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污水處理過程中，污泥處理一直是行業(yè)內(nèi)人士所關(guān)心的問題，高產(chǎn)量、高含水率的污泥，在貯存、運(yùn)輸、裝卸等過程中既不方便，還存在很高的潛在環(huán)境安全風(fēng)險(xiǎn)和隱患，因此污泥的干化處理勢在必行。
污水處理廠污泥主要由初沉池(沉砂池)及隔油池底泥、氣浮機(jī)浮渣、剩余活性污泥以及其他工藝單元的化學(xué)污泥組成。污泥是一種固體廢物，若具有急性毒性、易燃性、反應(yīng)性、腐蝕性、浸出毒性和疾病傳染性等特征中的一項(xiàng)就是危險(xiǎn)廢物。
污泥干化技術(shù)
電能污泥干化法
電能污泥干化法，是將電能轉(zhuǎn)化為熱能或微波等形式的能，加熱濕污泥使之水分蒸發(fā)，污泥得到干化，通常采用電加熱爐間接烘干的干化方式進(jìn)行污泥干化。干化系統(tǒng)由污泥存儲(chǔ)單元、輸送計(jì)量單元、電加熱干化(電能污泥烘干機(jī))單元、輸出單元及暫存單元構(gòu)成。由于能耗較高，不適合用電緊張、產(chǎn)泥量大的污水處理廠，適合產(chǎn)泥量少、電能豐富、價(jià)格便宜地區(qū)。
熱水干化法
熱水干化法是利用高溫?zé)崴臒崮?，?jīng)過換熱器進(jìn)行熱交換，蒸發(fā)污泥中的水分使得污泥干化。這種熱源進(jìn)行污泥干化一般為間接干化方式，對(duì)換熱器要求較高一些。
近年來熱水干化法發(fā)展快速，德國開發(fā)的“板框壓濾—熱水真空干化技術(shù)”就是熱水干化技術(shù)的典型代表。
蒸汽干化法
蒸汽干化法是利用蒸汽熱能，經(jīng)過換熱器殼層進(jìn)行熱交換，蒸發(fā)污泥中的水分使之干化。蒸汽為熱源的污泥干化機(jī)根據(jù)構(gòu)造或內(nèi)部構(gòu)件不同又分為盤式干化機(jī)、槳葉式干化機(jī)、渦輪式干化機(jī)等不同形式。蒸汽可實(shí)現(xiàn)綜合循環(huán)利用，是非常理想的清潔熱源。
一般使用1.0MPa,160—230℃左右的低壓蒸汽，因蒸汽干化效率高、操作彈性大、易于控制、穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，加上新型蒸汽污泥干化機(jī)效率高、能耗較低，因而目前應(yīng)用很多。
太陽能污泥干化法
太陽能污泥干化法是利用太陽能為主要能源對(duì)污水處理廠污泥進(jìn)行干化和穩(wěn)定化的污泥處理技術(shù)。該技術(shù)利用太陽能，借助傳統(tǒng)溫室干燥工藝，具有低溫干化、運(yùn)行費(fèi)用低廉、操作簡單、運(yùn)行安全穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。其驅(qū)動(dòng)力為污泥中水分含量與和空氣中水蒸汽分壓之間的水蒸氣壓力差?？紤]氣候、季節(jié)、天氣影響，太陽能干化過程是在一個(gè)配置翻泥機(jī)的大型暖房內(nèi)進(jìn)行，濕污泥從一端輸入，干污泥從另一端輸出。
太陽能干化裝置主要由地面結(jié)構(gòu)、暖房、翻泥機(jī)三部分構(gòu)成。地面結(jié)構(gòu)類似于混凝土馬路，翻泥機(jī)安裝在兩側(cè)導(dǎo)軌上、進(jìn)行前后上下移動(dòng)作業(yè)，起到攤鋪污泥、反轉(zhuǎn)晾曬、輸送污泥作用。有的還配熱風(fēng)機(jī)以加速水分蒸發(fā)裝置，有的建成更為先進(jìn)的太陽能溫室系統(tǒng)。
天然氣干化法
天然氣(煤氣)干化法是利用天然氣(煤氣)為燃料提供熱源，在干化設(shè)備里將污泥干化。為了防止燃燒爆炸通常設(shè)有氮?dú)獗Ｗo(hù)、氧氣濃度連鎖、溫度連鎖以及污泥返混等安保措施，以提高設(shè)備運(yùn)行的安全性。系統(tǒng)由進(jìn)料單元、干化機(jī)、出料單元、尾氣處理單元、返混單元、儀控系統(tǒng)等構(gòu)成。通常作為污泥熱解法處理的預(yù)處理單元。
該方法在日本、美國應(yīng)用較多，天然氣作為清潔能源，在污泥熱解處理時(shí)因?yàn)槲矚獠淮嬖诜贌óa(chǎn)生的二噁英等問題，因而代表了污泥無害化的一種發(fā)展趨勢。
爐窯煙氣余熱污泥干化法
爐窯煙氣溫度一般在120—200℃之間，蘊(yùn)藏有巨大的熱能，是污泥低溫干化的理想熱源。利用煙氣干化污泥有直接利用煙氣加熱干化和間接加熱干化兩種形式。為保證污泥在低溫下能夠自然形成顆粒，一般采用二段式干化工藝，一段干化使污泥含水率從80%左右降到60%左右，二段干化造粒使含水率降到40%以下，形成2—8mm顆粒污泥便于資源化。
2污泥干化工藝比較
污泥干化選型比較
由于干化耗費(fèi)大量熱能和電能，影響處理成本至巨；安全性的問題是干化最重要的工藝問題；我國污泥處置目前尚處于摸索階段，尚難以確定一個(gè)確切的處理方向。因此，選型應(yīng)以考察干化系統(tǒng)在能耗、安全性和靈活性三個(gè)方面的內(nèi)容為要點(diǎn)。
能耗的比較不是根據(jù)各家所報(bào)的消耗數(shù)字列表能夠說明的，應(yīng)深入到工藝過程中，對(duì)各工藝的熱工原理進(jìn)行分析和核實(shí)并得出自己的結(jié)論。污泥干化工藝更接近于化工工程中的有機(jī)物干燥，因此，借鑒該領(lǐng)域的經(jīng)驗(yàn)，有助于污泥干化項(xiàng)目的成功。
安全性問題是干化項(xiàng)目的基礎(chǔ)，應(yīng)謹(jǐn)慎對(duì)待，反復(fù)論證，并搜集盡可能全面的信息，以使最終選型安全可靠。
根據(jù)當(dāng)?shù)氐臈l件，應(yīng)盡可能確定處置目標(biāo)和工藝路線，在此基礎(chǔ)上一次性選定合理的工藝，以適應(yīng)今后的發(fā)展。鑒于干化項(xiàng)目投資巨大，而市場千變?nèi)f化，應(yīng)確保投資能夠在長時(shí)間里發(fā)揮其效能。
污泥干化所需能源比較
干化的主要成本在于熱能，降低成本的關(guān)鍵在于是否能夠選擇和利用恰當(dāng)?shù)臒嵩础?/span>
干化工藝根據(jù)加熱方式的不同，其可利用的能源來源有一定區(qū)別，一般來說間接加熱方式可以使用所有的能源，其利用的差別僅在溫度、壓力和效率。直接加熱方式則因能源種類不同，受到一定限制，其中燃煤爐、焚燒爐的煙氣因量大和腐蝕性污染物存在而難以使用，蒸汽因其特性無法利用。
按照能源的成本，從低到高，分列如下：
煙氣：來自大型工業(yè)、環(huán)?；A(chǔ)設(shè)施（垃圾焚燒爐、電站、窯爐、化工設(shè)施）的廢熱煙氣是零成本能源，如果能夠加以利用，是熱干化的最佳能源。溫度必須高，地點(diǎn)必須近，否則難以利用。
燃煤：非常廉價(jià)的能源，以煙氣加熱導(dǎo)熱油或蒸汽，可以獲得較高的經(jīng)濟(jì)可行性。尾氣處理方案是可行的。
熱干氣：來自化工企業(yè)的廢能。
沼氣：可以直接燃燒供熱，價(jià)格低廉，也較清潔，但供應(yīng)不穩(wěn)定。
蒸汽：清潔，較經(jīng)濟(jì)，可以直接全部利用，但是將降低系統(tǒng)效率，提高折舊比例?？梢钥紤]部分利用的方案。
燃油：較為經(jīng)濟(jì)，以煙氣加熱導(dǎo)熱油或蒸汽，或直接加熱利用。
天然氣：清潔能源，但是價(jià)格最高，以煙氣加熱導(dǎo)熱油或蒸汽，或直接加熱利用。
3污泥干化機(jī)工藝比較
污泥烘干分為接觸式烘干和對(duì)流式烘干。在接觸式烘干機(jī)中，存在一個(gè)固定不變的接觸面，熱量就通過這個(gè)面和導(dǎo)熱介質(zhì)（蒸汽或熱油）傳向污泥。對(duì)流式烘干的導(dǎo)熱介質(zhì)（熱風(fēng)）直接在污泥小顆粒上流動(dòng)傳熱，從而產(chǎn)生熱對(duì)流。
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