城市生活污泥干化方法研究

李博

摘要：本文主要对污泥干化技术方法及干化技术设备的应用进行深入分析，确保相关领域能够对污泥干化技术进行全面的了解和准确的应用。

关键词：城市生活污泥；污泥干化；干化方法

1.城市生活污泥干化机理分析

在城市生活污泥处理中，干化处理技术是其中最常用、最重要的一种，其主要作用就是将污泥中夹杂的水分进行有效的清除。通常在生活污泥干化处理中必须要经过两个重要的处理流程：第一是蒸发流程，其主要是在生活污泥的干化处理中，促使附着于污泥表面的水分汽化的过程，但是由于污泥内部的水蒸气压相比于污泥外部的水蒸气压更高，所以在两种不同气压的差异作用下，促使水分从外边融入到污泥的内部；第二是扩散过程，其环节与汽化存在较大的相关性，都是将物质从一相转移到另一相，当污泥经过第一环节后，就会将其外表贴服的水分蒸发掉，由于污泥内外的温度、湿度存在较大的差别，所以就可将污泥内部的水分通过热量的驱动下渗出表面。在生活污泥的处理过程中，其主要的干化机理就是蒸发、扩散两个流程的持续性、交替性。

2.传统的城市生活污泥干化技术分析

（1）直接干化法

在城市生活污泥处理中应用直接干化法发挥的作用较为显著，其主要是对生活污泥进行直接的干化处理，通过燃烧装置释放的热量传递给污泥，使得污泥中的水分通过高温析出、蒸发掉。污泥直接干化法在实际的应用中有着诸多的优势，其不仅在处理过程中表现出较高的蒸发效率，而且还能够将热量快速的传递出去。然而此方法也存在诸多的弊端，在污泥干化处理中排出的水蒸气和水分均含有害杂质，所以必须要对其进行一定的去污处理，这样就要为此付诸一定的成本；污泥干化处理不可将污泥直接与加热介质接触，所以必须要在此过程中做好全面的管理。

（2）间接干化法

在生活污泥处理中采用间接干化法主要是通过加热装置排放出的蒸汽来为容器加热，然后通过容器释放的热量传递给污泥，促使其中夹杂的水分蒸发出来。间接干化法因具备诸多的优良特性而得到了广泛的应用，其不仅应用过程简便快捷，而且整个处理过程中占用空间较少，也不会对污泥中的有机物造成破坏。

（3）直接与间接联合法

随着我国环保工作的不断深入，其对城市生活污泥的处理要求越来越高，不仅要提升污泥的处理效率，还要避免对外界环境造成污染。在此背景下便可将直接干化法与间接干化法进行有效的结合，使得其中的对流技术与传导技术进行充分的融合。通过两种技术的联合法不仅能够提升污泥的脱水效率，还能够避免处理后排放的气体、水分污染环境，而且还能够实现污泥的重复利用。

3.新型的城市生活污泥干化技术分析

（1）水热干化技术

水热干化技术是一种城市生活污泥处理的新方法，其主要是利用水热反应促使污泥的物理性质发生改变，使得污泥的细胞结构及胶体结构破损后，能够将其中的水分释放出来，这样一来就大大的提升了脱水的效率。当前水热干化技术的应用日益成熟，其不仅强化了污泥的处理效率，还能够减少能源的消耗。

（2）油炸干化技术

油炸干化技术也是一种新型的污泥处理方法，但是还没有得到有效的推广和应用，其主要是因为油炸干化技术采用加热介质为各类工业废弃油，然后将污泥放入滚烫的废油中进行煎炸，通过对处理条件进行合理的调节来提升传热效率，促使污泥干化的效率及效果得到显著的提升。当前油炸干化技术还不够成熟，其在实际应用过程中的成本消耗情况及环境污染情况还需要进一步的论证。

（3）生物干化技术

生物干化技术是城市生活污泥处理中最具优势的一种方法，其主要是通过微生物对污泥中的有机物进行分解，促使其新陈代谢速率提升而释放热量，使得污泥中的水分蒸发掉，这样就能够有效的强化污泥的脱水效率。生物干化技术不仅能源消耗少，而且处理过程更加的安全、可靠。

4.城市生活污泥干化设备的应用分析

4.1 直接干化技术设备

（1）回转圆筒干燥机

回转圆筒干燥机在运行过程中，主要将通道烟气与污泥进行有效的接触，促使潜藏在污泥中的水分快速蒸发掉，从而将排出的污泥进行有效的利用。在此过程中会被蒸发掉大量的水分，且污泥干化的效果和效率也是极高的。但那时在这一污泥处理中不能对污泥进行粉碎，导致其难于与温度较高的烟气充分的接触，所以在实际的处理中蒸发的效率并不高。同时物料在回转圆筒干燥机的处理过程中会上升至圆筒半程之上，继而导致有效的空间得不到充分的利用，若将回转圆筒干燥机应用于出水标准高的工艺中，其获得的干化效果并不能达到基本的要求，甚至因为污泥完全脱水而加大资源的消耗。另外，将烟气与污泥通过交换热量后会在高温条件下排放到空气中，这样一来不仅会增加热量的消耗，还会增加污染物的排放量。

（2）设置内件的流化床

流化床干化处理设备主要将热风导热与内件热传导进行有效的融合，通过这种联合加热的方式对生活污泥进行干化处理。其主要的处理过程为：在固定流化床中设置一些换热传导结构，然后将高温蒸汽輸入到流化床，并对放入其中的污泥进行吹化，通过设置于流化床之中的内件对污泥进行换热、碰撞、粉碎等操作，直到污泥的干化符合规范的要求后通过热风推动排出干燥机，而针对没有达到规范要求的污泥还会留在干燥机中继续干化直到达标才能排出。此技术虽然有着显著的优势，但是还是存在一定的不足：其一是在污泥干化处理过程中，流化床内部构件与污泥进行高频率的触碰，使得内件的使用期限大大的降低；其二是在污泥干化处理过程中会消耗大量的热能，同时还要增加一定的操作成本。

4.2 间接干化技术设备

（1）楔型空心桨叶干燥机

楔型空心桨叶干燥机可采用的加热介质有很多，例如：热油、热水、水蒸汽等，通常控制加热介质输入、输出的旋转接头安装于轴端位置上。在污泥干化处理中不能够将加热介质同时放入干燥机中，通常将一部分介质输入干燥机内腔；还要将一部分介质输入桨叶轴内腔，然后将两部分进行同时加热，利用热量的传导促使污泥迅速干化。当污泥经过干化处理后通过旋送料机送入加料口，直到污泥进入容器内部、桨叶开始旋转后，就会促使污泥进行翻转、搅拌，并自动转换加热介面，使其与容器与桨叶进行有效的接触，继而促使污泥中存在的水分蒸发掉。然后通过旋转桨叶将污泥边搅拌、边推送至出料口，使其能够呈现出均匀的干化状态，最后通过出料口排放出的优质的产品。

（2）盘式干燥机

盘式干燥机采用的加热装置为热油炉、加热介质为热油、燃料为天然气，将热油放入到热油炉中，并围绕着干燥器圆盘进行旋转，通过热油将热量慢慢的传递给污泥颗粒。污泥涂层机是盘式处理装置中最常见的一种设备，其在污泥干化处理中发挥的作用举足轻重。通过污泥涂层机将未处理的新污泥均匀的涂抹在干化的污泥颗粒上，直至污泥颗粒被完全包裹后均匀的放入到干燥器顶层圆盘上。通常对于每粒污泥的旋转次数不得少于六次，污泥颗粒每旋转一次就会被涂上一层未被干化的新污泥，颗粒的逐渐增大便会形成圆形球体。

（3）转鼓压膜式干燥机

转鼓压膜式干燥机主要的作用是对含水率较高、性状较为粘稠的膏体进行脱水处理，其具备间接干化技术设备的所有优良特性，例如：能源消耗量较低、资源使用率较高、处理后排放物污染小等。转鼓压膜式干燥机的操作原理：通过压力与热力的共同作用促使污泥的粘稠性不断降低，同时还能够降低污泥中的水分与胶体的粘合力，促使污泥表面的水分更容易脱落。此外，靠近加热面的污泥中水分快速蒸发成水蒸气，其能够通过水蒸气的推动力将污泥中潜藏的水分析出。

结束语：

随着城市生活污水总量的提升，随之产生的生活污泥也在逐渐的增加，为了改善城市环境就要对生活污泥进行有效的处理。当前在生活污泥处理中最常用的一种方法就是污泥干化技术，针对生活污泥的特性及工艺的要求，采用对应的干化方法及干化技术，这样一来不仅能够提升污泥的处理效果，还能够减少污染物的排放，最重要的是能够将污泥变废为宝，重新运用到适宜的领域中。

参考文献

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[2]钱觉时，谢从波，谢小莉，等. 城市生活污水污泥建材利用现状与研究进展[J]. 建筑材料学报，2014，17（5）：829-836.

（作者单位：中机国际工程设计研究院有限责任公司华东分院）