污泥干化技术介绍

水处理网讯:随着国家对污泥含水率要求的提升，如《城镇污水处理厂污泥处置园林绿化用泥质》GBT23486-2009，要求含水率<40%；《城镇污水处理厂污泥处置混合填埋泥质》CJT-2007，要求作覆盖材料含水率<45%，普通污泥脱水至80%已经不满足要求。污泥干化是在污泥脱水后，利用热能进一步减少污泥含水率的方法。通过干化处理后，污泥的含水率可降至10%～40%，可以有效减少污泥体积。

早在上世纪80年代，由于污泥在农用、填埋、投海上的各种限制条件和不利因素的逐渐突出，以及污泥热干化技术的突破，污泥干化技术在西方工业发达国家很快推广开来。同时，由于其处理效率高、稳定性强、操作灵活等优点，污泥干化技术也得到了越来越多发展中国家环境工程界的重视，也为我国污泥处置提供了宝贵的经验。

1 几种常见的污泥干化工艺

根据加热方式，污泥干化工艺分为直接加热、间接加热和直接-间接联合加热；根据工艺方式，污泥干化工艺分为转鼓干化、流化床干化、盘式干化、输送带干化、管式转鼓干化、膜式干化、浆式干化、转盘干化、太阳能干化、真空过滤干化、离心脱水干化等。其中：

转鼓式干化工艺：分为直接加热式和间接加热式。以天然气或沼气为能源，以空气为传热介质，湿污泥和部分干化污泥颗粒在混合器中混合，由气流把它带入转鼓干燥器，污泥在转鼓干燥器中随气流以稳定的速度旋转前进，由内筒向外筒转移，污泥逐渐被干化成颗粒。

盘式干化工艺：分为卧式圆盘干化和立式多盘干化。先用外部热源加热一个油炉，再通过油体将热能传到干燥盘塔吊构造为一个固定体，形成一个水平外壳，其内部旋转部分由一个管状空心轴，轴上固定一些空盘，盘中充满蒸汽等，还有一些搅拌叶片用于输送物料。热媒介通过中心轴进入圆盘，同时被分配到旋转体中。

离心干化技术（脱水干化一体）：经机械离心脱水后的污泥呈细粉状从离心机卸料口高速排出，高热空气以适当的方式引入到离心干化机的内部，遇到细粉状的污泥并以最短的时间将其干化到含固率80％左右。

流化床污泥干化工艺：污泥不需要预处理，直接送入流化床干燥器。在流化床干燥器的整个底部断面均匀地吹进流化气体，使其内部形成流化层。随着污泥逐渐干化，密度减小，升到上部，再随上部抽走的气体而抽出流化床。

2 主要污泥干化产品

转鼓式污泥干化机：适用于规模较大的干化项目；按信道数量分为单信道和三信道转鼓干化机；全干化污泥颗粒粒径分布均匀，平均粒径1-4mm。

带式污泥干化机：低温带式<65℃，中温带式110-130℃，系统含氧量<10%；无需干泥返混，适用于污泥全干化和半干化；全干化时粉碎后粒径3-5mm。

桨叶式污泥干化机：间接加热，热媒为蒸汽或导热油等；无需干泥返混，适用于全干化和半干化；半干化污泥为疏松团装，全干化污泥粒径<10mm。

卧式转盘式污泥干化机：间接加热，热媒为蒸汽或导热油；需干泥返混，适用于污泥全干化和半干化；半干化污泥为疏松团状，全干化污泥颗粒粒径分布不均匀。

立式圆盘式污泥干化机：间接加热，热媒一般只采用导热油；需干泥返混，仅适用于污泥全干化；全干化污泥颗粒粒径分布均匀，平均粒径1-5mm。

流化床式污泥干化机：直接加热、间接加热或混合加热，热媒为蒸汽或导热油等；无需干泥返混，适用于污泥全干化和半干化；半干化污泥颗粒粒径不均匀，全干化污泥粒径1-5mm。

喷雾式污泥干化机：直接加热，热媒为烟气、热空气、过滤蒸汽等；无需干泥返混，适用于污泥全干化和半干化；雾化液滴粒径在30-150um。

3 污泥干化技术发展趋势

无论是工业污泥还是市政污泥，其处理的一个可行性目的就是可以作为原料返回到工艺中。目前国家出台了多项政策，鼓励污泥减量化、稳定化、无害化、资源化。降低污泥含水率是减量化的途径，这也是污泥资源化利用的前提，因而污泥干化技术在国内大力推广。

节能化：世界银行估计，2020年中国由于空气污染造成的环境和健康损失将达到GDP总量的13%，中国政府承诺2020年单位国内生产总值CO2排放比2005年下降40%~45%。《“十三五”节能减排工作方案》要求，到2020年，全国万元国内生产总值能耗要比2015年下降15%，能源消费总量要控制在50亿吨标准煤以内。全国化学需氧量、氨氮、二氧化硫、氮氧化物挥发性有机物排放总量比2015年分别下降10%、10%、15%、15%和10%以上。

污泥干化技术是一个能量净支出的过程，能耗费用在系统运行成本中的比例大于80%，因此发展节能低碳污泥干化技术具有重要的现实意义。太阳能、工业废热气、废热水等作为污泥干化的热媒将是未来技术发展趋势。

低温干化：在污泥干化过程中，超过250℃时污泥中的挥发分会逸出(VOC)，导致热值降低，而超过60℃时氨会挥发出来，对污泥干化设备造成一定程度的腐蚀。低温干化只需要消耗电能，不需要其它辅助能源，且能耗是常规干化设备的1/3，整个干化温度控制在60℃以内，干化过程中不需要外界加热设备，低温干化可降低能耗同时将有效降低恶臭气体排放。由于温度不高，污泥中的有机质挥发损失小，贡献热值高。未来低温干化机利用废热水、低压蒸汽、太阳能、烟气当辅助能源，不仅进一步节能，又符合国家能源政策，将是技术发展趋势。

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