​臥式薄層污泥干化工藝在市政領域的應用現狀和實例分析 摘要 本文對臥式薄層污泥干化工藝進行了詳細介紹，并以成都市第一城市污水污泥處理廠一期工程為例進行了分析。臥式薄層干化機單機處

摘要

本文對臥式薄層污泥干化工藝進行了詳細介紹，并以成都市第一城市污水污泥處理廠一期工程為例進行了分析。臥式薄層干化機單機處理能力大，安全性高，密封性好，廢氣量少，車間環境友好，基于臥式薄層干化工藝在安全性、靈活性、經濟性等方面的諸多優勢，該工藝越來越多的應用于大型市政污泥干化項目中，可做為國內市政領域污泥處理處置項目的優選工藝之一。

0 引言

隨著城市的快速發展，污水量不斷增加，污水處理廠提標改造進度持續加快，導致污泥產量大大增加，截止到2016 年底我國污水處理量達到1.5億 m³/d，污泥總量近 3000 萬噸，預計到2020 年以含水率80%計我國的污泥產量將突破6000萬噸[1]。

在城市污水的收集及處置過程中產生的污泥，可能含有重金屬物質、病原體、病毒、微生物和大量的毒性有機物，如不加以妥善處理和處置，將給排放區周圍環境造成嚴重的二次污染，威脅人類健康。污泥處理處置的問題已成為當前形勢下的突出環境問題[2-4]。

我國目前主要的污泥處理方式包括濃縮、調理、脫水、干化等，以濃縮、調理和脫水為主，干化率尚處于較低水平。污泥處置是指污泥經處理后的最終去向，我國目前主要的污泥處置方式有衛生填埋、土地利用、焚燒后建材利用等，其中衛生填埋是最常用的方式，一方面由于有關標準越來越嚴格，另一方面受制于有限的可利用土地資源，干化加焚燒的處理處置方式越來越普遍[5-6]。

1 臥式薄層污泥干化工藝

污泥干化是利用燃燒化石燃料所產生的熱能或工業余熱、廢熱，通過專門的工藝和設備，使污泥中水份快速蒸發的一種工藝[7]。污泥干化對污泥中的水分進行去除，從而達到干燥污泥、縮小污泥體積、提高污泥熱值的目的，同步實現污泥的減量化和穩定化[8-9]。

臥式薄層污泥干化工藝是目前我國污泥干化領域的主流工藝之一，它是利用飽和蒸汽或導熱油作為熱媒的間接加熱干化工藝。

臥式薄層干化工藝的核心設備是臥式薄層干化機，由德國Buss-SMS-Canzler公司生產。Buss-SMS-Canzler公司成立于1919年，相關產品涉及石油化工、醫藥、食品及環境能源等領域，總部位于德國布茨巴赫，并在瑞士巴塞爾擁有完善的產品研發中心和試驗基地，是難處理混合物料熱分離解決方案及薄層蒸發技術的世界領先者，也是專業開發和生產用于干燥高粘性物料處理設備的全球領導企業。

圖1 臥式薄層干化機結構簡圖

圖1為臥式薄層干化機結構簡圖，臥式薄層干化機主要由外殼、轉子和葉片、驅動裝置三部分組成。外殼為壓力容器，其殼體夾套內可注入飽和蒸汽或導熱油作為污泥干化工藝的熱媒，材質為歐標的耐高溫鍋爐鋼，內壁作為與污泥接觸的傳熱部分，提供主要的換熱面積和污泥薄層的載體，其材質有多種材料可選，其中Naxtra700高強度結構鋼覆層廣泛適用于市政行業，防腐蝕性和耐磨性優于其他材料;轉子為一根整體的空心軸，其特殊的加工工藝可以確保轉子在受熱和高速轉動的同時不產生撓度，始終使葉片外沿與內壁的距離保持5-10mm，在轉子的轉動及葉片的涂布下，進入干化機的污泥會均勻的在內壁上形成一個動態的薄層，污泥薄層不斷的被更新，在向出料口推進的過程中持續被干化。

工藝流程：離心脫水后含水率80%-85%的濕污泥通過車載運輸或管道輸送至濕污泥料倉，料倉內部設有滑架，底部設有卸料螺旋和濕污泥輸送泵。

濕污泥輸送泵將污泥輸送至干化機入口，進入干化機的污泥被轉子上的葉片涂布于熱壁表面，葉片在對熱壁表面的污泥反復翻混的同時，還將其向前推送到出泥口。在此過程中，污泥中水分被加熱蒸發為水蒸汽，水蒸汽在干化機內部與污泥逆向運動，由污泥進料口上方的乏汽箱進入尾氣冷凝系統。

干化機內產生的蒸發尾氣通過乏汽箱進入冷凝系統后，首先進入冷凝器，在冷凝器中，廢蒸汽通過水洗，水分從蒸汽中冷凝下來。少量不凝氣體(空氣和污泥中揮發物)經過除霧器進行液滴分離后，由廢氣風機排出干化系統，進入除臭系統或進入焚燒系統處理。自干化系統排出的廢氣量極少，僅為系統蒸發水量的5%-10%，廢氣風機使整個干化系統處于負壓狀態，避免臭氣及粉塵的溢出。

自干化機產出的低含水率的污泥通過輸送設備運至干污泥料倉或焚燒系統。當進行暫存時，設置污泥冷卻器，將污泥溫度由90℃降低到50℃以提高安全性，防止污泥燜燃或自燃，隨后依次通過卸料閥和刮板輸送機送至干污泥料倉儲存。當后續接焚燒系統，可通過輸送設備直接與焚燒系統串聯。

臥式薄層干化工藝可通過污泥中的蒸發水實現系統內自惰性化的要求，在開機及緊急情況下采用低壓蒸汽、新鮮水或氮氣作為干化系統的惰性化介質。在乏汽箱出口設有氧含量分析儀，通過對干化系統內氧含量的控制，實現污泥干化系統安全穩定運行。

工藝優勢：

1)安全：系統密閉性好，始終維持-0.5到-1kPa的微負壓，無臭氣和粉塵外溢;系統可自惰性化并設置多種惰性化手段，市政項目中氧含量控制在5%以下;應用歷史上無任何安全事故。

2)靈活：適用領域廣泛，適用多種類型污泥，可接受進泥含水率65%-90%的濕污泥;可生產多種含固率產品，出泥含水率可在10%-65%之間選擇;體積負荷低，啟停和排空時間短，再次啟動無需清掏作業。

3)經濟：蒸發效率高，每平米每小時蒸發水量可達45kg以上;市政項目上可與其他系統結合(如消化系統)，實現80%以上的高效率熱能回收;維護成本低，每年僅需1次5-10天的年檢;臭氣量極小，處理費用低;全自動化控制，低監控需求。

4)簡單：設備數量少，占地空間小，操作控制簡單;無載氣循環，無污泥返混;按照《壓力容器檢修規程》各類干化機需進行周期性內壁檢測，薄層干化機檢修無需其他吊裝設備，檢修方便且高效。