1.污泥干化機理

　　干化是為了去除污泥中的水分，提高污泥的熱值，水分的去除要經(jīng)歷兩個主要過程（1）蒸發(fā)過程：物料表面的水分汽化，由于物料表面的水蒸氣壓低于介質(zhì)（氣體）中的水蒸氣分壓，水分從物料表面進入介質(zhì)。

　�。�2）擴散過程：是與汽化密切相關(guān)的傳質(zhì)過程。當(dāng)物料表面水分被蒸發(fā)掉形成的物料表面濕度低于物料內(nèi)部濕度，此時，需要熱量的推動力將水分從內(nèi)部轉(zhuǎn)移到表面。

　　上述兩個過程的持續(xù)交替進行基本反映了干化的機理。

　　污泥干化的加熱方式可以分為直接干化和間接干化。不同的加熱形式?jīng)Q定了不同類型的干化工藝，直接干化是將高溫?zé)煔庵苯右�入干化器，通過氣體與濕物料的接觸、對流進行換熱，直干化將增加污染性氣體。代表設(shè)備有流化床干燥機；間接干化是將高溫?zé)煔獾臒崃客ㄟ^熱交換器傳給熱介質(zhì)（導(dǎo)熱油或蒸汽），熱介質(zhì)在一個封閉的環(huán)路中循環(huán)，與污泥沒有接觸。間接干化存在一定的熱損失，但需要處理的煙氣量小，不會產(chǎn)生二次污染。代表設(shè)備有槳葉式干燥機

　　2.流化床干化工藝。

　　2.1設(shè)備結(jié)構(gòu)及工作原理目前國外焚燒處理污泥的技術(shù)流派很多，但主要應(yīng)用的主要是兩種方法：一、流化床干化技術(shù)、二、漿葉式干化技術(shù)流化床干化工藝采用流化床干燥機。流化床干燥機從底部到頂部基本由三部分組成：

　�。�1）風(fēng)箱：用于通過氣體分布板將循環(huán)氣體分送到流化床裝置的不同區(qū)域。

　　（2）中間段：通過其中的熱交換器將熱量傳遞給污泥，并使之干化。

　　（3）抽吸罩：使流化的干顆粒脫離循環(huán)氣體，而循環(huán)氣體帶著污泥細粒和蒸發(fā)的水分離開干化機。流化床干化機工作原理如圖1所示。

　　流化床干化系統(tǒng)的密封設(shè)計避免系統(tǒng)內(nèi)的氣體泄漏到大氣中，同時避免大氣進入干化系統(tǒng)。密封設(shè)計是嚴格安全標(biāo)準(zhǔn)的前提，通過保證系統(tǒng)內(nèi)部的惰性氣體化（＜6%容積，在開機、停機和運行等不同工況）實現(xiàn)。通過冷卻，循環(huán)氣體以及水蒸汽的溫度由85℃降到60℃。而冷卻水重新循環(huán)到污水處理廠。而經(jīng)過冷卻及洗滌的循環(huán)氣體通過風(fēng)機回到流化床內(nèi)。流化床中出來的干化顆粒則通過惰性氣體回路中的振動型冷床將溫度降到＜40℃。

　　冷卻器中的循環(huán)氣體用和干化系統(tǒng)循環(huán)氣體相似的處理方法。回路的氣體在洗滌器中，通過風(fēng)扇壓縮然后送入到流化床冷卻器。干燥的顆粒通過螺旋輸送機送入成品料倉，并通過卸料裝置卸料到運輸卡車中。

　　2.2污泥細粒流程

　　采用旋風(fēng)分離器使灰塵和污泥細粒與流化氣體分離。計量螺旋輸送機及螺旋輸送機把灰塵從灰倉輸送到螺旋混合器。在那里，灰塵與脫水污泥進行混合，并通過螺旋輸送機再送回到流化床干化機。

　　2.3循環(huán)氣體流程

　　干化機系統(tǒng)和冷卻器系統(tǒng)的流化氣體均保持在一個封閉式防塵氣體回路。起流化作用的循環(huán)氣體將污泥細粒和蒸發(fā)的水分帶離流化床干化機。污泥細粒在旋風(fēng)分離器內(nèi)進行分離，而蒸發(fā)的水分在一個冷凝換熱器內(nèi)采用直接逆流噴水方式進行冷凝。蒸發(fā)的水分本身以及其他循環(huán)氣體在85℃左右的溫度水平冷卻到60℃左右，然后冷凝，冷凝下來的水離開循環(huán)氣體，排至廠區(qū)污水管道系統(tǒng)。來自冷凝器的氣體中含有微小水珠在一臺汽水分離器內(nèi)進行分離。通過2臺風(fēng)機將干凈而冷卻的流化氣體再循環(huán)到干化機。其中，1臺風(fēng)機通過變頻器適當(dāng)調(diào)節(jié)循環(huán)氣體流量。流化床冷卻器回路內(nèi)的循環(huán)以同樣方式處理，但無旋風(fēng)分離器，因為無污泥細粒。此外，冷卻器氣體回路中的冷卻洗滌器用冷卻水冷凝氣體。汽水分離器之后回路氣體只要用一臺簡單的小型風(fēng)機進行壓縮，然后供應(yīng)給流化床冷卻器。干化污泥由冷卻回路氣體冷卻到低于40℃。冷卻回路中的氧含量由一臺氧分析儀連續(xù)測量。通過連續(xù)補充氮氣，使冷卻氣體保持低氧環(huán)境。整個系統(tǒng)工藝過程如圖2所示：

　　2.4系統(tǒng)特點：

　�。�1）干顆粒含固率90%左右，從病原體學(xué)說，保證了顆粒的生物穩(wěn)定性，大大提高了使用的安全性。

　　（2）顆粒直徑：1~5mm，干顆粒的體密度一般為600kg/m3，體積明顯減少，運輸成本大為減少。

　�。�3）顆粒熱值類似于褐煤，使一種很好的能源，可以直接焚燒。

　　3.槳葉干燥機干化工藝

　　3.1設(shè)備結(jié)構(gòu)及工作原理

　　槳葉干燥機是一種熱傳導(dǎo)型干燥設(shè)備，是污泥干化的核心設(shè)備之一，其主要由熱軸、機身、端板、上蓋及傳動系統(tǒng)等組成，其結(jié)構(gòu)見圖3.槳葉干燥機采用導(dǎo)熱油或水蒸汽作為熱媒，工作時槳葉干燥機的空心熱軸和空心夾套都通入熱介質(zhì)，通過金屬壁面對濕物料進行加熱干燥，同時濕物料在空心熱軸反向轉(zhuǎn)動的攪拌下逐漸向出料口移動。達到干化要求后從槳葉干燥機尾部排出。蒸發(fā)的水分通過載氣（如空氣）帶走并洗滌冷凝。

　　3.2干化氣體系統(tǒng)：

　　干燥機干燥過程產(chǎn)生的干化氣體被載氣帶至洗滌塔，在洗滌塔中，干化氣體與噴入的大量冷凝水接觸并迅速降溫，干化氣體中水蒸氣冷凝的同時使顆粒粉塵得以去除，去除水蒸氣和顆粒粉塵的載氣從洗滌塔排出，在抽風(fēng)機的作用下，不凝性氣體進入焚燒爐處置，剩余的載氣進入干燥機循環(huán)。洗滌塔出水進入污水處理廠的原水槽。

　　3.3槳葉干燥技術(shù)特點

　�。�1）攪拌均勻，干燥效果好，槳葉對污泥的攪拌使污泥受熱均勻，干燥均勻，傳熱系數(shù)高。

　�。�2）熱軸可以互相嚙合，具有自清作用，可防止污泥粘壁

　�。�3）粉塵夾帶小，損耗少。

　�。�4）能耗低，操作費用少。槳葉干燥熱效率可達90%.