引言

随着我国城市化进程的不断加快，城镇污水量也逐步增加。从2011年，日处理量为1.3亿立方米，至2020年，日处理量为2.0亿立方米，累计污水处理量超过700亿立方米每年。随着污水处理量逐渐增大，随之增长的污泥量已经成为新的亟待解决的问题。污水处理后约40%左右污染物囤积在污泥中，其中包含较多铜、铬等重金属离子。污泥经过干化后，可以将其中的铜、铬等可循环利用物质释放出来。此外，污泥本身热用价值较高，干化过程中产生的热量可用于干化其他污泥。

污泥干化是实行减量化、资源化、无害化的前提，也是污泥处置的重要方式之一。因此，研究污泥干化系统对于污泥治理体系具有非常重要的意义。

1污泥基本性质及危害

目前我国城镇污水处理厂产生的污泥含水率约为60%~80%，无法直接处理。其中包含较多的微生物、病原体及重金属物质。如果不能合理处置污泥，将对环境产生严重的危害。污泥中含有数量庞大、种类繁多的微生物，如果长时间放置，会产生腐烂现象，随之而来是强烈的腐臭气味，并且会生成大量的病原微生物。污泥中大量的重金属物质会生成盐类物质，未经处理会对自然环境造成严重的影响，例如高盐量的污泥会阻止植物吸收土壤中的养分。

2污泥干化技术

2.1热干化技术

污泥热干化技术包括直接干化、间接干化以及直接-间接联合干化技术等，这些方式都广泛应用于污泥干化中。直接干化技术是指通过吸湿、对流、传热的方式，或者让热介质直接接触污泥，将其中的水分蒸发出去，从而达到干化处理效果。热干化技术处理速度较快，且具备较高的热传递效率，能够蒸发污泥中大部分水分，干化后污泥含水率可达20%以下，主要产物包括热蒸汽、废气。间接干化技术是先加热容器，再将容器表面的热量传递给污泥，使污泥脱水。间接干化的介质可以是气体、油等，由于污泥热介质是间接传热，所以几乎不会产生废气避免形成二次污染。与直接干化技术相比，间接干化技术处理效率相对较低，但是热介质可以循环使用，有效节约能源。直接-间接联合干化技术是将这两种技术进行充分结合，可以使用新型硫化床钢化技术或者闪蒸式干燥器等充当介质。在应用过程中，硫化床干燥技术不易磨损设备，而且颗粒相对比较均匀，应用缺点是水压相对较大，干化颗粒控制难度较大。

2.2电渗透污泥干化技术

电渗透污泥干化技术包含电渗脱水和电热干燥两种方式。电渗脱水即利用电渗透脱水机产生的电场对污泥产生作用，从而实现污泥毛细水和结合水与污泥颗粒的分离，可以使含水率为80%的污泥降低至含水率60%及以下。电热干燥即在电场作用下产生热量，使污泥中水分蒸发,可进一步将污泥干燥至含水率40%以下。

2.3污泥焚烧技术

污泥焚烧技术是借助外源热量或能源的燃烧，在极高的温度下，在反应炉内注入充足的氧气，燃烧污泥，从而将污泥中的有机物质转化成二氧化碳、二氧化氮等，对周围环境几乎没有危害的气体。污泥燃烧温度一般是600~850℃，在这个温度下，污泥中所有有机物都可以被燃烧，最终得到的产物主要成分是烟气和灰渣。在高温状态下也能够将污泥中的有害细菌彻底杀死，从而有效减少污泥中不同微生物对环境和人类产生的危害，而经过处理以后的产物与原来未经处理的污泥相比，体积仅为1/10。综合以上分析可以发现，污泥焚烧技术具有较高的实际意义，与其他的方式相比也具有较高的环保价值。

2.4低温真空脱水干化成套技术

此工艺在先后经过进料过滤阶段、隔膜压滤阶段、吹气穿流阶段、真空干化阶段，此时滤饼中的水分能得到充分的脱除，污泥含水量大大减少，最大限度实现污泥的减量化，脱水干化后可一次性将含水率为90%以上污泥干化至含水率30%～40%左右。

3污泥干化技术的发展方向

3.1污泥太阳能技术。

污泥太阳能技术将是未来优化污泥加热系统设备的主要方向。使用太阳能，可以降低成本。在未来工作中，不断加强设备的蓄热能力，提高太阳能干化系统稳定性，增加太阳能回收效率，保证污泥干化系统稳定高效运行。

3.2污泥生物干化技术。

总的来说，污泥干化就是一种净能量消耗的过程，因此在进行干化期间对能量消耗进行探究是非常有必要的。现阶段国内外使用的污泥热干化技术,尽管进行了热源优化替代,简化操作流程步骤,优化了相关操作参数等一系列改革,如减少能源消耗的方法,但由于污泥热干化技术流程本身的技术缺陷,加上热源自身存在一定损耗，决定了热干化能耗无法达到一个理想的值。

微生物需氧发酵过程可以产生热量，这部分热量可以通过微生物作用于污泥干化过程，污泥中有机物可以作为微生物生长的营养成分。因此污泥生物干化技术不需要额外加热源，是一种经济和节能的新型技术。

结语

如今，国家一直在倡导可持续发展和化石能源的概念，生物处理方法越来越多地应用于动物粪便的生物干化以及生活垃圾和污泥脱水处理中。根据污泥种类不同，处理要求也有所不同。根据污泥的特点合理选择干化技术类型，优化干化工艺，发展适合中国国情、适应中国市场的干化技术是未来急需解决的首要问题。间接传热干化技术因其适应性强的特点，逐渐作为我国未来污泥热干化的主导工艺，并从扩大处理规模、优化热源、减少工艺步骤、提高系统安全性、避免二次污染等方面进行改良、优化，使之更好地满足我国污泥处理的发展需求。未来我国污泥处理应立足传统热干化技术不断优化的基础上，致力于新技术的开发，推动我国污泥处理事业不断进步，真正实现污泥的资源化利用，变害为利、变废为宝。

随着污泥干化处理技术的不断发展和完善，我国也加大了污泥干化技术的应用力度，其技术应用的成熟度也会对我国污泥处理的实际效果产生极大影响。因此，相关部门应加大对污泥干化处理技术的研究力度，切实提高相关技术的应用水平，尽量减少对环境产生的二次污染。相关方面的工作人员也应该进一步完善污泥干化处理设备，尽量减少设备运行过程中产生的能源消耗，从根本上提高污泥干化处理效率，更好的满足我国零排放政策的要求。

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