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世界上最早將熱干燥技術(shù)用于污泥處理的是英國(guó)的Bradford公司。1910年，該公司首次開(kāi)發(fā)了轉(zhuǎn)窯式污泥干化機(jī)并將其應(yīng)用于污泥干化實(shí)踐，進(jìn)入80年代末期，污泥干化技術(shù)逐漸為人們所重視，污泥干燥技術(shù)的應(yīng)用和推廣，促進(jìn)了污泥處理處置手段的改變，這種改變主要體現(xiàn)在：污泥填埋處置前，要將污泥進(jìn)行干燥處理；污泥焚燒處置比例得到了較大提高；干污泥產(chǎn)品作為土地回用的肥源出售，產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大等。如今，污泥干化處理也得到了越來(lái)越多包括發(fā)展中國(guó)家環(huán)境工程界的重視。
在我國(guó)，隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)實(shí)力的增強(qiáng)，國(guó)民環(huán)保意識(shí)的提高，城市污水處理行業(yè)得到迅速發(fā)展，城市污泥的產(chǎn)量與日俱增，污泥的處置和開(kāi)發(fā)利用問(wèn)題日益為人們所關(guān)注。污泥的干化處理，使污泥農(nóng)用、作為燃料使用、焚燒乃至為減少填埋場(chǎng)地等處理方法成為可能。污泥干燥技術(shù)的完善與革新，直接推動(dòng)了污泥處置手段的發(fā)展，拓展了污泥處置手段的選擇范圍，使之在安全性、可靠性、可持續(xù)性等方面得到越來(lái)越可靠的保證。但污泥的干化處理需要消耗大量的熱源，提高了污泥的處置成本。因此，尋求一套技術(shù)成熟的設(shè)備和價(jià)格低廉的熱源，是城市污泥進(jìn)行綜合處置和利用的關(guān)鍵。
自20世紀(jì)80年代末期以來(lái)，污泥干化技術(shù)在歐、美等發(fā)達(dá)國(guó)家應(yīng)用廣泛。例如歐盟在20世紀(jì)80年代初只有數(shù)家污水處理廠采用污泥熱干化設(shè)備處理污泥，但到1994年底已有約180家污泥干化處理廠，并且還在逐年增加；在歐洲未來(lái)十年內(nèi)，采用熱處理的污泥量將翻一番；英聯(lián)邦在未來(lái)十年內(nèi)污泥熱處理廠的數(shù)量將增加10倍；美國(guó)自1995年來(lái)，設(shè)計(jì)或安裝了至少28座新的污泥干化裝置。
污泥干化技術(shù)同時(shí)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，為我國(guó)污泥處置提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。
1、污泥干化設(shè)備的分類
按熱介質(zhì)和污泥接觸方式可分為：
(1)直接加熱式:將燃燒室產(chǎn)生的熱氣與污泥直接進(jìn)行接觸混合，使污泥得以加熱，水分得以蒸發(fā)并最終得到干污泥產(chǎn)品，是對(duì)流干化技術(shù)的應(yīng)用；
(2)間接加熱式:將燃燒爐產(chǎn)生的熱氣通過(guò)蒸氣、熱油介質(zhì)傳遞，加熱器壁，從而使器壁另一側(cè)的濕污泥受熱、水分蒸發(fā)，是傳導(dǎo)干化技術(shù)的應(yīng)用；
(3)“直接2間接”聯(lián)合式干化:即“對(duì)流2傳導(dǎo)”技術(shù)的結(jié)合。
按設(shè)備形式分可分為：轉(zhuǎn)鼓式、轉(zhuǎn)盤(pán)式、帶式、螺旋式、離心式干化機(jī)、噴淋式多效蒸發(fā)器、流化床、多重盤(pán)管式、薄膜式、漿板式等多種形式。
按干化設(shè)備進(jìn)料方式和產(chǎn)品形態(tài)分可分：
(1)干料返混系統(tǒng):濕污泥在進(jìn)料前先與一定比例的干泥混合，然后才進(jìn)入干燥機(jī)，產(chǎn)品為球狀顆粒，是干化、造粒結(jié)合為一體的工藝；
(2)濕污泥直接進(jìn)料，產(chǎn)品多為粉末狀。
2、污泥干化設(shè)備工作原理和工藝流程
直接加熱轉(zhuǎn)鼓干化技術(shù)
自20世紀(jì)40年代以來(lái)，日本、歐洲和美國(guó)就采用直接加熱式轉(zhuǎn)鼓干燥機(jī)來(lái)干化污泥。目前主要有四家設(shè)備供應(yīng)商:澳大利亞的AndritzAG，美國(guó)的BioGro，英國(guó)的SwissCombi和日本的Okawara。除了Okawara工藝之外，其余各廠家的工藝在干化前，均需用干物料與污泥混合形成含固率達(dá)60%～70%的小球狀物，這樣可產(chǎn)生在轉(zhuǎn)鼓里隨意轉(zhuǎn)動(dòng)的小球顆粒；Okawara公司生產(chǎn)的干燥機(jī)，則用轉(zhuǎn)鼓里的高速刮削刀刮泥餅，以形成隨意移動(dòng)的產(chǎn)物。
最初所有轉(zhuǎn)鼓式干燥機(jī)都使用一次性通過(guò)空氣系統(tǒng)，能量利用效率低，且產(chǎn)生大量需要除臭的氣體。后來(lái)大部分供應(yīng)商采用密閉循環(huán)式干燥機(jī)，節(jié)省了能源，減少了剩余空氣排放量。
Andritz開(kāi)發(fā)的新一代密閉式、帶返料、直接加熱轉(zhuǎn)鼓式干化系統(tǒng)流程：脫水后的污泥從污泥漏斗進(jìn)入混合器，按比例充分混合部分已經(jīng)被干化的污泥，使干濕混合污泥的含固率達(dá)60%～70%，然后經(jīng)螺旋輸送機(jī)運(yùn)到三通道轉(zhuǎn)鼓式干燥機(jī)中。在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)與同一端進(jìn)入的流速為112～113m/s，溫度為700℃左右的熱氣流接觸混合集中加熱，經(jīng)25min左右的處理，烘干后的污泥被帶計(jì)量裝置的螺旋輸送機(jī)送到分離器，在分離器中干燥機(jī)排出的濕熱氣體被收集進(jìn)行熱力回用，帶污染的惡臭氣體則被送到生物過(guò)濾器處理以達(dá)到符合環(huán)保要求的排放標(biāo)準(zhǔn)；從分離器中排出的干污泥其顆粒度可以被控制，再經(jīng)過(guò)篩選器將滿足要求的污泥顆粒送到貯藏倉(cāng)等候處理。干化的污泥干度達(dá)92%以上或更高。干化的污泥顆粒直徑可控制在1～4mm，這主要考慮了把干化的污泥用作肥料或園林綠化的可能性。細(xì)小的干化污泥被送到混合器中與濕污泥混合后，送入轉(zhuǎn)鼓式干燥機(jī)(可使用沼氣、天然氣或熱油等為燃料)。分離器將干化的污泥和水汽進(jìn)行分離，水汽幾乎攜帶了污泥干化時(shí)所耗用的全部熱量，需要充分回收利用。水汽要經(jīng)過(guò)冷凝器(冷凝器冷卻水入口溫度為20℃，出口溫度為55℃)，被冷卻的氣體送到生物過(guò)濾器中處理，完全達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)后排放。
該污泥干化系統(tǒng)特點(diǎn)是:在無(wú)氧環(huán)境中操作，不產(chǎn)生灰塵，干化污泥呈顆粒狀，粒徑可以控制，采用氣體循環(huán)回用設(shè)計(jì)減少了尾氣的排放和處理成本。
間接加熱轉(zhuǎn)鼓干化技術(shù)
美國(guó)某公司開(kāi)發(fā)的濕污泥直接進(jìn)料、間接加熱轉(zhuǎn)鼓干化系統(tǒng)工藝流程：脫水后的污泥輸送至干化機(jī)的進(jìn)料斗，經(jīng)過(guò)螺旋輸送器送至干化機(jī)內(nèi)，螺旋輸送器可變頻控制定量輸送。干化機(jī)由轉(zhuǎn)鼓和翼片螺桿組成，轉(zhuǎn)鼓通過(guò)燃燒爐加熱，轉(zhuǎn)鼓****轉(zhuǎn)速為115r/min。翼片螺桿通過(guò)循環(huán)熱油傳熱，****轉(zhuǎn)速為015r/min。轉(zhuǎn)鼓和翼片螺桿同向或反向旋轉(zhuǎn)，污泥可連續(xù)前移進(jìn)行干化，轉(zhuǎn)鼓沿長(zhǎng)度方向分布為三個(gè)燃燒爐溫度區(qū)域，分別為370℃，340℃和85℃。
翼片螺桿內(nèi)的熱油溫度為315℃。轉(zhuǎn)鼓經(jīng)抽風(fēng)控制其內(nèi)部為負(fù)壓，水汽和塵埃無(wú)法外逸。污泥經(jīng)轉(zhuǎn)鼓和翼片螺桿推移和加熱被逐步烘干并磨成粉末狀，在轉(zhuǎn)鼓后端低溫區(qū)經(jīng)過(guò)S形空氣止回閥由干泥螺桿輸送器送至儲(chǔ)存?zhèn)}。污泥蒸發(fā)出的水汽通過(guò)系統(tǒng)抽風(fēng)機(jī)送至冷凝和洗滌吸附系統(tǒng)。
該污泥干化系統(tǒng)的特點(diǎn)是:流程簡(jiǎn)單，污泥的干度可控制，干化器終端產(chǎn)物為粉末狀。
離心干化技術(shù)即脫水干化一體技術(shù)
Humboldt公司開(kāi)發(fā)的離心干化機(jī)系統(tǒng)工藝流程：稀污泥自濃縮池或消化池進(jìn)入離心干化機(jī)，干化機(jī)內(nèi)的離心機(jī)對(duì)污泥進(jìn)行脫水，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。干化后的污泥顆粒經(jīng)氣動(dòng)方式以70℃的溫度從干化機(jī)排出，并與濕廢氣一起進(jìn)入旋流分離器進(jìn)行分離。一部分濕廢氣進(jìn)入洗滌塔中冷凝析出大部分水分，凈化后的廢氣以40℃的溫度離開(kāi)洗滌塔。因?yàn)槲勰嗖恍枰獌?chǔ)存，整個(gè)系統(tǒng)可以迅速的啟動(dòng)和關(guān)閉，而且干化和運(yùn)輸在幾秒鐘內(nèi)即可完成，故在污泥進(jìn)入系統(tǒng)后不久干化污泥顆粒就可從排料閥排出。與循環(huán)氣體混在一起的燃料廢氣和低氧含量的干燥廢氣需要連續(xù)不斷地通過(guò)洗滌塔排氣立管排出。
其特點(diǎn)是:流程簡(jiǎn)單，省去了污泥脫水機(jī)及從脫水機(jī)至干化機(jī)的存儲(chǔ)、輸送、運(yùn)輸裝置。
間接式多盤(pán)干燥技術(shù)(珍珠工藝)
20世紀(jì)70年代以來(lái)，間接加熱圓盤(pán)式干燥機(jī)被應(yīng)用于污泥干燥，主要設(shè)備供應(yīng)商有StordInternationalBussAG，Bepex，KomlineSanderson和Seghers等公司。Seghers公司開(kāi)發(fā)的新一代間接式多盤(pán)干燥工藝的流程，又稱珍珠工藝。機(jī)械脫水后的污泥(含固率25%～30%)送入污泥緩沖料倉(cāng)，然后通過(guò)污泥泵輸送至涂層機(jī)，在涂層機(jī)中再循環(huán)的干污泥顆粒核與輸入的脫水污泥混合，干顆粒核的外層涂上一層濕污泥后形成顆粒，這個(gè)涂敷過(guò)程非常重要，內(nèi)核是干的(含固率>90%)，外層是一層濕污泥，涂覆了濕污泥的顆粒被送入硬顆粒造粒機(jī)(多盤(pán)干燥機(jī))，然后倒入造粒機(jī)上部，均勻地散在頂層圓盤(pán)上。通過(guò)與中央旋轉(zhuǎn)主軸相連的耙臂上的耙子的作用，污泥顆粒在上層圓盤(pán)上做圓周運(yùn)動(dòng)。污泥顆粒從造粒機(jī)的上部圓盤(pán)由重力作用直至造粒機(jī)底部圓盤(pán)，顆粒在圓盤(pán)上運(yùn)動(dòng)時(shí)直接和加熱表面接觸干化。污泥顆粒逐盤(pán)增大，最終形成堅(jiān)實(shí)的顆粒。干燥后的污泥顆粒溫度90℃，粒徑1～4mm，離開(kāi)干燥機(jī)后由斗式提升機(jī)向上送至分離料斗，一部分被分離出再循環(huán)回涂層機(jī)，同時(shí)剩余的顆粒進(jìn)入冷卻器冷卻至40℃送入顆粒儲(chǔ)料倉(cāng)。污泥干化過(guò)程所需的能量由熱油傳遞，溫度介于260～230℃的熱油在干燥機(jī)內(nèi)中空的圓盤(pán)內(nèi)循環(huán)，從干燥機(jī)排出的接近115℃的蒸汽冷凝，經(jīng)熱交換器冷凝后的熱水溫度為50～60℃。間接式多盤(pán)干燥機(jī)也叫造粒機(jī)，立式布置多級(jí)分布，間接加熱。
其特點(diǎn)是:干燥和造粒過(guò)程氧氣濃度<2%，避免了著火和爆炸的危險(xiǎn)性。顆粒呈圓形，堅(jiān)實(shí)、無(wú)灰塵且顆粒均勻，具有較高的熱值，可作為燃料，尾氣經(jīng)冷凝、水洗后送回燃燒爐，將產(chǎn)生臭味的化合物徹底分解，所以其尾氣能滿足很嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)。
流化床污泥干化技術(shù)
維奧技術(shù)瓦巴格德國(guó)有限公司開(kāi)發(fā)的流化床污泥干化系統(tǒng)工藝流程：脫水污泥送至污泥計(jì)量?jī)?chǔ)存?zhèn)}，然后用污泥泵將污泥送至流化床污泥干燥機(jī)中的進(jìn)料口并將污泥進(jìn)行分配。流化床污泥干燥機(jī)從底部到頂部基本由三部分組成，在干燥機(jī)的最下面是風(fēng)箱，用于將循環(huán)氣體分送到流化床裝置的不同區(qū)域，其底部裝有一塊特殊的氣體分布板，用來(lái)分送惰性流化氣體。在中間段，用于蒸發(fā)水的熱量將通過(guò)加熱熱油送入流化床內(nèi)。最上部為抽吸罩，用來(lái)使流化的干顆粒脫離循環(huán)氣體，而循環(huán)氣體帶著污泥細(xì)粒和蒸發(fā)的水分離開(kāi)干燥機(jī)。在干燥機(jī)內(nèi)干燥溫度85℃，產(chǎn)生的污泥顆粒被循環(huán)氣體流化并產(chǎn)生激烈的混合。由于流化床內(nèi)依靠其自身的熱容量，滯留時(shí)間長(zhǎng)和產(chǎn)品數(shù)量大，因此，即使供料的質(zhì)量或水分有些波動(dòng)也能確保干燥均勻，用循環(huán)的氣體將污泥細(xì)粒和灰塵帶出流化層，污泥顆粒通過(guò)旋轉(zhuǎn)氣鎖閥送至冷卻器，冷凝到低于40℃，通過(guò)輸送機(jī)送至產(chǎn)品料倉(cāng)�；覊m、污泥細(xì)粒與流化氣體在旋風(fēng)分離器分離，灰塵、污泥細(xì)粒通過(guò)計(jì)量螺旋輸送機(jī)，從灰倉(cāng)輸送到螺旋混合器。在那里灰塵與脫水污泥混合并通過(guò)螺旋輸送機(jī)再送回到流化床干燥機(jī)。干燥機(jī)系統(tǒng)和冷卻器系統(tǒng)的流化氣體均保持在一個(gè)封閉氣體回路內(nèi)。循環(huán)氣體將污泥細(xì)粒和蒸發(fā)的水分帶離流化床干燥機(jī)。污泥細(xì)粒在旋風(fēng)分離器內(nèi)分離，而蒸發(fā)的水分在一個(gè)冷凝洗滌器內(nèi)采用直接逆流噴水方式進(jìn)行冷凝。蒸發(fā)的水分以及其它循環(huán)氣體從85℃左右冷卻為60℃，然后冷凝，冷凝下來(lái)的水離開(kāi)循環(huán)氣體回流到污水處理區(qū)，冷凝器中干凈而冷卻的流化氣體又回到干燥機(jī)，干化污泥由冷卻回路氣體冷卻到低于40℃。
該污泥干化系統(tǒng)的特點(diǎn)是:無(wú)返料系統(tǒng)，間接加熱，污泥干燥機(jī)本身無(wú)動(dòng)部件，故幾乎無(wú)需維修，但干化顆粒的粒徑無(wú)法控制。 實(shí)驗(yàn)室離心噴霧干燥機(jī)選型時(shí)需考慮的因素1.濾帶，要求其具有較高的抗拉強(qiáng)度、耐曲折、耐酸堿、耐溫度變化等特點(diǎn)，同時(shí)還應(yīng)考慮污泥的具體性質(zhì)，選擇適合的編織紋理，使濾帶具有良好的透氣性能及對(duì)污泥顆粒的性能。2.輥壓筒的調(diào)偏系統(tǒng)。一般通過(guò)氣動(dòng)裝置完成。3.濾帶的張緊系統(tǒng)，一般也由氣動(dòng)系統(tǒng)來(lái)控制，濾帶張力一般螺桿擠壓造粒機(jī)概述：
單螺桿擠壓造粒機(jī),包括支撐架,擠壓裝置,顆粒裝置和顆粒模板,所述支撐架上端固定有擠壓裝置,且擠壓裝置前端通過(guò)螺栓安裝有顆粒裝置,顆粒裝置中部安裝有切料電機(jī),輸料管一側(cè)連接有吹風(fēng)機(jī),顆粒裝置后端設(shè)置有顆粒模板,所述擠壓裝置外側(cè)設(shè)置有擠壓筒體,擠壓筒體外側(cè)包裹有兩組利用冷凍干燥設(shè)備的冷凍干燥是指通過(guò)升華從凍結(jié)的生物產(chǎn)品中去掉水份或其他溶劑的過(guò)程。升華指的是溶劑，比如水，像干冰一樣，不經(jīng)過(guò)液態(tài)，從固態(tài)直接變?yōu)闅鈶B(tài)的過(guò)程。冷凍干燥得到的產(chǎn)物稱作凍干物（lyophilizer），該過(guò)程稱任凍干（lyophilization）。
為什么要選擇冷凍
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