隨著國(guó)家對(duì)污泥含水率要求的提升，如《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置園林綠化用泥質(zhì)》GBT23486-2009，要求含水率<40%；《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置混合填埋泥質(zhì)》CJT-2007，要求作覆蓋材料含水率<45%，普通污泥脫水至80%已經(jīng)不滿足要求。污泥干化是在污泥脫水后，利用熱能進(jìn)一步減少污泥含水率的方法。通過(guò)干化處理后，污泥的含水率可降至10%～40%，可以有效減少污泥體積。
早在上世紀(jì)80年代，由于污泥在農(nóng)用、填埋、投海上的各種限制條件和不利因素的逐漸突出，以及污泥熱干化技術(shù)的突破，污泥干化技術(shù)在西方工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家很快推廣開(kāi)來(lái)。同時(shí)，由于其處理效率高、穩(wěn)定性強(qiáng)、操作靈活等優(yōu)點(diǎn)，污泥干化技術(shù)也得到了越來(lái)越多發(fā)展中國(guó)家環(huán)境工程界的重視，也為我國(guó)污泥處置提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。
1 幾種常見(jiàn)的污泥干化工藝
根據(jù)加熱方式，污泥干化工藝分為直接加熱、間接加熱和直接-間接聯(lián)合加熱；根據(jù)工藝方式，污泥干化工藝分為轉(zhuǎn)鼓干化、流化床干化、盤式干化、輸送帶干化、管式轉(zhuǎn)鼓干化、膜式干化、漿式干化、轉(zhuǎn)盤干化、太陽(yáng)能干化、真空過(guò)濾干化、離心脫水干化等。其中：
轉(zhuǎn)鼓式干化工藝：分為直接加熱式和間接加熱式。以天然氣或沼氣為能源，以空氣為傳熱介質(zhì)，濕污泥和部分干化污泥顆粒在混合器中混合，由氣流把它帶入轉(zhuǎn)鼓干燥器，污泥在轉(zhuǎn)鼓干燥器中隨氣流以穩(wěn)定的速度旋轉(zhuǎn)前進(jìn)，由內(nèi)筒向外筒轉(zhuǎn)移，污泥逐漸被干化成顆粒。
盤式干化工藝：分為臥式圓盤干化和立式多盤干化。先用外部熱源加熱一個(gè)油爐，再通過(guò)油體將熱能傳到干燥盤塔吊構(gòu)造為一個(gè)固定體，形成一個(gè)水平外殼，其內(nèi)部旋轉(zhuǎn)部分由一個(gè)管狀空心軸，軸上固定一些空盤，盤中充滿蒸汽等，還有一些攪拌葉片用于輸送物料。熱媒介通過(guò)中心軸進(jìn)入圓盤，同時(shí)被分配到旋轉(zhuǎn)體中。
離心干化技術(shù)（脫水干化一體）：經(jīng)機(jī)械離心脫水后的污泥呈細(xì)粉狀從離心機(jī)卸料口高速排出，高熱空氣以適當(dāng)?shù)姆绞揭氲诫x心干化機(jī)的內(nèi)部，遇到細(xì)粉狀的污泥并以最短的時(shí)間將其干化到含固率80％左右。
流化床污泥干化工藝：污泥不需要預(yù)處理，直接送入流化床干燥器。在流化床干燥器的整個(gè)底部斷面均勻地吹進(jìn)流化氣體，使其內(nèi)部形成流化層。隨著污泥逐漸干化，密度減小，升到上部，再隨上部抽走的氣體而抽出流化床。
2 主要污泥干化產(chǎn)品
轉(zhuǎn)鼓式污泥干化機(jī)：適用于規(guī)模較大的干化項(xiàng)目；按信道數(shù)量分為單信道和三信道轉(zhuǎn)鼓干化機(jī)；全干化污泥顆粒粒徑分布均勻，平均粒徑1-4mm。
帶式污泥干化機(jī)：低溫帶式<65℃，中溫帶式110-130℃，系統(tǒng)含氧量<10%；無(wú)需干泥返混，適用于污泥全干化和半干化；全干化時(shí)粉碎后粒徑3-5mm。
槳葉式污泥干化機(jī)：間接加熱，熱媒為蒸汽或?qū)嵊偷?；無(wú)需干泥返混，適用于全干化和半干化；半干化污泥為疏松團(tuán)裝，全干化污泥粒徑<10mm。
臥式轉(zhuǎn)盤式污泥干化機(jī)：間接加熱，熱媒為蒸汽或?qū)嵊?；需干泥返混，適用于污泥全干化和半干化；半干化污泥為疏松團(tuán)狀，全干化污泥顆粒粒徑分布不均勻。
立式圓盤式污泥干化機(jī)：間接加熱，熱媒一般只采用導(dǎo)熱油；需干泥返混，僅適用于污泥全干化；全干化污泥顆粒粒徑分布均勻，平均粒徑1-5mm。
流化床式污泥干化機(jī)：直接加熱、間接加熱或混合加熱，熱媒為蒸汽或?qū)嵊偷?；無(wú)需干泥返混，適用于污泥全干化和半干化；半干化污泥顆粒粒徑不均勻，全干化污泥粒徑1-5mm。
噴霧式污泥干化機(jī)：直接加熱，熱媒為煙氣、熱空氣、過(guò)濾蒸汽等；無(wú)需干泥返混，適用于污泥全干化和半干化；霧化液滴粒徑在30-150um。
3 污泥干化技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)
無(wú)論是工業(yè)污泥還是市政污泥，其處理的一個(gè)可行性目的就是可以作為原料返回到工藝中。目前國(guó)家出臺(tái)了多項(xiàng)政策，鼓勵(lì)污泥減量化、穩(wěn)定化、無(wú)害化、資源化。降低污泥含水率是減量化的途徑，這也是污泥資源化利用的前提，因而污泥干化技術(shù)在國(guó)內(nèi)大力推廣。
節(jié)能化：世界銀行估計(jì)，2020年中國(guó)由于空氣污染造成的環(huán)境和健康損失將達(dá)到GDP總量的13%，中國(guó)政府承諾2020年單位國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值CO2排放比2005年下降40%~45%。《“十三五”節(jié)能減排工作方案》要求，到2020年，全國(guó)萬(wàn)元國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值能耗要比2015年下降15%，能源消費(fèi)總量要控制在50億噸標(biāo)準(zhǔn)煤以內(nèi)。全國(guó)化學(xué)需氧量、氨氮、二氧化硫、氮氧化物揮發(fā)性有機(jī)物排放總量比2015年分別下降10%、10%、15%、15%和10%以上。
污泥干化技術(shù)是一個(gè)能量?jī)糁С龅倪^(guò)程，能耗費(fèi)用在系統(tǒng)運(yùn)行成本中的比例大于80%，因此發(fā)展節(jié)能低碳污泥干化技術(shù)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。太陽(yáng)能、工業(yè)廢熱氣、廢熱水等作為污泥干化的熱媒將是未來(lái)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)。
低溫干化：在污泥干化過(guò)程中，超過(guò)250℃時(shí)污泥中的揮發(fā)分會(huì)逸出(VOC)，導(dǎo)致熱值降低，而超過(guò)60℃時(shí)氨會(huì)揮發(fā)出來(lái)，對(duì)污泥干化設(shè)備造成一定程度的腐蝕。低溫干化只需要消耗電能，不需要其它輔助能源，且能耗是常規(guī)干化設(shè)備的1/3，整個(gè)干化溫度控制在60℃以內(nèi)，干化過(guò)程中不需要外界加熱設(shè)備，低溫干化可降低能耗同時(shí)將有效降低惡臭氣體排放。由于溫度不高，污泥中的有機(jī)質(zhì)揮發(fā)損失小，貢獻(xiàn)熱值高。未來(lái)低溫干化機(jī)利用廢熱水、低壓蒸汽、太陽(yáng)能、煙氣當(dāng)輔助能源，不僅進(jìn)一步節(jié)能，又符合國(guó)家能源政策，將是技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)。