编者按：前不久，中国节能协会理事长、中国工程院院士江亿，在2019中国热泵行业年会上谈到：大量对于低品位热量的需要，比如说建筑采暖、各种地方的生活热水的置备，农作物的干燥，工农业生产过程的干燥等。其特征是需要温度在65℃以下的热量，且需求量极大。对这个温度以下的热量，用化石能源去置备，已经是非常不合理了。热泵则是用电力产生这些低品位热量的最佳途径。
随着“污泥围城”问题的凸显和国家对环境保护的日渐重视，城镇污泥的减量化、稳定化、无害化处理处置被提上了日程，污泥处理成为了受关注的焦点。而热泵凭借巨大的节能优势，已经在污泥烘干领域成为当仁不让的上上之选！据介绍，佛山佳利达污泥低温干化应用案例，是目前国内及世界规模最大的污泥低温干化处置单体项目，每天处理湿泥量约为1000吨，选用10余台蒸汽吸收式热泵带式污泥干化机，其中单台设备的日处理湿泥可达80吨。项目共十条干化线，截止2018年年底已经竣工六条线，其余干化线的工程施工也正在紧锣密鼓地开展中。
1.项目名称：佛山市三水区污泥集中处置中心建设项目；3.建设地点：佛山市三水工业区大塘园佛山市佳利达环保科技股份有限公司热电分厂内；4.建设内容：污泥的储运系统、干化以及电煤掺烧系统、尾气净化与处理、电气自控仪表系统及其辅助系统等；5.处理规模：收集、贮存、处理印染废水处理污泥和城镇集中式生活污水处理厂生产的污水处理污泥合计1000吨/天（含水率80%）；6.处理工艺：湿污泥（含水率80%）经烘干、干化至含水率25%后与电煤按设定的掺烧比例混合，送佳利达热电分厂锅炉焚烧。
1.主体工程：烘干车间，在佛山市三水工业园区大塘园A区67号地块一生产车间，3、4层新设烘干车间，更新烘干设备一批，采用更为节能环保的低温干化工艺，将湿污泥（含水率80%）干化至干污泥（含水率25%）。原烘干车间及烘干设备作为备用。2.储运工程：湿污泥暂存间，在佛山市三水工业园区大塘园A区67号地块一生产车间首层新设湿污泥暂存间，内含抓斗及上料装置。原湿污泥暂存间作为备用。3.干污泥罐：在佛山市三水工业园区大塘园A区67号地块一生产车间首层新设干污泥储罐罐1座，密闭。原干污泥罐作为备用。4.污泥输送系统：在佛山市三水工业园区大塘园A区67号地块一生产车间1~3层构建立体的污泥输送系统，包括斗式提升机、螺旋输送机、给料机等，全密闭。原污泥输送系统作为备用。5.依托工程：佳利达热电分厂电煤掺烧不变，干污泥与电煤按一定的比例混合后送佳利达热电分厂锅炉焚烧。
污泥干化是资源化利用的第一步，本系统打破行业技术彼此孤立的局面，成为前端脱水+低温除湿干化+焚烧等污泥全链条处理技术中的关键系统，实现污泥处理处置技术的闭环衔接。“前端脱水+低温冷凝干化”组合技术方案，不仅提高了脱水效率，而且更加节省运行成本。带式污泥干燥机用不断循环的干燥空气来把干燥道内网带上的污泥水分带走，使污泥的体积和重量下降，可以处理滤带、离心、板框等脱水机的污泥，脱水后的污泥被分布在透风的网带上，网带缓慢的在干燥道内往前送，不断循环的干燥空气把污泥水分蒸发。（见图4）整个干燥过程在密封环境内进行，不会有臭味和粉尘逸出。采用低温干化（80℃）可充分避免污泥中不同类型的有机物挥发避免恶臭气体的挥发。通过吸收式热泵，将干化机内的冷却循环水的热量回收做为热源，释放到干化机热循环水，不仅可以将冷却水（42℃）的热量加以利用，用来加热干化机内的热循环水（70℃），再利用热源蒸汽，再次加热热循环水到90℃，作为干化机的热源使用，从而大大减少设备的蒸汽用量，进一步提升干化设备的运行能效。晟启低温干化系统干化时污泥静态摊放，与接触面无机械静电摩擦，无“胶粘相”阶段，干化过程粉尘浓度可控制＜60mg/m3，无粉尘爆炸危险；出料温度低（＜50℃），无需冷却，可以直接储存或装入吨袋。可直接将83%含水率污泥干化至10%，无需分段处置，如：板框压滤+热干化、薄层干化+带式干化等；干化过程有机物无损失，干料热值高，适合后期资源化利用；减容量可达67%，减重量可达80%，可节约大量后期运输成本，可适合83%~50%含水率污泥干化。本项目外排废水主要为烘干冷凝废水，主要含有硫化物，其他污染物含量较少，排放到大塘污水处理厂处理。含水率25%的污泥经干泥储罐罐底皮带秤称量后密闭输送到煤斗，按比例混合均匀后送佳利达热电分厂锅炉焚烧处理。
改扩建后，佛山市三水区污泥集中处置中心收集、贮存、处理印染废水处理污泥和城镇集中式生活污水处理厂产生的污水处理污泥规模提高到1000吨/天（含水率80%），经低温干化至含水率25%后送佛山市佳利达环保科技股份有限公司热电分厂与电煤进行掺烧，实现了污泥减量化、无害化、资源化处置利用。
污泥干化可以降低污泥含水率，剩余物质稳定，恶臭味和病原生物得到极大的去除。污泥体积减少，同时热值提高，营养成份保留，可作为颗粒肥料，也可进一步焚烧及土地改良，其热值可作为替代能源。因此，污泥干化是污泥处理处置技术的前提和关键所在。在污泥干化处置的各种技术中，低温干化工艺不仅能高效率实现污泥减容减量处置，而且安全运行系数高，逐渐在市政、工业等各领域得到广泛运用。2019年3月19日，佛山市唐市长和生态管理局曾局长赴佛山佳利达污泥集中处置中心，考察调研佛山佳利达污泥低温干化无害化减量处置项目。唐市长等政府考察团一行此次考察调研，充分体现了市政府领导对当地环保事业发展的关心支持和对热泵低温干化技术的高度认可。佛山佳利达环保常务副总康总：改扩建项目在设计中我们选择了成熟先进、经济合理、符合清洁生产的低温干化工艺路线，以实现高价值、清洁化、智能化的建厂目标。对比现有传统的烘干工艺，低温干化工艺烘干过程中无废气排出，烘干后产生的高湿热空气经热泵冷却除湿后循环回用，污泥处理过程更高效、环保、节能。华东某市政研究设计院丁总工：该项目既高标准地处理了污水厂污泥堆放问题，又有助于污泥资源化利用，对整个行业的污泥减量工艺选择具有重大示范和推广价值。甘肃某污水处理厂总经理张总：作为国内最大的污泥低温干化技术路线示范工程，佛山佳利达污泥处理处置项目通过科学设计、智能控制和先进的污泥干化设施，最大化的利用污泥中的资源，更重要的是解决了附近周边印染园区污泥的去向问题。
版权：本文首发于《热泵市场》杂志2019.08月刊。
