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污泥干化技术概述

要使污泥能够得到更好的处置，含水率必须降到40%～50%，有些

处置工艺甚至要求含水率降到20%～30%或更低，这就需要对污泥进

行干化处理。

干化是一种污泥深度脱水方式，干化过程是将热能传递至污泥中

的水，使水分受热并最终汽化蒸发，以降低污泥的含水率。利用自然

热源（太阳能）的干化过程称为自然干化，使用人工能源作为热源的

则称为热干化。

一、污泥干化技术原理

根据污泥的干燥特性曲线（图1），污泥干燥过程分为三个区域：

首先是湿区，污泥含水率高，在这个区域的污泥能自由流动，能非常

容易地流入加热管；然后是黏滞区，在这个区域的污泥含水率为40%～

60%，具有黏性，不能自由流动；最后是粒状区，这个区域的污泥呈

粒状，容易和其他物质掺混。

图1污泥的干燥特性曲线

当湿物料与干燥介质相接触时，物料表面的水分开始汽化，并向

周围介质传递。根据干燥过程中不同期间的特点，干燥过程可分为两

个阶段。

第一个阶段为恒速干燥阶段。在此过程开始时，由于整个污泥的

含水率较高，其内部的水分能迅速地移动到污泥表面。因此，干燥速

率为污泥表面上水分的汽化速率所控制，故此阶段亦称为表面汽化控

制阶段。在此阶段，干燥介质传给物料的热量全部用于水分的汽化，

物料表面的温度维持恒定（等于热空气湿球温度），物料表面处的水

蒸气分压也维持恒定，故干燥速率恒定不变。

第二个阶段为降速干燥阶段，当物料被干燥达到临界湿含量后，

便进入降速干燥阶段。此时，物料中所含水分较少，水分自物料内部

向表面传递的速率低于物料表面水分的汽化速率，干燥速率为水分在

物料内部的传递速率所控制。故此阶段亦称为内部迁移控制阶段。随

着物料湿含量逐渐减少，物料内部水分的迁移速率也逐渐减小，故干

燥速率不断下降。

二、干化技术及干化设备

1.干化技术

（1）直接加热转鼓干化技术

图2所示是带返料的直接加热转鼓式干化技术工艺流程。

图2直接加热转鼓式干化技术工艺流程

工作流程：脱水后的污泥进入混合器，按一定比例与返回的干化

污泥充分混合，调整污泥的含固率在50%～60%，然后将混合物料输

送到转鼓式干燥器中。在转鼓内与同一端进入的流速为1.2～1.3m/s、

温度为700℃左右的热气流接触混合集中加热30min左右，然后将烘

干后的污泥输送进入分离器。在分离器中排出湿热气体进行热力回

用，恶臭气体经过废气处理器处理达到环保要求的排放标准。分离器

排出的干污泥，在经过粒径筛分器后将满足要求的污泥颗粒送到贮存

仓待处理，部分大颗粒经过压碎返回至混合器与湿污泥混合再次进入

干化系统。

干化的污泥干度可达85%～95%，该工艺在无氧环境中操作，不产

生灰尘，进料的含水率可以调节，干化污泥呈颗粒状，粒径可以控制，

采用气体循环回用设计减少了尾气的处理成本。

（2）间接加热转鼓干化技术

图3所示为湿污泥直接进料、间接加热转鼓干化系统工艺流程。

图3直接进料、间接加热转鼓干化系统工艺流程

干化机是由转鼓和翼片螺杆组成，转鼓通过燃烧炉加热，转鼓最

大转速为1.5r/min；翼片螺杆通过循环热油传热，最大转速为

0.5r/min。转鼓和翼片螺杆同向或反向旋转，污泥可连续前移进行干

化，转鼓沿长度方向设温度分别为370℃、340℃和85℃的区域。翼

片螺杆内的热油温度为315℃。污泥经转鼓及翼片螺杆推移和加热被

逐步烘干并磨成粒状，在转鼓后端低温区从干泥螺杆输送器送至贮存

仓。

该工艺流程简单，污泥干度可控，干化器终端产物为粉末状，所

需辅助空气少，但占地较大，维护费用较高，能耗大。

（3）离心干化技术

图4所示是离心干化机系统工艺流程。

图4离心干化机系统工艺流程

污泥进入离心干化机后，先通过离心力的作用对污泥进行离心脱

水，经离心脱水后的污泥呈细粉状从离心机卸料口高速排出，高热空

气以适当的方式被引入离心干化机的内部，遇到细粉状的污泥并以最

短的时间将其干化到含固率80%左右。干化后的污泥颗粒经气动方式

以70℃的温度从干化机排出，并与一部分湿废气一起进入旋流分离

器进行分离，另一部分废气进入洗涤塔进行净化。