摘 要：生活質(zhì)量的提升，必然伴隨著工業(yè)的發(fā)展，而隨之產(chǎn)生工業(yè)廢水、生活廢水以及自來水廠處理污水之后的污泥，成為環(huán)境保護(hù)的負(fù)擔(dān)。因此，對污泥科學(xué)、環(huán)保的處理勢在必行。如今，國內(nèi)廣泛使用的干化焚燒設(shè)備，具有一定的污泥處理優(yōu)勢。并且，污泥的處理引起了國內(nèi)外科研學(xué)者的研究興趣。本文從污泥處理的背景談起，從干化焚燒的原理、所用的設(shè)備以及發(fā)展前景幾個方面進(jìn)行了詳細(xì)的敘述，希望能為我國環(huán)境的保護(hù)貢獻(xiàn)一份自己的力量。

1 污泥干化焚燒的優(yōu)勢

1.1 減小污泥體積

污泥的來源有很多，例如生活污水廠二沉池排出的的污泥、工業(yè)廢水處理經(jīng)濃縮池產(chǎn)生的污泥等，有些污泥帶有重金屬等有毒物質(zhì)，因此對污泥的處理勢在必行。污泥干化焚燒，在避免污染環(huán)境的情況下，是一種較為有效的處理方式。干化焚燒之后的污泥，一方面能夠減少污泥的體積，減少對沿海地區(qū)河流的污染。另一方面，干化焚燒之后的污泥，會產(chǎn)生一些焚燒灰，會中含有很多微量元素以及碳、氫等大量元素?？梢杂糜谥参锷L肥料或其他產(chǎn)品的生產(chǎn)原料，實(shí)現(xiàn)資源的循環(huán)回收利用。干化焚燒污泥的技術(shù)，在我國東南沿海地區(qū)得到十分廣泛的利用，并成為該區(qū)域最主要的處理污泥的方式。

1.2 處理效率高

污泥的干化焚燒技術(shù)，最早在西方發(fā)達(dá)國家開始應(yīng)用，這一技術(shù)的普及大大提高了污泥的處理效率，其主要表現(xiàn)在：一方面，以往的污泥處理方式，需要將污泥運(yùn)輸至工廠中進(jìn)行集中處理，但是干化后的污泥可以直接焚燒，減少了運(yùn)輸成本以及時間，大大提高了污泥的處理效率。另一方面，以焚燒為核心的污泥處理，可以徹底殺死污泥中的細(xì)菌以及有害微生物，不用二次處理。并且，焚燒處理后的污泥灰不用長期儲存，簡化了處理程序，縮短了處理污泥的時間。由于干化焚燒污泥的處理效果與效率都較高，所以目前很多污水處理廠，都普遍采用干化焚燒的方式處理污泥。

1.3 能量回收

不經(jīng)過干化的污泥，一般焚燒比較困難，且不徹底，耗費(fèi)高，還會產(chǎn)生大量廢氣，廢氣不易處理且污染環(huán)境。所以污泥的處理一般是采取干化、焚燒兩大途徑。經(jīng)過干化處理的污泥，焚燒較為徹底。污泥的焚燒灰含多種微量、有機(jī)元素，可以回收用于其他產(chǎn)品的制作，污泥焚燒的熱量可以保證自身的徹底焚燒，繼續(xù)實(shí)現(xiàn)干化與供熱，另外其熱量可以作為供能。

1.4 綠色環(huán)保

由于污泥來源多樣，有自來水廠處理自來水之后產(chǎn)生的污泥、生活污水廠二沉池排出的的污泥、工業(yè)廢水處理經(jīng)濃縮池產(chǎn)生的污泥，有的污泥含有大量有毒元素，處理不當(dāng)會對環(huán)境造成二次污染。而干化焚燒處理之后，焚燒之后，可以徹底殺死污泥中的有害微生物以及部分有毒物質(zhì)。另外，焚燒處理技術(shù)可以徹底焚燒可以實(shí)現(xiàn)污泥中有機(jī)化合物的徹底焚燒，徹底減少了細(xì)菌滋生的環(huán)境。

2 污泥干化焚燒的相關(guān)設(shè)備

2.1 干化機(jī)

未經(jīng)處理的污泥含水量高達(dá)80%，給處理帶來很大的困難，因此，處理污泥前，一般要經(jīng)過干化處理，即用到干化機(jī)。干化機(jī)能夠?qū)⑽勰嘀械乃诌M(jìn)行排除，便于后續(xù)處理，干化后的污泥熱值得到提升，從而實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用。另外，污泥干化機(jī)除了熱效率高的優(yōu)點(diǎn)之外，還具備自清理、防止粉塵污染、簡單易操作等優(yōu)勢。干化方案的選擇，主要遵循三大原則：

一、干化燃料的獲取必須要快速，且充足，這樣才能節(jié)省干化成本，提高干化效率；

二、每次對于污泥的干化要預(yù)先計(jì)算成本，是否適合干化，同時要嚴(yán)格將成本控制在預(yù)算內(nèi)；

三、干化焚燒的好處之一就是防止二次污染，因而，干化方案選擇的原則之一，也是防止污泥再次污染環(huán)境。目前，我國污水處理廠、污泥處理企業(yè)等最常用的干化設(shè)備主要是空心槳葉干燥機(jī)。該設(shè)備最早由德國開發(fā)，后被國內(nèi)企業(yè)廣泛應(yīng)用，空心槳葉干燥機(jī)在作業(yè)過程中，只需要熱傳導(dǎo)間接加熱，少量氣體就可以帶走大部分水分，干化效率極高，屬于節(jié)能型干化設(shè)備。

2.2 焚燒鍋爐

干化焚燒污泥的一個重要步驟就是焚燒，因此，焚燒鍋爐對于整個污泥處理來說必不可少。焚燒之后的污泥，其中的有機(jī)物質(zhì)氧化分解，伴隨著其中有毒物質(zhì)的分解，不再對環(huán)境產(chǎn)生負(fù)擔(dān)。我國常用的焚燒爐主要有兩大類，一類是不經(jīng)過干化處理的污泥焚燒鍋爐，污泥含水量在70-80%左右，直接焚燒，另一類是經(jīng)過干化處理之后的污泥焚燒爐，污泥其水量非常低。我們著重介紹第二類焚燒鍋爐。這類焚燒鍋爐一般以石灰石等惰性物質(zhì)保持鍋爐內(nèi)部溫度，在一個較為穩(wěn)定的溫度范圍內(nèi)，不會大幅度變化。污泥的混合攪拌主要依靠空預(yù)器產(chǎn)生的熱風(fēng)力量，同時提高其溫度。焚燒鍋爐產(chǎn)生的熱量，隨著煙氣流動，降低污泥表面的溫度，這些散發(fā)的熱量使得污泥表面的水分蒸發(fā)，形成水蒸氣，同時為其他污泥的干化提供熱量。污泥經(jīng)過焚燒之后，形成污泥灰，一方面減少了污泥體積，減輕了環(huán)境負(fù)擔(dān)。另一方面，污泥灰中有有機(jī)物分解產(chǎn)生的各類化學(xué)元素，可用于其他產(chǎn)品的制造。

2.3 煙氣凈化裝置

干化焚燒污泥的一個好處就是避免對環(huán)境的二次污染，原因就是污泥處理裝置中加有煙氣凈化裝置，避免干化焚燒的煙塵進(jìn)入空氣中。而目前，煙氣凈化裝置的作用原理主要有以下幾種：

第一，對煙塵進(jìn)行排放前處理，常采用的是水氣分離法，本質(zhì)是將氣體中的煙塵融入水中之后，再將不含有機(jī)物的氣體排放進(jìn)空氣中，從而避免對環(huán)境的污染。而融入水中的煙塵再進(jìn)行二次焚燒。

第二，通過流化床對污泥進(jìn)行充分的燃燒，盡量降低污染物的排放。

第三，煙塵、廢氣中對環(huán)境的污染主要來源于硫元素，硫元素對環(huán)境中的很多物質(zhì)都會產(chǎn)生酸腐蝕，所以技術(shù)人員常常在流化床中假如一定量的的石灰石，來固定污泥中所含的硫元素，避免污染環(huán)境。另外，常用的“3T”技術(shù)能夠抑制二噁英的產(chǎn)生；

第四，經(jīng)過處理的煙氣，會再次進(jìn)入循環(huán)煙氣凈化裝置，檢測煙氣的排放是否符合國家環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)，確保不會污染環(huán)境

3 污泥干化焚燒過程中污染物的排放特性

3.1 氣體濃度變化

含水率約為80%的污泥通過運(yùn)輸系統(tǒng)進(jìn)入儲存?zhèn)}庫，首先進(jìn)行干化處理，經(jīng)過干化機(jī)的污泥，會依據(jù)污泥的來源以及成分等，送入不同的干化機(jī)，處理之后的污泥水分含量較低，再被送入焚燒裝置。經(jīng)焚燒的污泥，產(chǎn)生的廢氣中分別含有水分蒸發(fā)之后產(chǎn)生的水蒸氣，有機(jī)物經(jīng)過燃燒分解產(chǎn)生的二氧化碳等氣體。一般氣體的產(chǎn)生呈先上升后下降的拋物線趨勢。焚燒最開始，干化之后的污泥料充足，隨著時間的推移氣體不斷增加，但燃燒一段時間之后，干化污泥越來越少，隨之產(chǎn)生的廢氣減少，由此氣體的濃度也隨之降低。

3.2 水分對氮氧化物排放的影響

我國的污泥處理裝置較為滯后，雖研發(fā)了如干化、焚燒等污泥處理體系，也為我國的污泥處理提供了較大便利。但其系統(tǒng)裝置仍存在一些缺點(diǎn)如在污泥干化過程中可能產(chǎn)生一些可燃?xì)怏w，當(dāng)氣體積累到一定的濃度，遇明火可能發(fā)生爆炸，處理中不是太安全。所以，這就要求我國科研人員繼續(xù)對污泥處理裝備加大投入研究，保護(hù)環(huán)境。根據(jù)最近的研究表明，干化燃燒處理過程中，一氧化二氮以及其他含氮氧化物的排放受到水分濃度的影響，且這種影響是兩個完全相反的作用，例如水分濃度越高，一氧化二氮的排放量增加，而其他含氮氧化物的排放受到抑制。另外，水分的濃度與干化焚燒設(shè)備的溫度具有正向關(guān)系，因 此，科研人員推測，水分濃度對含氮氧化物排放的影響，主要是通過干化焚燒設(shè)備的溫度起作用的。設(shè)備內(nèi)溫度的提升促進(jìn)了其他氣體的揮發(fā)，由此可能為一氧化二氮的排放提供了一定的條件，但以上僅是推理，仍需要實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)支撐，進(jìn)一步驗(yàn)證。

3.3 二噁英的排放特性

眾所周知，二噁英是一種致癌、致畸的有毒氣體，對環(huán)境，尤其是對人類健康的影響極大。二噁英一旦進(jìn)入環(huán)境中，便會通過植物等不斷積累，不易分解。據(jù)研究統(tǒng)計(jì)，環(huán)境中二噁英主要是有燃燒產(chǎn)生。因此，對污泥燃燒中二噁英排放特性的研究具有十分重要的意義。近幾年，國內(nèi)外對二噁英做了大量的研究，據(jù)試驗(yàn)結(jié)果表明，氯元素是二噁英產(chǎn)生的基礎(chǔ)，而硫元素能夠抑制二噁英的產(chǎn)生，這就為我們對二噁英的研究提供了十分寶貴的數(shù)據(jù)。另外，研究表明，氯元素與硫元素進(jìn)行一定比例的混合，其混合比例對二噁英的產(chǎn)生有一定的影響，比如，將其含量比例控制在5:1，那么二噁英的產(chǎn)生相對于對照組，受到較為明顯的抑制，如過混合比例超過10:1，那么二噁英的排放則完全符合工業(yè)環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。這些研究都為環(huán)境保護(hù)提供了大量的依據(jù)。

4 結(jié)束語

綜上所述，我國對污泥的處理仍在不斷的探索過程中，而目前廣泛使用的干化焚燒處理污泥方法具有一定的優(yōu)勢，幫助減少污泥量的同時，能夠保護(hù)環(huán)境，且經(jīng)燃燒后的廢氣，所含有毒氣體以及污染性的有機(jī)物大大減少。但是，干化焚燒也有一定的缺點(diǎn)，如干化過程中可能發(fā)生粉塵爆炸，可燃?xì)怏w的燃燒，高溫蒸汽傷害等，所以這就要求我國的科研人員繼續(xù)對污泥的處理方式進(jìn)行進(jìn)一步的研究，以實(shí)現(xiàn)環(huán)境的保護(hù)。