1 概述

污泥是污水處理過程中產生的固體沉淀物質。根據其來源可以劃分為：市政污泥、管網污泥、河湖淤泥、工業污泥。污泥所含的污染物一般均有很高的熱值，但由于大量水分的存在，使得這部分熱值無法利用。如果焚燒高含水率的污泥，不但得不到熱值，還需要補充大量燃料才能完成燃燒；經過機械脫水后的污泥，含水率80%左右，其處置難度和成本也較高，因此有必要將污泥干化。將污泥的含水率降到40%左右，然后再將其焚燒，焚燒產生的熱量可以滿足干化部分甚至全部污泥的需要。無論焚燒后是制造建材還是他用，減少含水率是關鍵。因此，可以說污泥干化或半干化是污泥資源化利用的第一步。

2 污泥干化工藝介紹

目前，常用的污泥干化工藝有以下幾種：

2.1 轉筒干燥工藝

轉筒干燥機是傳統干燥設備之一，在污泥干燥系統中采用直接換熱的方式，此干燥系統主要設備有：熱風爐、進料機、轉筒干燥機、旋風除塵器、水膜除塵器、系統引風機、循環水池等。熱源一般選用燃油熱風爐或燃氣熱風爐，進風溫度可達750℃，出風溫度120℃，熱利用率高。本工藝中的干燥機采用了新型結構——端部打散裝置，既能在端部保證濕污泥的干燥，又能處理較大的物料量，能適應較大范圍的處理規模。

進入干燥機的濕污泥被高速旋轉的端部打散裝置破碎，并與高溫熱煙氣迅速進行熱量交換，形成外表相對較干的細小顆粒后，在轉動的筒體和自身重力的作用下繼續在干燥機內向出料端行進。在干燥機內壁上不同形式抄板的作用下，繼續和熱風進行充分熱量交換，并且顆粒越來越小，達到既定粒度要求。干燥的尾氣經旋風除塵器除塵后，經系統引風機抽入水膜除塵器除塵后排空。

本工藝的特點：

（1）結構新穎。采用新型打散裝置，在干燥機的端部將濕污泥充分打散并迅速干燥，克服了普通回轉圓筒干燥機在進料端的粘壁現象。

（2）操作彈性大。干燥機的長短不受打散裝置的限制，可根據物料初始特性隨意設計干燥機的長度。

（3）干燥強度大。與同等規模的其它干燥工藝相比，干燥強度較大，可達到70kg(H₂O)/h.m3。

（4）流程簡短，操作簡便。

2.2 打散轉筒干燥工藝

打散轉筒干燥機可直接干燥濕污泥，不需要混合、粉碎等過程，流程相對簡單。干燥機很短，整個系統的投資小。但對于濕污泥的干燥，其終水分只能達到30%-40%，干燥后的污泥可直接焚燒，焚燒產生的熱量可用于濕污泥的預干燥。

打散轉筒干燥工藝流程與轉筒干燥工藝基本相同。

本工藝的特點：

（1）熱能消耗低。由于直接干燥濕污泥，干燥機很短，因此可采用較高的進風溫度。對于污泥干燥，其進風溫度可達850℃以上。所以熱能消耗比上述轉筒干燥機都低，脫除每公斤水需消耗7659KJ的熱量。

（2）占地面積小。由于打散軸一直高速運轉，離心力較大，所以打散轉筒的長度受打散軸長度的限制，一般長度約6米，與轉筒干燥工藝相比，占地面積較小。

（3）適于干燥高濕高粘物料。

2.3 槳葉干燥工藝

空心槳葉干燥機主要由帶夾套的W形槽的內壁和中空葉片壁傳導給物料，物料在干燥過程中，帶有中空葉片的空心軸在給物料加熱的同時又對物料進行攪拌，從而進行加熱面的更新。

濕污泥由污泥泵打入一級干燥機，被預干燥成半干污泥后，進入二級干燥機再次被干燥，得到的干污泥被送到污泥焚燒鍋爐進行焚燒。鍋爐產生的蒸汽用于半干污泥的干燥。二級干燥機的干燥尾氣以蒸汽形式存在，除塵后進入一級干燥機，對濕物料進行預干燥。一級干燥機的尾氣，經洗滌塔洗滌后被送到污泥焚燒鍋爐中參與燃燒，防止有害氣體的排放。焚燒鍋爐出來的煙氣經過洗滌除塵后排空。

本工藝的特點：

（1）占地少。設備結構緊湊，和轉筒干燥工藝比，占地面積相對較小，節省基建投資。

（2）熱效率高。用二級干燥機的尾氣對濕污泥進行預干燥，充分利用熱量。

（3）零污染排放。干燥尾氣中的熱量被充分利用后，被送去焚燒鍋爐進行燃燒，其中的污染物被燒掉，保證零污染排放。

（4）干燥環境好。整個干燥系統成閉路循環，干燥中產生的尾氣直接被送到污泥焚燒鍋爐進行燃燒，將有惡臭氣味的成分燒掉，改善干燥環境。

2.4 內加熱流化床干燥工藝

污泥泵將污泥直接送入內加熱流化床，在流化床內落料口的正下方設有高速旋轉的打散裝置，對濕污泥進行快速打散，增加換熱面積，促進水分快速蒸發。熱源采用蒸汽，通過換熱器將熱量間接傳遞給污泥，從而蒸發水分，干化污泥。在內加熱流化床內通過激烈的流態化運動形成均勻的污泥顆粒，系統在封閉性的氣體回路中運行，干化系統中的細顆粒在旋風除塵器中被收集，然后與少量濕污泥混合后送回污泥干燥機。除塵后的氣體中含有大量的氣態水，需要經過污水廠冷卻回收氣態水后方可進入鼓風機，增壓后再返回內加熱流化床。

運行過程中，循環的氣體自成惰性化，氧氣的含量幾乎降低為零。內加熱流化床的干化能力由熱源溫度決定，根據獲得的熱量和床內的固定溫度，確定特定的蒸發水量。進料量或進料水分的波動，在連續供熱溫度保持恒定的情況下，會使蒸發率發生變化。一旦溫度變化，自動控制系統分別通過每臺泵的變頻調速控制器調節給料泵的供料速率，從而使干燥機的溫度保持恒定。根據污泥的特性和污泥的含水率，污泥的進料量有所變化。

干化顆粒經冷卻后，通過被密閉安裝在惰性氣體環境中的傳送帶送至干顆粒儲存料倉。為保證安全，料倉同時被惰性氣體化。干化系統中產生的少量廢氣被送入生物過濾器，經生物除臭處理后排入大氣。

本工藝特點：

（1）節能高效。大部分熱量是由換熱效率高的內置熱交換裝置提供，熱空氣主要作為保證正常流態化的動力媒體，比常規流化床所需熱空氣大大降低，系統電耗及排氣熱損失相應減少，干燥效率高。

（2）占地面積小，投資省。

（3）減輕環保壓力。由于內加熱流化床的系統操作氣速比常規流化床低，可有效降低流化床內物料夾帶和揚析損失，相應降低了除塵系統的負荷，安全性高。

3 綜述

有關污泥處理問題已經稱為目前我國亟待解決的環境問題之一，它不僅僅是在技術層面需要進一步研究的問題，而且還要在觀念上重視、資金上扶助、政策上傾斜的環境問題。污泥干化技術在國內應用不多，相關的設備生產廠商也比較少，國內的技術水平與國外相比還存在比較大的差距。國外的污泥干化設備種類很多，但是由于在國內的應用較少，所以在選擇的時候還應當慎重，同時應該考慮與后繼污泥處置工藝的銜接。鑒于國外產品的昂貴的價格，在現階段，引進國外技術、開發自主產品，或者投入一定的精力和經費研究開發適合我國國情的污泥干化技術設備，比單純進口國外產品更適合我國國情。

綜合比較上述幾種污泥干化工藝，我們應該首選槳葉干燥工藝，該工藝具有顯著的特點：節能高效、占地少、投資省、環境效益高，與我國污泥處理技術的發展方向非常吻合。在常用的幾種干化工藝中，它具有較高的可行性，是污泥干化工藝的首選路線。

我國對污泥的治理仍處于起步階段，因此前景非常廣闊，所有的新技術、新工藝都將有一個很大的發展空間。上述工藝在生產實踐中會得到不斷地改進和完善，在環境效益、節能、經濟效益等考核指標上會不斷創造出新的奇跡，推動我國污泥干化事業的進一步發展。