污泥喷雾干燥技术应用前景可观

污泥焚烧技术有很长的时间并不被人们认可为一项环保技术，甚至一度被认为是污染制造的技术，而后经过不断探索与实践，其优势才逐渐被挖掘出来，并被广泛应用，从长远角度来看，污泥焚烧技术具有很大的改进空间，应用前景十分可观。

污泥焚烧已成污泥处理处置主流技术

我国污泥处理技术政策法规

1999年我国首次制订污泥处理的政策，经过不断发展，住建部承建司与环保部进一步完善污泥处理技术政策，该技术政策明确强调了有关污泥焚烧的各种方法：对于经济较为发达的大中城市，可采用污泥焚烧工艺，鼓励采用干化焚烧的联用方式，提高污泥的热能利用效率；鼓励污泥焚烧厂与垃圾焚烧厂合建；在有条件的地区，鼓励污泥作为低质燃料在火力发电厂焚烧炉、水泥窑或砖窑中混合焚烧。

之后，环保部出台《城镇污水处理厂污泥处理处置污染防治最佳可性技术指南》，提出了污泥焚烧的典型方案，最佳可性工艺流程、工艺参数、污染物消减及污染防控措施，技术经济适应性及最佳环境管理经验等。2011年，建设部、发改委、科技部共同出台一个技术指南，对处理技术提出了相应的原则与要求。

国际污泥处理技术发展历程

从国际上来看，1973年美国在联邦法典60章，首次对污泥焚烧装置提出排放气体颗粒物含量要求；1993年联邦法典503法案对焚烧提出了具体要求；2011年又针对流化床，多炉膛都提出了技术路径，并对焚烧产生的污染物提出了指标要求。

污泥焚烧一直是日本污泥处理的主导技术工艺，由于日本土地非常集中，80%的污泥处理都是采用污泥焚烧技术，从1960s开始运行使用，其后流化床焚烧炉成为主流，90年代以后，开始采用污泥熔融炉，燃料化及作为水泥原料等。

污泥焚烧也是欧盟的主流技术之一。自1962年德国率先建议并开始运行了欧洲第一座污泥焚烧厂以来，污泥焚烧在英国、法国、卢森堡、丹麦、德国、奥地利、荷兰等国不断增加，所占比例均超过了20%，尤其是荷兰、奥地利及德国已经达到了40%甚至更高。

欧洲污泥处理最新动态

两周前德国慕尼黑的展览会上，德国明确提出2029年完全废止污泥进入土地，而且必须强制进行磷的回收，国外的填埋标准必须不能超过5%，由于禁止农用，焚烧成为唯一的污泥处理方案。

从焚烧的角度来说，磷无法焚烧，所以必须进行单独的回收。而荷兰、瑞士，都存在类似的情况，农用和不能农用都有规定，而且瑞士率先提出污泥处置标准，因此经过液氧消化之后的焚烧和提取磷是未来的主要工作动向。

污泥焚烧成为污泥处理主流技术原因

土地利用存在弊端

从污泥土地利用角度来看，如果想作为肥料的话，要解决后续的物流链条问题，这对适合的时间和空间都有较高的要求。转运是一个较为复杂的过程，需要考虑物流成本，设计一条可以盈利的产业链，在实践中发现，由于产品的出口问题这条路线是不可行的。

土地利用在这样一个产业链的情况下，是担负不起主流的路线的，如果有企业致力于解决这样的问题的话未来也许会成为主导方向，但是能否成为主导的工艺，这与实际应用和农业现状有关。美国、加拿大是大农业国家，我国主要是小农业生产模式，传统农业应用播种的方式，污泥作为肥料其体积与质量庞大，其便利性暂时无法取代肥料。

在上海、长江三角洲、珠江三角洲、京津冀以及各省会城市，这些地区人口密集、土地稀缺、经济发达，焚烧必然成为解决污泥处理的主要技术路径。

国人对焚烧工艺存在误解

误读一：普遍认为是高能耗的工艺。通常污泥的脱水率普遍认为是80%，但是实际上还能突破再高。欧洲的厌氧消化过程，污泥最低可以达到74%、76%，可以实现自行燃烧。我国目前还需要添加辅助燃料，焚烧一吨污泥配电设置是小于一百千瓦，而对于堆肥工艺，两百吨、三百吨以上是需要超过一百千瓦电量，所以比较来看，焚烧工艺耗电量是不高于堆肥的。此外，焚烧能够实现彻底处理和处置，而堆肥后续需要考虑储存、运输等能耗。

误读二：污泥焚烧是一种高碳排放的工艺。污泥焚烧只不过由于集中了焚烧的烟气而造成了污染，但是在碳的角度来说，污泥中的有机质焚烧是碳中性的。污水处理大部分是来自于食物，90%是碳中性的。

误读三：污泥焚烧特性与垃圾相同是二噁英排放源。日本曾经做了一个研究，将垃圾焚烧产生的二噁英量与污泥焚烧产生量和汽车尾气产生的二噁英量进行比较，从汽车排气的发生量角度来看跟污泥焚烧产生量是同一数量级的。

喷雾干燥——回转窑焚烧技术开发着力提升污染控制水平和安全

喷雾干燥是化工、食品、建材等行业广泛应用单元技术，将需干燥的物料喷成雾状，形成分散微粒(10-200um），与热空气接触，水分迅速汽化干燥。成品以粉末状态沉降于干燥器的底部排出。国际上大部分干燥的技术都是间接加热，污泥干燥涉及到间接干燥和直接干燥的问题，主要的污染来自于焚烧过程，因此对除尘和脱硝有较高要求，臭气的问题主要集中在车间。直接干燥的问题在于污泥在进行除尘、脱销脱硫等过程中由于污泥跟热空气直接接触，导致气体直接排放，此外最重要的一点是除臭问题。

挥发性有机物排放量

只要能够解决这两个污染问题？就可以采用这项技术，前期有一些专家因为高温和烟气直接接触的问题，认为该技术难以实现。实际上通过实验，实测的温度曲线如下。在这样一个温度的曲线下，二噁英臭气的产生自然就避免了。

喷雾干燥之所以能够实现在高温状态下不产生VOC，原理在于尽管表面温度能够达到500℃，但是由于内部含有水分，污泥的表面湿度达到50%到60%，这样即使温度高也不会破坏内部结构。通过实测排放烟道里面的VOC的总量，结果表明与室内空气的质量差距很大，远低于室内空气标准，有机组分不会进入尾气。

焚烧可能会引起人们对于干燥塔内爆炸的担忧，曾经有一些污泥处理厂发生过爆炸事件，但是其原因是在突然停电的情况下，间接干燥是采用热导流换热，断电之后机器停止运转，但是热导流300℃的温度还在，表面的温度过热导致起火，有时出现过热尽管采取防护措施，但由于粉尘堆积在边角上，仍然会发生爆炸。

喷雾干燥装置是一个塔型的结构，其实质在于热空气和低温的变流。在设计上通过常规技术能够实现对粉尘浓度、氧浓度、烟尘温度及有机气体挥发的控制，从而使喷雾干燥系统达到安全性高的效果。

干化焚烧工程测试评估

对于环保项目，要了解污染物排放特征，每一个环节都要测定不同的污染物浓度。通过测定，结果表明二噁英含量相对较低，控制二燃室温度>850℃，且烟气停留时间2.5秒，这些措施破坏了二噁英的形成环境。此外，干燥室烟气温度500℃降到200℃，时间稳定在0.6秒；二噁英要防止冷却的过程产生，二噁英会在尾气由500冷却到200℃过程中再次形成，而实际冷却到200 ℃时间<1.0s。

污泥喷雾干燥——焚烧技术升级与推广

从整体来说，这个技术是完全能够达到标准的，但是原来除尘基本上是采用旋风除尘与布袋除尘法进行除尘，有时大颗粒COD和粉尘的去除以后会产生新的问题，如除雾脱白以及臭氧等问题，按照下一步将要实行的新的标准，就需要对焚烧技术不断进行思考与改进，针对技术推广和解决直接干燥系统特有的问题，将提升喷雾干燥焚烧系统的研究集中在以下几个方面：1）除尘系统；2） 除臭系统；3）除雾脱白系统。4） 系列化、标准化。

通过两级湿式、洗涤+活性碳的方法，开发高效园柱式布袋除尘器，打破旋风+传统箱式布袋除尘器模式，设备除尘能力高可达到700kg/h，将除尘方法进行改进以后，从原则上可以达到超低排放的要求，除臭能够满足国家的标准，脱白也能达到更高的要求。

目前我国已经建立十余个大型污泥喷雾干化－焚烧技术应用工程，总计处理量超过5000t/d（80%含水率），建立1200t/d最大的喷雾干燥单体工程，是我国自主开发的一个独创的技术。

在精细化工等行业浓缩废水（液）干化设备产业化课题中，北方药业的800t/d废物、浓缩液分离喷雾干化焚烧项目得到了国家水专项的支持，该项目是国内首次将MVR-喷雾干燥焚烧技术应用于浓缩废液的工程，同时也是“国家水体污染控制与治理科技重大专项”的示范工程之一。

水专项绿色助力“一带一路，孟加拉DASHERKANDI污水处理厂污泥处置项目，也应用了这项技术。

生态文明大会和2018年两院院士大会习总书记指出关键核心技术是要不来、买不来、讨不来的，关键共性技术、前沿引领技术、 现代工程技术、颠覆性技术要以创新为突破口，敢于走前人没走过的路，努力实现关键核心技术自主可控，把创新主动权、发展主动权牢牢掌握在自己手中。要充分利用改革开放40年来积累的坚实的物质基础，加大力度推进生态文明建设，解决生态环境的问题。

喷雾干燥技术是污泥焚烧中的关键的技术，这是属于共性的技术，也属于现代的工程技术，与国家现在的政策是高度吻合的。