曹 通1，殷立宝2，方立军1
（1.华北电力大学能源动力与机械工程学院，河北 保定 071003；2．广东电网有限责任公司电力科学研究院，广东 广州 510080）
摘 要：目前，我国污泥产量连年增长，由于其有毒有害性，如何处理已成为人类社会面临的一大难题。依托广东省某热电厂资源，建立了中试规模的污泥干化实验平台，研究了工业污泥在桨叶式干燥机不同参数下的干化特性，并针对干燥机出口污泥典型含水率进行了污泥与煤的热重实验，结果表明：污泥在桨叶式干燥机内的干燥过程以恒速干燥阶段、第一降速干燥阶段、第二降速干燥阶段为主，且出口污泥含水率在65%到43%时，干燥过程以恒速干燥阶段为主，含水率低于40%时，以降速干燥阶段为主；出口污泥含水率及干燥速率随进料机频率（桨叶轴频率）增大而增大，污泥在干燥机内的干燥时间主要由桨叶轴控制；含水率对污泥的综合燃烧特性具有较大影响，掺烧少量污泥可以改善煤粉的着火，并促进燃烧，但是当掺烧含水率较大的污泥时，综合燃烧特性急剧变差，这一点应引起重视。
关键词：污泥干化平台；含水率；干燥速率；热重实验； 掺烧；燃烧特性
随着社会经济和城市化的发展,我国城市及工业污水排放量逐年上升，根据环境保护部《2013年环境统计年报》显示，2013年底全国共调查统计5364座城市污水处理厂，全年共处理废水456.1亿吨，比2012年增加39.9亿吨，污水处理厂的污泥产生量为2635.8万吨（含水率80%）[1]。目前，国家高度重视污泥的治理工作，2015年4月国务院印发的“水十条”（水污染防治行动计划）正式提出：污水处理设施产生的污泥应进行稳定化、无害化和资源化处理处置[2]。但是据不完全统计，目前我国污泥真正实现安全处置的比例不超过20%[3]，污泥无害化处置依旧任重道远。
当前污泥的处理方法主要有卫生填埋，热化学处理和农用堆肥等几种方法，其中热处理包括干化、焚烧和热解[4]。污泥热干化法可以显著降低污泥含水率及体积，为污泥的资源化利用及其它处置方法提供了前提条件。目前污泥热干化工艺众多，应用较多的污泥干化工艺包括流化床干化、带式干化、桨叶式干化、卧式转盘式干化、立式圆盘式干化和喷雾干化等六种工艺设备[5]。其中空心桨叶式污泥干燥机是桨叶式干化技术中常用的干燥设备，属于间接干化设备，具有设备结构紧凑、热效率高、污染物少、产品质量高等特点，且其技术成熟，在污泥干化中备受重视。在污泥干化方面，马学文进行了污泥低温与高温干燥实验，发现这两种条件下污泥干燥过程存在区别[6]；易浩勇研究了小型桨叶干燥机中污泥的干燥效果，并计算了干燥机的传热系数[7]；马侠、申维真、徐小宁等对桨叶式干燥机进行了污泥干燥实验研究，分析了沿机身方向污泥的干燥效果[8-10]；王丹进行了污泥与煤混燃的热重实验研究，分析了污泥与煤的混燃特性[11]，但是以上研究仍然不够全面。
本文在前人研究的基础之上，依托广东省某热电厂资源，建立了中试规模的污泥干化实验平台，此实验平台采用污泥半干化处理工艺，干化设备采用空心桨叶式干燥机，热源选取汽轮机中的蒸汽乏汽，研究了工业污泥在干燥机不同参数下的干化特性，并针对干燥机出口污泥典型含水率进行了污泥与煤的热重实验，以期为污泥在燃煤电厂中的无害化与资源化处置提供一定的理论及数据支持。
详见：中国给水排水2019年中国城镇污泥处理处置技术与应用高级研讨会（第十届） 论文集
