1 概述

污泥是污水处理过程中产生的固体沉淀物质。根据其来源可以划分为：市政污泥、管网污泥、河湖淤泥、工业污泥。污泥所含的污染物一般均有很高的热值，但由于大量水分的存在，使得这部分热值无法利用。如果焚烧高含水率的污泥，不但得不到热值，还需要补充大量燃料才能完成燃烧；经过机械脱水后的污泥，含水率80%左右，其处置难度和成本也较高，因此有必要将污泥干化。将污泥的含水率降到40%左右，然后再将其焚烧，焚烧产生的热量可以满足干化部分甚至全部污泥的需要。无论焚烧后是制造建材还是他用，减少含水率是关键。因此，可以说污泥干化或半干化是污泥资源化利用的第一步。

2 污泥干化工艺介绍

目前，常用的污泥干化工艺有以下几种：

2.1 转筒干燥工艺

转筒干燥机是传统干燥设备之一，在污泥干燥系统中采用直接换热的方式，此干燥系统主要设备有：热风炉、进料机、转筒干燥机、旋风除尘器、水膜除尘器、系统引风机、循环水池等。热源一般选用燃油热风炉或燃气热风炉，进风温度可达750℃，出风温度120℃，热利用率高。本工艺中的干燥机采用了新型结构——端部打散装置，既能在端部保证湿污泥的干燥，又能处理较大的物料量，能适应较大范围的处理规模。

进入干燥机的湿污泥被高速旋转的端部打散装置破碎，并与高温热烟气迅速进行热量交换，形成外表相对较干的细小颗粒后，在转动的筒体和自身重力的作用下继续在干燥机内向出料端行进。在干燥机内壁上不同形式抄板的作用下，继续和热风进行充分热量交换，并且颗粒越来越小，达到既定粒度要求。干燥的尾气经旋风除尘器除尘后，经系统引风机抽入水膜除尘器除尘后排空。

本工艺的特点：

（1）结构新颖。采用新型打散装置，在干燥机的端部将湿污泥充分打散并迅速干燥，克服了普通回转圆筒干燥机在进料端的粘壁现象。

（2）操作弹性大。干燥机的长短不受打散装置的限制，可根据物料初始特性随意设计干燥机的长度。

（3）干燥强度大。与同等规模的其它干燥工艺相比，干燥强度较大，可达到70kg(H₂O)/h.m³。

（4）流程简短，操作简便。

2.2 打散转筒干燥工艺

打散转筒干燥机可直接干燥湿污泥，不需要混合、粉碎等过程，流程相对简单。干燥机很短，整个系统的投资小。但对于湿污泥的干燥，其终水分只能达到30%-40%，干燥后的污泥可直接焚烧，焚烧产生的热量可用于湿污泥的预干燥。

打散转筒干燥工艺流程与转筒干燥工艺基本相同。

本工艺的特点：

（1）热能消耗低。由于直接干燥湿污泥，干燥机很短，因此可采用较高的进风温度。对于污泥干燥，其进风温度可达850℃以上。所以热能消耗比上述转筒干燥机都低，脱除每公斤水需消耗7659KJ的热量。

（2）占地面积小。由于打散轴一直高速运转，离心力较大，所以打散转筒的长度受打散轴长度的限制，一般长度约6米，与转筒干燥工艺相比，占地面积较小。

（3）适于干燥高湿高粘物料。

2.3 桨叶干燥工艺

空心桨叶干燥机主要由带夹套的W形槽的内壁和中空叶片壁传导给物料，物料在干燥过程中，带有中空叶片的空心轴在给物料加热的同时又对物料进行搅拌，从而进行加热面的更新。

湿污泥由污泥泵打入一级干燥机，被预干燥成半干污泥后，进入二级干燥机再次被干燥，得到的干污泥被送到污泥焚烧锅炉进行焚烧。锅炉产生的蒸汽用于半干污泥的干燥。二级干燥机的干燥尾气以蒸汽形式存在，除尘后进入一级干燥机，对湿物料进行预干燥。一级干燥机的尾气，经洗涤塔洗涤后被送到污泥焚烧锅炉中参与燃烧，防止有害气体的排放。焚烧锅炉出来的烟气经过洗涤除尘后排空。

本工艺的特点：

（1）占地少。设备结构紧凑，和转筒干燥工艺比，占地面积相对较小，节省基建投资。

（2）热效率高。用二级干燥机的尾气对湿污泥进行预干燥，充分利用热量。

（3）零污染排放。干燥尾气中的热量被充分利用后，被送去焚烧锅炉进行燃烧，其中的污染物被烧掉，保证零污染排放。

（4）干燥环境好。整个干燥系统成闭路循环，干燥中产生的尾气直接被送到污泥焚烧锅炉进行燃烧，将有恶臭气味的成分烧掉，改善干燥环境。

2.4 内加热流化床干燥工艺

污泥泵将污泥直接送入内加热流化床，在流化床内落料口的正下方设有高速旋转的打散装置，对湿污泥进行快速打散，增加换热面积，促进水分快速蒸发。热源采用蒸汽，通过换热器将热量间接传递给污泥，从而蒸发水分，干化污泥。在内加热流化床内通过激烈的流态化运动形成均匀的污泥颗粒，系统在封闭性的气体回路中运行，干化系统中的细颗粒在旋风除尘器中被收集，然后与少量湿污泥混合后送回污泥干燥机。除尘后的气体中含有大量的气态水，需要经过污水厂冷却回收气态水后方可进入鼓风机，增压后再返回内加热流化床。

运行过程中，循环的气体自成惰性化，氧气的含量几乎降低为零。内加热流化床的干化能力由热源温度决定，根据获得的热量和床内的固定温度，确定特定的蒸发水量。进料量或进料水分的波动，在连续供热温度保持恒定的情况下，会使蒸发率发生变化。一旦温度变化，自动控制系统分别通过每台泵的变频调速控制器调节给料泵的供料速率，从而使干燥机的温度保持恒定。根据污泥的特性和污泥的含水率，污泥的进料量有所变化。

干化颗粒经冷却后，通过被密闭安装在惰性气体环境中的传送带送至干颗粒储存料仓。为保证安全，料仓同时被惰性气体化。干化系统中产生的少量废气被送入生物过滤器，经生物除臭处理后排入大气。

本工艺特点：

（1）节能高效。大部分热量是由换热效率高的内置热交换装置提供，热空气主要作为保证正常流态化的动力媒体，比常规流化床所需热空气大大降低，系统电耗及排气热损失相应减少，干燥效率高。

（2）占地面积小，投资省。

（3）减轻环保压力。由于内加热流化床的系统操作气速比常规流化床低，可有效降低流化床内物料夹带和扬析损失，相应降低了除尘系统的负荷，安全性高。

3 综述

有关污泥处理问题已经称为目前我国亟待解决的环境问题之一，它不仅仅是在技术层面需要进一步研究的问题，而且还要在观念上重视、资金上扶助、政策上倾斜的环境问题。污泥干化技术在国内应用不多，相关的设备生产厂商也比较少，国内的技术水平与国外相比还存在比较大的差距。国外的污泥干化设备种类很多，但是由于在国内的应用较少，所以在选择的时候还应当慎重，同时应该考虑与后继污泥处置工艺的衔接。鉴于国外产品的昂贵的价格，在现阶段，引进国外技术、开发自主产品，或者投入一定的精力和经费研究开发适合我国国情的污泥干化技术设备，比单纯进口国外产品更适合我国国情。

综合比较上述几种污泥干化工艺，我们应该首选桨叶干燥工艺，该工艺具有显著的特点：节能高效、占地少、投资省、环境效益高，与我国污泥处理技术的发展方向非常吻合。在常用的几种干化工艺中，它具有较高的可行性，是污泥干化工艺的首选路线。

我国对污泥的治理仍处于起步阶段，因此前景非常广阔，所有的新技术、新工艺都将有一个很大的发展空间。上述工艺在生产实践中会得到不断地改进和完善，在环境效益、节能、经济效益等考核指标上会不断创造出新的奇迹，推动我国污泥干化事业的进一步发展。