1 热干宁原理与作用

为满足污泥时程处理建议，需要进一步减少常规机械水解污泥的含水率。污泥的热干宁是指透过污泥与热媒间的热传导作用，冷却脱除污泥中水分的工艺过程。

2 应用领域原则

根据处理的需要和实际条件选择干宁的类型和工艺技术。热干宁工艺应与余热利用相结合，不宜单独设置热干宁工艺，可充分利用污泥厌氧消化处理过程中产生的沼气热能、垃圾和污泥烧毁余热、热电厂余热或其他余热干宁污泥。

3 污泥热干宁工艺与设备

3.1通常工艺流程

污泥热干宁系统主要包含储运系统、干宁系统、尾气净化与处理、电气自控仪表系统及其辅助系统等。

储运系统主要包含料仓、污泥泵、污泥运送机等，干宁系统以各式各样类型的干宁工艺设备为核心，尾气净化与处理包含干宁后尾气的冷凝和处理系统，电气自控仪表系统包含满足系统测量掌控建议的电气和掌控设备，辅助系统包含压缩空气系统、给排水系统、通风采暖、消防系统等。

3.2工艺与设备

1）传统工艺设备类型

根据热量传递方式的相同，污泥干宁设备分为直接冷却和间接冷却两种方式。考虑到系统的安全性和避免二次污染，推荐采用间接冷却的方式。

2）传统干宁工艺设备

目前应用领域相当程度的污泥干宁工艺设备包含流化床干宁、带式干宁、桨叶式干宁、卧式转盘式干宁、立式圆盘式干宁和喷雾干宁等六种工艺设备。干宁工艺和设备应综合考虑技术成熟性和投资运转成本，并结合相同污泥处理处理项目的建议展开选择。

① 流化床干宁

流化床干宁系统中污泥颗粒温度通常为40℃~85℃，系统氧含量<3%，热媒温度180℃~220℃。推荐采用间接冷却方式，热媒常采用导热油，可利用天然气、燃油、蒸汽等各式各样热源。流化床干宁工艺既可对污泥展开全干宁处理，也可浸渍宁，最终产品的污泥颗粒原产较光滑，直径1~5 mm。

流化床干宁工艺设备单机冷却水量1000~20000 kg/h，单机污泥处理能力30~600 t/d（含水率以80%计）。可用作各式各样规模的污水处理厂，尤其适用作于大型和特大型污水处理厂。干宁效果好，处理量大；国内有成功工程经验能借鉴。但投资和维修成本较高；当污泥含沙量高时应注意采用防磨措施。

②带式干宁

带式干宁的工作温度从环境温度到65℃，系统氧含量<10%；直接加料，无需干泥返混。带式干宁工艺设备既可适应于污泥全干宁，也适用作于污泥浸渍宁。出泥含水率能自由设置，采用有效率。在部分干宁时，出泥颗粒的含水率通常可在15%~40%间，出泥颗粒中灰尘含量很少；当全干宁时，含水率大于15%，粉碎后颗粒粒径范围在3~5 mm。带式干宁工艺设备可采用直接或间接冷却方式，可利用各式各样热源，如天然气、燃油、蒸汽、热水、导热油、来自于气体发动机的冷却水及排放量气体等。

带式干宁有低温和中温两种方式。低温干宁装置单机冷却水量通常大于1000 kg/h，单机污泥处理能力通常大于30 t/d（含水率以80%计），只适用作于小型污水处理厂；中温干宁装置单机冷却水量仅约5000kg/h，全干宁时，单机污泥处理能力最高仅约约150 t/d（含水率以80%计），可用作大中型污水处理厂。由于主体设备为低速运转，磨损部件少，设备维护成本很低；运转过程中不产生高温和高浓度粉尘，安全性好；采用比较有效率，可利用多种热源。但单位冷却量下设备体积比较大；采用循环风量大，热能消耗较大。

③桨叶式干宁

桨叶式干宁透过采用中空桨叶和带中空夹层的外壳，具有较高的热传递面积和物料体积比。污泥颗粒温度<80℃，系统氧含量<10%，热媒温度150℃~220℃。通常采用间接冷却，热媒新宠蒸汽，也可采用导热油（透过冷却沼气、天然气或煤等冷却）。干污泥不需返混，出口污泥的含水率能透过轴的转动速度展开调节，既可全干宁，也可浸渍宁。全干宁污泥的颗粒粒径大于10 mm，浸渍宁污泥为增生团状。

桨叶式干宁工艺设备单机冷却水量最高仅约8000 kg/h，单机污泥处理能力达约240 t/d（含水率以80%计），适用作于各式各样规模的污水处理厂。结构简单、紧凑；运转过程中不产生高温和高浓度粉尘，安全性高；国内有成功的工程经验能借鉴。但污泥易黏结在桨叶上影响热传导，导致热效率下降，需对浆叶展开针对性设计。

④卧式转盘式干宁

卧式转盘式干宁既可全干宁，也可浸渍宁。全干宁工艺颗粒温度105℃，浸渍宁工艺颗粒温度100℃；系统氧含量<10%；热媒温度200℃~300℃。采用间接冷却，热媒新宠饱和蒸汽，其次为导热油（透过冷却沼气、天然气或煤等冷却），也能采用高压热水。污泥需返混，返混污泥含水率通常需低于30％。全干宁污泥为粒径原产不光滑的颗粒，浸渍宁污泥为增生团状。

卧式转盘式干宁工艺设备单机冷却水量为1000~7500 kg/h，单机污泥处理能力为30~225t/d（含水率以80%计），适用作于各式各样规模的污水处理厂。结构紧凑，热传导面积大，设备占地面积较省。但可能存在污泥附着现象，干宁后成增生团状，需造粒后方可作肥料销售；在国内暂没有工程应用领域。

⑤立式圆盘式干宁

立式圆盘式干宁又被称为珍珠造粒工艺，仅适用作于污泥全干宁处理，颗粒温度100℃~40℃，系统氧含量<5%，热媒温度250℃~300℃。采用间接冷却，热媒通常只采用导热油（透过冷却沼气、天然气或煤等冷却）。返混的干污泥颗粒与机械水解污泥混合，并将干颗粒涂覆上一层薄的湿污泥，使含水率降至30%~40%。干宁污泥颗粒粒径原产光滑，平均直径在1~5 mm间，无须特殊的粒度分配设备。

立式圆盘式干宁工艺设备的单机冷却水量通常为3000~10000 kg/h，单机污泥处理能力从90~300 t/d（含水率以80%计），适用作于大中型污水处理厂。结构紧凑，热传导面积大，设备占地面积较省；污泥干宁颗粒光滑，可适应的消纳途径相当程度。仅适用作于全干宁，对导热油的建议较高；在国内暂没有应用领域。

⑥ 喷雾干宁

喷雾干宁系统是利用雾化器将原料液分散为雾滴，并用热气体（空气、氮气、失灵蒸汽或烟气）潮湿雾滴。原料液能是溶液、乳浊液、悬浮液或膏糊液。潮湿产品根据需要可制成粉状、颗粒状、空心球或团粒状。

喷雾干宁采用并流式直接冷却，既可用作污泥浸渍宁，也可用作全干宁，且无须污泥返混。水解污泥经雾化器雾化后，雾化液滴粒径在30~150μm间。热媒新宠污泥烧毁高温烟气，其次为热空气（透过冷却沼气、天然气或煤等产生），也可采用高压失灵蒸汽。采用污泥烧毁高温烟气时，进塔温度为400℃~500℃，排气温度为70℃~90℃，污泥颗粒温度大于70℃，干宁污泥颗粒粒径原产光滑，平均粒径在20~120μm间。

喷雾干宁工艺设备的单机冷却能力通常为5~12000 kg/h，单机处理能力最高仅约360 t/d（含水率以80%计），适用作于各式各样规模的污水处理厂。潮湿时间短（以s计），热传导效率高，潮湿强度大采用污泥烧毁高温烟气时，潮湿强度仅约12~15 kg/（m3⋅h），干宁污泥颗粒温度低，结构简单，操作有效率，安全性高，易实现机械化和自动化，占地面积小。但潮湿系统排出的尾气中粉尘含量高，有臭味，需经两级除尘和脱臭处理。

3.3尾气净化与处理

污泥干宁后的尾气包含水蒸汽和不可凝气体（臭气），需首先展开分离。水蒸汽透过冷凝装置冷凝后处理，不可凝气体（臭气）外排。干宁尾气冷凝装置可采用喷淋塔或冷凝器。

4 设计与工艺掌控

4.1 设计和运转掌控要点

1）污泥热干宁程度的选择应遵循下列原则：利用干宁工艺自身的技术特点；整个干宁透过污泥与热媒间的热传导作用和时程处理系统投资和运转成本应最低；考虑污泥形态（松散度和粒度）对污泥运送、给料系统和时程处理设备的适应性。

2）按照干宁热源的成本，从低到高依次如下：①烟气；②燃煤；③蒸汽；④燃油；⑤沼气；⑥天然气。通常来说间接冷却方式能采用所有的能源，其利用的差别仅在温度、压力和效率。直接冷却方式，则因能源种类相同，受到一定限制。其中燃煤炉、烧毁炉的烟气量大，又存在腐蚀性污染物，较难采用。

3）与干宁设备爆炸有关的三个主要因素是氧气、粉尘和颗粒的温度。相同的工艺会有些差异，但总的来说必须掌控的安全要素是：流化床式和立式圆盘式的氧气含量大于5%，带式、桨叶式和卧式转盘式的氧气含量大于10%，粉尘浓度大于60 g/m3，颗粒温度大于110℃。

4）湿污泥仓中甲烷浓度掌控在1％以下，干泥仓中干泥颗粒的温度掌控在50℃以下。

5）为避免湿污泥敞开式运送对环境造成影响，应采用污泥泵和管道将湿污泥密封运送入干宁机。干宁机出料口须设置事故储存仓或紧急排放量口，供污泥干宁机停运或非正常运转时，暂存或外排。

6）沙石混入污泥对干宁设备的安全性存在着负面影响。对于含沙量较大的污泥，可透过增加耐磨裕量、减少转动部件转速等措施减少换热面的磨损。特别是采用导热油作为热媒介质时，须十分注意。

4.2 二次污染掌控建议

污泥干宁后冷却出的水蒸汽和不可凝气体（臭气）需展开分离。水蒸汽透过冷凝装置冷凝后处理。烧毁厂的废水经过处理后应优先回用。当废水需直接排入水体时，其水质应合乎《污水综合排放量标准》GB 8978的规定。

为避免污泥干宁过程中臭气外泄，干宁装置必须全封闭，污泥干宁机内部和污泥干宁间需保持微负压。干宁后污泥应密封储存，以避免由于污泥温度过高而导致臭气挥发。干宁厂臭味污染物掌控与防治应合乎《臭味污染物排放量标准》GB 14554的规定。

干宁厂的噪声应合乎《城市区域环境噪声标准》GB 3096和《工业企业厂界噪声标准》GB12348的规定，对建筑物内直接噪声源掌控应合乎《工业企业噪声掌控设计规范》GBJ 87的规定。干宁厂噪声掌控应优先采取噪声源掌控措施。厂区内各类地点的噪声掌控宜采取以隔音为主，辅以消声、隔振、吸音的综合治理措施。

5 投资和运转成本的评价及分析

投资成本是由系统复杂程度、设备国产化率等因素决定的。通常情况下，若有可利用的余热能源，热干宁采用国产设备时，单位投资成本在10~20万元/t污泥（含水率80%），若干宁设备采用进口设备，单位投资成本在30~40万元/t污泥（含水率80%）。

污泥热干宁的运转成本是由众多因素所决定的，例如干宁热源的价格、最终干宁污泥的含水率、是否需单独建设尾气净化系统等，难以转化到具体内容金额。

附：各式各样干宁技术设备的具体内容对比，如表所示。

各式各样干宁技术设备的具体内容对比