污泥干化焚燒技術進展及我國典型工程概況

污泥干化焚燒處置技術是一種較為成熟的污泥處置技術，該工藝路線已逐漸應用于市政污泥的處置工程，其中干化系統(tǒng)和焚燒系統(tǒng)是最核心的部分，其性能及運行狀況都對整個污泥處置過程影響很大。文章介紹了目前污泥干化處置技術中采用最多的干化技術，同時以我國的幾個典型工程為例，闡述了污泥干化焚燒的工藝流程。

引言

隨著我國城市建設進程的加快，城鎮(zhèn)污泥的產(chǎn)量越來越大，妥善處置污泥已成為迫切的任務。污泥衛(wèi)生填埋是目前采用最多的一種污泥處置技術，但這種處置技術會污染土壤。污泥干化焚燒技術可在短時間內(nèi)處理大量污泥，并能回收焚燒熱量，是目前處置污泥的一種高效技術手段?！冻擎?zhèn)污水處理廠污泥處理處置技術指南》指出，當污泥單獨進行焚燒時，干化和焚燒應聯(lián)用，以提高污泥的熱能利用效率。近年來，隨著干化技術和焚燒技術的不斷優(yōu)化以及工藝的成熟，污泥干化焚燒技術有了很大進展，同時該技術也有一些典型的工程應用。本文對污泥干化的主流應用技術進行了綜述，并對我國典型的污泥干化焚燒工程進行了分析。

1 污泥干化焚燒技術進展

在進入焚燒爐之前，濕污泥經(jīng)干化機處理成含水率較低的干化污泥，熱介質(zhì)加熱濕污泥使其水分蒸發(fā)成為干化污泥。干化污泥的含固率高低將直接影響后續(xù)的焚燒系統(tǒng)，進而影響整個污泥處理處置的效果。目前的污泥干化大多采用間接加熱干化技術。

1.1 槳葉式干化機

槳葉式污泥干化機是常用的間接傳熱式污泥干化設備，由帶有夾套的ω形殼體和空心槳葉軸及傳動裝置組成。軸上排列著中空槳葉，軸端裝有熱介質(zhì)導入的旋轉接頭。在運行過程中，濕污泥一側，含水率75%～85%的濕污泥連續(xù)由入料口進入干燥機內(nèi)，在中空槳葉攪拌、混合與分散的同時，受到來自中空槳葉和夾套雙重加熱作用，污泥水分蒸發(fā)，達到干燥要求的干污泥由中空槳葉輸送至出料口并排出干化機外；在熱介質(zhì)一側，高溫蒸氣通過ω形槽的內(nèi)壁和中空槳葉，通過熱傳導使污泥中的水分蒸發(fā)。污泥中蒸出的水分與不凝氣體排出后，進入焚燒爐或氣體處理系統(tǒng)進行處理。同時，高溫蒸氣的熱量傳遞給濕污泥之后冷凝，冷凝的水分進凝結水箱回收再利用。

槳葉干化機的槳葉設置一般都是鏟形或楔形的槳葉葉片（見圖1），在運轉過程中，槳葉可起到自清潔的效果，因此槳葉干化機在運行過程中較少出現(xiàn)污泥在機器內(nèi)卡頓等現(xiàn)象。熱介質(zhì)一般采用高溫蒸氣，蒸氣溫度一般為180℃～220℃，且干化機出口的污泥含水率可以通過其轉軸的速度調(diào)整，可滿足不同的污泥焚燒爐對入爐污泥的含水率要求。槳葉式干化機維修簡單，當槳葉出現(xiàn)磨損時用耐磨噴漆噴涂葉片表面就可以實現(xiàn)槳葉的修復。據(jù)工程項目匯總，槳葉式干化機的運行效果較好，是目前污泥焚燒廠使用最多的一種干化機。

1.2 薄層干化機

薄層干化機與槳葉干化機的設計原理類似，薄層干化機機身由圓柱形加熱殼體和端蓋構成，內(nèi)部配有可拆卸槳葉的攪拌器，兩端由軸承帶動，外裝可變頻調(diào)速的驅(qū)動系統(tǒng)，薄層干化機本體如圖2。

污泥通過干化機給料泵注入干化機，濕污泥被轉子打散并分布在薄層干化機的壁面，轉子上的葉片在對壁面的污泥反復翻混的同時，通過螺旋將污泥輸送到排料端。同時，從熱介質(zhì)通過干化機夾套對污泥加熱，進行水的蒸發(fā)，污泥和葉片由于充分的熱接觸實現(xiàn)了單位面積的最大蒸發(fā)率。攪拌器的槳葉決定熱壁上的污泥厚度，并將污泥沿著加熱壁運送至出口。蒸氣與污泥排放方向相反，排放口在臨近進料口處。干化機內(nèi)的轉動部件將污泥在加熱表面涂成一個薄層，通過污泥在加熱殼體內(nèi)表面不斷的混合、脫落，在此過程中濕污泥中的水分被蒸發(fā)出來。

薄層干化系統(tǒng)適合于處理各種污泥和工業(yè)含水廢物，熱介質(zhì)也可采用各種類型的燃料、余熱，實現(xiàn)全干化、半干化等不同要求的污泥處理。薄層干化機的葉片角度和數(shù)量都可以調(diào)節(jié)，在檢修時也可對干化機中損壞的葉片單獨更換。薄層干化機的檢修需要將整個轉軸抽出，因此薄層干化機的安裝不僅需要考慮本體的占地，還需要留有足夠的檢修空間，占地面積較大。

1.3 圓盤干化機

圓盤式干化機主要由圓筒形外殼、圓盤及驅(qū)動裝置組成。圓盤的中心軸是干化機圓盤的承載部件，轉軸是中空軸，所有空心圓盤焊接在中心軸上，圓盤也是空心的且與軸內(nèi)腔相通。圓盤邊緣裝有推泥板，對污泥有推進、輸送和攪拌作用。圓盤干化機結構如圖3所示。

運行時，污泥通過進料口進入干化機，在空心圓盤上推泥板的作用下翻轉、攪拌，不斷更新受熱面，與盤片和筒體內(nèi)壁接觸傳熱，濕污泥受熱之后水分蒸發(fā)，同時干化污泥由推泥板推向出料口，為了防止污泥黏附在圓盤上造成污泥淤積，圓盤之間裝有刮泥板，刮泥板被固定在圓筒外殼上，伸到圓盤之間的空隙中。在熱介質(zhì)一側，水蒸汽進入干化機轉子中心軸和盤片內(nèi)腔加熱盤片，傳遞完熱量后，高溫水蒸汽在圓盤空心內(nèi)腔中冷凝生成冷凝水，通過冷凝管排出干化機。

圓盤干化機的問題之一是污泥進入后干化速率較高，導致污泥在干化機內(nèi)非常容易黏滯，因此污泥的剪切和破碎效果較差，在實際運行中圓盤干化機出現(xiàn)污泥黏滯、卡頓的現(xiàn)象較多。另外圓盤面積較大，圓盤干化機整體的占地面積較小。

1.4 幾種干化機參數(shù)必選

編輯：李丹