低成本城市污泥干化

【专家解说】：污泥干化处理技术与设备 一、污泥干燥焚烧 污泥焚烧工艺根据焚烧方式又分为直接焚烧和干燥焚烧两种。 污泥的直接焚烧是将高湿污泥在辅助燃料作为热源的情况下直接在焚烧炉内焚烧。由于污泥的含水量大、热值低，只有加入辅助燃料（煤、重油、柴油等）的情况下，污泥才能燃烧，耗费大量能源。由于污泥含水量大，焚烧后的尾气量也比较大，后续尾气处理需要庞大的设备，操作控制难度大，相应造成后续喷淋塔、除雾塔等设备处理量大大增加，同时使设备投资和系统运行费用大大提高。 为了降低污泥处理运行费用和提高污泥焚烧效率，将污泥的直接焚烧改造为污泥经干燥后焚烧，因此需要配套污泥干燥设备系统。 污泥的干燥焚烧目的是高效、安全的实现污泥的完全矿化。在焚烧工艺前面采用污泥干燥工艺的目的是实现污泥的减量化，节省后续焚烧处置的费用。污泥中大量的水分在干燥阶段被除去，后续的焚烧炉将比直接燃烧时的体积减小，尾气处理系统在设备体积减小的同时，由于水蒸气含量的减少，处理难度会降低而效率会增加。 污泥干燥焚烧把污泥中的水分进行干燥处理后，配以适当比例的煤灰，焚烧产生热能发电。虽然一次性投资稍高，但由于它具有其它工艺不可代替的优点，特别在污泥量的消减上，卫生化，最终出路上，处置占地面积上，都有其他工艺无法比拟的优势，是一种污泥最终出路的解决办法，在污泥的最终处置方面将有着广泛的前景。 污泥的干燥最早是在二十世纪四十年代开发的，经过几十年的发展，污泥干燥的优点正逐渐显现出来：干燥后的污泥与湿污泥相比，可以大幅度减小体积，从而减小了储存空间，以含水的湿污泥为例，干燥至含水30%时，体积可以减小；形成颗粒或粉状的稳定产品，使污泥形状大大改善；最终产品无臭且无病原体，减轻了污泥的有关负面效应，使处理的污泥更容易被接受；干化后的高热值污泥也可以替代能源，实现变废为宝。 1、污泥干燥的机理 干燥是为了去除水分，水分的去除要经历两个主要过程： （1）蒸发过程：物料表面的水分汽化，由于物料表面的水蒸气压低于介质（气体）中的水蒸气分压，水分从物料表面移入介质。 （2）扩散过程：是与汽化密切相关的传质过程。当物料表面水分被蒸发掉，形成物料表面的湿度低于物料内部湿度，此时，需要热量的推动力将水分从内部转移到表面。 上述两个过程的持续、交替进行，基本上反映了干燥的机理。 2、干化包括哪些必要的工艺步骤？ 污泥干化的目的在于去掉湿泥中的部分水分，以适应不同的处置要求。 干化意味着在单位时间里将一定数量的热能传给物料所含的湿分，这些湿分受热后汽化，与物料分离，失去湿分的物料与汽化的湿分被分别收集起来，这就是干化的工艺过程。 从设备角度来描述这一过程，包括上料、干化、气固分离、粉尘捕集、湿分冷凝、固体输送和储存等。 如果因物料的性质（粘度、含水率等）可能造成干化工艺的不稳定性的（如黏着、结块等），则有必要采用部分干化后产品与湿物料混合的工艺（返料、干泥返混）。此时，在上料之前和固体输送之后应相应增加输送、储存、分离、粉碎、筛分、提升、混合、上料等设备。 3、干化区分间接或直接加热方式 直接和间接加热方式的划分在于热源利用的形式区别，具体来说就是直接作为介质还是间接对换热的介质进行加热。 干化是依靠热量来完成的，热量一般都是能源燃烧产生的。燃烧产生的热量存在于烟道气中，这部分热量的利用形式有两类： (1) 直接利用：将高温烟道气直接引入干燥器，通过气体与湿物料的接触、对流进行换热。这种做法的特点是热量利用的效率高，但是如果被干化的物料具有污染物性质，也将带来排放问题，因高温烟道气的进入是持续的，因此也造成同等流量的、与物料有过直接接触的废气必须经特殊处理后排放。 (2) 间接利用：将高温烟道气的热量通过热交换器，传给某种介质，这些介质可能是导热油、蒸汽或者空气。介质在一个封闭的回路中循环，与被干化的物料没有接触。热量被部分利用后的烟道气正常排放。间接利用存在一定的热损失。 对干化工艺来说，直接或间接加热具有不同的热效率损失，也具有不同的环境影响，是进行项目环评和经济性考察的重要内容。 4、污泥干燥（干化）设备 污泥干化设备有许多不同的种类，其中常见的类型有： （1）直接加热式。原理为对流加热，代表设备有转鼓、流化床等； （2）间接加热式。原理为传导或接触加热，代表设备有螺旋、圆盘、薄层、碟片、桨式等； （3）热辐射加热式。有带式、螺旋式等。