污泥處理的目標是避免污泥中所含有機物、各種病原體及其他有害物質形成二次污染源，導致環(huán)境污染、危害人類健康。
為確保污泥中的有毒有害物質不會對人類及環(huán)境造成危害，發(fā)達國家采取了一系列污泥處置方法，主要包括填埋、農用和焚燒，其中焚燒方式表現最為突出。污泥干化焚燒不僅可充分利用污泥中熱量，使污泥達到最大程度的減容，還能在焚燒過程中殺滅所有的病菌、病原體，同時使有毒、有害的有機殘余物被氧化分解，因此，通過干化焚燒處理污泥是較理想的方法。污泥干化焚燒在日本和歐美較為普遍。目前，國內多個城市已經開展了此類項目，取得了一定的效果，但同時也暴露出了很多問題。本文對污泥干化焚燒處理系統(tǒng)要點及設計內容進行綜述與探討。
1污泥干化焚燒
城鎮(zhèn)化的發(fā)展使得人口與土地資源之間的矛盾逐漸凸現。以往污泥掩埋的處理方式，看似減少了污泥體積，但實質上使污泥中的有毒物質對土地造成了二次污染，也使掩埋污泥的土地不能再用于農產品種植以及房屋建造等。污泥掩埋處理方式在一定程度上加劇了人口與土地資源的矛盾。
污泥的科學處理，起始于一些西方發(fā)達國家。之后，這些處理工藝逐漸被引入我國，例如污泥的干化焚燒。這種方式相對于掩埋處理法的優(yōu)勢比較明顯，主要表現在：①減少了污泥的占地面積；②焚燒能高溫分解掉污泥中一些不易降解的有機物；③焚燒后的灰含有機元素，可用于其他產品的制造，有利于資源的回收。因此，污泥的干化焚燒能在我國被廣泛應用。雖然污泥干化焚燒具有顯著優(yōu)勢，但仍然存在一些弊端，比如在施工過程存在一定的危險性。為了預防工藝過程中危險事故的發(fā)生，應注重施工工藝的每一個環(huán)節(jié)，并在施工時將必要的防護措施一并設計、安裝。為此，我國科研人員應加緊對干化焚燒設備進行進一步的優(yōu)化設計，減少設備故障帶來的危險性。
2污泥干化焚燒工藝流程
污泥干化焚燒工藝流程主要為：濕污泥存儲系統(tǒng)→濕污泥輸送系統(tǒng)→污泥干化系統(tǒng)→干化污泥輸送系統(tǒng)→污泥焚燒系統(tǒng)→尾氣凈化系統(tǒng)→排放。
2.1污泥干化系統(tǒng)
污泥干化的加熱方式可以分為直接干化和間接干化。直接干化是將熱煙氣或熱空氣直接引入干化機，通過高溫蒸汽與濕污泥的接觸、對流進行換熱。這種干化方式的特點是熱量利用率高，但是因為被干化的物料具有污染物性質，進而引申出廢氣排放問題。高溫氣體的進入量是持續(xù)的，因此同等流量與污泥有過直接接觸的廢氣必須經過特殊處理后方可排放。前些年，污泥干化曾采用轉鼓污泥干化機直接干化，其工藝主要發(fā)源于日本和德國。但是對于污泥處理量大的應用場合，其安全性、經濟性、環(huán)保性和設備龐大等問題不斷涌現，以至于德國等已經基本不再采用轉鼓污泥干化機直接干化法。目前，主流的直接干化機主要有流化床干化機、回轉圓筒干化機、帶式干化機等。而間接干化是污泥和導熱介質（這種介質可能是蒸汽、導熱油或者熱空氣）通過蒸發(fā)受熱面進行熱量傳遞，傳熱面和污泥間進行翻轉或攪拌不斷更新加熱介面，通過充分與被加熱的受熱面接觸，使污泥所含的表面水分蒸發(fā)，同時使其與被干化的物料不直接接觸。間接干化的技術應用較廣泛。目前，應用較多的間接干化機主要有空心漿葉干化機、臥式轉盤式干化機、薄層干燥機、盤式干化機，如天津濱海環(huán)保公司濱海新區(qū)漢沽市政污泥干化處理廠所采取的間接干燥機即為薄層干燥機。
2.2污泥焚燒系統(tǒng)
污泥焚燒是利用焚燒爐在有氧條件下高溫氧化污泥中的有機物，使污泥完全礦化為少量灰燼的處置方式，該方法是污泥處理最為徹底的處理方法，在發(fā)達國家被普遍采用。20世紀60年代，污泥焚燒爐多為多膛式焚燒爐。由于輔助燃料成本逐漸增加、氣體排放標準越來越嚴格，多膛焚燒爐逐漸失去競爭力，與此同時流化床焚燒爐由于拆裝維護方便，污泥焚燒處理效率高，空氣預熱效果好等優(yōu)點而廣受歡迎。國內現已運行的污泥焚燒爐多為流化床焚燒爐，其工作原理是燃料和物料在爐膛內流化空氣的作用下呈流化狀態(tài)，燃料在流化狀態(tài)下燃燒。流化床焚燒爐具有很大的熱容量和良好的物料混合，對燃料的適應性強，床內強烈的湍流和物料循環(huán)，可增加燃燒的停留時間，因此燃料燃燒充分、徹底，燃燒效率高。污泥焚燒流化床通常為圓柱形反應器，反應器的下部設計成圓錐形，由帶噴嘴的底盤封閉。
2.3煙氣凈化
煙氣凈化是焚燒爐中氣體、煙塵進入環(huán)境之前的最后一步，對于環(huán)境保護至關重要。煙氣凈化裝置除能對氣體煙塵進行凈化處理，將氣體中有毒氣體或者其他對環(huán)境有害的煙塵進行凈化之外，還兼具檢測功能，在氣體排空前，可對氣體進行檢測，當檢測指標符合大氣排放標準，方可進行排放。
3處理工藝設計要點分析
（1）污泥的運輸。污泥的含水量一般為80%左右，有一定的運輸難度。污泥的處理，要首先考慮污泥的狀態(tài)，有些污泥含水量低，呈粘稠結塊狀，便于運輸；有些污泥含水量較高。則需綜合考慮并結合實際情況進行運輸。
（2）污泥干化過程中，如何保持干化設備的溫度。熱值不夠，則污泥干化效率不高。此外，還要考慮溫度的穩(wěn)定性。污泥中通常含有一些可燃氣體，在不穩(wěn)定的溫度條件下，可能會導致污泥干化工程中發(fā)生爆炸。因此，保持溫度的穩(wěn)定性及熱平衡至關重要，通�？稍诟苫O備中加入一些惰性物質。
（3）污泥干化前，需考慮污泥的含砂量。含砂量高的污泥，可能會對干化設備造成一定程度的磨損，進而縮短機器使用壽命。因此，干化前要對污泥進行沉砂，并保證沉砂率符合工藝要求。
（4）污泥的性質較特殊，在含水率達40%～60％范圍時，污泥流態(tài)特征會發(fā)生顯著變化，如突然變得黏稠，即通常所說的污泥黏滯區(qū)。黏稠的污泥給輸送帶來極大不便，因此，污泥干化過程中應考慮避免污泥黏滯。
此外，熱能平衡對整個污泥焚燒系統(tǒng)也是至關重要的。污水廠污泥元素組成的細微變化、污泥含水率都會對熱能平衡產生影響。要找到這個熱能平衡點須對焚燒污泥的性質做細致分析。當污泥的低位熱值低于3350kJ/kg是無法靠自身燃燒的，須添加輔助燃料。污泥熱值與含固率均是影響焚燒系統(tǒng)熱能平衡的重要因素。含固率的降低可直接導致污泥量增大。以1t絕干污泥量計，當含固率由25％降低到20％，含固率僅降低了5％，但濕污泥量卻增加了25％。這無疑將增加干燥機的負荷，影響整個系統(tǒng)熱量平衡。
隨著生活質量的提高，工業(yè)的迅速發(fā)展，對環(huán)境的要求也越來越高。傳統(tǒng)掩埋的污泥處理方式已經不能滿足環(huán)境保護的要求。污泥干化焚燒的處理方式具有焚燒徹底，資源可循環(huán)回收，對環(huán)境污染小等明顯優(yōu)勢，但是施工工藝流程中仍有許多缺點，如易產生粉塵爆炸，可燃氣體等，因此，仍需要對污泥的處理工藝進行進一步的優(yōu)化研究，進一步防止對環(huán)境的二次污染。目前污泥給環(huán)境帶來的影響越來越大，污泥處理已經迫在眉睫，采用干化焚燒工藝處理污泥，已經逐漸被認可。通過感化焚燒可實現污泥大規(guī)模的處理，可實現污泥的無害化、減量化、資源化，但其建設投資較高，系統(tǒng)較多且復雜，運行難度較大。各地可結合本地的特點和污泥的特性綜合考慮污泥干化焚燒處理工藝。