江苏省建设厅 何伶俊
2008年11月24至28日，本人随商务部赴日本参加“第三届中日节能环保综合论坛”，其间，在日本北陆地区和东京、横滨等地实地考察了日本城镇污水处理厂污泥处理处置工作。 我们先后考察了位于小松的石川县翠丘净化中心的污泥加温干燥设施、七尾市西部水质管理中心的移动式污泥干燥设备、珠洲市净化中心的生物能沼气发酵设施。此后，我们又考察了横滨市南部污泥资源化中心和东京都南部污泥处置中心。现就日本城镇污水处理厂污泥处理的方法和技术简述如下： 1、加温干燥法 翠丘污泥加温干燥设施位于翠丘污水处理厂内，翠丘污水处理厂现有处理能力2万立方米/日，污泥经中温消化脱水后（每天9吨，含水率约为78％），进入污泥加温干燥设施干化成2吨含水率约12－13％的干燥污泥，干燥污泥用于制肥或作为烧制水泥的骨料。污泥干燥的能量主要来源于污泥消化环节产生的沼气，并辅以少量的重油（约占总能量的10％），重油最大投加量为60升/小时。干燥污泥时剩余的热空气被用于污泥消化罐加温，最大限度地实现能 源的综合利用。该污泥加温干燥设施总建设投资5亿日元（折合人民币约3500万元），占地1360平方米。 2、生物能沼气发酵法 生物能沼气发酵设施位于珠洲市污水处理厂（规模0.72万立方米/日）内，是日本环境省和交通省于2005年联合研发、2006年正式投入使用的，也是日本生物能源利用的第一个试点。该设施日处理能力50吨，将污水处理厂浓缩脱水污泥、当地水产加工中的鱼杂、家庭化粪池中的粪便、厨房垃圾，以及农业垃圾等进行混合处理，通过37℃、五氟化锑
19天发酵，产生的沼气作为能源全部在污水处理厂中加以利用，对处理残渣进行干燥作为肥料还原于农田或无偿派发给市民。 3、综合焚烧利用法 横滨市南部污泥资源化中心和东京都南部污泥处置中心都是大规模的区域污泥处置中心。横滨市南部污泥资源化中心服务于横滨市南部7座污水处理厂，东京都南部污泥处置中心是东京最大的污泥处理处置设施，负责东京都40％污泥量的处理，为两个污水处理厂（总规模200万立方米/日）服务。各污水处理厂的剩余污泥直接通过管道输送到污泥中心，污泥中心将剩余污泥进行浓缩、消化、脱水、干化、焚烧，灰渣用于制造建材。 4、车载式干燥法
车载式高效率污泥干燥设备（又称移动污泥干燥车）是日本建设省主持研发的。在七尾市地区，中小规模的污水处理厂很多，各污水处理厂自行建设和运行污泥处置设施很不经济，针对这一问题，日本以“国家模范项目”的形式开展了移动污泥干燥车的研制工作。2000年4月，每小时处理400公斤85％含水率污泥的第一台移动污泥干燥车正式投入运行，该车在日本是首次研发，在全世界也是第一台。目前，移动污泥干燥车在七尾市田鹤浜町、鸟屋町等7个乡镇污水处理厂（总规模近2万立方米/日）之间巡回，污水厂将85％含水率的污泥通过管道与污泥干燥车上的接口对接，污泥被干燥成含水率约为20％的颗粒状固体，干燥污泥最终用于制肥。七尾市通过移动污泥干燥车巡回使用，使得各乡镇污水处理厂的污泥处理费用大幅度降低。移动污泥干燥车的造价约为2亿日元（折合人民币约1400万元），目前，该干燥车尚未投入批量生产。
污泥处置是污水处理的最后环节，是污水处理工作的重要组成部分。从污水中分离出来的污染物质，绝大部分富集在污泥中，只有将污泥进行安全处置，杜绝二次污染，才能使污水处理的环境效益真正得以体现。通过对日本城镇污水处理厂污泥处理处置工作考察学习，本人围绕如何结合我省实际，做好我省城镇污水处理厂污泥处理处置工作作了一些思
考：
一是政府的高度重视。在日本，虽然污水处理厂尾水排放执行的标准大约只相当于我国《污水综合排放标准》（GB8978—1996）的一级或二级标准，且较少考虑脱氮除磷，但是，日本政府十分重视污泥处理处置工作，出台了一系列的法律法规。日本污泥处理处置设施建设统一由国家和地方政府承担，设施运行管理由专业公司负责，运行费用在污水处理费和地方政府经费中支出。
二是先进的理念。在日本，凡是污泥制作的肥料，一般都对居民无偿派发，本人认为这是政府在污泥处置理念上的飞越。在国内，政府一般总是寄希望于污泥处理处置项目的营利，希望完全通过市场化运作，但结果往往是由于制肥成本高于市场肥价而使项目难以为继。我认为，只要使污泥最终得以妥善、安全处置，政府公共财政的投入是必须的，其所获得的巨大的环境效益是难以用金钱来衡量的。
三是先进的技术。无论是污泥干化、焚烧技术，还是移动污泥干燥车技术，日本都远远领先于我们。我省应当因地制宜地借鉴和吸收日本的先进技术，并使之本土化，这将会对我省、乃至全国城镇污水处理厂污泥处理处置工作具有先导意义。
四是政策的导向。无论是我国《城市污水处理及污染防治技术政策》，还是我省城镇污
水处理工作的实践，应该说都没有对污泥消化给予足够的重视。与此同时，污泥干化在国内和我省也属于刚刚起步的摸索阶段。目前，国家对城镇污水处理厂污泥填埋的含水率有明确要求，我认为污泥干化在今后一段时期将是必由之路。日本的实践告诉我们，污泥消化与干化犹如一对孪生妹，污泥不经消化直接干化，将使得高额能耗成为污泥干化的最大障碍。
五是统筹的规划建设。横滨市和东京都是采用通过管道输送污泥集中处理处置的方法，这在国内闻所未闻，也使我深深感受到日本政府在污泥处理处置方面的远见卓识，体会到污水污泥统筹规划、配套建设的重要性。
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污泥‘圆盘式半干化＋流化床焚烧’工艺介绍
22cccc摘要
金属规整填料 介绍了天通控股股份有限公司从日本全套引进的污泥圆盘式半干化和流化床焚烧炉集成的污泥干化焚烧工艺的系统组成和工艺流程，并对核心设备圆盘式干燥机和流化床焚烧炉的工作原理进行了描述。并介绍了国内外典型工程。
关键词 污泥圆盘式干燥机 半干化 流化床污泥焚烧
1．引言 气体放电灯
目前，国际上常用的污泥处置技术为土地利用、填埋和焚烧等。由于土地资源紧张，以及其它环境污染问题，特别是在大城市，污泥土地利用和填埋比例逐渐下降，而焚烧比例上升，并逐渐成为发达国家主要的污泥处置手段之一。干化焚烧在欧美等发达国家已成为成熟的工艺技术。我国在该领域通过大量实践，但主要还停留在污泥干化焚烧原理的探讨方面，对专用设备的开发和研制及应用等均还处于发展阶段。因此，有必要在吸收国外先进技术和经验的基础之上，研究和开发出适合我国国情的技术含量高、经济性能好、高效安全的干化焚烧技术和工艺设备。
圆盘式干燥机作为一种污泥间接加热干化设备在几十年前就已经应用于化学工业，食品工业以及饲料工业。现在已经发展为相当成熟的干化工艺，在国际上的市场占有率也非常高。污泥焚烧的共同特点是以回收能源为目的。污泥的热值低，一般需要添加辅助燃料，所以应该设计辅助燃料最少的流程，而流化床工艺就是其中之一。
综合考虑系统的投资、运行管理、系统安全性等因素，本文着重介绍天通控股股份有限公司从日本三菱公司全套引进的污泥“圆盘式半干化＋流化床焚烧”工艺。
天通控股股份有限公司（TDG）位于浙江省海宁市，成立与1984年，是国内率先上市的自然人公司，股票代码600330，注册资本5.88亿元。天通控股股份有限公司十分重视环境保护事业的发展，和日本日立、三菱等公司有十多年的合作关系。从日本三菱公司全套引进了适合中国国情的污泥‘圆盘式半干化＋流化床焚烧’处置技术，为我国环保事业做贡献。
2．污泥‘圆盘式半干化＋流化床焚烧’工艺
2.1 系统组成
污泥半干化焚烧的工艺流程为：进入污泥处理厂的湿污泥由污泥泵送入污泥干化机，干化机内的污泥通过间接加热升温并蒸发出水分，蒸发出的废蒸汽经冷凝器冷凝成液体后处理达标排放或纳入污水管网，干化后的污泥进入焚烧炉焚烧，污泥焚烧产生的高温烟气经过余热锅炉、省煤器和空气预热器回收热能，再经过尾气净化装置处理达标后经烟囱排入大气。回收的热能产生蒸汽或加热导热油，蒸汽或导热油作为干化机的热源介质，实现热量的有效利用。
污泥半干化焚烧污泥处理主要由以下系统组成：（1）污泥接收、储存与给料系统；（2）污泥干化系统；（3）污泥焚烧系统；（4）烟气净化系统；（5）补充热源系统（污
泥热值低或含水率高时）；（6）除臭系统；（7）压缩空气系统；（8）电气系统；（9）仪表及控制系统。
2.2 工艺描述
对于有汽车运入污泥的处理厂，一般设置地下接收仓和储存仓，车载的湿污泥先卸入地下接收仓，由污泥泵送入污泥储存仓。对于管道送入污泥的情况，设置污泥缓冲仓，管道污泥直接卸入缓冲仓。储存仓或缓冲仓中的污泥由污泥泵送入干化机。污泥干化机采用蒸汽或导热油作为加热介质间接加热污泥，污泥干化过程产生的蒸汽通过引风机排出干化机，引风机维持干化机内微负压运行。被抽出的蒸汽进入冷凝器中进行冷凝，其中冷凝液经处理达标后排放或纳入污水管网，不凝气体（主要是一些恶臭气体）通过臭气管道送入污泥焚烧炉焚烧处理。干化后的半干污泥由位于干化机底部的螺旋排料机排出，经输送设备送入焚烧炉。
半干污泥进入焚烧炉后，污泥中的水份被蒸发，有机物和空气中的氧气进行氧化反应产生放出热量。为保证焚烧炉的正常运行并充分利用热源，降低污泥焚烧的排烟温度，设置余热锅炉等能量回收装置。余热锅炉以水蒸汽或导热油为介质，产生的蒸汽或加热的导热油
作为污泥干化的热源。锅炉出口烟气经脱酸、除尘等装置处理，达到国家标准。灰渣一般可资源化利用。
2.3 半干化焚烧的优势
贴花纸 污泥的半干化焚烧采用的是污泥直接通过干化机达到低干度半干化的程度后进入焚烧炉内焚烧处理，其干化过程没有全干污泥产生，无需返混。
污泥半干化焚烧系统具有以下优势：（1）采用成熟可靠的污泥干化和焚烧设备，系统运行可靠性高；（2）半干化系统无需干污泥的返混，运行时粉尘量低、氧含量和温度低，系统安全性高，无需惰性气体保护；（3）应用于低干度半干化的干化机，比蒸发率高，干化机的体积小，磨损轻；（4）半干污泥采用国际主流的流化床焚烧炉焚烧处理，可靠性和效率高；（5）整个系统运行中不产生粉尘、异味，现场环境好。
3．核心设备介绍
污泥干化焚烧系统的核心设备是圆盘式干燥机和流化床焚烧炉。
3.1 圆盘式干燥机
圆盘式干燥机主体由一个圆筒形的外壳和一组中心贯穿的圆盘组成。圆盘组是中空的，热介质从这里流过，把热量通过圆盘间接传输给污泥。污泥在圆盘与外壳之间通过，接受圆盘传递的热，蒸发水分。污泥水分蒸发形成的水蒸气聚集在圆盘上方的穹顶里，被少量的通风带出干化机。
圆盘有两个作用：一是它给污泥提供足够大的换热面积；二是它缓慢转动，它上面的小推进器推动污泥向指定的方向流动并起到很好的搅拌作用。圆盘干化机利用每个圆盘的双面传热，可以在小空间里提供很大的换热面积，这使得圆盘干化机体型紧凑。圆盘的转动变频可调，转速约为5r/min，因此磨损很小。圆盘盘面与轴是垂直的，所以它本身的转动不影响污泥的流向，圆盘边缘有一些小桨叶，这些小桨叶有一定的倾角，既帮助污泥定向流动，又起到搅拌的作用。外壳是不动的，它容纳污泥和污泥蒸发产生的水蒸气。外壳内壁有固定的刮刀。刮刀很长，伸到圆盘之间的空隙，防止有大块污泥固结在盘片上。与圆盘上的桨叶类似，固定刮刀也起到搅拌的作用。
圆盘式干燥机具有以下特点：（1）运行时氧含量、温度和粉尘量低，安全性好；（2）圆盘干化机每个竖立圆盘的左右两面传热，传热面积大，结构紧凑，外形尺寸很小，辅助
设备少，系统简单；（3）干化机内部污泥为湿污泥，为防止污泥粘结在圆盘上，在外壳内壁有固定的较长刮刀，伸到圆盘之间的空隙，起到搅拌污泥、清洁盘面的作用；（4）采用低温热源（≤180℃）加热，圆盘上的污泥在停车时不会过热；（5）所需辅助空气少，尾气处理设备小；（6）圆盘干化机可应用于半干化工艺，也可应用于全干化工艺；（7）可采用蒸汽，导热油等多种传热介质；（8）现场环境非常好。
3.2 流化床焚烧炉
焚烧炉是焚烧工艺很重要的部分，所有的焚烧反应均在此发生。流化床是一种清洁燃烧技术，燃烬率高、污染排放低。流化床采用立式布置，流化风从炉底送入保证流化良好，达到全沸腾，温度非常均匀；炉内无运动部件，能长时间连续运行，维修费用很低。选择耐热耐磨性能好的耐火材料（耐热温度>1450°C），可连续使用数年无需大修。
4．典型业绩
4.1 国内业绩
2009年年底，天通控股股份有限公司参与建设的嘉兴新嘉爱斯热电有限公司污泥综合利
用热电联产技改工程项目即将投产，项目总投资25000万元。该技改项目污泥主要来自嘉兴市联合污水处理厂、洪合污水处理厂、民丰集团秀洲纸业有限公司自备污水处理站、王江泾镇纺织企业自备污水处理站，这些污泥含水率在65%～80%之间，合计污泥量2050吨/天。
技改项目总的生产工艺流程如下：污泥通过密闭汽车运输到厂区后，先进行干燥处理，然后通过输送装置送至炉前燃料仓，经锅炉炉前给料装置，进入炉膛与煤进行混烧。产生的蒸汽除发电、对外供热外，小部分用于污泥干燥。污泥干燥过程产生的废气经冷凝处理后作为二次风抽入焚烧炉进行焚烧处理。
4.2 部分日本业绩
（1）2009年于三重县售出一台SDK-280D，处理对象为污泥，处理量3500kg/hr，含水率从80％降至30％；
（2）2008年于广岛县售出一台SDK-370D，处理对象为市政污泥，处理量5000kg/hr，含水率从80％降至40％；
（3）2007年于岛根县售出一台SDK-170D，处理对象为污泥，处理量2200kg/hr，含水率从80％降至30％；
（4）2003年于神奈川售出两台SDK-150D，处理对象为脱水污泥，处理量1077kg/hr，含水率从87％降至5％；
（5）2003年于北海道售出一台SDK-60D，处理对象为消化污泥，处理量670kg/hr，含水率从83％降至40％。
参考文献
1. 王凯军，俞金海，俞其林，城市污水污泥新型干化－焚烧示范工程研究；
2. 卡尔·贝尔廷，德国贝尔廷公司，污泥热处理技术。
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