污泥热干化技术(最新版)
污水处理技术之污泥干化技术
3.1 直接加热转鼓干化技术
工作原理是：脱水后的污泥从污泥漏斗进入混合器，按比例充分混合部分已经被干化的污泥，使干湿混合污泥的含固率达50%～60%，然后经螺旋输送机运到三通道转鼓式干燥器中。
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，经25min左右的处理，烘干后的污泥被带计量装置的螺旋输送机送到分离器，在分离器中干燥器排出的湿热气体被收集进行热力回用，带污染的恶臭气体被送到生物过滤器处理达到符合环保要求的排放标准，从分离器中排出的干污泥其颗粒度可以被控制，再经过筛选器将满足要求的污泥颗粒送到贮藏仓等候处理。
干化后的污泥颗粒经气动方式以70℃的温度从干化机排出，并与湿废气一起进入旋流分离器进行分离。一部分湿废气进入洗涤塔，在洗涤塔中湿废气中的大部分水分被冷凝析出，净化后的废气以40℃的温度离开洗涤塔。
该干化系统的特点是：流程简单， 省去了污泥脱水机及从脱水机至干化机的存储、输送、运输装置。
3.4 间接式多盘干燥技术（珍珠工艺）
污水处理技术之污泥干化技术
1概述
污水在处理的过程中将大部分污染物均转化到了污泥里，因此污泥中含有覆盖面极广的各类污染物，包括各种重金属、微量高毒性有机物(PCBs、AOX等)、大量细菌、病毒体和寄生虫卵等致病微生物，如不妥善处理，将会引发环境卫生和污染问题，易造成二次污染，我国大规模建设污水水处理厂，但污泥处理处置一直被忽视，近年来污水干化技术发展迅速，下面就介绍几种重要的污泥干化技术。
通过与中央旋转主轴相连的耙臂上的耙子的作用，污泥颗粒在上层圆盘上作圆周运动。污泥颗粒从造粒机的上部圆盘由重力作用直至造粒机底部圆盘，颗粒在圆盘上运动时直接和加热表面接触干化。污泥颗粒逐渐增大，类似于蚌中珍珠的形成过程，最终形成坚实的颗粒故也叫珍珠工艺。
污泥干化技术介绍
污泥干化技术介绍随着国家对污泥含水率要求的提升，如《城镇污水处理厂污泥处置园林绿化用泥质》GBT23486-2022，要求含水率2 主要污泥干化产品转鼓式污泥干化机：适用于规模较大的干化项目；按信道数量分为单信道和三信道转鼓干化机；全干化污泥颗粒粒径分布匀称，平均粒径1-4mm。
带式污泥干化机：低温带式桨叶式污泥干化机：间接加热，热媒为蒸汽或导热油等；无需干泥返混，适用于全干化和半干化；半干化污泥为疏松团装，全干化污泥粒径卧式转盘式污泥干化机：间接加热，热媒为蒸汽或导热油；需干泥返混，适用于污泥全干化和半干化；半干化污泥为疏松团状，全干化污泥颗粒粒径分布不匀称。
立式圆盘式污泥干化机：间接加热，热媒一般只采纳导热油；需干泥返混，仅适用于污泥全干化；全干化污泥颗粒粒径分布匀称，平均粒径1-5mm。
流化床式污泥干化机：直接加热、间接加热或混合加热，热媒为蒸汽或导热油等；无需干泥返混，适用于污泥全干化和半干化；半干化污泥颗粒粒径不匀称，全干化污泥粒径1-5mm。
喷雾式污泥干化机：直接加热，热媒为烟气、热空气、过滤蒸汽等；无需干泥返混，适用于污泥全干化和半干化；雾化液滴粒径在30-150um。
3 污泥干化技术进展趋势无论是工业污泥还是市政污泥，其处理的一个可行性目的就是可以作为原料返回到工艺中。
目前国家出台了多项政策，鼓舞污泥减量化、稳定化、无害化、资源化。
降低污泥含水率是减量化的途径，这也是污泥资源化利用的前提，因而污泥干化技术在国内大力推广。
节能化：世界银行估量，2022年中国由于空气污染造成的环境和健康损失将达到GDP总量的13%，中国政府承诺2022年单位国内生产总值CO2排放比2022年下降40%~45%。
《“十三五”节能减排工作方案》要求，到2022年，全国万元国内生产总值能耗要比2022年下降15%，能源消费总量要掌握在50亿吨标准煤以内。
全国化学需氧量、氨氮、二氧化硫、氮氧化物挥发性有机物排放总量比2022年分别下降10%、10%、15%、15%和10%以上。
污泥干化详细方案
污泥干化方案1.1 总体方案思路本项目含铜污泥的处理处置流程为：污泥—收集运输—进场接收（称重计量）—鉴别—贮存—干化预处理—包装外售。
1.2 污泥干化工艺选择根据调研资料，含铜污泥含水率一般在75%～80%，污泥呈半固态，需干化脱水后送至金属冶炼厂进一步提炼。
污泥干化常规方法主要有自然干化、热力干化、高干脱水等。
1.2.1自然干化自然干化是指将污泥摊铺晾晒于具有自然滤层或人工滤层的干化场中，借助自然力和介质（如太阳能、风能和空气），使得污泥中的水分因周边空气的蒸汽压的不同而形成从内向外的迁移（蒸发）。
该方法适用于气候比较干燥、占地不紧张以及环境卫生条件允许的地区。
由于气候条件（降雨量、蒸发量、相对密度、风速、年冰冻期）起着至关重要的作用，我国南方大多数具有多雨潮湿季节的地区难以适用。
此外随着工业化、城市化的高速发展，很多北方的大中型发达城市也已难找到适当的土地。
自然干化的周期长（根据气候条件差异极大），可以采用频繁机械搅拌和翻到工艺的强化自然干化来缩短周期；但占地面积大，臭气污染严重等问题的存在，仍以处理小规模经过厌氧消化的脱水污泥为佳。
1.2.2热力干化污泥的大规模、工业化处理工艺中最常见的是热力干化。
事实上，通常人们所讨论的“干化”多数是指热力干化。
热力干化是指利用燃烧化石燃料所产生的热量或工业余热、废热，通过专门的工艺和设备，使污泥失去部分或大部分水分的过程。
这一过程具有处理时间短、占用场地小、处理能力大、减量率高、卫生化程度高、外部因素影响小（如气候、污泥性质等）、最终处置适用性好和灵活性高等优点。
污泥热力干化工艺通常有半干化（含水率不高于40%）和全干化（含水率低于20%）两种，热干化工艺一般仅用脱水污泥，主要技术性能指标（以单机升水蒸发量计）为：热能消耗2940～4200KJ/kgH2O，电能消耗0.04～0.90KW kgH2O。
污泥含水率55%～65%时，热值为 4.8～6.5MJ/kg，可自持燃烧，这样不会受电厂热负荷的影响，真正达到无害化处理效果。
污泥干化详细方案
污泥干化方案1.1 总体方案思路本项目含铜污泥的处理处置流程为：污泥—收集运输—进场接收（称重计量）—鉴别—贮存—干化预处理—包装外售。
1.2 污泥干化工艺选择根据调研资料，含铜污泥含水率一般在75%～80%，污泥呈半固态，需干化脱水后送至金属冶炼厂进一步提炼。
污泥干化常规方法主要有自然干化、热力干化、高干脱水等。
1.2.1自然干化自然干化是指将污泥摊铺晾晒于具有自然滤层或人工滤层的干化场中，借助自然力和介质（如太阳能、风能和空气），使得污泥中的水分因周边空气的蒸汽压的不同而形成从内向外的迁移（蒸发）。
该方法适用于气候比较干燥、占地不紧张以及环境卫生条件允许的地区。
由于气候条件（降雨量、蒸发量、相对密度、风速、年冰冻期）起着至关重要的作用，我国南方大多数具有多雨潮湿季节的地区难以适用。
此外随着工业化、城市化的高速发展，很多北方的大中型发达城市也已难找到适当的土地。
自然干化的周期长（根据气候条件差异极大），可以采用频繁机械搅拌和翻到工艺的强化自然干化来缩短周期；但占地面积大，臭气污染严重等问题的存在，仍以处理小规模经过厌氧消化的脱水污泥为佳。
1.2.2热力干化污泥的大规模、工业化处理工艺中最常见的是热力干化。
事实上，通常人们所讨论的“干化”多数是指热力干化。
热力干化是指利用燃烧化石燃料所产生的热量或工业余热、废热，通过专门的工艺和设备，使污泥失去部分或大部分水分的过程。
这一过程具有处理时间短、占用场地小、处理能力大、减量率高、卫生化程度高、外部因素影响小（如气候、污泥性质等）、最终处置适用性好和灵活性高等优点。
污泥热力干化工艺通常有半干化（含水率不高于40%）和全干化（含水率低于20%）两种，热干化工艺一般仅用脱水污泥，主要技术性能指标（以单机升水蒸发量计）为：热能消耗2940～4200KJ/kgH2O，电能消耗0.04～0.90KW kgH2O。
污泥含水率55%～65%时，热值为4.8～6.5MJ/kg，可自持燃烧，这样不会受电厂热负荷的影响，真正达到无害化处理效果。
污泥干化处理技术的现状及未来发展
政策推动与市场驱动
政策扶持
政府加大对污泥干化处理产业的 扶持力度，提供税收优惠、资金 支持等政策，推动产业发展。
市场驱动
扩大市场需求，鼓励企业投资研 发，推动技术进步和产业升级。
国际合作与交流的加强
国际合作
加强与国际先进技术机构和企业的合 作，引进先进技术和管理经验，提高 我国污泥干化处理技术的国际竞争力 。
03
污泥干化处理技术的影响因素 及优化策略
影响因素分析
污泥性质
污泥的含水率、有机物含量、 重金属浓度等物理化学性质对
干化效果产生显著影响。
干化温度与湿度
干化过程中的温度和湿度条件 对污泥的干燥速度和干化质量 具有接影响污泥 的干燥效果和能耗。
设备配置与维护
设备配置的合理性、性能及维 护状况对污泥的干化效果和运
污泥干化处理技术通常分为自然干化 和热干化两种，自然干化利用自然环 境中的太阳能进行干燥，热干化则利 用蒸汽、导热油等热源进行干燥。
污泥干化处理技术的意义
污泥干化处理技术可以显著减少 污泥体积，便于后续处置和资源
化利用。
污泥干化处理技术可以消除污泥 中的有害物质，减少对环境和人
类健康的危害。
污泥干化处理技术可以提高污泥 的资源价值，实现污泥的资源化
行成本产生影响。
优化策略探讨
预处理技术
采用超声波、化学絮凝 等预处理方法改善污泥 的物理化学性质，提高
干化效率。
热能利用
优化热能回收系统，提 高热能利用率，降低干
化成本。
干燥工艺改进
研究新型干燥工艺，如 气流干燥、振动干燥等 ，提高干燥效果和效率
。
设备升级与维护
加强设备性能升级、定 期维护和故障排查，保 障设备稳定运行，降低
污泥热干化处理方案
污泥热干化处理方案目录1. 概述 (2)2. 主要技术原则 (2)3. 技术方案 (3)3.1污泥综合处理工艺流程 (3)3.2 湿污泥输送 (4)3.3 污泥干化系统 (4)3.4 干污泥输送系统 (7)3.5电气部分 (7)3.6控制仪表 (8)4. 土建 (8)4.1建筑布置 (8)4.2抗震措施 (8)4.3结构选型 (9)5. 环境保护 (9)5.1主要污染源及污染物 (9)5.2污染控制措施 (10)6. 节约能源 (11)6.1能耗构成 (11)6.2节能措施 (11)7. 设备配置 (12)1.概述本项目为解决企业的污泥处处置问题，依托电厂低压蒸汽或采用锅炉导热油为热源，实施污泥干化燃料化工艺，对污泥无害化处置。
2.主要技术原则本项目的实施与建设将严格贯彻建设部颁布的《城镇污水处理厂污泥处置及污染防治技术政策（试行）2009年3月》和《城镇污水处理厂污泥单独焚烧泥质标准CJ/T290-2008》等相关规定、市政府和相关部门的文件要求来实施，依据污泥的产量和工程特点，以清洁、节约的基本原则来进行设计。
（1）本期项目建设目的是为解决企业污泥处置的需要。
（2）污泥干化后产生的废气经分离、冷凝和除雾等工艺后，产生的不凝结气体通过风机送入锅炉炉膛进行高温分解。
（3）干化后污泥析出的废汽经冷凝后产生的冷凝水经水泵抽吸加压后送至污水处理系统。
（4）如采用实施热导油锅炉为热源，干化后的半干污泥可直接与燃煤按比例送入热导油锅炉内掺烧。
（5）如采用低压蒸汽为热源，干化后的半干污泥可送至煤场，与燃煤进行适当配比掺合后，作为燃料送入锅炉炉膛进行焚烧处理。
（6）规划人员仅考虑污泥干化运行人员及必要的检修人员。
3.技术方案3.1污泥综合处理工艺流程本项目的主要工艺流程是以低压蒸汽为热源，将含水量约80%的干化成含水量约40%的燃料化污泥送入电厂锅炉进行综合处理。
详见图如下：1.污泥池2.污泥进料斗3.污泥取料机4.污泥烘干机 5污泥出料机 6.干泥输送机 7.冷凝器 8.皮带输送机（干污泥）9.污泥仓10.炉前给料机 11.凝结废水箱 12.锅炉送风机 13.循环流化床 14.烟气处理系统 15.渣仓 16.灰仓 17.引风机 18.烟囱3本次单体工程的设计范围为：从湿污泥池开始至干化后的污泥运至煤场。
污泥干化处理技术与设备
污泥干化处理技术与设备一、污泥干燥焚烧污泥焚烧工艺根据焚烧方式又分为直接焚烧和干燥焚烧两种。
污泥的直接焚烧是将高湿污泥在辅助燃料作为热源的情况下直接在焚烧炉内焚烧。
由于污泥的含水量大、热值低，只有加入辅助燃料（煤、重油、柴油等）的情况下，污泥才能燃烧，耗费大量能源。
由于污泥含水量大，焚烧后的尾气量也比较大，后续尾气处理需要庞大的设备，操作控制难度大，相应造成后续喷淋塔、除雾塔等设备处理量大大增加，同时使设备投资和系统运行费用大大提高。
为了降低污泥处理运行费用和提高污泥焚烧效率，将污泥的直接焚烧改造为污泥经干燥后焚烧，因此需要配套污泥干燥设备系统。
污泥的干燥焚烧目的是高效、安全的实现污泥的完全矿化。
在焚烧工艺前面采用污泥干燥工艺的目的是实现污泥的减量化，节省后续焚烧处置的费用。
污泥中大量的水分在干燥阶段被除去，后续的焚烧炉将比直接燃烧时的体积减小，尾气处理系统在设备体积减小的同时，由于水蒸气含量的减少，处理难度会降低而效率会增加。
污泥干燥焚烧把污泥中的水分进行干燥处理后，配以适当比例的煤灰，焚烧产生热能发电。
虽然一次性投资稍高，但由于它具有其它工艺不可代替的优点，特别在污泥量的消减上，卫生化，最终出路上，处置占地面积上，都有其他工艺无法比拟的优势，是一种污泥最终出路的解决办法，在污泥的最终处置方面将有着广泛的前景。
污泥的干燥最早是在二十世纪四十年代开发的，经过几十年的发展，污泥干燥的优点正逐渐显现出来：干燥后的污泥与湿污泥相比，可以大幅度减小体积，从而减小了储存空间，以含水的湿污泥为例，干燥至含水30%时，体积可以减小；形成颗粒或粉状的稳定产品，使污泥形状大大改善；最终产品无臭且无病原体，减轻了污泥的有关负面效应，使处理的污泥更容易被接受；干化后的高热值污泥也可以替代能源，实现变废为宝。
1、污泥干燥的机理干燥是为了去除水分，水分的去除要经历两个主要过程：（1）蒸发过程：物料表面的水分汽化，由于物料表面的水蒸气压低于介质（气体）中的水蒸气分压，水分从物料表面移入介质。
污泥热干化的工艺流程
污泥热干化的工艺流程
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污泥热干化工艺流程：
①污泥储存与输送：首先，脱水后的污泥被存储在料仓中，通过污泥泵和输送机送入干化系统，此环节确保污泥稳定供给。
②热干化处理：污泥在干化系统中与热媒（如高温烟气、蒸汽或导热油）接触，热量传递导致污泥中水分蒸发，大幅降低其含水率。
此过程可能采用流化床、旋转圆盘、带式或室式等多种干化设备。
③尾气处理：干化过程中产生的含有水蒸气、挥发性有机物等的尾气需经冷凝和净化处理，以达到排放标准，常用方法包括过滤、洗涤、吸附等。
④干泥收集：干化后的污泥，含水率显著降低，体积减小，便于后续处置或利用，通过收集系统统一输出。
⑤热量回收与利用：为提高能源效率，热干化过程产生的废热可通过热交换器回收，用于预热进入的湿污泥或满足其他工厂用热需求。
⑥控制系统：整个工艺由电气自控仪表系统监控，确保温度、湿度、物料流量等参数稳定，实现自动化操作与管理。
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04
污泥热干化技术
The sludge thermal drying process
污泥热干化根据热介质与污泥接触方式可分为三类：
01 直接加热式
02
03
间接加热式
直接-间接联合式
01 直接加热式
对流干化技术
热能和电能，以每 kg 水蒸发量的热能消耗和电能消耗来衡量。
01
02
① 热源类型、工艺 类型及干化效率。
② 污泥粒度与粘度 、污泥初始与最终 含水率及热介质的 加热和冷凝等。
热能消耗 主要包括污泥升温和水分
汽化所需理论热量及干化系 统的热能损失，约占运行成 本的 60%。
电能消耗 主要包括干化系统、湿泥和干泥
02 间接加热式
传导干化技术
图4-2 间接加热式干化示意图
02
常用污泥间接热干化技术
间接加热式
转盘式 干化
优点
1. 介质不局限于气体，可用热油等。 2. 尾气量较小，环保性能好。 3. 粉尘浓度较低，含氧量较低。 4. 电能及热能消耗较小。
立式 多盘
… 桨叶式
干化
干化
缺点
1. 传热效率较低。 2. 水分蒸发速率较低。
始释放，并随干化温度升高，释放量逐渐增加。因此，适宜的干化工艺，合理的干化温度，可 减少污泥有害物质的释放。
直接加热干化技术可采用气体循环回用设计；
间接加热干化技术可采用闭路循环；
设置尾气处理系统，防止干化废气的泄露。
D 灵活性分析
指干化技术在高效、稳定地满足干化产品含水率的前提下，适应污泥的泥质、初始含水率
热干化的含义
污泥热干化技术是指利用热介质( 高 温烟气、蒸汽或导热油等) ，通过专 门的工艺和设备，直接或间接加热 污泥，使污泥中全部或部分水分蒸
发的一种工艺。
污泥热干化的意义
含水率 污水厂：８０％左右， 焚烧、堆肥：低于６０％左右。
a.污泥干化可以降低污泥含水率 b.剩余物质稳定，恶臭味和病原生物得到极大的去除， c.污泥体积减少，同时热值提高，营养成份保留 d.可作为颗粒肥料，也可进一步焚烧及土地改良。 e.其热值可作为替代能源 因此，污泥干化是污泥处理处置技术的前提和关键所 在。
转运仓储系统、工艺水系统及热源制 热系统，安全控制及照明系统等 。
优先选择附近可利用的余热、废热，如热电厂 和焚烧站的烟气。
B 安全性分析
污泥干化过程中存在粉尘爆炸的危险；导热油或者蒸汽等热源有泄漏和使人烫伤 的危害；全干化的污泥可能会闷燃等。
控制粉尘浓度
污泥干化过程，污 泥输送、混合、筛分 、粉碎、储存等操作 都会产生大量粉尘。
污泥热干化技术
制 作 ： 陈浩楠 许学峰 张雨 指导老师 ：肖雪峰
01
我国的污泥现状
02 污泥热干化的机理及意义
03 污泥热干化技术的研究进展
04
污泥热干化技术
05
污泥热干化设备
06
污泥热干化系统
07 污泥热干化 系统工艺实例分析
CONTENTS
目 录
01
我国的污泥现状
Present situation of sludge in China
热干化处理的缺点
03 污泥热干化技术的研究进展
Study progress on sludge thermal drying technology
国外热干化技术现状
01
02
03
04
在上个世纪４ ０年代，美国、 日本和欧洲国 家就开始采用 转股干化技术。
８０年代末期， 污泥热干化研 究也越来越成 熟，干化设备 不断改进，使 污泥热干化技 术得到迅速发 展和推广。
１９９４年底 欧盟国家已经 有１１０家专 业的污泥干化
处理厂
２００１年７ 月英国颁布了 世界上第一个 关于污泥热干 化处理 厂设 计、运行、管 理方 面的标准
国内热干化技术现状
２００４年底我国第一座采用污泥干化／焚烧处理工艺的污水处理厂
上海某环保公司采用低温真空干化技术，可在一套系统内连续地 一次性将脱水污泥含水率从９０％降到３０％以下。
1
污泥产量多
2
含有大量有机质及多种微生物
3
污泥的处置方法主要是填埋
A
填埋
B
干化焚烧
C
制肥
D
建材
D
建材
处理污泥的原则和要求
A
B
Байду номын сангаас
C
D
污泥处置的难重点
卫生填埋，土地利用，焚烧
02 污泥热干化的机理及意义
Mechanisms and significance of sludge thermal drying process
控制含湿量
指干化系统中的水 分含量。
当含湿量达到一定 程度时，即使粉尘浓 度和氧含量再高，污 泥也无法被点燃。
含湿量成为提高干 化系统安全性的一个 重要手段。
C 环境友好性分析
污泥中含有大量有机成分和有害物质，在热干化过程中，会释放恶臭气体，造成污染，根
据污泥处理无害化原则，必须妥善处理。
根据污泥干化过程中BTEX的释放特征实验研究，大部分 BTEX 在干化温度高于 150 ℃时开
图4-1 直接加热式干化示意图
01
常用污泥直接热干化技术
直接加热式
转鼓 干化
闪蒸 式干 化
带式 …
干化
缺点
优点
1. 热介质与污泥直接接触而受到污染，排出的 废蒸汽及废水量大。 2. 所需的热传导介质体积庞大，能量消耗大。 3. 工艺复杂， 臭味控制较难 。
1. 传热效率较高，水分蒸发速率较高。 2. 干化污泥含固率高达 85%~95% 。
03 直接-间接联合式
直接―间接联合热干化是对流―传导热
干化技术的结合。
技术 代表
流化床 干化技术
VOMM 涡轮薄层 干化技术
04
污泥热干化技术 适应性分析
B
安全性 分析
A
能耗分析
C
环境友好性 分析
D
灵活性 分析
A
影响因素
能耗分析
能源消耗是干化工艺最重要的指标，约占系统运行成本 80%， 包括
粉尘粒径越小，比 表面积越大，越易 点 燃，爆炸越强烈。
一般认为污泥的粉 尘爆炸浓度下限在 60 g/m3以内。
控制含氧量
一定粉尘浓度条件 下，氮气 、二氧化碳 、蒸汽能引起燃烧的 最低氧含量分别为5% ，6%，10%左右。
粉尘易点燃，故降 低系统中含氧量是避 开风险的主要手段。
一般要求氧含量低 于12%。
波动的性能。
污泥来源不同，污泥初始含水率及污泥粒度、粘度等差别较大，对干化工艺和设备的长期、
稳定和安全运行有较大影响。 如部分干化技术无法直接干化机械脱水的污泥，需采用干泥返 混将含水率降到 50%左右后，再进入干化机进一步干化。