2008年，全國廢水排放總量571.7億噸，比上年增加2.7%。其中，工業廢水排放量241.7億噸，占廢水排放總量的42.3%，比上年減少2.0%；城鎮生活污水排放量330.0億噸，占廢水排放總量的57.7%，比上年增加6.4%。假設工業廢水與生活污水處理工藝的65%采用生物處理，按萬t廢水產生2.7t干污泥計算，則全國將產生干污泥1003萬噸，折合含水率為80%的脫水污泥達501.5萬噸。

污泥是污水處理過程所產生的固體沉淀物質。由于污泥不同于一般固體廢棄物，含水率高達80%以上，內部為有機物高分子結構、膠狀絮體等固相持水結構，難以打破，還易腐敗，有強烈臭味，并且含有大量病原菌、寄生蟲卵以及鉻、汞等重金屬和多氯聯苯、二惡英等難以降解的有毒有害以及致癌物。如果未經處理隨意排放，經過雨水的侵蝕和滲漏作用，極易對地下水、土壤等造成二次污染，直接危害人類的身體健康，對生態環境構成嚴重威脅。

在我國長期以來存在著重水輕污的傾向，在已建成的污水處理廠中，90%以上沒有污泥處理的配套設施；現有的污水處理廠中有污泥穩定處理設施的還不到1/4，許多城市仍采用就地露天堆放的方法，給環境帶來污染。從整體上看，我國污泥處理存在的主要問題有：

（1）污泥處理率低，工藝不完善；

（2）污泥處理技術和設備落后；

（3）污泥處理管理、設計水平低。

所以，開發一種廉價、處理效率高的技術和投建一批現代化的污水污泥處理設備是解決以上問題的關鍵。

目前，干化形式主要有傳統的自然干化和強化干化，強化自然干化主要可以分為熱力干化和水熱干化技術。隨著污泥干化裝置的完善，因此，污泥干化裝置的高效、靈活、安全、穩定的優勢逐漸被認同，并在污泥處理處置行業中迅速擴展。

1 污泥的干化技術發展狀況

污泥干化較早出現于20世紀40年代，早期的干化設備主要用于工業污泥的處理。經過幾十年的不斷改進，污泥干化設備逐漸克服了市政污泥較工業污泥性狀不穩定、易產生沼氣，干化過程難蒸發、易粘結、可燃易爆等技術難點。隨著設備性能日趨完善以及其它處置方式社會矛盾的突出，污泥干化裝置的高效、靈活、安全、穩定的優勢逐漸被認同，并在十年的時間里，在歐美市政行業迅速擴展。據資料顯示，年全 干污泥產量是年的倍另據預測，歐盟在未來的十年，采用干化的污泥量還將翻一番。

干化是污泥深度脫水的一種形式，其應用的能量（推動力）主要是熱能，即用熱能將污泥中的水汽化。干化后的污泥呈顆粒或粉末狀，體積僅為原來的1/5-1/4，而且由于含水率在10%以下，微生物活性受到完全限制，避免了產品因微生物作用而發霉發臭，利用儲藏和運輸。從下圖中可以看出，污泥干化后含水率從80%降低至50%時體積將減少60%，而污泥含水率越低，熱值越高，越適于作為固體燃料焚燒。

干化過程的高溫滅菌效果很好，產品可完全到到殺菌衛生指標。干化使污泥性能全面改善，產品用途廣泛，經干化加熱處理后含固率為40%的干化污泥可以進一步用于堆肥、加堿穩定或者進行焚燒。含固率為90%以上的非穩定污泥或含固率為75%以上的穩定污泥，則可以直接用于土地處置。干污泥的熱值較高，與褐煤熱值相當，干化后在焚燒可有效回收熱量，并減少濕污泥焚燒時水分蒸發產生的熱損失。

1.1 直接加熱轉鼓干化技術

直接加熱轉鼓干化工作原理為脫水后的污泥從污泥漏斗進入混合器，按比例充分混合部分已經被干化的污泥，使干濕混合污泥的含固率達60%-70%，然后經螺旋輸送機運到三通道轉鼓式干化器中。在轉鼓內與同一端進入的流速為1.2～1.3m/s，溫度為700℃左右的熱氣流接觸混合集中加熱，經25min左右的處理，烘干后的污泥被帶計量裝置的螺旋輸送機送到分離器，在分離器中干化器排出的濕熱氣體被收集進行熱力回用，帶污染的惡臭氣體則被送到生物過濾器處理以達到符合環保要求的排放標準；從分離器中排出的干污泥其顆粒度可以被控制，再經過篩選器將滿足要求的污泥顆粒送到貯藏倉等候處理。干化的污泥干度達92%以上或更高。干化的污泥顆粒直徑可控制在1～4mm，這主要考慮了把干化的污泥用作肥料或園林綠化的可能性。細小的干化污泥被送到混合器中與濕污泥混合后，送入轉鼓式干化器（可使用沼氣、天然氣或熱油等為燃料）。分離器將干化的污泥和水汽進行分離，水汽幾乎攜帶了污泥干化時所耗用的全部熱量，需要充分回收利用。水汽要經過冷凝器（冷凝器冷卻水入口溫度為20℃，出口溫度為55℃），被冷卻的氣體送到生物過濾器中處理，完全達到排放標準后排放。

該干化系統特點是：在無氧環境中操作，不產生灰塵，干化污泥呈顆粒狀，粒徑可以控制，采用氣體循環回用設計減少了尾氣的排放和處理成本。

1.2 間接加熱轉鼓干化技術

間接加熱轉鼓干化技術的原理為脫水后的污泥輸送至干化機的進料斗，經過螺旋輸送器送至干化機內螺旋輸送器可變頻控制定量輸送。干化機由轉鼓和翼片螺桿組成，轉鼓通過燃燒爐加熱，轉鼓設計轉速為1.5r/min。翼片螺桿通過循環熱油傳熱，設計轉速為0.5r/min。轉鼓和翼片螺桿同向或反向旋轉污泥可連續前移進行干化，轉鼓沿長度方向分布為三個燃燒爐溫度區域，分別為370℃、340℃和85℃翼片螺桿內的熱油溫度為315℃。轉鼓經抽風控制其內部為負壓，水汽和塵埃無法外逸。污泥經轉鼓和翼片螺桿推移和加熱被逐步烘干并磨成粉末狀在轉鼓后端低溫區經過S形空氣止回閥由干泥螺桿輸送器送至儲存倉。污泥蒸發出的水汽通過系統抽風機送至冷凝和洗滌吸附系統。

1.3 離心干化技術

離心干化技術即脫水干化一體技術。其工作原理為稀污泥自濃縮池或消化池進入離心干化機，干化機內的離心機對污泥進行脫水，經機械離心脫水后的污泥呈細粉狀從離心機卸料口高速排出，高熱空氣以適當的方式引入到離心干化機的內部，遇到細粉狀的污泥并以極短的時間將其干化到含固率80%左右。干化后的污泥顆粒經氣動方式以70℃的溫度從干化機排出，并與濕廢氣一起進入旋流分離器進行分離。一部分濕廢氣進入洗滌塔中冷凝析出大部分水分，凈化后的廢氣以40℃的溫度離開洗滌塔。因為污泥不需要儲存，整個系統可以迅速的啟動和關閉，而且干化和運輸在幾秒鐘內即可完成，故在污泥進入系統后不久干化污泥顆粒就可從排料閥排出。與循環氣體混在一起的燃料廢氣和低氧含量的干化廢氣需要連續不斷地通過洗滌塔排氣立管排出。

其特點是：流程簡單，省去了污泥脫水機及從脫水機至干化機的存儲、輸送、運輸裝置。

1.4 間接式多盤干化技術

間接式多盤干化被應用于污泥干化，其工作原理是機械脫水后的污泥（含固率25%～30%）送入污泥緩沖料倉，然后通過污泥泵輸送至涂層機，在涂層機中再循環的干污泥顆粒核與輸入的脫水污泥混合，干顆粒核的外層涂上一層濕污泥后形成顆粒，這個涂敷過程非常重要，內核是干的（含固率＞90%），外層是一層濕污泥，涂覆了濕污泥的顆粒被送入硬顆粒造粒機，然后倒入造粒機上部，均勻地散在頂層圓盤上。通過與中央旋轉主軸相連的耙臂上的耙子的作用，污泥顆粒在上層圓盤上做圓周運動。污泥顆粒從造粒機的上部圓盤由重力作用直至造粒機底部圓盤，顆粒在圓盤上運動時直接和加熱表面接觸干化。污泥顆粒逐盤增大，形成堅實的顆粒。干化后的污泥顆粒溫度90℃，粒徑1～4mm，離開干化機后由斗式提升機向上送至分離料斗，一部分被分離出再循環回涂層機，同時剩余的顆粒進入冷卻器冷卻至40℃送入顆粒儲料倉。污泥干化過程所需的能量由熱油傳遞，溫度介于260～230℃的熱油在干化機內中空的圓盤內循環，從干化機排出的接近115℃的蒸汽冷凝，經熱交換器冷凝后的熱水溫度為50～60℃。間接式多盤干化器也叫造粒機，立式布置多級分布，間接加熱。

其特點是：干化和造粒過程氧氣濃度＜2%，避免了著火和爆炸的危險性。顆粒呈圓形，堅實、無灰塵且顆粒均勻，具有較高的熱值，可作為燃料，尾氣經冷凝、水洗后送回燃燒爐，將產生臭味的化合物徹底分解，所以其尾氣能滿足很嚴格的排放標準。

1.5 流化床污泥干化技術

流化床污泥干化機主要分為風箱、中間段和抽吸罩三部分。在干化機的下面是風箱，用于將循環氣體分送到流化床裝置的不同區域，其底部裝有一塊特殊的氣體分布板，用來分送惰性流化氣體。該板具有設計堅固的優點，其壓降可以調節，保證了循環氣體能適量均勻地導向整個干化機在風箱的上面是中間段，在該段，熱交換器內置于此.使脫水污泥的水蒸發的所有能量均通過此熱交換器送入。通常蒸汽或者熱油可作為熱交換的熱介質。抽吸罩作為分離 步，用來使流化的干顆粒脫離循環氣體，而循環氣體帶著污泥細粒和蒸發的水分離開干化機通過流化床下部風箱，將循環氣體送入流化床內。顆粒在床內流態化并同時混合。通過循環氣體不斷地流過物料層，達到干化的目的。

其特點是：直接將脫水污泥送入流化床，無需返料系統；產品是無塵的，含固率大于90%的干固體；干化溫度為85℃，通過熱交換器非直接供熱。低排放不污染環境。干化系統氣體惰性化，氧含量＜3Vo1%，具有高安全性。因為系統密閉制造、干化過程中剩余氣體量低、臭氣含量低。可24小時連續運行，為自動控制系統無需全天值班。但是由于污泥的成分決定其流化特性，該處理系統對污泥的成分變化非常敏感，常導致流化床內的熱交換不能順利進行，流化床及管道的磨損很嚴重，系統的能耗也較高。

1.6 污泥水熱干化技術

水熱干化污泥處理技術是一種新型的處理技術，目前國內有少量研究者在進行試驗研究。就是在污泥濃縮后，通過水熱干化破碎污泥中的細胞質，從而突破了污泥難脫水的技術瓶頸。水熱干化技術可以提高污泥的脫水性能，滅菌并分解有機物，并可以回收生物質能，實現了減量化、無害化和資源化的目的，同時又大大降低了運行成本和處理能耗。

水熱干化污泥處理組合技術通過機械濃縮、水熱反應、二次濃縮、脫水、冷一一熱泥換熱、焚燒等技術的組合，實現系統的優化，從而進一步提高系統整體的處理效率，降低污泥中有害物質的含量，減輕后續脫水處理的水負荷，降低水熱處理的能耗，提高脫水泥餅的熱值。

2 結論

縱觀40年來熱力干化技術的發展歷程，可以看出，熱力干化采用的仍是幾十年前的傳統干化技術，只不過經過一定的改造，以使之更適應污泥這種物料而已。在熱力干化領域，至今仍不斷有新的技術出現，但是在近期內發現一種更好的、革命性的技術來代替一切，其可能性很小。

總體上來講，熱力干化法具有設備成熟、干化效果穩定的優點。但由于污泥中含水量大，本身熱值低，干化過程中將耗費大量熱能，因此運行成本較高。

隨著 針對污泥處理規范的完善，加大了污泥處理技術的調整，研究安全、環保、經濟性高的污泥處理處置技術是未來的研究重點。