1 熱干寧原理與作用

為滿足污泥時程處理建議，需要進一步減少常規機械水解污泥的含水率。污泥的熱干寧是指透過污泥與熱媒間的熱傳導作用，冷卻脫除污泥中水分的工藝過程。

2 應用領域原則

根據處理的需要和實際條件選擇干寧的類型和工藝技術。熱干寧工藝應與余熱利用相結合，不宜單獨設置熱干寧工藝，可充分利用污泥厭氧消化處理過程中產生的沼氣熱能、垃圾和污泥燒毀余熱、熱電廠余熱或其他余熱干寧污泥。

3 污泥熱干寧工藝與設備

3.1通常工藝流程

污泥熱干寧系統主要包含儲運系統、干寧系統、尾氣凈化與處理、電氣自控儀表系統及其輔助系統等。

儲運系統主要包含料倉、污泥泵、污泥運送機等，干寧系統以各式各樣類型的干寧工藝設備為核心，尾氣凈化與處理包含干寧后尾氣的冷凝和處理系統，電氣自控儀表系統包含滿足系統測量掌控建議的電氣和掌控設備，輔助系統包含壓縮空氣系統、給排水系統、通風采暖、消防系統等。

3.2工藝與設備

1）傳統工藝設備類型

根據熱量傳遞方式的相同，污泥干寧設備分為直接冷卻和間接冷卻兩種方式。考慮到系統的安全性和避免二次污染，推薦采用間接冷卻的方式。

2）傳統干寧工藝設備

目前應用領域相當程度的污泥干寧工藝設備包含流化床干寧、帶式干寧、槳葉式干寧、臥式轉盤式干寧、立式圓盤式干寧和噴霧干寧等六種工藝設備。干寧工藝和設備應綜合考慮技術成熟性和投資運轉成本，并結合相同污泥處理處理項目的建議展開選擇。

① 流化床干寧

流化床干寧系統中污泥顆粒溫度通常為40℃~85℃，系統氧含量<3%，熱媒溫度180℃~220℃。推薦采用間接冷卻方式，熱媒常采用導熱油，可利用天然氣、燃油、蒸汽等各式各樣熱源。流化床干寧工藝既可對污泥展開全干寧處理，也可浸漬寧，最終產品的污泥顆粒原產較光滑，直徑1~5 mm。

流化床干寧工藝設備單機冷卻水量1000~20000 kg/h，單機污泥處理能力30~600 t/d（含水率以80%計）。可用作各式各樣規模的污水處理廠，尤其適用作于大型和特大型污水處理廠。干寧效果好，處理量大；國內有成功工程經驗能借鑒。但投資和維修成本較高；當污泥含沙量高時應注意采用防磨措施。

②帶式干寧

帶式干寧的工作溫度從環境溫度到65℃，系統氧含量<10%；直接加料，無需干泥返混。帶式干寧工藝設備既可適應于污泥全干寧，也適用作于污泥浸漬寧。出泥含水率能自由設置，采用有效率。在部分干寧時，出泥顆粒的含水率通常可在15%~40%間，出泥顆粒中灰塵含量很少；當全干寧時，含水率大于15%，粉碎后顆粒粒徑范圍在3~5 mm。帶式干寧工藝設備可采用直接或間接冷卻方式，可利用各式各樣熱源，如天然氣、燃油、蒸汽、熱水、導熱油、來自于氣體發動機的冷卻水及排放量氣體等。

帶式干寧有低溫和中溫兩種方式。低溫干寧裝置單機冷卻水量通常大于1000 kg/h，單機污泥處理能力通常大于30 t/d（含水率以80%計），只適用作于小型污水處理廠；中溫干寧裝置單機冷卻水量僅約5000kg/h，全干寧時，單機污泥處理能力最高僅約約150 t/d（含水率以80%計），可用作大中型污水處理廠。由于主體設備為低速運轉，磨損部件少，設備維護成本很低；運轉過程中不產生高溫和高濃度粉塵，安全性好；采用比較有效率，可利用多種熱源。但單位冷卻量下設備體積比較大；采用循環風量大，熱能消耗較大。

③槳葉式干寧

槳葉式干寧透過采用中空槳葉和帶中空夾層的外殼，具有較高的熱傳遞面積和物料體積比。污泥顆粒溫度<80℃，系統氧含量<10%，熱媒溫度150℃~220℃。通常采用間接冷卻，熱媒新寵蒸汽，也可采用導熱油（透過冷卻沼氣、天然氣或煤等冷卻）。干污泥不需返混，出口污泥的含水率能透過軸的轉動速度展開調節，既可全干寧，也可浸漬寧。全干寧污泥的顆粒粒徑大于10 mm，浸漬寧污泥為增生團狀。

槳葉式干寧工藝設備單機冷卻水量最高僅約8000 kg/h，單機污泥處理能力達約240 t/d（含水率以80%計），適用作于各式各樣規模的污水處理廠。結構簡單、緊湊；運轉過程中不產生高溫和高濃度粉塵，安全性高；國內有成功的工程經驗能借鑒。但污泥易黏結在槳葉上影響熱傳導，導致熱效率下降，需對漿葉展開針對性設計。

④臥式轉盤式干寧

臥式轉盤式干寧既可全干寧，也可浸漬寧。全干寧工藝顆粒溫度105℃，浸漬寧工藝顆粒溫度100℃；系統氧含量<10%；熱媒溫度200℃~300℃。采用間接冷卻，熱媒新寵飽和蒸汽，其次為導熱油（透過冷卻沼氣、天然氣或煤等冷卻），也能采用高壓熱水。污泥需返混，返混污泥含水率通常需低于30％。全干寧污泥為粒徑原產不光滑的顆粒，浸漬寧污泥為增生團狀。

臥式轉盤式干寧工藝設備單機冷卻水量為1000~7500 kg/h，單機污泥處理能力為30~225t/d（含水率以80%計），適用作于各式各樣規模的污水處理廠。結構緊湊，熱傳導面積大，設備占地面積較省。但可能存在污泥附著現象，干寧后成增生團狀，需造粒后方可作肥料銷售；在國內暫沒有工程應用領域。

⑤立式圓盤式干寧

立式圓盤式干寧又被稱為珍珠造粒工藝，僅適用作于污泥全干寧處理，顆粒溫度100℃~40℃，系統氧含量<5%，熱媒溫度250℃~300℃。采用間接冷卻，熱媒通常只采用導熱油（透過冷卻沼氣、天然氣或煤等冷卻）。返混的干污泥顆粒與機械水解污泥混合，并將干顆粒涂覆上一層薄的濕污泥，使含水率降至30%~40%。干寧污泥顆粒粒徑原產光滑，平均直徑在1~5 mm間，無須特殊的粒度分配設備。

立式圓盤式干寧工藝設備的單機冷卻水量通常為3000~10000 kg/h，單機污泥處理能力從90~300 t/d（含水率以80%計），適用作于大中型污水處理廠。結構緊湊，熱傳導面積大，設備占地面積較省；污泥干寧顆粒光滑，可適應的消納途徑相當程度。僅適用作于全干寧，對導熱油的建議較高；在國內暫沒有應用領域。

⑥ 噴霧干寧

噴霧干寧系統是利用霧化器將原料液分散為霧滴，并用熱氣體（空氣、氮氣、失靈蒸汽或煙氣）潮濕霧滴。原料液能是溶液、乳濁液、懸浮液或膏糊液。潮濕產品根據需要可制成粉狀、顆粒狀、空心球或團粒狀。

噴霧干寧采用并流式直接冷卻，既可用作污泥浸漬寧，也可用作全干寧，且無須污泥返混。水解污泥經霧化器霧化后，霧化液滴粒徑在30~150μm間。熱媒新寵污泥燒毀高溫煙氣，其次為熱空氣（透過冷卻沼氣、天然氣或煤等產生），也可采用高壓失靈蒸汽。采用污泥燒毀高溫煙氣時，進塔溫度為400℃~500℃，排氣溫度為70℃~90℃，污泥顆粒溫度大于70℃，干寧污泥顆粒粒徑原產光滑，平均粒徑在20~120μm間。

噴霧干寧工藝設備的單機冷卻能力通常為5~12000 kg/h，單機處理能力最高僅約360 t/d（含水率以80%計），適用作于各式各樣規模的污水處理廠。潮濕時間短（以s計），熱傳導效率高，潮濕強度大采用污泥燒毀高溫煙氣時，潮濕強度僅約12~15 kg/（m3?h），干寧污泥顆粒溫度低，結構簡單，操作有效率，安全性高，易實現機械化和自動化，占地面積小。但潮濕系統排出的尾氣中粉塵含量高，有臭味，需經兩級除塵和脫臭處理。

3.3尾氣凈化與處理

污泥干寧后的尾氣包含水蒸汽和不可凝氣體（臭氣），需首先展開分離。水蒸汽透過冷凝裝置冷凝后處理，不可凝氣體（臭氣）外排。干寧尾氣冷凝裝置可采用噴淋塔或冷凝器。

4 設計與工藝掌控

4.1 設計和運轉掌控要點

1）污泥熱干寧程度的選擇應遵循下列原則：利用干寧工藝自身的技術特點；整個干寧透過污泥與熱媒間的熱傳導作用和時程處理系統投資和運轉成本應最低；考慮污泥形態（松散度和粒度）對污泥運送、給料系統和時程處理設備的適應性。

2）按照干寧熱源的成本，從低到高依次如下：①煙氣；②燃煤；③蒸汽；④燃油；⑤沼氣；⑥天然氣。通常來說間接冷卻方式能采用所有的能源，其利用的差別僅在溫度、壓力和效率。直接冷卻方式，則因能源種類相同，受到一定限制。其中燃煤爐、燒毀爐的煙氣量大，又存在腐蝕性污染物，較難采用。

3）與干寧設備爆炸有關的三個主要因素是氧氣、粉塵和顆粒的溫度。相同的工藝會有些差異，但總的來說必須掌控的安全要素是：流化床式和立式圓盤式的氧氣含量大于5%，帶式、槳葉式和臥式轉盤式的氧氣含量大于10%，粉塵濃度大于60 g/m3，顆粒溫度大于110℃。

4）濕污泥倉中甲烷濃度掌控在1％以下，干泥倉中干泥顆粒的溫度掌控在50℃以下。

5）為避免濕污泥敞開式運送對環境造成影響，應采用污泥泵和管道將濕污泥密封運送入干寧機。干寧機出料口須設置事故儲存倉或緊急排放量口，供污泥干寧機停運或非正常運轉時，暫存或外排。

6）沙石混入污泥對干寧設備的安全性存在著負面影響。對于含沙量較大的污泥，可透過增加耐磨裕量、減少轉動部件轉速等措施減少換熱面的磨損。特別是采用導熱油作為熱媒介質時，須十分注意。

4.2 二次污染掌控建議

污泥干寧后冷卻出的水蒸汽和不可凝氣體（臭氣）需展開分離。水蒸汽透過冷凝裝置冷凝后處理。燒毀廠的廢水經過處理后應優先回用。當廢水需直接排入水體時，其水質應合乎《污水綜合排放量標準》GB 8978的規定。

為避免污泥干寧過程中臭氣外泄，干寧裝置必須全封閉，污泥干寧機內部和污泥干寧間需保持微負壓。干寧后污泥應密封儲存，以避免由于污泥溫度過高而導致臭氣揮發。干寧廠臭味污染物掌控與防治應合乎《臭味污染物排放量標準》GB 14554的規定。

干寧廠的噪聲應合乎《城市區域環境噪聲標準》GB 3096和《工業企業廠界噪聲標準》GB12348的規定，對建筑物內直接噪聲源掌控應合乎《工業企業噪聲掌控設計規范》GBJ 87的規定。干寧廠噪聲掌控應優先采取噪聲源掌控措施。廠區內各類地點的噪聲掌控宜采取以隔音為主，輔以消聲、隔振、吸音的綜合治理措施。

5 投資和運轉成本的評價及分析

投資成本是由系統復雜程度、設備國產化率等因素決定的。通常情況下，若有可利用的余熱能源，熱干寧采用國產設備時，單位投資成本在10~20萬元/t污泥（含水率80%），若干寧設備采用進口設備，單位投資成本在30~40萬元/t污泥（含水率80%）。

污泥熱干寧的運轉成本是由眾多因素所決定的，例如干寧熱源的價格、最終干寧污泥的含水率、是否需單獨建設尾氣凈化系統等，難以轉化到具體內容金額。

附：各式各樣干寧技術設備的具體內容對比，如表所示。

各式各樣干寧技術設備的具體內容對比