曹 通1，殷立寶2，方立軍1
（1.華北電力大學(xué)能源動(dòng)力與機(jī)械工程學(xué)院，河北 保定 071003；2．廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力科學(xué)研究院，廣東 廣州 510080）
摘 要：目前，我國(guó)污泥產(chǎn)量連年增長(zhǎng)，由于其有毒有害性，如何處理已成為人類(lèi)社會(huì)面臨的一大難題。依托廣東省某熱電廠資源，建立了中試規(guī)模的污泥干化實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，研究了工業(yè)污泥在槳葉式干燥機(jī)不同參數(shù)下的干化特性，并針對(duì)干燥機(jī)出口污泥典型含水率進(jìn)行了污泥與煤的熱重實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明：污泥在槳葉式干燥機(jī)內(nèi)的干燥過(guò)程以恒速干燥階段、第一降速干燥階段、第二降速干燥階段為主，且出口污泥含水率在65%到43%時(shí)，干燥過(guò)程以恒速干燥階段為主，含水率低于40%時(shí)，以降速干燥階段為主；出口污泥含水率及干燥速率隨進(jìn)料機(jī)頻率（槳葉軸頻率）增大而增大，污泥在干燥機(jī)內(nèi)的干燥時(shí)間主要由槳葉軸控制；含水率對(duì)污泥的綜合燃燒特性具有較大影響，摻燒少量污泥可以改善煤粉的著火，并促進(jìn)燃燒，但是當(dāng)摻燒含水率較大的污泥時(shí)，綜合燃燒特性急劇變差，這一點(diǎn)應(yīng)引起重視。
關(guān)鍵詞：污泥干化平臺(tái)；含水率；干燥速率；熱重實(shí)驗(yàn)； 摻燒；燃燒特性
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)和城市化的發(fā)展,我國(guó)城市及工業(yè)污水排放量逐年上升，根據(jù)環(huán)境保護(hù)部《2013年環(huán)境統(tǒng)計(jì)年報(bào)》顯示，2013年底全國(guó)共調(diào)查統(tǒng)計(jì)5364座城市污水處理廠，全年共處理廢水456.1億噸，比2012年增加39.9億噸，污水處理廠的污泥產(chǎn)生量為2635.8萬(wàn)噸（含水率80%）[1]。目前，國(guó)家高度重視污泥的治理工作，2015年4月國(guó)務(wù)院印發(fā)的“水十條”（水污染防治行動(dòng)計(jì)劃）正式提出：污水處理設(shè)施產(chǎn)生的污泥應(yīng)進(jìn)行穩(wěn)定化、無(wú)害化和資源化處理處置[2]。但是據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前我國(guó)污泥真正實(shí)現(xiàn)安全處置的比例不超過(guò)20%[3]，污泥無(wú)害化處置依舊任重道遠(yuǎn)。
當(dāng)前污泥的處理方法主要有衛(wèi)生填埋，熱化學(xué)處理和農(nóng)用堆肥等幾種方法，其中熱處理包括干化、焚燒和熱解[4]。污泥熱干化法可以顯著降低污泥含水率及體積，為污泥的資源化利用及其它處置方法提供了前提條件。目前污泥熱干化工藝眾多，應(yīng)用較多的污泥干化工藝包括流化床干化、帶式干化、槳葉式干化、臥式轉(zhuǎn)盤(pán)式干化、立式圓盤(pán)式干化和噴霧干化等六種工藝設(shè)備[5]。其中空心槳葉式污泥干燥機(jī)是槳葉式干化技術(shù)中常用的干燥設(shè)備，屬于間接干化設(shè)備，具有設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊、熱效率高、污染物少、產(chǎn)品質(zhì)量高等特點(diǎn)，且其技術(shù)成熟，在污泥干化中備受重視。在污泥干化方面，馬學(xué)文進(jìn)行了污泥低溫與高溫干燥實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)這兩種條件下污泥干燥過(guò)程存在區(qū)別[6]；易浩勇研究了小型槳葉干燥機(jī)中污泥的干燥效果，并計(jì)算了干燥機(jī)的傳熱系數(shù)[7]；馬俠、申維真、徐小寧等對(duì)槳葉式干燥機(jī)進(jìn)行了污泥干燥實(shí)驗(yàn)研究，分析了沿機(jī)身方向污泥的干燥效果[8-10]；王丹進(jìn)行了污泥與煤混燃的熱重實(shí)驗(yàn)研究，分析了污泥與煤的混燃特性[11]，但是以上研究仍然不夠全面。
本文在前人研究的基礎(chǔ)之上，依托廣東省某熱電廠資源，建立了中試規(guī)模的污泥干化實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，此實(shí)驗(yàn)平臺(tái)采用污泥半干化處理工藝，干化設(shè)備采用空心槳葉式干燥機(jī)，熱源選取汽輪機(jī)中的蒸汽乏汽，研究了工業(yè)污泥在干燥機(jī)不同參數(shù)下的干化特性，并針對(duì)干燥機(jī)出口污泥典型含水率進(jìn)行了污泥與煤的熱重實(shí)驗(yàn)，以期為污泥在燃煤電廠中的無(wú)害化與資源化處置提供一定的理論及數(shù)據(jù)支持。
詳見(jiàn)：中國(guó)給水排水2019年中國(guó)城鎮(zhèn)污泥處理處置技術(shù)與應(yīng)用高級(jí)研討會(huì)（第十屆） 論文集
