城市生活污泥干化方法研究

李博

摘要：本文主要對污泥干化技術(shù)方法及干化技術(shù)設(shè)備的應(yīng)用進行深入分析，確保相關(guān)領(lǐng)域能夠?qū)ξ勰喔苫夹g(shù)進行全面的了解和準確的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：城市生活污泥；污泥干化；干化方法

1.城市生活污泥干化機理分析

在城市生活污泥處理中，干化處理技術(shù)是其中最常用、最重要的一種，其主要作用就是將污泥中夾雜的水分進行有效的清除。通常在生活污泥干化處理中必須要經(jīng)過兩個重要的處理流程：第一是蒸發(fā)流程，其主要是在生活污泥的干化處理中，促使附著于污泥表面的水分汽化的過程，但是由于污泥內(nèi)部的水蒸氣壓相比于污泥外部的水蒸氣壓更高，所以在兩種不同氣壓的差異作用下，促使水分從外邊融入到污泥的內(nèi)部；第二是擴散過程，其環(huán)節(jié)與汽化存在較大的相關(guān)性，都是將物質(zhì)從一相轉(zhuǎn)移到另一相，當污泥經(jīng)過第一環(huán)節(jié)后，就會將其外表貼服的水分蒸發(fā)掉，由于污泥內(nèi)外的溫度、濕度存在較大的差別，所以就可將污泥內(nèi)部的水分通過熱量的驅(qū)動下滲出表面。在生活污泥的處理過程中，其主要的干化機理就是蒸發(fā)、擴散兩個流程的持續(xù)性、交替性。

2.傳統(tǒng)的城市生活污泥干化技術(shù)分析

（1）直接干化法

在城市生活污泥處理中應(yīng)用直接干化法發(fā)揮的作用較為顯著，其主要是對生活污泥進行直接的干化處理，通過燃燒裝置釋放的熱量傳遞給污泥，使得污泥中的水分通過高溫析出、蒸發(fā)掉。污泥直接干化法在實際的應(yīng)用中有著諸多的優(yōu)勢，其不僅在處理過程中表現(xiàn)出較高的蒸發(fā)效率，而且還能夠?qū)崃靠焖俚膫鬟f出去。然而此方法也存在諸多的弊端，在污泥干化處理中排出的水蒸氣和水分均含有害雜質(zhì)，所以必須要對其進行一定的去污處理，這樣就要為此付諸一定的成本；污泥干化處理不可將污泥直接與加熱介質(zhì)接觸，所以必須要在此過程中做好全面的管理。

（2）間接干化法

在生活污泥處理中采用間接干化法主要是通過加熱裝置排放出的蒸汽來為容器加熱，然后通過容器釋放的熱量傳遞給污泥，促使其中夾雜的水分蒸發(fā)出來。間接干化法因具備諸多的優(yōu)良特性而得到了廣泛的應(yīng)用，其不僅應(yīng)用過程簡便快捷，而且整個處理過程中占用空間較少，也不會對污泥中的有機物造成破壞。

（3）直接與間接聯(lián)合法

隨著我國環(huán)保工作的不斷深入，其對城市生活污泥的處理要求越來越高，不僅要提升污泥的處理效率，還要避免對外界環(huán)境造成污染。在此背景下便可將直接干化法與間接干化法進行有效的結(jié)合，使得其中的對流技術(shù)與傳導技術(shù)進行充分的融合。通過兩種技術(shù)的聯(lián)合法不僅能夠提升污泥的脫水效率，還能夠避免處理后排放的氣體、水分污染環(huán)境，而且還能夠?qū)崿F(xiàn)污泥的重復利用。

3.新型的城市生活污泥干化技術(shù)分析

（1）水熱干化技術(shù)

水熱干化技術(shù)是一種城市生活污泥處理的新方法，其主要是利用水熱反應(yīng)促使污泥的物理性質(zhì)發(fā)生改變，使得污泥的細胞結(jié)構(gòu)及膠體結(jié)構(gòu)破損后，能夠?qū)⑵渲械乃轴尫懦鰜?，這樣一來就大大的提升了脫水的效率。當前水熱干化技術(shù)的應(yīng)用日益成熟，其不僅強化了污泥的處理效率，還能夠減少能源的消耗。

（2）油炸干化技術(shù)

油炸干化技術(shù)也是一種新型的污泥處理方法，但是還沒有得到有效的推廣和應(yīng)用，其主要是因為油炸干化技術(shù)采用加熱介質(zhì)為各類工業(yè)廢棄油，然后將污泥放入滾燙的廢油中進行煎炸，通過對處理條件進行合理的調(diào)節(jié)來提升傳熱效率，促使污泥干化的效率及效果得到顯著的提升。當前油炸干化技術(shù)還不夠成熟，其在實際應(yīng)用過程中的成本消耗情況及環(huán)境污染情況還需要進一步的論證。

（3）生物干化技術(shù)

生物干化技術(shù)是城市生活污泥處理中最具優(yōu)勢的一種方法，其主要是通過微生物對污泥中的有機物進行分解，促使其新陳代謝速率提升而釋放熱量，使得污泥中的水分蒸發(fā)掉，這樣就能夠有效的強化污泥的脫水效率。生物干化技術(shù)不僅能源消耗少，而且處理過程更加的安全、可靠。

4.城市生活污泥干化設(shè)備的應(yīng)用分析

4.1 直接干化技術(shù)設(shè)備

（1）回轉(zhuǎn)圓筒干燥機

回轉(zhuǎn)圓筒干燥機在運行過程中，主要將通道煙氣與污泥進行有效的接觸，促使?jié)摬卦谖勰嘀械乃挚焖僬舭l(fā)掉，從而將排出的污泥進行有效的利用。在此過程中會被蒸發(fā)掉大量的水分，且污泥干化的效果和效率也是極高的。但那時在這一污泥處理中不能對污泥進行粉碎，導致其難于與溫度較高的煙氣充分的接觸，所以在實際的處理中蒸發(fā)的效率并不高。同時物料在回轉(zhuǎn)圓筒干燥機的處理過程中會上升至圓筒半程之上，繼而導致有效的空間得不到充分的利用，若將回轉(zhuǎn)圓筒干燥機應(yīng)用于出水標準高的工藝中，其獲得的干化效果并不能達到基本的要求，甚至因為污泥完全脫水而加大資源的消耗。另外，將煙氣與污泥通過交換熱量后會在高溫條件下排放到空氣中，這樣一來不僅會增加熱量的消耗，還會增加污染物的排放量。

（2）設(shè)置內(nèi)件的流化床

流化床干化處理設(shè)備主要將熱風導熱與內(nèi)件熱傳導進行有效的融合，通過這種聯(lián)合加熱的方式對生活污泥進行干化處理。其主要的處理過程為：在固定流化床中設(shè)置一些換熱傳導結(jié)構(gòu)，然后將高溫蒸汽輸入到流化床，并對放入其中的污泥進行吹化，通過設(shè)置于流化床之中的內(nèi)件對污泥進行換熱、碰撞、粉碎等操作，直到污泥的干化符合規(guī)范的要求后通過熱風推動排出干燥機，而針對沒有達到規(guī)范要求的污泥還會留在干燥機中繼續(xù)干化直到達標才能排出。此技術(shù)雖然有著顯著的優(yōu)勢，但是還是存在一定的不足：其一是在污泥干化處理過程中，流化床內(nèi)部構(gòu)件與污泥進行高頻率的觸碰，使得內(nèi)件的使用期限大大的降低；其二是在污泥干化處理過程中會消耗大量的熱能，同時還要增加一定的操作成本。

4.2 間接干化技術(shù)設(shè)備

（1）楔型空心槳葉干燥機

楔型空心槳葉干燥機可采用的加熱介質(zhì)有很多，例如：熱油、熱水、水蒸汽等，通?？刂萍訜峤橘|(zhì)輸入、輸出的旋轉(zhuǎn)接頭安裝于軸端位置上。在污泥干化處理中不能夠?qū)⒓訜峤橘|(zhì)同時放入干燥機中，通常將一部分介質(zhì)輸入干燥機內(nèi)腔；還要將一部分介質(zhì)輸入槳葉軸內(nèi)腔，然后將兩部分進行同時加熱，利用熱量的傳導促使污泥迅速干化。當污泥經(jīng)過干化處理后通過旋送料機送入加料口，直到污泥進入容器內(nèi)部、槳葉開始旋轉(zhuǎn)后，就會促使污泥進行翻轉(zhuǎn)、攪拌，并自動轉(zhuǎn)換加熱介面，使其與容器與槳葉進行有效的接觸，繼而促使污泥中存在的水分蒸發(fā)掉。然后通過旋轉(zhuǎn)槳葉將污泥邊攪拌、邊推送至出料口，使其能夠呈現(xiàn)出均勻的干化狀態(tài)，最后通過出料口排放出的優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品。

（2）盤式干燥機

盤式干燥機采用的加熱裝置為熱油爐、加熱介質(zhì)為熱油、燃料為天然氣，將熱油放入到熱油爐中，并圍繞著干燥器圓盤進行旋轉(zhuǎn)，通過熱油將熱量慢慢的傳遞給污泥顆粒。污泥涂層機是盤式處理裝置中最常見的一種設(shè)備，其在污泥干化處理中發(fā)揮的作用舉足輕重。通過污泥涂層機將未處理的新污泥均勻的涂抹在干化的污泥顆粒上，直至污泥顆粒被完全包裹后均勻的放入到干燥器頂層圓盤上。通常對于每粒污泥的旋轉(zhuǎn)次數(shù)不得少于六次，污泥顆粒每旋轉(zhuǎn)一次就會被涂上一層未被干化的新污泥，顆粒的逐漸增大便會形成圓形球體。

（3）轉(zhuǎn)鼓壓膜式干燥機

轉(zhuǎn)鼓壓膜式干燥機主要的作用是對含水率較高、性狀較為粘稠的膏體進行脫水處理，其具備間接干化技術(shù)設(shè)備的所有優(yōu)良特性，例如：能源消耗量較低、資源使用率較高、處理后排放物污染小等。轉(zhuǎn)鼓壓膜式干燥機的操作原理：通過壓力與熱力的共同作用促使污泥的粘稠性不斷降低，同時還能夠降低污泥中的水分與膠體的粘合力，促使污泥表面的水分更容易脫落。此外，靠近加熱面的污泥中水分快速蒸發(fā)成水蒸氣，其能夠通過水蒸氣的推動力將污泥中潛藏的水分析出。

結(jié)束語：

隨著城市生活污水總量的提升，隨之產(chǎn)生的生活污泥也在逐漸的增加，為了改善城市環(huán)境就要對生活污泥進行有效的處理。當前在生活污泥處理中最常用的一種方法就是污泥干化技術(shù)，針對生活污泥的特性及工藝的要求，采用對應(yīng)的干化方法及干化技術(shù)，這樣一來不僅能夠提升污泥的處理效果，還能夠減少污染物的排放，最重要的是能夠?qū)⑽勰嘧儚U為寶，重新運用到適宜的領(lǐng)域中。

參考文獻

[1]周亮. 探析城市生活污泥干化技術(shù)方法的運用[J]. 低碳世界，2018，No.179（5）：22-23.

[2]錢覺時，謝從波，謝小莉，等. 城市生活污水污泥建材利用現(xiàn)狀與研究進展[J]. 建筑材料學報，2014，17（5）：829-836.

（作者單位：中機國際工程設(shè)計研究院有限責任公司華東分院）