污泥干化過程中主要影響因素分析研究

污泥有很多種類,第一大類主要包括工業企業的污泥,如電鍍污泥、印染污泥等。第二大類主要包括市政污泥(也稱為污水處理廠污泥)，如河流、初期雨水、自來水廠污泥及生活污水污泥等。為城市長期穩定發展保駕護航，污水系統需長期穩定運行，然而污水處理過程產生大量的污泥,由于其獨特的物理和化學性質,如不適當的處置,會造成環境的嚴重破壞。

1 我國污泥干化的主要應用方式

1.1 生物干化

污泥生物干化技術是以降低污泥含水率為主要目的，利用微生物好氧發酵產生的熱量增強水分的蒸發，同時加以人工強制通風將污泥中的水分降低的干化技術。干化后的產物質量、體積和含水率等指標降低，便于運輸與后續處理處置，為當前亟待解決的污泥問題提供了一條節能、經濟的發展思路。污泥生物干化研究主要借鑒了污泥好氧堆肥技術和城市生活垃圾生物干化技術，與好氧堆肥相比，兩者的主要區別在于生物干化以降低含水率為主要目的，而好氧堆肥則以有機物穩定和腐熟為主要目的；與城市生活垃圾生物干化相比，污泥的有機質含量、物理化學性質又有別于城市生活垃圾，物料調控和運行方式也有一定區別。影響生物干化的主要因素有：物料性質、溫度、濕度、外源接種菌劑、調理劑、通風策略等，通過過程調控手段對這些因素加以合理控制，可使其達到適宜的環境，最大限度的提高干化效率。

1.2 污泥熱干化技術

污泥熱干化技術是當前最為重要且最常用的污泥干化技術。根據《廣州市城鎮生活污水處理廠污泥處理處置技術路線》的要求，綜合考慮污水廠實際污泥特點，污泥處理工藝采取“預濃縮（含水率99.3%→97%）+調理+深度機械脫水（含水率 97%→80%）+低溫熱干化（含水率 80%→30%-40%）”的分段組合式工藝。低溫熱干化的主要工作原理是污泥經過成型機切條成形均勻分布在網帶上，通過壓縮機添加熱源在污泥中蒸發水份來干化污泥。該污泥干化技術占地面積小，產品使用效果明顯降低。其次,污泥熱干化技術還能夠根據傳熱方法、設備以及烘干設備的方式分為許多不同類型的干化技術,能夠選擇根據污泥的特征以及不同的污泥干化技術的實際成分。但是，在進行實際運用期間仍舊有許多問題。譬如，這項技術的設備投資成本就較高，因此，在生產期間所需要承擔的營運費用也會高一些。并且，設備運行的能耗也非常之高，同時有引發粉塵爆炸的危險。

1.3 太陽能干化

太陽能干化技術是利用太陽能蒸發污泥中的水分，以實現降低污泥含水率，達到有效利用污泥的目的。雖然太陽能干化的干化時間較長，但其能耗較低。機械熱干化過程的能耗（包括電能和熱能）約300－400kWh/tH2O，而太陽能干化過程的電耗不到100kWh/tH2O，熱能可全部或大部分由太陽能提供，因此太陽能干化是污泥干化的一個低能耗路線，但太陽能干化系統適合太陽能輻射強度常年較大且土地資源充足的地區。太陽能干化床具有節能、充分利用可再生能源、設備制造工藝相對成熟、技術要求相較較低、便于大規模推廣使用、易于建設等優點。但太陽能干化床主要依靠蒸發，其負荷比砂干化床低，因此太陽能干化床效率低，干化時間長，從而導致占地面積大，同時易造成污泥內部的厭氧消化，產生惡臭氣體。另外，太陽能干化床易受天氣條件（如當地的降雨量、蒸發量、相對濕度、風速和年冰凍期）的影響，從而導致系統運行不穩定，因此大部分太陽能干化床都建在蒸發比較旺盛的南部或東南部地區。昆山污泥處理

2 模型描述

污泥經過成型機平鋪在污泥干化設備履帶表面，高溫氣體從一端流入，在流動過程中與濕污泥進行熱量傳遞，污泥溫度升高，污泥水分蒸發后隨高溫氣體進入冷凝器，變為冷凝器排出。本模型將污泥簡化成具有一定孔隙結構的多孔介質，污泥中水分填充在多孔介質的孔隙結構中。

3 污泥生物干化技術的研究方向

總的來說，作為污泥干化來說，就是一種凈能量消耗的過程，因此在進行干化期間對能量消耗進行探究是非常有必要的。污泥干化現階段國內外的熱干化,盡管進行了優化熱源,將流程步驟進行了簡化,優化了相關操作參數,如減少能源消耗的方法,但由于使用過程本身的技術缺陷,加上熱源決定了熱干化能耗不能減少到一個理想的值。使用微生物需氧發酵生產熱蒸發水分干化過程,由于污泥充分利用生物質本身,除了微生物發酵強制通風所需的,沒有額外需要加熱源,因此是一種經濟和節能干化技術。在倡導可持續發展和化石能源的概念的今天，生物干枯的生物處理方法越來越多地應用于動物糞便的生物干化以及生活垃圾脫水處理中。常州市生物干化試驗得出，適當降低發酵基質含水率，能夠將基質物理條件進行改善，并有效提高脫水速度。

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