污泥干化焚燒技術(shù)進(jìn)展及我國(guó)典型工程概況

污泥干化焚燒處置技術(shù)是一種較為成熟的污泥處置技術(shù)，該工藝路線已逐漸應(yīng)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(yùn)行狀況都對(duì)整個(gè)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(shù)中采用最多的干化技術(shù)，同時(shí)以我國(guó)的幾個(gè)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(guó)城市建設(shè)進(jìn)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(wù)。污泥衛(wèi)生填埋是目前采用最多的一種污泥處置技術(shù)，但這種處置技術(shù)會(huì)污染土壤。污泥干化焚燒技術(shù)可在短時(shí)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(shù)手段?！冻擎?zhèn)污水處理廠污泥處理處置技術(shù)指南》指出，當(dāng)污泥單獨(dú)進(jìn)行焚燒時(shí)，干化和焚燒應(yīng)聯(lián)用，以提高污泥的熱能利用效率。近年來，隨著干化技術(shù)和焚燒技術(shù)的不斷優(yōu)化以及工藝的成熟，污泥干化焚燒技術(shù)有了很大進(jìn)展，同時(shí)該技術(shù)也有一些典型的工程應(yīng)用。本文對(duì)污泥干化的主流應(yīng)用技術(shù)進(jìn)行了綜述，并對(duì)我國(guó)典型的污泥干化焚燒工程進(jìn)行了分析。

1 污泥干化焚燒技術(shù)進(jìn)展

在進(jìn)入焚燒爐之前，濕污泥經(jīng)干化機(jī)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(jìn)而影響整個(gè)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(shù)。

1.1 槳葉式干化機(jī)

槳葉式污泥干化機(jī)是常用的間接傳熱式污泥干化設(shè)備，由帶有夾套的ω形殼體和空心槳葉軸及傳動(dòng)裝置組成。軸上排列著中空槳葉，軸端裝有熱介質(zhì)導(dǎo)入的旋轉(zhuǎn)接頭。在運(yùn)行過程中，濕污泥一側(cè)，含水率75%～85%的濕污泥連續(xù)由入料口進(jìn)入干燥機(jī)內(nèi)，在中空槳葉攪拌、混合與分散的同時(shí)，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(dá)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(jī)外；在熱介質(zhì)一側(cè)，高溫蒸氣通過ω形槽的內(nèi)壁和中空槳葉，通過熱傳導(dǎo)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(jìn)入焚燒爐或氣體處理系統(tǒng)進(jìn)行處理。同時(shí)，高溫蒸氣的熱量傳遞給濕污泥之后冷凝，冷凝的水分進(jìn)凝結(jié)水箱回收再利用。

槳葉干化機(jī)的槳葉設(shè)置一般都是鏟形或楔形的槳葉葉片（見圖1），在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，槳葉可起到自清潔的效果，因此槳葉干化機(jī)在運(yùn)行過程中較少出現(xiàn)污泥在機(jī)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(jī)出口的污泥含水率可以通過其轉(zhuǎn)軸的速度調(diào)整，可滿足不同的污泥焚燒爐對(duì)入爐污泥的含水率要求。槳葉式干化機(jī)維修簡(jiǎn)單，當(dāng)槳葉出現(xiàn)磨損時(shí)用耐磨噴漆噴涂葉片表面就可以實(shí)現(xiàn)槳葉的修復(fù)。據(jù)工程項(xiàng)目匯總，槳葉式干化機(jī)的運(yùn)行效果較好，是目前污泥焚燒廠使用最多的一種干化機(jī)。

1.2 薄層干化機(jī)

薄層干化機(jī)與槳葉干化機(jī)的設(shè)計(jì)原理類似，薄層干化機(jī)機(jī)身由圓柱形加熱殼體和端蓋構(gòu)成，內(nèi)部配有可拆卸槳葉的攪拌器，兩端由軸承帶動(dòng)，外裝可變頻調(diào)速的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，薄層干化機(jī)本體如圖2。

污泥通過干化機(jī)給料泵注入干化機(jī)，濕污泥被轉(zhuǎn)子打散并分布在薄層干化機(jī)的壁面，轉(zhuǎn)子上的葉片在對(duì)壁面的污泥反復(fù)翻混的同時(shí)，通過螺旋將污泥輸送到排料端。同時(shí)，從熱介質(zhì)通過干化機(jī)夾套對(duì)污泥加熱，進(jìn)行水的蒸發(fā)，污泥和葉片由于充分的熱接觸實(shí)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(yùn)送至出口。蒸氣與污泥排放方向相反，排放口在臨近進(jìn)料口處。干化機(jī)內(nèi)的轉(zhuǎn)動(dòng)部件將污泥在加熱表面涂成一個(gè)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(shí)現(xiàn)全干化、半干化等不同要求的污泥處理。薄層干化機(jī)的葉片角度和數(shù)量都可以調(diào)節(jié)，在檢修時(shí)也可對(duì)干化機(jī)中損壞的葉片單獨(dú)更換。薄層干化機(jī)的檢修需要將整個(gè)轉(zhuǎn)軸抽出，因此薄層干化機(jī)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(jī)

圓盤式干化機(jī)主要由圓筒形外殼、圓盤及驅(qū)動(dòng)裝置組成。圓盤的中心軸是干化機(jī)圓盤的承載部件，轉(zhuǎn)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(duì)污泥有推進(jìn)、輸送和攪拌作用。圓盤干化機(jī)結(jié)構(gòu)如圖3所示。

運(yùn)行時(shí)，污泥通過進(jìn)料口進(jìn)入干化機(jī)，在空心圓盤上推泥板的作用下翻轉(zhuǎn)、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(shí)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(cè)，水蒸汽進(jìn)入干化機(jī)轉(zhuǎn)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(jī)。

圓盤干化機(jī)的問題之一是污泥進(jìn)入后干化速率較高，導(dǎo)致污泥在干化機(jī)內(nèi)非常容易黏滯，因此污泥的剪切和破碎效果較差，在實(shí)際運(yùn)行中圓盤干化機(jī)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(jī)整體的占地面積較小。

1.4 幾種干化機(jī)參數(shù)必選

編輯：李丹