隨著我國(guó)城市污水處理率的逐年提高，污泥產(chǎn)量也急劇增加，根據(jù)環(huán)境保護(hù)部《2010年環(huán)境統(tǒng)計(jì)年報(bào)》顯示2010年底，我國(guó)共統(tǒng)計(jì)有2881座城市污水處理廠，設(shè)計(jì)處理能力為12331萬(wàn)t/d，全年共處理廢水337.2億t/d。據(jù)此推算，我國(guó)城市每年污泥產(chǎn)量預(yù)計(jì)近3000萬(wàn)t/d(以含水率80％計(jì))。對(duì)污泥進(jìn)行有效的減量化、無(wú)害化處理處置已成為環(huán)境保護(hù)的重要任務(wù)。
       污泥干化是污泥^終處置的一個(gè)中間環(huán)節(jié)，經(jīng)干化處理后的污泥，能獲得達(dá)到自持燃燒水平的低位發(fā)熱量，并可達(dá)到一定的衛(wèi)生學(xué)無(wú)害化水平，為污泥后續(xù)處置提供條件。
       污泥干化設(shè)備有許多不同的種類,其中常見(jiàn)的類型有:
   (1) 直接加熱式。原理為對(duì)流加熱,代表設(shè)備有轉(zhuǎn)鼓、流化床等;
   (2) 間接加熱式。原理為傳導(dǎo)或接觸加熱,代表設(shè)備有螺旋、圓盤、薄層、碟片、槳式等;
   (3) 熱輻射加熱式。有帶式、螺旋式等。

       在眾多的污泥熱干化工藝中，其中圓盤干燥機(jī)與槳葉干燥機(jī)是干化技術(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)，在發(fā)達(dá)國(guó)家都經(jīng)長(zhǎng)期使用運(yùn)行，技術(shù)成熟，在污泥干化中備受重視。

一、圓盤干燥機(jī)  性能分析
      早在20世紀(jì)40年代，挪威的巴茨發(fā)明了圓盤干燥機(jī)，主要由定子(外殼)、轉(zhuǎn)子(轉(zhuǎn)盤)和驅(qū)動(dòng)裝置組成。轉(zhuǎn)子中心軸和圓盤都是中空的，熱油(180～220℃)、熱水或者高壓蒸汽(0.4～1.1MPa)通過(guò)其中并加熱轉(zhuǎn)盤，將熱量傳遞給干化產(chǎn)品。圓盤邊緣的攪拌器將污泥均勻緩慢地推進(jìn)，通過(guò)整個(gè)干燥機(jī)，產(chǎn)生的熱蒸汽冷凝在圓盤腔的內(nèi)壁上，形成冷凝水并導(dǎo)出干燥機(jī)。為了防止污泥粘附在圓盤上，在圓盤之間裝有刮刀，使得圓盤干燥機(jī)不僅能進(jìn)行污泥的全干化，也能適應(yīng)污泥的半干化，區(qū)別僅在于其輔助設(shè)備(造粒機(jī))以及電控系統(tǒng)。
(1) 圓盤干燥機(jī)  設(shè)備概述
       圓盤式干燥機(jī)主體由一個(gè)圓筒形的外殼和一組中心貫穿的圓盤組成。圓盤組是中空的，熱介質(zhì)從這里流過(guò)，把熱量通過(guò)圓盤間接傳輸給污泥。污泥在圓盤與外殼之間通過(guò)，接受圓盤傳遞的熱，蒸發(fā)水分。污泥水分蒸發(fā)形成的水蒸氣聚集在圓盤上方的穹頂里，被少量的通風(fēng)帶出干化機(jī)。圓盤有兩個(gè)作用：一是它給污泥提供足夠大的換熱面積；二是它緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)，它上面的小推進(jìn)器推動(dòng)污泥向指定的方向流動(dòng)并起到很好的攪拌作用。圓盤干化機(jī)利用每個(gè)圓盤的雙面?zhèn)鳠幔梢栽谛】臻g里提供很大的換熱面積，這使得圓盤干化機(jī)體型緊湊。圓盤的轉(zhuǎn)動(dòng)變頻可調(diào)，轉(zhuǎn)速約為5r/min，因此磨損很小。圓盤盤面與軸是垂直的，所以它本身的轉(zhuǎn)動(dòng)不影響污泥的流向，圓盤邊緣有一些小槳葉，這些小槳葉有一定的傾角，既幫助污泥定向流動(dòng)，又起到攪拌的作用。外殼是不動(dòng)的，它容納污泥和污泥蒸發(fā)產(chǎn)生的水蒸氣。外殼內(nèi)壁有固定的刮刀。刮刀很長(zhǎng)，伸到圓盤之間的空隙，防止有大塊污泥固結(jié)在盤片上。與圓盤上的槳葉類似，固定刮刀也起到攪拌的作用。
(2) 圓盤干燥機(jī)  設(shè)備結(jié)構(gòu)
    ① 筒體近似一個(gè)圓柱體外殼，上部高起，空出容納物料廢蒸汽的空間，并設(shè)有廢蒸汽出口。

    ② 轉(zhuǎn)盤中心軸是干化轉(zhuǎn)盤的承載部件，它是一個(gè)中空軸，所有的轉(zhuǎn)盤焊接在這個(gè)中空軸上。每片轉(zhuǎn)盤由兩個(gè)對(duì)扣的圓盤焊接而成。中心軸內(nèi)腔與所有轉(zhuǎn)盤內(nèi)腔相連通。為了提高轉(zhuǎn)盤的堅(jiān)固性，空心轉(zhuǎn)盤內(nèi)腔分布著許多鉚釘，鉚釘兩端支撐著左右兩個(gè)圓盤。

(3) 圓盤干燥機(jī)  設(shè)備結(jié)構(gòu)圖

二、槳葉干燥機(jī)  性能分析
       槳葉式干燥機(jī)是一種以熱傳導(dǎo)為主的臥式攪拌型連續(xù)干燥設(shè)備，主要由帶夾套的筒體、空心槳葉軸及驅(qū)動(dòng)裝置組成，從軸端的旋轉(zhuǎn)接頭導(dǎo)入導(dǎo)出，加熱介質(zhì)分別進(jìn)入干燥機(jī)殼體夾套和槳葉軸內(nèi)腔、將干燥機(jī)內(nèi)壁中空葉片、空心軸加熱，通過(guò)熱傳導(dǎo)的方式對(duì)物料進(jìn)行干化。物料連續(xù)進(jìn)入干燥機(jī)內(nèi)。在中空槳葉連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)攪拌作用下不停地翻轉(zhuǎn)，能夠充分均勻地受熱 傾斜的槳葉在轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)將干化后的物料輸送至出料口排出。
      槳葉式干燥機(jī)具有能耗低、熱量利用率高、安全可靠、設(shè)備占地與投資省、運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用低、有自凈能力、干燥顆粒運(yùn)動(dòng)規(guī)律性強(qiáng)等特點(diǎn)。
(1) 槳葉干燥機(jī)  設(shè)備概述
      槳葉式干燥機(jī)是一種雙軸(或四軸)臥式攪拌干燥設(shè)備。^早由由前聯(lián)邦德國(guó)開(kāi)發(fā)成功，之后日本引進(jìn)了該項(xiàng)技術(shù)，并進(jìn)行了改進(jìn)，開(kāi)發(fā)了雙軸和四軸兩種結(jié)構(gòu)、十多種規(guī)格的系列產(chǎn)品。該設(shè)備干燥所需熱量依靠熱傳導(dǎo)間接加熱，因此干燥過(guò)程不需或只需少量氣體以帶走濕分。這就極大地減少了被氣體帶走的這部分熱量損失，提高了熱量利用率，是一種節(jié)能型干燥設(shè)備。它適合顆粒狀及粉末物料的干燥，對(duì)膏狀物料也能進(jìn)行干燥。
(2) 槳葉干燥機(jī)  設(shè)備結(jié)構(gòu)
    ① 筒體——熱夾套，筒體由一個(gè)近似W型結(jié)構(gòu)腔體和頂蓋組成，腔體內(nèi)部容納物料，中空夾套內(nèi)通加熱介質(zhì)；頂蓋設(shè)置進(jìn)料口、人孔、和蒸發(fā)氣體出口。
    ② 槳葉軸——設(shè)備有兩根相互嚙合的中空槳葉軸，每片空心槳葉焊接在中空的軸上，軸內(nèi)腔與所有轉(zhuǎn)盤內(nèi)腔相連通。軸內(nèi)結(jié)構(gòu)分L型和G型兩種，主要要功能是：進(jìn)輸送物料；攪拌混合物料 ；加熱物料。
    根據(jù)通入軸內(nèi)的熱載體是液體或氣體，軸內(nèi)結(jié)構(gòu)分為液體L型和氣體G型兩種。軸內(nèi)設(shè)置了芯管將進(jìn)入空心軸的熱流體與釋放熱量后降溫的冷流體隔離開(kāi)，不不相混合。
    在葉片內(nèi)腔與軸內(nèi)腔之間有兩根長(zhǎng)短不一的短管連接。其中一個(gè)長(zhǎng)的管子為進(jìn)氣管。為了防止軸內(nèi)冷凝液由進(jìn)氣管流向葉片會(huì)阻礙蒸汽的正常流動(dòng)，進(jìn)氣管一端伸入軸內(nèi)，另一端伸出軸外，其伸入軸內(nèi)和伸出軸外的長(zhǎng)度分別根據(jù)軸內(nèi)可能積存的冷凝液深度和葉片旋轉(zhuǎn)一周能產(chǎn)生的冷凝液量來(lái)設(shè)計(jì)，保證冷凝液不淹沒(méi)管口。另一個(gè)較短管的作用是及時(shí)將葉片內(nèi)的冷凝液排出軸腔，管子的一端與軸外表面平齊，葉片內(nèi)一有冷凝液就能及時(shí)排掉，另一端伸入軸內(nèi)一定長(zhǎng)度是為了防止軸內(nèi)冷凝液倒灌到葉片內(nèi)，造成蒸汽無(wú)法進(jìn)入葉片。

    ③ 主動(dòng)軸和從動(dòng)軸之間采用相互嚙合的齒輪傳動(dòng)。

(3) 槳葉干燥機(jī)  設(shè)備結(jié)構(gòu)圖

三、圓盤干燥機(jī)與槳葉干燥機(jī)  性能對(duì)比
(1) 圓盤干燥機(jī)與槳葉干燥機(jī)在發(fā)達(dá)國(guó)家都經(jīng)長(zhǎng)期使用運(yùn)行，都較為成熟；
(2) 兩種干燥機(jī)的工作原理非常近似，外殼中空有夾套，中空軸和中空葉片(盤片)，屬壓力容器，均為間接加熱干燥設(shè)備；
(3) 工程實(shí)施時(shí)外部接入條件要求基本一致，只是槳葉干燥機(jī)外型尺寸稍有不同，在污泥干化工程上可以互相替代；
(4) 粘性污泥適應(yīng)性
      槳葉干燥機(jī)的栔形槳葉對(duì)污泥有切割作用，因此該設(shè)備對(duì)粘性不大的污泥有一定的自潔凈功能。但對(duì)于粘性強(qiáng)的污泥，由于栔形槳葉不是等截面，不能使用刮泥刀，因此將導(dǎo)致干燥面粘附污泥，影響干燥效果和設(shè)備干燥能力；
      圓盤干燥機(jī)的盤片對(duì)污泥完全沒(méi)有切割力，但設(shè)有刮泥刀，完全可以適應(yīng)高粘性污泥，刮泥刀的檢修甚至更換非常便利，費(fèi)用低；
(5) 耐磨和安全性
      ^污泥的含沙量約比發(fā)達(dá)國(guó)家多一倍，因此設(shè)備選型應(yīng)充分考慮耐磨性。
      槳葉干燥機(jī)的空心栔形槳葉是壓力容器，內(nèi)部有0.3～1.3MP的壓力，是設(shè)備的結(jié)構(gòu)件。由于對(duì)污泥有切割作用，運(yùn)行一段時(shí)間后必然導(dǎo)致磨損，發(fā)生導(dǎo)熱油或蒸汽泄露(如采用導(dǎo)熱油為熱源，可能導(dǎo)致安全事故)，從而增加設(shè)備維修費(fèi)用、降低運(yùn)行時(shí)間和使用壽命。
      同樣作為壓力容器，圓盤干燥機(jī)的盤片也是結(jié)構(gòu)件，內(nèi)部有0.3～1.3MP的壓力，盤片對(duì)污泥完全沒(méi)有切割力，因此不易磨損，對(duì)污泥的推動(dòng)和攪拌是靠盤片邊緣的推進(jìn)攪拌器(小片鋼板，靠螺栓固定在盤片邊緣，非結(jié)構(gòu)件)的作用，更換方便，維修費(fèi)用低。
(6) 單臺(tái)設(shè)備處理能力主要取決于設(shè)備換熱面積，槳葉干燥機(jī)一般只能做到300m2的換熱面積，設(shè)備難以大型化；圓盤干燥機(jī)可以做到400～500m2的換熱面積，單臺(tái)設(shè)備處理能力更大；
(7) 槳葉干燥機(jī)一般采用雙軸或四軸，結(jié)構(gòu)復(fù)雜；圓盤干燥機(jī)是單軸，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，故障率和維護(hù)費(fèi)用低；

(8) 槳葉干燥機(jī)運(yùn)行阻力大，圓盤干燥機(jī)運(yùn)行阻力小。圓盤干燥機(jī)單位換熱面積的電耗大約是槳葉干燥機(jī)的1/3～1/4，因此更適用于污泥干化低能耗的要求。