【正文】 品試驗(yàn)，通過(guò)板框式壓濾機(jī)可以將污泥水分壓縮到 60%。 污泥 干化（ 干燥 ） 污泥干化方式 27 污泥 干燥是為了去除水分， 污泥干化的加熱方式 分為 直接干化和間接干化 干化是依靠熱量來(lái)完成的，熱量一般都是能源燃燒產(chǎn)生的。燃燒產(chǎn)生的熱量存在于煙道氣中，這部分熱量的利用形式有兩類(lèi)： 1) 直接利用：將高溫?zé)煹罋庵苯右敫稍锲?，通過(guò)氣體與濕物料的接觸、對(duì)流進(jìn)行換熱。這種做法的特點(diǎn)是熱量利用的效率高，但是如果被干化的物料具有污染物性質(zhì)，也將帶來(lái)排放問(wèn)題，因高溫?zé)煹罋獾倪M(jìn)入是持續(xù)的，因此也造成同等流量的、與物料有過(guò)直接接觸的廢氣必須經(jīng)特殊處理后排放。 2) 間接利用：將高溫?zé)煹罋獾臒崃客ㄟ^(guò)熱交換器，傳 給某種介質(zhì)，這些介質(zhì)可能是導(dǎo)熱油、蒸汽或者空氣。介質(zhì)在一個(gè)封閉的回路中循環(huán)，與被干化的物料沒(méi)有接觸。熱量被部分利用后的煙道氣正常排放。間接利用存在一定的熱損失。 污泥干化的熱源 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? 干化工藝根據(jù)加熱方式的不同，其可利用的能源來(lái)源有一定區(qū)別，一般來(lái)說(shuō)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。按照能源的成本，從低到高，分列如下： 煙氣：來(lái)自大型工業(yè)、環(huán)保基礎(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。 熱干氣：來(lái)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， 28 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。 所有的干化系統(tǒng)都可以利用廢熱煙氣來(lái)進(jìn)行。其中，間接干化系統(tǒng)通過(guò)導(dǎo)熱油進(jìn)行換熱，對(duì)煙氣無(wú)限制性要求；而直接干化系統(tǒng)由于煙氣與污泥直接接觸，雖然換熱效 率高，但對(duì)煙氣的質(zhì)量具有一定要求，這些要求包括：含硫量、含塵量、流速和氣量等。 只有間接加熱工藝才能利用蒸汽進(jìn)行干化，但并非所有的間接工藝都能獲得較好的干化效率。一般來(lái)說(shuō)，蒸汽由于溫度相對(duì)較低，必然在一定程度上影響干燥器的處理能力。 污泥干化設(shè)備 市場(chǎng)上的 污泥干燥設(shè)備 主要有 ： 三 筒 式回轉(zhuǎn)圓筒干燥機(jī) （即轉(zhuǎn)鼓干燥機(jī)）、 間接加熱式回轉(zhuǎn)圓 筒干燥機(jī) 、 帶粉碎裝置的回轉(zhuǎn)圓 筒 干燥機(jī) 、 流化床干燥機(jī) 、 蝶式干燥機(jī) 、 漿葉式干燥機(jī) 、 盤(pán)式干燥機(jī) 、 帶式干燥機(jī) 、 太陽(yáng)能污泥干燥房等。 1）三 筒 式回轉(zhuǎn)圓筒干燥機(jī) 由于普通的回轉(zhuǎn)圓筒干燥機(jī) ，包括三 筒 式回轉(zhuǎn)圓 筒 干燥機(jī)，只能干燥顆粒狀的物料。 將 產(chǎn)生含水為 40%左右的半干污泥，再進(jìn)入三 筒式回轉(zhuǎn)圓 筒 干燥機(jī)進(jìn)行干燥。此系統(tǒng)需要粉碎機(jī)和篩分機(jī)。整個(gè)系統(tǒng)的投資很大。 2）普通回轉(zhuǎn)圓 筒 干燥機(jī) 普通回轉(zhuǎn)圓 筒 干燥機(jī)的工藝流程與三 筒 式回轉(zhuǎn)圓 筒 干燥機(jī)相似，只是能耗稍高。 轉(zhuǎn)筒干燥器的主體是略帶傾斜并能回轉(zhuǎn)的圓筒體。濕物料從左端 29 上部加入，經(jīng)過(guò)圓筒內(nèi)部時(shí)，與通過(guò)筒內(nèi)的熱風(fēng)或加熱壁面進(jìn)行有效地接觸而被干燥，干燥后的產(chǎn)品從右端下部收集。在干燥過(guò)程中，物料借助于圓筒的緩慢的轉(zhuǎn)動(dòng)，在重力的作用下從較高一端向較低一端移動(dòng)。干燥 過(guò)程中的所用的熱載體一般為熱空氣、煙道氣或水蒸氣等。如果熱載體（如熱空氣、煙道氣）直接與物料接觸，則經(jīng)過(guò)干燥器后，通常用旋風(fēng)除塵器將氣體中挾帶的細(xì)粒物料捕集下來(lái)，廢空氣則經(jīng)旋風(fēng)除塵器后放空。 3） 間接加熱式回轉(zhuǎn)圓筒干燥機(jī) 間接加熱式回轉(zhuǎn)圓筒干燥機(jī)的工藝流程也與三筒式回轉(zhuǎn)圓筒干燥機(jī)相似。 4） 帶粉碎裝置的回轉(zhuǎn)圓筒干燥機(jī) 帶粉碎裝置的回轉(zhuǎn)圓筒干燥機(jī)的結(jié)構(gòu)： 由于帶粉碎裝置的回轉(zhuǎn)圓筒干燥機(jī)可直接干燥濕污泥，因此不需要混合過(guò)程，也就不需要混合機(jī)，粉碎機(jī)和篩分機(jī)。并且回轉(zhuǎn)圓筒干燥機(jī)很短，整個(gè)系統(tǒng)的投資小。 但是，對(duì)于 濕污泥的干燥，其終水分只能到 30%。 下 圖 為 帶粉碎裝置的回轉(zhuǎn)圓筒干燥機(jī) 和內(nèi)部粉碎裝置。 30 5） 帶式干燥機(jī) 帶式干燥機(jī)由若干個(gè)獨(dú)立的單元段組成。每個(gè)單元段包括循環(huán)風(fēng)機(jī)、加熱裝置、單獨(dú)或公用的新鮮空氣抽入系統(tǒng)和尾氣排出系統(tǒng)。對(duì)干燥介質(zhì)數(shù)量、溫度、濕度和尾氣循環(huán)量操作參數(shù)，可進(jìn)行獨(dú)立控制，從而保證帶干機(jī)工作的可靠性和操作條件的優(yōu)化。帶干機(jī)操作靈活，濕物進(jìn)料，干燥過(guò)程在完全密封的箱體內(nèi)進(jìn)行，勞動(dòng)條件較好，免了粉塵的外泄。 6） 漿葉式干燥機(jī) 空心槳葉干燥機(jī)主要由帶有夾套的 W 形殼體和兩根空心槳葉軸及傳動(dòng)裝置組成。 軸上排列著中空葉片，軸端裝有熱介質(zhì)導(dǎo)入的旋轉(zhuǎn)接頭。干燥水分所需的熱量由帶有夾套的 W 形槽的內(nèi)壁和中空葉片壁傳導(dǎo)給物料。物料在干燥過(guò)程中，帶有中空葉片的空心軸在給物料加熱的同時(shí)又對(duì)物料進(jìn)行攪拌，從而進(jìn)行加熱面的更新。是一種連續(xù)傳導(dǎo)加熱干燥機(jī)。 漿葉式干燥機(jī)需要由蒸汽或?qū)嵊吞峁崃?。其產(chǎn)品是粉狀，對(duì)存儲(chǔ)和使用不方便。在干燥后，需要進(jìn)行造粒。在小型廢水處理廠得到廣泛的應(yīng)用。 7）盤(pán)式干燥機(jī) 工藝的能源采用天然氣或沼氣，利用熱油爐加熱導(dǎo)熱油，然后通過(guò)導(dǎo)熱油在干燥器圓盤(pán)和熱油爐之間的循環(huán)，將熱量間接傳遞給污泥顆粒，從 而使污泥干化。 干燥后的顆粒進(jìn)入分離料斗，一部分顆粒被分離出再返回涂層機(jī)，另一部分粒徑合格顆粒通過(guò)進(jìn)一步冷卻后送入顆粒儲(chǔ)存料倉(cāng)。 但是盤(pán)式干燥機(jī)的傳熱效果是上述所有干燥機(jī)中最差的，因此盤(pán)式干燥機(jī)的體積龐大，造價(jià)高。 31 8）蝶式干燥機(jī) 蝶式干燥機(jī)可以對(duì)污泥進(jìn)行半干或全干處理。其產(chǎn)品也是粉狀。 9）太陽(yáng)能干燥工藝 將脫水后的污泥放置于溫室中，利用太陽(yáng)能蒸發(fā)污泥中的水份即可獲得百分之 60～ 80 的干化污泥，運(yùn)行中可利用攪拌輪將污泥翻轉(zhuǎn)平鋪在地板上或增加強(qiáng)制通風(fēng)以提高蒸發(fā)效率。這種工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，投資運(yùn)行費(fèi)用低，但需要很 大的占地面積，適合于產(chǎn)泥量較低，污泥用作農(nóng)業(yè)應(yīng)用，并需長(zhǎng)期儲(chǔ)存的場(chǎng)合。 10）流化床干燥工藝 工藝的熱能采用蒸汽，通過(guò)換熱器將熱量間接傳遞給污泥，從而使污泥干化。工藝的主要設(shè)備為流化床干燥器。污泥直接送人流化床干燥器內(nèi)，無(wú)需任何前段準(zhǔn)備。在流化床內(nèi)通過(guò)激烈的流態(tài)化運(yùn)動(dòng)形成均勻的污泥顆粒，整個(gè)系統(tǒng)在一封閉性的氣體回路中運(yùn)行，干化系統(tǒng)中的細(xì)顆粒在旋風(fēng)除塵器中被收集，然后與少量濕污泥混合后送回污泥干燥器。經(jīng)除塵后的氣體中含有大量的氣態(tài)水，需要經(jīng)過(guò)污水廠出水冷卻回收氣態(tài)水后方可進(jìn)入鼓風(fēng)機(jī)，經(jīng)增壓后返回流化床干燥器。 在運(yùn)行期間，循環(huán)的氣體自成惰性化，氧氣的含量降低到幾乎為零。流化床干燥機(jī)的干化能力由能量的供應(yīng)所決定，即由熱油溫度或蒸氣溫度決定。根據(jù)所能獲得的熱量和床內(nèi)的固定溫度，一個(gè)特定的水蒸發(fā)量被確定。進(jìn)料量的波動(dòng)或進(jìn)料水分的波動(dòng)，在連續(xù)供熱溫度保持恒定的情況，會(huì)使蒸發(fā)率發(fā)生變化。一旦溫度變化，自動(dòng)控制系統(tǒng)分別通過(guò)每臺(tái)泵的變頻調(diào)速控制器調(diào)節(jié)給供料分配器供料泵的供料速率，從而使干燥機(jī)的溫度保持恒定。根據(jù)污泥的特性和污泥的含水率，污泥的進(jìn)料量有所變化。 32 干化顆粒經(jīng)冷卻后，通過(guò)被密閉安裝在惰性氣體環(huán)境中的傳送帶送至干顆粒 儲(chǔ)存料倉(cāng)。為保證安全，料倉(cāng)同時(shí)被惰性氣體化。干化系統(tǒng)中產(chǎn)生的少量廢氣被送入生物過(guò)濾器，經(jīng)生物除臭處理后排人大氣。 對(duì)干化技術(shù)進(jìn)行不斷的優(yōu)化努力，一直是以安全性為目標(biāo)的，而解決安全性的出路極為有限，它仍然是以干燥器結(jié)構(gòu)為中心、綜合一系列邊緣技術(shù)的持續(xù)不斷的改進(jìn)過(guò)程。 污泥焚燒設(shè)備 污泥焚燒過(guò)程中的核心設(shè)備是焚燒爐。 污泥焚燒技術(shù)主要有多膛式、爐排式、回轉(zhuǎn)式、電加熱紅外式及流化床等，目前最新發(fā)展的焚燒技術(shù)還有熔融處理技術(shù)。 污泥流化床焚燒爐的焚燒溫度一般為 660~830℃（輔助燃料采用煤時(shí)，該溫度區(qū)域擴(kuò)大為 850℃）。在該區(qū)域可有效消除污泥臭味 。 流化床焚燒技術(shù)是目前利用污泥熱能的最常用技術(shù)，適用于大處理量處理的要求。焚燒溫度通常為 815~850℃，可以將有毒氣體 (特別是 NOx 和 CO)量降到最低。這種焚燒工藝最大的優(yōu)點(diǎn)就是節(jié)省能量，不管什么污泥來(lái)源，污泥烘干，只需干物質(zhì)含量達(dá)到 40％ (半干化 )，不需要額外的熱能就可以自己燃燒，到達(dá)熱平衡，而且焚燒產(chǎn)生的熱量足夠滿足半干化干燥機(jī)。流化床焚燒爐的優(yōu)勢(shì)還在于有非常大的燃燒接觸面積、強(qiáng)烈的湍流強(qiáng)度和長(zhǎng)的停留時(shí)間。如對(duì)于平均粒徑為 的床料，流化床全接觸面積可達(dá) 到 1420m2/m3。而且還可連續(xù)加料、連續(xù)出料，操作可自動(dòng)調(diào)節(jié)，因此可廣泛地用來(lái)處理各種固體廢物及污泥。 國(guó)內(nèi)外污泥流化床焚燒技術(shù)主要有兩種方式：循環(huán)流化床和鼓泡流化床焚燒技術(shù)?，F(xiàn)今國(guó)內(nèi)外一些國(guó)家采用循環(huán)流化床技術(shù)，但大多 33 數(shù)仍采用鼓泡流化床焚燒處理污泥，主要有美國(guó)、日本、加拿大、德國(guó)、韓國(guó)、英國(guó)等國(guó)家。從技術(shù)角度上講，兩種技術(shù)在不分段燃燒時(shí)，循環(huán)床 NOx排放比鼓泡流化床低，而 CO 排放后者較低。在處理預(yù)干燥污泥焚燒時(shí)，分段燃燒在流化床和循環(huán)床中均可有效降低 NOx 排放。污泥焚燒鍋爐以鼓泡床使用最普遍，尤其是處 理量較少的場(chǎng)合。而處理量大的情況下，由于受到鼓泡床大型化的限制，往往采用循環(huán)流化床技術(shù)。 流化床鍋爐往往需加入一定的輔助燃料， 可焚燒多種廢物如樹(shù)皮、木材廢料等，也可加入煤或天然氣作為輔助燃料。采用污泥流化床焚燒方式處理的污泥，以污水廠污泥和造紙污泥為主，其污泥物排放如 SO NOx以及有害有機(jī)物均可達(dá)到較苛刻的環(huán)保要求。 目前循環(huán)流化床燃燒物污泥技術(shù)已系列化 ， 污泥處理量 50~500噸 /天 。 設(shè)計(jì)爐膛出口煙溫 850~950℃ 。 煙氣爐內(nèi)停留時(shí)間 3 秒。污泥的減容幅度可達(dá) 90%，重量減少 80%。 有毒有害廢水焚燒 后的尾氣經(jīng)處理后達(dá)標(biāo)排放，不致引起二次污染?；厥盏哪芰靠捎糜诎l(fā)電、產(chǎn)蒸汽。二次污染氣體的如 SO NOx、 Cl HCl 等均可得到有效控制，使之達(dá)到國(guó)家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)。 流化床焚燒爐己被廣泛用于焚燒城市生活垃圾和有機(jī)固體廢棄物。在爐膛下部布置有耐高溫的布風(fēng)板，板上用惰性顆粒作為載熱媒體。一次風(fēng)從爐膛底部進(jìn)入使?fàn)t內(nèi)獲得流態(tài)化，二次風(fēng)從布風(fēng)板上方引入，燃料從流化床側(cè)部或上部進(jìn)入，發(fā)生強(qiáng)烈的翻騰和循環(huán)流動(dòng)。 流化床焚燒爐燃料適應(yīng)性廣，燃燒熱效率高，能有效控制 SO2和 NO2 等有機(jī)氣體的產(chǎn)生，燃燒熱強(qiáng)度高，設(shè)備體積小 ，單位投資少，在低熱值燃料焚燒方面有明顯的優(yōu)勢(shì)。我國(guó)污泥成分較復(fù)雜、含水量較高、發(fā)熱值較低，流化床焚燒技術(shù)無(wú)疑是我國(guó)目前實(shí)現(xiàn)垃圾和污泥的高效、穩(wěn)定和低污染燃燒的一項(xiàng)重要技術(shù)措施。國(guó)內(nèi)中科院、 34 浙江大學(xué)、東南大學(xué)等單位正在進(jìn)行流化床鍋爐焚燒污泥試驗(yàn)，取得了一定的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。 綜上分析，循環(huán)流化床鍋爐污泥焚燒技術(shù)可較好的適用于本工程的要求。 焚燒污染排放物 污泥焚燒產(chǎn)生大量帶飛灰的煙氣，這些煙氣中含有多種有毒物質(zhì)，如二惡英、甲硫醇、 SOx等，形成一次污染。煙氣處理工藝復(fù)雜、技術(shù)難度大、處理成本昂貴。而且廢 氣的潛在 性危害，有些還處在環(huán)保工作者的進(jìn)一步認(rèn)識(shí)、研究之中，如二惡英等 。 1）控制 SO2的排放 流化床鍋爐燃料適應(yīng)性強(qiáng)，燃燒充分，床溫一般不超過(guò) 850℃，能有效抑制 SO2和 NO2的排放，在燃料中混入石灰石或生石灰脫硫，效果很好且價(jià)格低廉。 由于污泥的含硫量較一般燃煤要低，尤其是污水廠污泥。因此，在污泥焚燒過(guò)程中，只要加強(qiáng)控制便能有效抑制 SO2的污染。 2）控制重金屬排放 污泥中通常含有各種有害的重金屬，如汞、銅、鎘、鉛等，這些重金屬物質(zhì)在水中不易降解，性質(zhì)穩(wěn)定，進(jìn)入水體后除通過(guò)食物鏈逐步蓄積外，能被水中的懸 浮顆粒吸附而沉入污泥中，造成了污泥中重金屬含量較高。污泥的重金屬主要以氧化物、氫氧化物、有機(jī)絡(luò)合物等形式存在，其次為硫化物。 重金屬的含量直接影響了污泥的處理工藝。重金屬含量高的污泥，若用于農(nóng)業(yè)，重金屬會(huì)富集在植物體內(nèi)，通過(guò)食物鏈傳遞給人類(lèi)，造成毒害作用。此時(shí)應(yīng)考慮用化學(xué)方法提取重金屬元素，使之能夠用于農(nóng)業(yè)，或焚燒處理。 35 雖然污泥焚燒后的灰渣及飛灰體積比焚燒前大大減少，但有害重金屬大多數(shù)都富集在殘?jiān)?，砷、汞主要富集在飛灰中。在重金屬含量不超標(biāo)的情況下可考慮綜合利用，如制水泥，造磚等。若含量超標(biāo)，不允許直接 填埋，通常是采用飛灰再燃裝置進(jìn)行高溫熔融處理后，再進(jìn)行填埋，或采用化學(xué)方法將超標(biāo)的重金屬淋濾出來(lái)達(dá)標(biāo)后再利用。 3）控制二惡英排放 影響污泥焚燒爐中二噁英和呋喃的形成和持續(xù)排放的因素包括：污泥成分和特性 、 燃燒的條件 、 煙氣的成分 、 顆粒的數(shù)量 、 煙氣的溫度 、 顆粒排除設(shè)備的溫度和酸性氣體的控制方法。 1991 年到 1994 年，美國(guó)環(huán)保局對(duì)二噁英重新評(píng)價(jià)后認(rèn)為，城市垃圾、污泥以醫(yī)院廢棄物燃燒過(guò)程中所生成的二噁英占已知二噁英生成源的生成量的 95%。近年來(lái)隨著對(duì)城市廢棄物焚燒爐的改進(jìn)以及安裝更先進(jìn)的污控裝置，所排放的二噁英 的量已開(kāi)始急劇下降，已下降到最初期城市廢棄物焚燒爐排放量的 1%～ 1‰ 。 目前國(guó)際上焚燒過(guò)程中二噁英類(lèi)的控制技術(shù)多 為對(duì) 已產(chǎn)生的二噁英類(lèi)附著形態(tài)轉(zhuǎn)移或降解這樣的被動(dòng)防治?；钚蕴课椒@然對(duì)二噁英