引言 中国城市污水治理率由1995年的19.4%上升到2000年的47%，这个趋势还会在今后几年里继续保持。即使发展了新的污水处理技术，以最大限度地减少污泥的产生，污泥产量不断增加的趋势仍是不可阻止的。
污泥的成分非常复杂，含有很多病原微生物、寄生虫卵及重金属等，必须进行适当的处理，才能保证污水的处理效果，避免更严重的二次污染。我国现阶段污泥的处置方法普遍是堆积，填埋。这些污泥的堆放不仅占用了大量的土地，而且还将对环境产生巨大的危害。用最先进的技术对污泥进行无害化处理，使其达标排放回归大自然，这将是目前急待解决的课题;同时也将实现污水厂对污水、污泥彻底处理，不再留尾巴。
污泥焚烧需要耗费大量重油而不经济，并造成大气污染，浪费资源，焚烧这种不得已而为之的方法已越来越不被人们采用。但可以采用高温堆肥技术对城市污泥进行无害化处理，但由于堆肥占地面积大，处理时间长，所以欧洲等发达国家现逐渐采用污泥干化技术处理污泥，使污泥处理达到工厂化、自动化、高效化等特点。
1、污泥干化方法比较
1.1滚筒干化器
滚筒干化器是一个水平直接干化系统。烟气在炉膛内加热后输入干燥器，和湿污泥直接接触，完成热交换。这套系统有三个主要不足：含氧量高，有失火和爆炸的危险;大量气体被送入气味控制系统，气体消耗量大：能耗高。
1.2流化床
在流化床干燥器的整个底部断面均匀地吹进流化气体，使其内部形成流化层。随着污泥逐渐干化，密度减小，升到上部，然后随上部抽走的气体而抽出流化床。因污泥的成分决定其流化特性，这套系统对污泥的成分变化非常敏感，常导致流化床内的热交换不能顺利进行。化床及管道的磨损很严重。这套系统的能耗也很高。
1.3薄膜干化器
这套间接干化系统可跨越塑性阶段来干化污泥。污泥被投入快速旋转的机器中(一般转速为100RPM，外径线速度为8M/S。污泥被甩到壳体的内壁上，形成一层薄膜，壳体外部通入蒸汽或热油加热干燥污泥。刀片将污泥刮下来，送出干化器。当污泥干性成分大于80%时，设备磨损很严重。目前污泥干化很少采用此形式。
1.4卧式圆盘干化器
圆盘式干化机只能采用蒸汽这种标准加热介质，设计压力在蒸汽一侧正常达到8-12巴，它的构造为一个固定体形成一个水平外壳，其内部旋转部分由一个管状空心轴，轴上固定一些空盘，盘中充满蒸汽等组成，还有一些搅拌叶片用于输送物料。热媒介通过中心轴进入圆盘，同时被分配到旋转体中，其原理是由于冷凝产生真空使其流动，因此每个盘充满蒸汽，保证具有完全的加热表面，使其达到最大温度。该方法的缺点：干化产品的含尘量极大，须另加单独的造粒系统。用于完全干化时，设备极易磨损。由于我国污泥中含砂量大，对设备磨损严重。使用寿命只能达到2万小时。
2、立式多盘干燥器的研究
采用晶核涂层式造粒技术，利用污泥特殊的蒸发曲线，制备城市污水污泥的硬质颗粒，使污水处理厂在实现污水达标排放的同时，能安全无二次污染，并且节约能源，生产污泥颗粒化产品是本项目的基本原理。现分析如下：
2.1污泥蒸发脱水特征
经过实验及研究分析得出：污泥干化能耗与污泥含水率的关系曲线，详见图1。
由图1可见脱水污泥含水率由80%到60%这一段，所消耗能量小，同样含水率在35%以下继续干化消耗能量也小。污泥在含水率60%-35%之间，为污泥的塑性阶段，这阶段污泥的流体特性类似胶水，胶状，粘稠，很难处置，这阶段干化消耗能量急剧增加，并且很难干化。根据上述特性，干化污泥要避开污泥塑性阶段。要充分利用污泥干化特性，尽量在含水率60%以上，35%以下干化，我们把含水率80%-60%之间干化叫半干化，含水率35%以下烘干为完全干化。
本研究的关键技术是分别采用完全干化方式，对城市污水污泥进行颗粒化。因而，该技术有明显的节能效果，可称之为高效污泥干化技术。
2.2 晶核涂层技术
再循环的干化后的小颗粒，在外层不断涂覆机械脱水湿污泥薄层。已经干化的物质形成一个内核，湿污泥不断涂覆，从而形成颗粒。这个颗粒形成的过程十分重要，因为涂覆后的颗粒外面是湿的，而内部却是干的，送入干化机后将完全干化。
采用晶核涂层技术的主要优点：克服污泥粘结特性，由于有晶核支持，到粉碎分离，不会越搅越粘。"增大蒸发表面积，提高热效率。避免传统污泥烘干中形成的巧克力夹心式颗粒，即外表干化，里面心是软的，不易进一步干化的状态，详见图2。
2.3 立式多盘干化机工艺研究
通过对污泥干化的所有流程的研究，其设计工艺流程图如图3所示。
污水厂的污泥运输到污泥处理厂，倾倒在“污泥接收槽”中，污泥通过“污泥接收槽”底部的破拱装置及多螺旋污泥输送机输送到“污泥储存仓”中，通过污泥储存仓底部的破拱装置及污泥泵输送到“污泥涂层机”与回填料(含水率为10%)的混合，该设备保证混合均匀，位于盘式干燥机的顶部。涂层机内，再循环的干化后的小颗粒，在外层不断涂覆机械脱水湿污泥薄层。已经干化的物质形成一个内核，湿污泥不断涂覆，从而形成颗粒。这个颗粒形成的过程十分重要，因为涂覆后的颗粒外面是湿的而内部却是干的，送入造粒机后将会完全干化。使含水率达到35%从而避开污泥的塑性阶段，进入该盘式干燥机。
2.4 工作原理及结构
立式多盘干化机是一个间接的预混合立式多级转盘造粒机，是干化和造粒一步完成的工艺。产出的颗粒干性成分可达90%。图4为干燥器工作原理图。
该设备内部是由一系列的水平放置的圆盘组成，通过一个闭循环的热油系统加热圆盘。该干燥器最上面一层是小圆盘，第二层为大圆盘，中间有孔，而后小盘大盘依次交替排列。操作时位于干燥器中心的主轴在电机带动下，连同固定在主轴上的耙臂、耙叶一起转动。
原标题：城市污泥干化技术研究
