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卧式薄层干化两段法工艺在污泥掺烧发电领域的应用现状和实例分析关键词:卧式薄层干化两段法 污泥处理处置 污泥掺烧发电
摘要：本文对卧式薄层污泥干化两段法工艺进行了详细介绍，并以上海市竹园片区污泥处理处置扩建工程为例进行了分析。卧式薄层干化机单机处理能力大，安全性高，密封性好，废气量少，车间环境友好，基于卧式薄层干化两段法工艺在安全性、灵活性、经济性等方面的诸多优势，该工艺越来越多的应用于污泥掺烧发电领域，可做为国内电厂污泥处理处置项目的优选工艺之一。
随着城市的快速发展，污水量不断增加，污水处理厂提标改造进度持续加快，导致污泥产量大大增加，截止到2016 年底我国污水处理量达到1.5亿 m³/d，污泥总量近 3000 万吨，预计到2020 年以含水率80%计我国的污泥产量将突破 6000 万吨。
在城市污水的收集及处理过程中产生的污泥，可能含有重金属物质、病原体、病毒、微生物和大量的毒性有机物，如不加以妥善处理和处置，将给排放区周围环境造成严重的二次污染，威胁人类健康。污泥处理处置的问题已成为当前形势下的突出环境问题。
我国目前主要的污泥处理方式包括浓缩、调理、脱水、干化等，以浓缩、调理和脱水为主，干化率尚处于较低水平。污泥处置是指污泥经处理后的终去向，我国目前主要的污泥处置方式有卫生填埋、土地利用、焚烧后建材利用等，其中卫生填埋是常用的方式。一方面由于有关标准越来越严格，另一方面受制于有限的可利用土地资源，干化加焚烧的处理处置方式越来越普遍。
卧式薄层污泥干化工艺在市政领域的应用现状
截止到2020年12月，卧式薄层干化工艺在国内共有34个业绩，共78台卧式薄层干化机，其中市政项目共有20个共62台干化机，表1展示了近几年卧式薄层干化工艺（一段法和二段法）在市政项目中的典型业绩。
03 卧式薄层污泥干化两段法工艺在污泥掺烧发电领域的实例分析
上海竹园片区污泥处理处置扩建工程服务对象为竹园、第二污水处理厂提标改造至一级A出水标准及新建升级补量工程建成后220万m³/d 污水处理产生的脱水污泥。工程建设规模223tDS/d，折合含水率80%的污泥量1115t/d，设施配置考虑一期工程焚烧线检修工况，工程高峰处理规模为288.5tDS/d，折合含水率80%的污泥量1442.5t/d。
污泥处理工艺路线采用薄层干化两段法+电厂掺烧工艺，含水率80%的脱水污泥由自卸式卡车运输至污泥处理厂，经污泥接收、储存系统后，由湿污泥泵送至薄层污泥干化系统，然后经干化系统处理后，平均含水率降低至30%（可调节范围20%～30%）。
污泥处理处置扩建工程污泥干化系统图，污泥车经过地磅称量后，将湿污泥倾倒至地下接收料仓，然后通过柱塞泵系统输送至湿污泥储存仓，随后湿污泥通过卸料螺旋和螺杆泵被输送至薄层干化机，螺杆泵为变频设备，可灵活控制进入薄层干化机的污泥量。
自干化机产生的蒸发尾气与污泥逆向运动，自干化机上方的乏汽箱进入后续尾气冷凝系统，蒸发尾气在冷凝器内被喷淋冷凝下来，不凝气体进入到后续除雾器中，在除雾器中进行液滴分离后，终尾气通过风机排出干化系统，进入臭气处理系统进行处理。
干化系统产生的废水主要是使用中水喷淋洗涤蒸发尾气后的喷淋水，这部分污水将返回污水处理场进行处理。废气进入臭气处理系统集中处理。干化后的污泥送至外高桥电厂与煤协同焚烧。
1 污泥干化焚烧技术进展
在进入焚烧炉之前，湿污泥经干化机处理成含水率较低的干化污泥，热介质加热湿污泥使其水分蒸发成为干化污泥。干化污泥的含固率高低将直接影响后续的焚烧系统，进而影响整个污泥处理处置的效果。目前的污泥干化大多采用间接加热干化技术。
1.1 桨叶式干化机
桨叶式污泥干化机是常用的间接传热式污泥干化设备，由带有夹套的ω形壳体和空心桨叶轴及传动装置组成。轴上排列着中空桨叶，轴端装有热介质导入的旋转接头。在运行过程中，湿污泥一侧，含水率75%～85%的湿污泥连续由入料口进入干燥机内，在中空桨叶搅拌、混合与分散的同时，受到来自中空桨叶和夹套双重加热作用，污泥水分蒸发，达到干燥要求的干污泥由中空桨叶输送至出料口并排出干化机外；在热介质一侧，高温蒸气通过ω形槽的内壁和中空桨叶，通过热传导使污泥中的水分蒸发。污泥中蒸出的水分与不凝气体排出后，进入焚烧炉或气体处理系统进行处理。同时，高温蒸气的热量传递给湿污泥之后冷凝，冷凝的水分进凝结水箱回收再利用。
桨叶干化机的桨叶设置一般都是铲形或楔形的桨叶叶片（见图1），在运转过程中，桨叶可起到自清洁的效果，因此桨叶干化机在运行过程中较少出现污泥在机器内卡顿等现象。热介质一般采用高温蒸气，蒸气温度一般为180℃～220℃，且干化机出口的污泥含水率可以通过其转轴的速度调整，可满足不同的污泥焚烧炉对入炉污泥的含水率要求。桨叶式干化机维修简单，当桨叶出现磨损时用耐磨喷漆喷涂叶片表面就可以实现桨叶的修复。据工程项目汇总，桨叶式干化机的运行效果较好，是目前污泥焚烧厂使用多的一种干化机。
