城镇污泥干化焚烧处置技术与工艺简介

1.3直接-间接联合热干化技术

直接-间接联合热干化是直接接触加热和间接接触加热两种方式相结合的干化技术，如流化床干化技术。流化床干化机主要由风箱、中间段和抽吸罩组成，如图3所示。通过流化床下部风箱，将循环气体送入流化床，污泥颗粒在床内流态化并混合，通过循环气体不断流过并加热物料层，同时还在床层内布置了埋管，管内通蒸汽或导热油，对管外污泥颗粒进行加热，达到干化的目的，这种技术的优点是设备比较紧凑，缺点是系统比较复杂，流化风机电耗较高，埋管磨损较快。

1.4其它污泥干化技术

随着科技的进步与时代的发展，一些新兴污泥干化技术不断涌现，如太阳能干化技术、微波干化技术、电渗透污泥干化脱水技术等。太阳能干化具有显著的节能效果，工艺相对成熟，技术要求低，易于建设，但其效率不高，干化时间长，占地面积大，同时易造成污泥内部的厌氧消化，产生恶臭气体。微波干化污泥能高效地去除水分，对重金属有一定的稳定作用，有利于污泥的最终处置，但所用设备复杂，不能连续运行。

综上所述，污泥干化技术工艺类型众多，但传统的热干化技术仍是目前主流干化技术。评价干化技术的优劣，很大程度上要结合干化机的使用环境和条件，如干化现场的地理位置、空间大小、污泥处理量、污泥特性、污泥干化后用途和热源条件等。在满足一定的干化率、无二次污染的前提下，应充分利用干化产品资源化等手段来降低干化成本，如何发挥不同干化技术的优势，将是未来污泥干化技术研究和发展的重要方向。

2污泥焚烧工艺

根据焚烧系统使用的燃料，污泥焚烧可分为单独焚烧和与其他燃料混合焚烧;根据是否进行干化处理，污泥焚烧分为直接焚烧和干化后焚烧;根据所采用的焚烧装置，污泥焚烧可分为炉排炉焚烧、流化床焚烧、熔融炉焚烧、回转窑焚烧和电站锅炉掺烧等。

2.1污泥单独干化焚烧工艺

2.1.1工艺原理

污泥的含水率较高，在不添加或添加少量辅助燃料的情况下，为了维持燃烧稳定，脱水污泥一般先进行一定程度的干化再单独焚烧。干化程度主要根据能量平衡和实际需要确定，分为完全干化后焚烧和半干化后焚烧。

完全干化系统蒸发水分多、干化能量需求大、系统安全性要求高。当污泥中砂质成分含量较大时，设备材质等需要特别考虑耐磨特性，且存在粉尘多、易燃易爆及磨损等问题，实际应用较少，半干化后焚烧工艺则应用较多。干化污泥含固率应控制在70%以下，既要保证干化设备不在污泥的粘滞区域工作，又要满足污泥干化焚烧系统自身能量平衡的需要。干化后的污泥再送至专用的污泥焚烧炉进行焚烧，产生的高温烟气热能用于焚烧炉本身空气加热和污泥预干化热媒介质加热。

在污泥单独干化焚烧系统中，普遍采用流化床焚烧炉，也有个别采用回转窑或其它燃烧设备。流化床既可以直接焚烧机械脱水污泥，也可以焚烧干化后的污泥，其用于污泥焚烧处置具有以下优点:(1)床料处于流动状态且本身能储存大量热量，物料快速分散均匀，传质传热速率快，使床层反应温度均匀，床内温度能得到较好控制，很少发生局部过热现象;(2)结构简单、燃烧效率高，可以在较低的过量空气系数下运行，稳定性高;(3)燃料适应性广，适合处理污泥这种热值低、挥发份含量高的劣质燃料;(4)能减少有害气体SO2和NOx等的排放，对环境更友好等。相比之下，回转窑焚烧炉对给料的预处理要求低，运行控制较为简单，但其炉体转动缓慢污泥处理量不大，耐火材料衬里磨损严重，维修频率较高燃烧不易控制燃烧效率也不是很高，主要是因为污泥在回转过程中形成球团，外部被烧结而内部没有完全燃烧。因此，流化床焚烧炉得烧结而内部没有完全燃烧。因此，流化床焚烧炉得到了较好的应用是目前市场占有率最高的污泥焚烧设备。

2.1.2应用实例

1995年，韩国进道公司承担清州污水处理厂污泥的焚烧处理项目，由浙江大学热能所开发制造了65t/天污泥流化床焚烧炉。该流化床焚烧炉以油作辅助燃料，采用低流化风速的异密度流化床技术，不设溢流口;炉膛出口设U形分离器分离细床料和飞灰，以减小床料损失，提高燃尽程度;焚烧炉采用床下点火方式，实现点火自动控制。

上海石洞口污水厂污泥干化焚烧工程处理规模300t/天，低温干化和高温焚烧二套系统串联运行，如图4所示。脱水污泥经过流化床干化机干化，将含水率降低到10%后进入流化床锅炉焚烧，污泥焚烧产生的高温烟气用来加热导热油，冷却后的烟气经过脱硫和除尘，通过烟囱排入大气，热导热油进入流化床污泥干化机，作为干化污泥的加热介质，放出热量后的导热油再回到锅炉中吸热。当污泥焚烧提供的热量不能满足干化需要时，可向流化床锅炉中添加适量的煤。

延伸阅读：

为您详解污泥干化故障与解决方案

污泥干化技术及其相关工艺综合盘点

我国市政污泥干化焚烧技术及应用

入炉污泥含水率对污泥干化焚烧工艺影响研究