隨著我國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)境保護部《2010年環(huán)境統(tǒng)計年報》顯示2010年底，我國共統(tǒng)計有2881座城市污水處理廠，設(shè)計處理能力為12331萬t/d，全年共處理廢水337.2億t/d。據(jù)此推算，我國城市每年污泥產(chǎn)量預(yù)計近3000萬t/d(以含水率80％計)。對污泥進行有效的減量化、無害化處理處置已成為環(huán)境保護的重要任務(wù)。
       污泥干化是污泥^終處置的一個中間環(huán)節(jié)，經(jīng)干化處理后的污泥，能獲得達到自持燃燒水平的低位發(fā)熱量，并可達到一定的衛(wèi)生學(xué)無害化水平，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,其中常見的類型有:
   (1) 直接加熱式。原理為對流加熱,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，其中圓盤干燥機與槳葉干燥機是干化技術(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，在發(fā)達國家都經(jīng)長期使用運行，技術(shù)成熟，在污泥干化中備受重視。

一、圓盤干燥機  性能分析
      早在20世紀40年代，挪威的巴茨發(fā)明了圓盤干燥機，主要由定子(外殼)、轉(zhuǎn)子(轉(zhuǎn)盤)和驅(qū)動裝置組成。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，通過整個干燥機，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。為了防止污泥粘附在圓盤上，在圓盤之間裝有刮刀，使得圓盤干燥機不僅能進行污泥的全干化，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)以及電控系統(tǒng)。
(1) 圓盤干燥機  設(shè)備概述
       圓盤式干燥機主體由一個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，把熱量通過圓盤間接傳輸給污泥。污泥在圓盤與外殼之間通過，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。圓盤有兩個作用：一是它給污泥提供足夠大的換熱面積；二是它緩慢轉(zhuǎn)動，它上面的小推進器推動污泥向指定的方向流動并起到很好的攪拌作用。圓盤干化機利用每個圓盤的雙面?zhèn)鳠?，可以在小空間里提供很大的換熱面積，這使得圓盤干化機體型緊湊。圓盤的轉(zhuǎn)動變頻可調(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，又起到攪拌的作用。外殼是不動的，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，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  設(shè)備結(jié)構(gòu)
    ① 筒體近似一個圓柱體外殼，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，它是一個中空軸，所有的轉(zhuǎn)盤焊接在這個中空軸上。每片轉(zhuǎn)盤由兩個對扣的圓盤焊接而成。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圓盤。

(3) 圓盤干燥機  設(shè)備結(jié)構(gòu)圖

二、槳葉干燥機  性能分析
       槳葉式干燥機是一種以熱傳導(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)分別進入干燥機殼體夾套和槳葉軸內(nèi)腔、將干燥機內(nèi)壁中空葉片、空心軸加熱，通過熱傳導(dǎo)的方式對物料進行干化。物料連續(xù)進入干燥機內(nèi)。在中空槳葉連續(xù)轉(zhuǎn)動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)動的同時將干化后的物料輸送至出料口排出。
      槳葉式干燥機具有能耗低、熱量利用率高、安全可靠、設(shè)備占地與投資省、運行維護費用低、有自凈能力、干燥顆粒運動規(guī)律性強等特點。
(1) 槳葉干燥機  設(shè)備概述
      槳葉式干燥機是一種雙軸(或四軸)臥式攪拌干燥設(shè)備。^早由由前聯(lián)邦德國開發(fā)成功，之后日本引進了該項技術(shù)，并進行了改進，開發(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，對膏狀物料也能進行干燥。
(2) 槳葉干燥機  設(shè)備結(jié)構(gòu)
    ① 筒體——熱夾套，筒體由一個近似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)置了芯管將進入空心軸的熱流體與釋放熱量后降溫的冷流體隔離開，不不相混合。
    在葉片內(nèi)腔與軸內(nèi)腔之間有兩根長短不一的短管連接。其中一個長的管子為進氣管。為了防止軸內(nèi)冷凝液由進氣管流向葉片會阻礙蒸汽的正常流動，進氣管一端伸入軸內(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)生的冷凝液量來設(shè)計，保證冷凝液不淹沒管口。另一個較短管的作用是及時將葉片內(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排掉，另一端伸入軸內(nèi)一定長度是為了防止軸內(nèi)冷凝液倒灌到葉片內(nèi)，造成蒸汽無法進入葉片。

    ③ 主動軸和從動軸之間采用相互嚙合的齒輪傳動。

(3) 槳葉干燥機  設(shè)備結(jié)構(gòu)圖

三、圓盤干燥機與槳葉干燥機  性能對比
(1) 圓盤干燥機與槳葉干燥機在發(fā)達國家都經(jīng)長期使用運行，都較為成熟；
(2) 兩種干燥機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) 工程實施時外部接入條件要求基本一致，只是槳葉干燥機外型尺寸稍有不同，在污泥干化工程上可以互相替代；
(4) 粘性污泥適應(yīng)性
      槳葉干燥機的栔形槳葉對污泥有切割作用，因此該設(shè)備對粘性不大的污泥有一定的自潔凈功能。但對于粘性強的污泥，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；
      圓盤干燥機的盤片對污泥完全沒有切割力，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，費用低；
(5) 耐磨和安全性
      ^污泥的含沙量約比發(fā)達國家多一倍，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。由于對污泥有切割作用，運行一段時間后必然導(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)備維修費用、降低運行時間和使用壽命。
      同樣作為壓力容器，圓盤干燥機的盤片也是結(jié)構(gòu)件，內(nèi)部有0.3～1.3MP的壓力，盤片對污泥完全沒有切割力，因此不易磨損，對污泥的推動和攪拌是靠盤片邊緣的推進攪拌器(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，維修費用低。
(6) 單臺設(shè)備處理能力主要取決于設(shè)備換熱面積，槳葉干燥機一般只能做到300m2的換熱面積，設(shè)備難以大型化；圓盤干燥機可以做到400～500m2的換熱面積，單臺設(shè)備處理能力更大；
(7) 槳葉干燥機一般采用雙軸或四軸，結(jié)構(gòu)復(fù)雜；圓盤干燥機是單軸，結(jié)構(gòu)簡單，故障率和維護費用低；

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