污泥热干化技术介绍

一、污泥来源及危害

✡什么是污泥

✡污泥是污水处理后的产物，是一种由有机残片、细菌菌体、无机颗粒、胶体等组成的极其复杂的非均质体。污泥的主要特性是含水率高（可高达99%以上），有机物含量高，容易腐化发臭，并且颗粒较细，比重较小，呈胶状液态。它是介于液体和固体之间的浓稠物，可以用泵运输，但它很难通过沉降进行固液分离。

一、污泥的来源与危害

u污泥是污水处理厂污水处理的必然产物。

u未经恰当处理处置的污泥进入环境后，直接给水体和大气带来二次污染，对生态环境和人类的活动构成了严重的威胁。

u（1）污泥含水率高。未脱水污泥含水率大于90%，初步机械脱水污泥含水率也高达80%，造成运输成本高、堆放面积大，挤压垃圾填埋场库容，堵塞垃圾渗滤液管等问题；

u（2）细菌滋生。不仅造成视觉污染，而且为其他有害生物的滋生提供了场所；

u（3）大气污染。污泥堆放在露天散发出臭气和异味，日晒风刮，污染物颗粒会造成大气污染；

u（4）污染水体。经水浸泡、溶解，污染物伴随污水流入河道，会污染地表水，进入地下水；

u（5）含有重金属。如不加以控制，则可能污染土地。

我国传统的污泥处理处置存在基建投资大、负荷低、运行管理难度大、运行经验缺乏等问题。污泥稳定化处理的很少，大部分用于填埋或农用。

减量化

A 稳定化

B

无害化

C

资源化

D

随着我国城镇化水平不断提高，伴随着污水处理能力的大幅提升，处理产生的剩余污泥引起了高度的关注。 以含水量80%计，2003年时我国污泥产量已达到1280万t/年， 现阶段全国污泥总产生量即将突破3000万t/年。预测，到2021年污泥产量将突破6000万t /年。由此可见我国污泥产量巨大且增长迅速。

我国污泥处理处置的总体目标：

三、污泥热干化技术

✡污泥热干化：

✡经机械脱水后的污泥含水率仍在65-80%，污泥热干化可以通过污泥与热媒之间的传热作用，进一步去除脱水污泥中的水分使污泥减容。干化后污泥的臭味、病原体、黏度、不稳定等得到显著改善，可用作肥料、土壤改良剂、制建材、焚烧产蒸汽发电等。

✡污泥热干化类型：

✡设备按热介质与污泥接触方式可分为直接加热式、间接加热式和直接/间接联合干燥式三种。✡按工艺类型可分为流化床干化、打散转筒、带式干化、桨叶式干化、卧式转盘式干化等五种。

三、污泥热干化技术

含水率：

污水厂机械脱水后：65-80％左右，

干化至 20-40%a.污泥干化可以降低污泥含水率，为后续处理提供保障。

b.干化后的物质稳定，恶臭味和病原生物得到的显著去除。

c.污泥体积减少，同时热值提高，有机物、金属等成份保留。

d.部分城市污泥可作为园林肥料，或土地改良剂。

e. 干化后热值为2000-2500大卡，与煤或垃圾焚烧发电（或产蒸汽），发电的低压蒸汽（0.4-0.6MPa）作为干化热源。

f. 部分无机污泥可作为建材添加物，或提取其中金属等。

因此，污泥干化是污泥处理处置技术的前提和关键所在。

A能耗分析

01

热能消耗

主要包括污泥升温和水分汽化所需理论热量及干化系统的热能损失，约占运行成本的 60%。

02

电能消耗

主要包括干化系统、湿泥和干泥转运仓储系统、工艺水系统及热源制热系统，安全控制及照明系统等 。

能源消耗是干化工艺最重要的指标，约占系统运行成本 80%， 包括

热能和电能，以每 kg 水蒸发量的热能消耗和电能消耗来衡量。

① 热源类型、工艺

类型及干化效率。

② 污泥粒度与粘度

、污泥初始与最终

含水率及热介质的

加热和冷凝等。

影响因素

优先选择附近可利用的余热、废热，如热电厂

的余热蒸汽及阀汽（）。

B 安全性分析

有可能存在粉尘爆炸的危险；导热油或者蒸汽等热源有泄漏和使人烫伤的危害；全干化的污泥可能会闷燃等。

污泥干化过程，污

泥输送、混合、储存

等操作都会产生大量

粉尘。

粉尘粒径越小，比

表面积越大，越易 点

燃，爆炸越强烈。

一般认为污泥的粉

尘爆炸浓度下限在 60

g/m3以内。控制粉尘浓度

一定粉尘浓度条件下，氮气 、二氧化碳 、蒸汽能引起燃烧的最低氧含量分别为5%，6%，10%左右。 粉尘易点燃，故降低系统中含氧量是避开风险的主要手段。 一般要求氧含量低于12%。 指干化系统中的水分含量。 当含湿量达到一定程度时，即使粉尘浓度和氧含量再高，污泥也无法被点燃。 含湿量成为提高干化系统安全性的一个重要手段。控制含氧量控制含湿量

C环保性分析

✡ 污泥中含有大量有机成分和有害物质，在热干化过程中，会释放臭气，造成污染，根据污泥处理无害化原则，必须妥善处理。

✡ 根据污泥干化过程中BTEX（笨的衍生物）的释放特征实验研究，大部分 BTEX 在干化温度高于 150 ℃时开始释放，并随干化温度升高，释放量逐渐增加。因此，适宜的干化工艺，合理的干化温度，可减少污泥有害物质的释放。

✡ 间接加热干化技术可采用闭路循环，系统采用负压操作技术；

✡ 设置尾气处理系统，防止干化废气的泄露。

双桨式干化设

卧式带夹套壳体内布置两根(四根）带有数十枚空心扇形叶片的搅拌轴。夹套和叶片内通入蒸汽或导热油，在搅拌和混合过程与物料传热传质。达到干化目的。叶片截面为楔形，使得物

料不断被挤压和膨胀以强化传热，且叶片可自清理。

四、污泥热干化设备----空心桨叶