( 消化过程 )
污泥干燥是实现污泥资源化和 无害化处理处置的关键环节
浓缩污泥 1000 kg;； 4% DS
机械脱水 144 kg; 27% DS
干燥 44 kg >90%DS
农业
垃圾焚烧厂共焚烧
污泥焚烧
燃媒电厂共焚烧
水泥厂共处置
污泥干燥的要求
减量化 - 干化可以使污泥大幅度缩减体积和质量。便于 运输和处置。
扩散过程：当物料表面水分被蒸发掉，形成物料表面的湿度低于物 料内部湿度，此时，需要热量的推动力将水分从内部转移到表面。 水分的扩散速度随着污泥颗粒的干燥度增加而不断降低。
不同阶段去除的水分
自由水分：蒸发速率恒定时去除的水分。 间隙水分：蒸发速率第一次下降时期所去除的水
分。 通常指存在于泥饼颗粒间的毛 细管中的水分。 表面水分：蒸发速率第二次下降时期所去除的水 分。通常指吸附或黏附于固体表面的 水分。 结合水分：在该干燥过程中不能被去除的水分。 这部分水一般以化学力与固体颗粒相 结合。
内容
概述 干燥原理及过程 污泥干燥设备及工作原理 污泥干燥的技术要点及要求 典型污泥热干燥工艺技术
污泥干燥设备及其工作原理
热干燥处理技术由其它工业领域引入污泥处理中的时间 不长, 发展还不够成熟, 但近年来的研究和实际应用均显 示了该技术在污泥中良好的应用前景。
干燥技术应用广泛，过程复杂、研究不充分、了解最浅 的技术之一，用数学描述在固体介质中同时发生的热量、 质量和动量的传递现象存在困难。
污泥干燥可有效减少其体积
1000 m³污泥/d DS= 3.0%
总的体积减少:
150 m³/d DS=20%
50m³/d DS=92%
95%
脱水
干燥
体积减少：85%
体积减少： 60%
污泥干燥对填埋处置的好处
污泥浓缩
机械脱水
部分干燥
完全干燥
节约占用土地面积 减少土地填埋费用 减少运输费用 减少处置费用
污水污泥的特点 及传统处理处置处置方式
特点
特性
处置
含水率高
体积庞大
污
有机物高
干基热值高
泥
N、P、K高
可作肥料
易腐败、恶臭
环境污染严重
农业用途 花园用途
堆肥 填埋 焚烧 建材化
含水率高、体积庞大、性质复杂、难以处理
存在问题
农用：
– 浓缩污泥含水率太高(一般为92%～ 96% ) , 造成运输困难、运输量大
城市生活污水厂污泥 干燥技术
内容
概述 干燥原理及过程 污泥干燥设备及工作原理 污泥干燥的技术要点及要求 典型污泥热干燥工艺技术
概述
污泥处理与处置的问题
– 目前我国生活污水处理厂每年排放的污泥 量（干重）约为130万吨，而且年增长率大 于10％。
– 伴随我国城市污水处理率迅速提高，污泥 产生量将不可避免地相应增长，消纳问题 日益突出，急待解决。
随含水率降低, 污泥性状朝有 利于处理方向转化
污泥经热干燥处理后, 处理特性得到改善, 利 用价值提高, 为其后续处理创造了良好条件。
污泥含水率与污泥性状变化的关系(1)
含水率(% )
95
90 75
50
10
热值பைடு நூலகம்M J/kg)
—
— 1. 78
植物养分(% )
0. 25
0. 5 1. 25
流动特性
– 直接加热干化设备
直接干化的实质是对流干燥技术的运用,即将燃烧室产生的 热气与污泥直接进行接触混合,使污泥得以加热,水分得以蒸 发并最终得到干污泥产品。
泥土, 从而导致土地的容积利用系数 明显降低。 焚烧： – 脱水泥饼直接焚烧, 因其含固率低不 能维持过程的自燃进行, 需加入辅助
含水率降到50％方能 进填埋场； • 污泥的利用（制建材、 堆肥）不经济
燃料, 使处理成本明显增加, 难以承 • 焚烧太贵
受。
制建材：
– 脱水污泥制建材掺入量小，热耗高， 不经济。
A.S.Mujumdar：干燥是科学、技术和艺术的一种混和物， 至少在可以预见的将来，干燥大概仍然如此。
因此大多数干燥装备的设计仍然依赖于小规模试验及实 际操作经验。
加热方式
加热方式
直接加热
（利用燃烧烟气）
间接加热
（燃烧烟气加热热介质）
污泥干燥设备及其工作原理
干燥设备分类
根据热介质与污泥的接触方式,可分为三种类型:
欧洲禁止污泥填埋
– 脱水泥饼：分散困难需借助机械设 中国污泥出路？
备支持田间操作, 使该技术在实际应
用中存在较多的困难。
中国
.
填埋：
• 垃圾填埋场拒绝接纳
欧洲通过立法禁止填埋
瑞士
2000
荷兰 奥地利 德国
2000 2004 2005
– 脱水泥饼含水率较高(一般为70%～ 污泥；
85% ) , 土力学性质差, 需混入大量 • 国家标准将规定污泥
稳定化 - 污泥进行了巴氏消毒，完全消除了病原体，干 燥污泥性状安全卫生。
资源化 - 干燥后的污泥颗粒可作为肥料、土壤改良剂、 燃料或建材化原材料等。
内容
概述 干燥原理及过程 污泥干燥设备及工作原理 污泥干燥的技术要点及要求 典型污泥热干燥工艺技术
干燥原理及过程
干燥通常指利用热能使物料中的湿份汽 化，并将产生的蒸汽排除的过程。
干燥的本质为被除去的湿份从固相转移 到气相，固相为被干燥的物料，气相为 干燥介质。
干燥原理及过程
污泥中水分存在形态
污泥热干燥机理
污泥水分去除经历主要过程
时间
开始
蒸 发 速 率
结合水份
干固体
表面水份
间隙水份
自由水份
样品重量
蒸发过程：干燥过程的起始阶段，物料表面的水分汽化，水分从物 料表面移入介质。即图中的自由水分蒸发阶段。
出路
综合分析上述污泥处理与处置技术系统在实际应用中所 遇到的困难, 不难看出污泥的含水率是关键的影响因素。
因此, 降低污泥含水率是解决目前在污泥处理所遇到问题 的关键。
国内外应用实践表明, 经传统的浓缩和脱水工艺处理之后, – 污泥的含水率不可能达到60% 以下； – 经济的机械脱水泥饼含水率为75% 左右； – 要达到对污泥的深度脱水,比较经济的方法是引入化工 操作中常用的热干燥技技术。
黏性流体 浆状 膏体
(1) 植物养分以N + P+ K 的含量表示
6. 06 2. 5 弹性颗粒
12. 9 4. 5 脆性颗粒
污泥转干燥后变为有价值产品
从污泥
脱水污泥
转换过程
通过 污泥干燥
Sludge Drying
到产品
干化颗粒
• 20 - 35% DS
• 粘性 • 热值 < 4 MJ/kg • 生物学特性活泼