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太阳能污泥处理工艺及工程实例分析近几年来，国家从政策和财力上积极支持，以保护环境，防止污染，促进国民经济和生态环境的可持续发展为目的，对城镇污水处理厂产生的污泥提出了的处理及利用新要求。
标签：污泥处理干化及利用目前的污水处理基本是把污水中的污染物浓缩、转移到污泥中的过程。
污水处理过程中产生的剩余污泥具有含水率高、易腐烂、有恶臭、含有大量寄生虫卵与病原微生物，并往往含有重金属。
一般只作为固体废弃物稍作处理便弃置，大量未经处理的污泥没有正常出路。
我国的城市污水处理厂污泥很多都是找地方自然堆放或填埋，对污染环境和地下水源造成污染、占用宝贵土地资源等不良后果。
2污泥处理工艺、实例介绍及分析嘉峪关市位于甘肃省西北部，河西走廊中部，属温带大陆性荒漠气候，年均气温在6.7℃—7.7℃之间，年日照3000.2小时。
该地区太阳能资源丰富，属于太阳辐射一类区，是中国太阳总辐射能量最多的地方之一。
嘉峪关市污水处理厂污泥干化处理规模为30吨/d；结合嘉峪关市当地实际情况，对三种方案进行对比，如下：根据以上论述，确定近期结合嘉峪关市人造林工程，采用污泥干化后作为绿化造林肥料处理的方案（即土地利用）。
2.1工程工艺方案确定目前污泥土地利用主要模式有：自然干化、传统人工污泥干化和太阳能污泥干化。
经过比较，嘉峪关市干旱少雨，太阳能资源丰富，太阳辐射强烈，是中国太阳总辐射能量最多的地方之一，因此非常适合利用太阳能污泥干化技术。
太阳能污泥干化是指利用太阳能为主要能源对污泥进行干化处理。
其工作原理如下：①辐射干化②通过自然循环或通风，将温室内的湿空气排向周围空气并蒸发；③当污泥中的含水率降低，污泥中有机物在有氧的条件下发酵，污泥堆的内部温度的进一步升高，起到加速干化作用。
工作流程如下：太阳能污泥干化与传统的热干化技术相比，其优势在于：①能耗小，运行管理费用低（在无附加除臭系统的条件下，蒸发1 t水耗电量仅为25～30kWh，而传统的热干化技术需耗电为800～1060kWh）；②系统运行稳定安全，温度低，灰尘产生量小；③利用可再生能源太阳能作为主要能源来源，满足可持续发展的需求；④工艺简单，建设周期短。
污泥处置技术干化方案概述随着城市化进程的加速和工业生产的不断扩大，污水处理厂越来越重视污泥的处理，干化处理成为了一种主流的污泥处理方式。
本文将介绍污泥处置技术中的干化方案。
干化技术干化技术是通过将污泥中的水份蒸发掉，使固体体积减小、重量变轻，从而降低处理成本和环境污染，同时产生大量的有机肥料。
干化技术一般分为太阳能干化、机械干化和热泵干化三类。
太阳能干化太阳能干化是利用太阳能进行污泥的蒸发处理。
将污泥置于露天场地，利用阳光和自然风力将污泥进行干化。
太阳能干化具有处理成本低、无污染的特点。
但是其处理周期长，对于污泥含水率高、容积大的污泥无法进行有效处理。
机械干化机械干化是将污泥置于干燥设备中，通过机械手段将水份蒸发掉。
该技术具有高效、产生有机肥料的特点，可以对含水率高、容积大的污泥进行有效处理。
但是机械干化的处理成本较高，一般适用于大型污水处理厂。
热泵干化热泵干化是将污泥置于热泵设备中，利用热泵对污泥进行干化处理。
该技术具有比太阳能干化周期短、比机械干化处理成本低的特点。
并且可以同时进行污泥干化和热能回收利用。
但是热泵干化设备复杂，一般适用于中型污水处理厂。
干化方案选择原则在进行干化方案选择时，一般需要考虑以下几个方面：污泥性状污泥的性状对干化处理方案的选择有很大的影响。
如含水率、容积等因素都会影响干化处理的效率。
对于含水率高、容积大的污泥，一般采用机械干化或热泵干化。
而含水率低、容积小的污泥可以采用太阳能干化或机械干化。
处理成本干化处理的成本包括设备投资、能耗成本和维护成本等。
一般来说，太阳能干化处理成本低，但处理周期长；机械干化投资大但成本低；热泵干化处理成本较低，但设备复杂。
环保要求干化处理的辅机能量来源一般是化石能源，对于环保要求高的场合，可以考虑采用太阳能干化或热泵干化。
结论污泥处置技术中的干化方案很多，选择时需要根据具体情况综合考虑污泥性状、处理成本和环保要求等因素。
在实际操作中要注意设备的维护和运行管理，确保污泥的干化效率和肥料质量。
太阳能在污泥干燥除湿中的应用由于环境问题的加重，污泥的处理问题越来越引起国家的重视，传统的一些污泥干化方式所需的化石燃料已经十分紧缺，所以不再适合进行大量的污泥处理，而太阳能作为一种可再生的清洁能源，不但能提供污泥干燥中所需的热能，而且十分环保，很多国家尤其是欧洲地区利用太阳能对污泥进行干燥除湿已经成为一种潮流。
标签：太阳能污泥除湿干化技术0 引言随着经济的迅速发展，城市的发展也随之加快，但其带来的环境污染问题也越来越严重，据统计，2005年中国城镇污水量超过400亿吨，2006年的污水处理率已达42.5%，2011年更是达到了70%左右，污水处理率越来越高，走向了良性循环，但是大量的污泥淤积使污泥处理成了一个难题。
为了降低成本，就需对污泥进行干燥除湿，将污泥中的液态水分变成蒸汽蒸发到空气中去，此时就需要一定的蒸发驱动力来克服水分的结合力。
目前主要应用的干化方式有两种方式：第一是传统热能污泥干化，第二是太阳能污泥干化。
而常规的污泥干燥机使用蒸汽，大量电热或化石燃料所提供的高耗能，低效率热源，而太阳能以其独有的可再生性，清洁无污染和无需运输的特点，具有一定的经济和社会效应。
太阳能干化技术在欧洲国家已经较为成熟，而在我国利用太阳能干燥除湿也已列入科技攻关计划，国家的重视和投入使该项技术得到迅速的发展。
1 太阳能污泥除湿干燥的原理和运用1.1 原理太阳辐射的能量在污泥表面大量地被吸收，这样使污泥内部相比较于污泥外温度大，同时污泥和周围环境空气之间的水蒸发能力差也会变大，由于温差太大，空气中的水分需尽快从温室释放，这样来保证与空气相反方向的水蒸发能力不会太快上升。
以水雾等形式排出室外，单位时间内向室外排出的水分与季节有关。
在春夏秋季节水分随空气排出的量约占全年总排量的70%，冬季排出水分仅占总量的30%。
据相关组织调查，太阳能可自然干化污泥的量最多可达90%DS。
德国的统计数据显示，仅在太阳能干化的情况下，水蒸发能力平均每年大约为800kg/m。
利用太阳能的污水处理方法污水处理一直是一个全球性的环境问题，影响着人们的生活水平和健康状况。
随着太阳能技术的快速发展，利用太阳能进行污水处理成为了一种可行的解决方案。
本文将探讨利用太阳能的污水处理方法，并介绍其优势和应用前景。
一、太阳能污水处理技术概述太阳能污水处理技术是指利用太阳能作为能源，通过一系列工艺将污水中的有害物质去除，达到净化水质的目的。
这种技术主要包括生物处理、物理处理和化学处理等多种方法的综合应用。
生物处理是太阳能污水处理的核心技术，其利用微生物通过氧化分解有机物，去除水中的有机污染物。
同时，光合作用也是太阳能污水处理中主要利用的过程，通过光合细菌和藻类的作用，进一步降解废水中的有机物。
物理处理主要包括沉淀、过滤和吸附等过程，通过一系列物理过滤和分离的手段，去除废水中的悬浮物和颗粒物，提高水质的清洁度。
化学处理是指利用化学物质对废水进行处理，通过氧化、还原等化学反应，去除废水中的有害物质和污染物。
二、1. 太阳能微生物处理法太阳能微生物处理法是将太阳能与微生物处理技术相结合，利用太阳能的光照和热量为微生物提供适宜的生存环境。
这种方法具有能源可再生、处理效果稳定和设备投入成本低等优势。
首先，通过太阳能光照提高水体温度，利于微生物的繁殖和代谢，促进有机物的降解。
其次，在太阳辐射下，利用光合作用的光合细菌可以吸收废水中的有机物，降低水体的污染程度。
此外，太阳能还可以通过光合细菌产生的氧气提供氧气供氧，促进微生物的生长。
2. 太阳能物理处理法太阳能物理处理法主要通过光照和热量的作用，利用物理过滤和分离的手段去除废水中的悬浮物和颗粒物。
太阳能的能量可以提供废水处理中所需的电力，用于操作滤网、过滤器和分离器等设备。
在太阳光照下，通过设置滤网和过滤器，可以有效地去除废水中的悬浮物和颗粒物。
同时，通过利用太阳能的热量，可以提高废水的温度，促进物理沉淀过程的进行，提高悬浮物和颗粒物的沉降速度，从而达到净化水质的目的。
污泥喷雾干化回转窑焚烧工艺的真实能耗水平一、热平衡的真假1）干燥器耗热量4766300 kJ/h，污泥从含固率20%至75%，蒸发量1833 kg/h，干化净热耗621.1 kcal/kg；2）干化污泥量667 kg/h，湿基热值1500 kcal/kg，添加燃煤112 kg/h，燃煤热值5000 kcal/kg，系统热量总输入1560000 kcal/h；其中，入炉污泥水分167 kg/h的耗热量433300 kJ/h，升水蒸发量热耗621.1 kcal/kg；3）灰渣热损失111427 kJ/h，灰渣量283.8 kg/h；如果灰渣比热容取0.26 kcal/kg.K的话，则灰渣出口温度仅约360度；4）不完全燃烧热损失229299 kJ/h，相当于输入热量1560000 kcal/h的3.5%；5）飞灰量129.7 kg/h，飞灰焓4111 kJ/h，考虑了飞灰温度30度；6）系统散热损失327600 kJ/h，相当于输入热量1560000 kcal/h的5.0%；7）烟气热损失677963 kJ/h，助燃空气量14000 m3/h；作为焚烧工艺的热平衡和物料平衡，缺少了几个最为关键的内容：烟气量、各工艺点的烟气温度。
这种所谓的“热平衡”给出的是热焓分配，而非各工艺点的状态，其目的显然是不想让人了解和校核。
尽管该表在入出口热焓收支上是做平了的，但细究这些数字，我还是发现了几个问题：首先，将灰渣、不完全燃烧损失、飞灰、系统散热等四项去掉，总热量约1403832 kcal/h，除以总水量2000 kg/h，相当于升水蒸发量702 kcal/kg，从蒸发角度来看能耗极低，但这显然不是喷雾干燥所能实现的能耗值（一般均在1200 kcal/kg以上）；其次，以环境温度20度计，干空气量约18060 kg/h；以一种典型的污泥和燃煤性质考虑（见下），要达到助燃空气量14000 m3/h，过剩空气系数需要达到7.1的水平，得到干燥用干烟气量约18700 kg/h，这里所间接透露的过剩空气系数尺度是关键点之一；第三，从飞灰量、灰渣量看，如果剩余物达到413.5 kg/h，占总输入干固体量612 kg/h的67.6%，即可挥发性有机质仅32%，即使考虑3.5%的未燃尽物，这个数字也不太靠谱；当然，热损失也就不着边际；第四，根据间接推知的烟气量，即使假设干燥完毕废气温度是70度的话，该废气所携带的焓也将达1815000 kcal/h，去掉其中水分蒸发的理论焓620 kcal * 2000蒸发量，排出废气焓应在575000 kcal/h以上，但“热平衡”中给出的烟气热损失仅为该值的28%。
新能源与其他能源耗能分析对比
成本单所需费序号能源种类
75%太阳能
429828kcal÷7055kcal/kwh
1与空气能＋
=60.9kwh
25%热泵
429828kcal÷2752kcal/kg
2煤
=156.2kg
429828kcal÷6450kcal/m3
3天然气
=66.64m3
429828kcal÷817kcal/kwh=526.10.8元
4电
kwh
429828kcal÷8670kcal/kg
5柴油锅炉
=49.6kg
以1吨含水80%污泥处理至含水率30%，需要耗费429828kcal的热量为例，通过计算得出以上结论。
需要耗电、燃料
价元）用元）
0.8元
48.72/kwh
0.9元
140.58/kg
3元/m3199.92节能对比☆☆☆
☆☆比煤节能
65.34%比气节能
75.63%比电节能
420.88
88.44%比油节能
464.75
89.52%/kwh
9.37元
/kg
与其他干化设备相比，本系统具有节能、环保、高效、运营成本低、维护费用少等特点，可广泛应用于市政、味精、冶金、造纸、印染、纺织、石油、屠宰、矿山、化工、铸造、电镀、制药等行业，非常适合当今社会的需要。
精心整理污泥干化工艺比较污泥干化（sludgedrying），通过渗滤或蒸发等作用，从污泥中去除大部分含水量的过程，一般指采用污泥干化场（床）等自蒸发设施。
污泥的处理和处置已经成为一个敏感的全球环境问题，污泥干化焚烧可以使污泥的体积减少到最小化（减量90%以上）；可以回收能量，用于污泥自身的干化或发电供热；能够使有机物全部碳化，杀死病原体，使污泥彻底无害化。
但污水处理厂产生的污泥因含水率高，不能简单作为发电燃料应用，污泥要作为发电燃料，必须进行干化处理。
干化了的污泥的处理方法相较于湿污泥也灵活多样，它可以作为辅助燃料与煤混合燃烧，提供热能，做到循环利用，也可作为堆肥的辅料等。
1污泥干化所需能源比较干化的主要成本在于热能，降低成本的关键在于是否能够选择和利用恰当的热源。
干化工艺根据加热方式的不同，其可利用的能源来源有一定区别，一般来说间接加热方式可以使用所有的能源，其利用的差别仅在温度、压力和效率。
直接加热方式则因能源种类不同，受到一定限制，其中燃煤炉、焚烧炉的烟气因量大和腐蚀性污染物存在而难以使用，蒸汽因其特性无法利用。
按照能源的成本，从低到高，分列如下：烟气：来自大型工业、环保基础设施（垃圾焚烧炉、电站、窑炉、化工设施）的废热烟气是零成本能源，如果能够加以利用，是热干化的最佳能源。
温度必须高，地点必须近，否则难以利用。
燃煤：非常廉价的能源，以烟气加热导热油或蒸汽，可以获得较高的经济可行性。
尾气处理方案是可行的。
热干气：来自化工企业的废能。
沼气：可以直接燃烧供热，价格低廉，也较清洁，但供应不稳定。
蒸汽：清洁，较经济，可以直接全部利用，但是将降低系统效率，提高折旧比例。
可以考虑部分利用的方案。
燃油：较为经济，以烟气加热导热油或蒸汽，或直接加热利用。
天然气：清洁能源，但是价格最高，以烟气加热导热油或蒸汽，或直接加热利用。
2污泥干化工艺介绍目前污泥干化的工艺比较多，有带式干化、薄层干化、流化床干化、桨叶式干化等。
太阳能污泥干化技术2009/12/27 14:101国外污泥干化技术的发展状况1. 1国外污泥干化技术的发展动态早在20世纪40年代,日本和欧美就已经用直接加热鼓式干燥器来干燥污泥。
进入80 年代末期,由于污泥在农用、填埋、投海的各种限制条件和不利因素逐渐突出。
同时,由于污泥干化技术的不断改进,设备性能日趋完善,使污泥干化技术在西方工业发达国家得到很快推广。
例如,在20世纪80年代初,欧盟只有数家污水处理厂采用污泥热干化设备处理污泥,但到1994年底已有110家污泥干化处理厂,并且还在逐年增加。
据估计,在未来10年内,欧洲采用热处理的污泥量将翻番。
英国在2001年7月,颁布了第一个与污泥热处理厂设计、运行、管理密切相关的标准《HSE847 /9污泥干燥厂的健康和安全控制》,随着近几年大型污泥干燥厂的投产运行,目前英国污泥干化处理量已达到污泥总量的30%。
而在北美,污泥热干化的市场增速很快,平均年增长率为7% ～10% (同期污泥产量的增加率约为1.5% ) 。
目前在纽约、密尔沃基、波士顿等地都有年设计生产能力在350 000 t干质量以上的大型污泥加热干燥工厂[ 2 ] 。
2欧美常见的污泥干化方法比较目前主要运用的干化模式有: 传统热能污泥干化和太阳能污泥干化。
传统热能污泥干化是指利用污泥热干化集成设备对污泥实现干化处理。
按照热介质与污泥的接触方式, 干化设备又可分为直接干化、间接干化和直接-间接联合式干化等工艺类型。
其中直接加热污泥干化厂最具有代表性的是欧洲最大的污泥干化厂———英国的B ransands (可蒸发水量为7 ×5 000 kg/h) ;间接加热干化厂最具代表性的是西班牙的巴塞罗那(可蒸发水量为4 ×5 000 kg/h) 。
欧美常见的干化工艺一般以转鼓干化、流化床干化、盘式干化为主。
(1)转鼓干化工艺。
以天然气或沼气为能源,以空气为传热介质,湿污泥和部分干化污泥颗粒在混合器中混合,由气流把它带入转鼓干燥器,污泥在转鼓干燥器中随气流以稳定的速度旋转前进,由内筒向外筒转移,污泥逐渐被干化成颗粒。
太阳能污泥干化处理解决方案篇一：利用太阳能处理干化市政污泥参考资料：/篇二：“太阳能”开启污泥处理新模式“太阳能”开启污泥处理新模式据有关数据调查显示，中国国内的污泥无害化处置率不高于30%，污泥的实际处理情况远远不够理想，与污水处理相比效果相差太大。
到底是什么原因导致的那？有人认为是污泥处理占压资金太大，无法承受巨大的资金链；也有人认为是当前的污泥处理技术路线不够成熟??各种问题接踵而至。
山东省禹城市污泥处理中心污泥干化项目由福航环保承建，该项目自与污水厂污泥联动连续运行以来，处理能力稳定可靠，效果优良，项目车间及办公环境清洁舒适，多次接待国内外企事业单位人员及政府领导前来参观，已被市项目部列为“建议向全国推广的示范项目”。
该项目不仅成为全国范围内污泥领域为数不多的达到设计标准、成功运行的示范工程，同时也建立起一种污泥厂与热电厂之间资源循环共享、协同处置的全新模式——“福航污泥干化模式”。
充分体现了目前国家提倡的经济发展和环境保护之间彼此依托、互相推动的循环经济发展模式，实现了良好的社会、经济、环境效益，适合在全国范围内推广。
“福航污泥干化模式”的特点优势详述为以下几点：污泥100%减量化、无害化、稳定化进场污泥通过太阳能干化系统，完全实现了污泥的减量化、无害化、稳定化。
而处理污泥所产生的废水、废气及固体废物均在厂区内进行无害化处理，避免产生二次污染。
能量和资源的循环利用福航太阳能干化系统是太阳能与热泵结合技术污泥干化成套设备。
该系统主要利用太阳能、地热能等清洁能源作为污泥干化处理的热源，借助传统温室干燥技术,结合当代自动化技术的发展,将其应用于污泥处理领域;主要目的是利用太阳能这种清洁能源作为污泥干化的主要能量来源。
首先工业所产生的工业废气、余热可利用于污泥干化系统；其次整个污泥处理的载气、臭气通过除臭系统进行封闭处理；最为重要的是，送至电厂的干污泥，充分利用了污泥的热值，为污泥的资源化利用找到了出路。
污泥干化技术概述要使污泥能够得到更好的处置，含水率必须降到40%～50%，有些处置工艺甚至要求含水率降到20%～30%或更低，这就需要对污泥进行干化处理。
干化是一种污泥深度脱水方式，干化过程是将热能传递至污泥中的水，使水分受热并最终汽化蒸发，以降低污泥的含水率。
利用自然热源（太阳能）的干化过程称为自然干化，使用人工能源作为热源的则称为热干化。
一、污泥干化技术原理根据污泥的干燥特性曲线（图1），污泥干燥过程分为三个区域：首先是湿区，污泥含水率高，在这个区域的污泥能自由流动，能非常容易地流入加热管；然后是黏滞区，在这个区域的污泥含水率为40%～60%，具有黏性，不能自由流动；最后是粒状区，这个区域的污泥呈粒状，容易和其他物质掺混。
图1 污泥的干燥特性曲线当湿物料与干燥介质相接触时，物料表面的水分开始汽化，并向周围介质传递。
根据干燥过程中不同期间的特点，干燥过程可分为两个阶段。
第一个阶段为恒速干燥阶段。
在此过程开始时，由于整个污泥的含水率较高，其内部的水分能迅速地移动到污泥表面。
因此，干燥速率为污泥表面上水分的汽化速率所控制，故此阶段亦称为表面汽化控制阶段。
在此阶段，干燥介质传给物料的热量全部用于水分的汽化，物料表面的温度维持恒定（等于热空气湿球温度），物料表面处的水蒸气分压也维持恒定，故干燥速率恒定不变。
第二个阶段为降速干燥阶段，当物料被干燥达到临界湿含量后，便进入降速干燥阶段。
此时，物料中所含水分较少，水分自物料内部向表面传递的速率低于物料表面水分的汽化速率，干燥速率为水分在物料内部的传递速率所控制。
故此阶段亦称为内部迁移控制阶段。
随着物料湿含量逐渐减少，物料内部水分的迁移速率也逐渐减小，故干燥速率不断下降。
二、干化技术及干化设备1.干化技术（1）直接加热转鼓干化技术图2所示是带返料的直接加热转鼓式干化技术工艺流程。
图2 直接加热转鼓式干化技术工艺流程工作流程：脱水后的污泥进入混合器，按一定比例与返回的干化污泥充分混合，调整污泥的含固率在50%～60%，然后将混合物料输送到转鼓式干燥器中。
太阳能在污泥干化处理中的应用污泥是污水厂污水处理的二次产物，是由多种微生物形成的菌胶团与其吸咐的有机物和无机物组成的集合体，由于其含有大量有机物、氮、磷等营养物质，作为“第二资源”而备受关注。
但是污泥还含有难降解的有机物、重金属、盐类、少量的病原微生物和寄生虫卵等，而且容量大，不稳定，易腐败，有恶臭，如不加处理，任意排放，将引起严重的二次污染。
因此，妥善处理并处置这些污泥才能保证污水厂的效益，保护环境，变废为利。
污水和污泥是解决城市水污染问题两个同等重要又紧密相连的两个系统，污泥处理处置是污水处理得以实施的最终保证。
目前国际国内的主要控制手段包括剩余污泥的减量化、无害化处理以及资源化再利用，处置方式表现在如下几个方面：农用、填埋、焚烧、水体消纳等.利用太阳辐射的热能对污泥进行干燥是目前最节能、最环保、最先进实用的干化方法。
太阳能污泥干化商业化应用最早见于1994年德国IST Anlagenbau GmbH。
近几年,在欧洲尤其在法国和德国,该技术得到了进一步推广和运用，目前，福航太阳能污泥干化系统，在国内外污泥干燥设备中，技术上处于国际先进水平。
福航太阳能污泥干化系统将解决污泥的无害化、减量化、资源化、稳定化等污泥处理世界性难题。
太阳辐射能在黑色污泥表面大量被吸附,导致污泥内部温度升高,污泥和环境空气之间的水蒸发能力差也会相应变大。
空气中的水分必须尽快从干化温室排出,以保证在空气内的反向水蒸发能力不会上升太快。
水分随着空气以水雾等形式排出室外,单位时间内向室外排出的水分与季节有关。
从3月至1月排出的水分约占全年总量70%,而在冬季排出水分约占总量的30%。
太阳能自然干化污泥的最高固含量可达到09%D S以上,这一点与其他热干化工艺没有差别。
德国的统计数据表明,在纯太阳能干化情况下,平均每年水蒸发能力为800kg/m。
太阳能污泥干化原理污泥干化意味着将污泥中的液态水分转化成蒸汽进人空气，为了克服或消除各种水分的结合力,必输入能量形成蒸发驱动力。
污泥喷雾干化回转窑焚烧工艺的真实能耗水平、热平衡的真假1) 干燥器耗热量4766300 kJ/h ，污泥从含固率20%至75% ，蒸发量1833 kg/h ，干化净热耗621.1 kcal/kg ；2) 干化污泥量667 kg/h ，湿基热值1500 kcal/kg ，添加燃煤112 kg/h ，燃煤热值5000 kcal/kg ，系统热量总输入1560000 kcal/h ；其中，入炉污泥水分167 kg/h 的耗热量433300 kJ/h ，升水蒸发量热耗621.1 kcal/kg ；3) 灰渣热损失111427 kJ/h ，灰渣量283.8 kg/h ；如果灰渣比热容取0.26 kcal/kg.K 的话，则灰渣出口温度仅约360 度；4) 不完全燃烧热损失229299 kJ/h ，相当于输入热量1560000 kcal/h 的3.5%；5) 飞灰量129.7 kg/h ，飞灰焓4111 kJ/h ，考虑了飞灰温度30 度；6) 系统散热损失327600 kJ/h ，相当于输入热量1560000 kcal/h 的5.0%；7) 烟气热损失677963 kJ/h ，助燃空气量14000 m 3/h ；作为焚烧工艺的热平衡和物料平衡，缺少了几个最为关键的内容：烟气量、各工艺点的烟气温度。
这种所谓的“热平衡”给出的是热焓分配，而非各工艺点的状态，其目的显然是不想让人了解和校核。
尽管该表在入出口热焓收支上是做平了的，但细究这些数字，我还是发现了几个问题：首先，将灰渣、不完全燃烧损失、飞灰、系统散热等四项去掉，总热量约1403832 kcal/h除以总水量2000 kg/h ，相当于升水蒸发量702 kcal/kg ，从蒸发角度来看能耗极低，但这显然不是喷雾干燥所能实现的能耗值(一般均在1200 kcal/kg 以上)；其次，以环境温度20 度计，干空气量约18060 kg/h ；以一种典型的污泥和燃煤性质考虑（见下），要达到助燃空气量14000 m 3/h ，过剩空气系数需要达到7.1 的水平，得到干燥用干烟气量约18700 kg/h ，这里所间接透露的过剩空气系数尺度是关键点之一；第三，从飞灰量、灰渣量看，如果剩余物达到413.5 kg/h ，占总输入干固体量612 kg/h的67.6% ，即可挥发性有机质仅32% ，即使考虑3.5% 的未燃尽物，这个数字也不太靠谱；当然，热损失也就不着边际；第四，根据间接推知的烟气量，即使假设干燥完毕废气温度是70 度的话，该废气所携带的焓也将达1815000 kcal/h ，去掉其中水分蒸发的理论焓620 kcal * 2000 蒸发量，排出废气焓应在575000 kcal/h 以上，但“热平衡”中给出的烟气热损失仅为该值的28% 。
太阳能微动力污水处理工艺、AO工艺，氧化沟工艺，SBR 工艺、优缺点?太阳能微动力污水处理工艺生活污水含纤维素、淀粉、糖类、脂肪、蛋白质等有机类物质，还含有氮、磷等无机盐类，其BOD5浓度约为：100～250mg/L之间，其生化性较好，通常情况下生活污水的处理都是采用生物处理的方法。
本工程采用太阳能微动力污水处理工艺。
太阳能微动力污水处理技术是以传统“A2/O”工艺为基础，利用太阳能光伏板光电转换技术，为污水处理中的曝气、回流等提供动力。
同时，要求设备运行管理具有智能化，通过远程通信技术，能实现设备的实时在线监控，达到远程控制、无人值守的目的。
同时吸纳“A2/O”工艺中的关键因素，即可结合市政电网也可完全脱离市政电网给系统提供动力，整合开发形成的一种全新工艺，该工艺采用现代先进技术和环保工程的有机结合，从整体上采用了自动化的控制，自动运行，为农村污水处理工程的有效运行提供了有力的支持。
太阳能微动力污水处理技术以太阳能发电为主，市政电网为辅，在阳光充足的时候能为电网供电，在长期阴雨天的情况下，从电网取电，满足系统所需动力要求。
利用太阳能光电转换技术，为农村生活污水处理中的增氧曝气、搅拌、回流等提供动力，实现废水深度可靠处理。
同时，将设备运行管理智能化，远程控制，远程监控，实现无人值守，以适应农村基层缺乏专业技术管理人员的实际情况。
工艺流程说明集中收集而来的污水首先进入污水处理系统内的厌氧池，在厌氧池内污水完成水解酸化过程、产乙酸过程。
通过水解和酸化过程，提高原污水的可生化性，从而减少后续反应的时间和处理的能耗。
经过厌氧池处理的污水进入缺氧池。
缺氧池内利用兼氧微生物来降解废水中的污染物。
从好氧池回流的硝化液含有一定的溶解氧，改变了污水中的溶氧浓度，使污水形成较好的缺氧环境，反硝化菌在缺氧池利用新进入的污水中丰富的有机物作碳源进行反硝化反应，将回流混合液中的大量NO3-N和NO2-N还原为N2释放至空气，实现污水的脱氮。
阳光下的迷失——太阳能污泥干化工艺的真实处理能力与能耗一、又一个“革命性”的技术最近，山东的一家环保公司在各种媒体上对其太阳能干化进行了高强度宣传。
几乎所有的网站、论坛都被该公司的销售员们给做上了小广告。
用“福航太阳能干化”一词上谷歌搜，能搜出88000条来。
多个视频都以一串颇具震撼性的口号开始：“中国污泥干化产业的先驱”、“新能源污泥处理技术的领航人”、“福航环保开创污泥处理产业革命”、“日处理污泥200-2000吨”……该公司的标准版新闻稿称：“福航环保自主研发太阳能与热泵结合技术污泥干化系统”、“利用太阳能作为主要能源，满足可持续发展的需求；耗能小，运行管理费用低，蒸发1t 水耗电量仅为60-80kW·h，而传统的热干化技术需耗电为800-1060kW·h”……总之，这又是一个号称具有“革命性”意义的干化技术！仅凭该文强加给传统热干化离谱的电耗这一点，笔者就对该公司宣传的科学性和可靠性不禁打上了个的问号。
前一时期，笔者已经对几个自称具有“革命性意义”的污泥处理技术进行过剖析，最终发现这类技术其实都名不副实。
过度的不实宣传，是会产生误导的，因为基于信息的不对称性，以“新技术”之名忽悠项目，除了可能给投资者造成损失外，也有违公平竞争的基本原则。
二、国际上太阳能干化的设计参数太阳能污泥干化始于上世纪90年代，有关这一技术的历史，可以参考同济大学顾忠民等《太阳能污泥干化在欧洲的应用》(2008) 一文。
国内对这种技术的研究也是近两年才开始的，同济大学赵磊等《太阳能温室内污泥主要干燥参数的变化》(2009)、同济大学刘敏等《太阳能干燥污泥的中试研究》(2010) 的论文代表了目前的研究成果。
此外，国内已有大约20多个有关太阳能污泥干化的专利。
山东福航的专利是以该公司董事长王某个人名义申报的，这几项专利都是在2010年以后才申请注册的。
国外对太阳能干化的研究比较成熟，提供这种技术的厂家很多，差异性不大，工程上已积累了数十个项目的经验，并已开发了多个数学模型。
从热干化原理来分析，太阳能干化实际上是采用温室原理，在一个相对封闭的空间里，在相对低温下，实现污泥中水分向空气中转移的过程。
它主要利用白天的太阳能来提高干化空气的温度，并辅以其它手段，如辐射加热、地板加热、热空气吹扫、提高通风量等，以有效提高污泥温度，加大污泥表面水蒸气与干化空气之间的蒸汽压差，从而实现污泥干化。
在不采用外来热源的前提下，太阳能干化与热干化相比，电耗要低得多。
但是，它也有一些缺点：占地面积大、干化时间长、干化最终干度有限制（有些季节可能难高于80%）、产品干度受天气影响大，等等。
无需采用化石燃料是它最为突出的优点，但这也是它在可应用性方面存在较大变数的根本原因。
由于太阳能辐射量随地理位置、季节、天气等原因变化，实际运行结果（以每平方米每日的蒸发量计）存在较大波动，这一点也意味着日处理量、干化后污泥含固率方面的波动。
在工程化时，各地实施的条件也会有很大差别。
基于此，这种工艺的应用一般是对处理量、土地资源、日照辐射、废热来源等多种条件的综合比较后才能进行的选择。
1、处理规模和能力德国IST Anlagenbau 公司是世界上最专业的太阳能干化技术提供商之一，目前业绩表上的业绩数量多达59个。
对这些业绩进行简单分析，可以发现以下特点：大于20吨/日的只有3个，占总数的5%；大于10吨/日9个，占15%；小于5吨/日的36个，占61%；介于5-10吨/日之间的11个，占19%。
95%的项目均为20吨/日以下，超过20吨的这三个项目中，两个还是在太阳辐射非常丰富的地区（尼加拉瓜和澳大利亚），一个是因为有辅助热源。
6成以上的项目实际处理量在5吨/日以下。
可以看出，太阳能干化所遇到的第一个瓶颈，应该就是其适合处理的规模偏小。
2、设计蒸发强度对上述业绩按照蒸发强度（每平方米·每小时的蒸发水量，公斤数）进行统计会发现：< 0.100的29个，占49%；介于0.100~0.150之间的22个，占37%；介于0.150~ 0.200之间的5个，占8%；>= 0.200的3个，占5%。
仔细研究这些案例，会发现介于0.100~0.200之间的27个案例（占总数的45%）中有14个是带有辅助加热的。
在蒸发强度上，明显分为两个区：所有不带辅助加热的都在0.100以下；所有高于0.100的，要么带有辅助加热，要么属于太阳能辐射较强的地区。
根据文献，在欧洲中部，每平方米面积的太阳能污泥干化年蒸发量在700~900公斤水，即0.08~0.10 kg/m2.h。
如果有辅助加热措施，可使此蒸发强度提高30%~100%以上。
3、辐射强度辅助加热终归也是有成本的，作为太阳能干化的主要能量来源，太阳辐射强度具有关键意义。
从业绩表中选择一些具有代表性的案例进行分析会发现，这些项目所在地区（德国南部、法国）的全年日均太阳辐射能量都在3000~4500 W/m2.d之间。
这一辐射强度，与我国整个东部地区的辐射强度非常类似。
下面让我们一起看看这些项目的设计参数如何。
位于德国南部的Sierentz，辐射值为3380 W/m2.d。
该项目每年处理1906吨含固率16%的污泥，有效温室面积1920平方米。
以干化后含固率80%考虑，蒸发强度0.091 kg/m2.h，属于不加辅助热源中较高的设计值，折合每吨含固率20%湿泥的面积负荷为1.26 m2/t.a。
位于法国中部的Villefranche-de-Rouergue，辐射值为4160 W/m2.d。
该项目每年处理2400吨含固率16%的污泥，有效温室面积1200平方米。
以干化后含固率80%考虑，蒸发强度0.183 kg/m2.h，属于不加辅助热源的项目中较高的设计值，折合每吨含固率20%湿泥的面积负荷为0.63 m2/t.a，正好是Sierentz的一半。
位于德国南部的Albstadt，辐射值为3360 W/m2.d。
该项目每年处理4200吨含固率35%的污泥，有效温室面积1632平方米。
以干化后含固率80%考虑，蒸发强度0.165 kg/m2.h，但它属于加辅助热源的项目，折合每吨含固率20%湿泥的面积负荷为0.22 m2/t.a，仅是Sierentz项目的不足1/5。
再如位于尼加拉瓜的Managua项目，辐射值为5555 W/m2.d。
该项目每年处理25000吨含固率20%的污泥，有效温室面积20440平方米。
以干化后含固率80%考虑，蒸发强度0.297 kg/m2.h，无辅助热源，折合每吨含固率20%湿泥的面积负荷为0.29 m2/t.a，也仅是Sierentz项目的不到1/4。
不难看出，辐射强度是决定太阳能污泥干化面积的一项重要参数，德国公司的成熟设计经验，为我们判断国内项目提供了重要依据。
三、一个国外案例分析根据Socias <The Solar Drying Plant in Mallorca - The Drying Process in Waste Management>一文对西班牙Mallorca岛太阳能污泥干化项目所提供的数据，按照能量守恒的观点，可将太阳能干燥系统视为一个独立的封闭系，建立一个简化的物质和热平衡模型。
其中，入口焓由湿泥、环境空气、太阳辐射热、辅助热源给热4项构成；出口焓由出口气体、出口干泥、辐射热损失（设5%）等3项构成。
入出口水汽形成物质平衡。
这一分析的目的是观察季节变化可能产生的影响。
分别考察两部分：全年平均值，最冷月值。
假设采用全年平均值时，废热回收的能量恰好被用尽。
项目所在地是地中海中的一个岛，北纬39度左右，全年日均辐射值为4980 W/m2.d，年均气温17.2度。
最冷月为12月，日均辐射值为3100 W/m2.d，日均气温11.7度。
该项目每年处理30000吨含固率27%的污泥，将其干化至含固率70%。
有效温室面积17261平方米。
项目设计的蒸发强度0.122 kg/m2.h，采用废热，通过热风形式，对25%面积的污泥进行辅助加热（即12个温室中的3个，每个回收厌氧消化沼气发电废热能量约250 kW），折合每吨含固率20%湿泥的面积负荷为0.426 m2/t.a。
电能消耗55-60 kW/吨水蒸发量。
太阳辐射有直射和散射之分，光谱、光强受到大气层厚度（即大气质量）、地理位置、所在地的气候和气象、地形地物等的影响，其能量在一日、一月和一年内都有很大的变化，甚至各年之间的每年总辐射量也有较大的差别。
为计算方便，不考虑日照时间，假定相当于温室建筑投影面积内的日均辐射量100%被吸收转变为热能。
根据笔者对一些案例的分析，太阳能干化尽管是一种低温热干化，但仍有部分有机质在干化过程中降解，随着有机质降解，会有部分热量产生。
这一点在文献《太阳能干燥污泥的中试研究》中得到了证实。
假设污泥干基含有机质75%，有机质降解率10%。
单位有机质降解量的产热量为5800 kcal/kg。
当地为典型的地中海气候，取环境空气的相对湿度为60%。
根据文献，太阳能干燥一般可维持温室内的平均温度在30-50度之间。
这里取年均出口气体温度43度，最冷月出口气体温度39度。
计算结果：年平均辐射值下，出口气体的相对湿度为23.2%，太阳辐射以及废热补充能量约3697000 kcal/h。
此时，每平方米有效面积上分摊的排风量为20.7立方米。
假设温室宽度12.5米，高5.5米，则空气流经污泥表面的速度为0.103m/s。
出口气体的含湿量为13 g/kg，每公斤干空气量的除湿量是5g。
在最冷月时，由于太阳辐射量降低，废热量不变的情况下，热能输入不变，如果要维持同样的污泥处理量和蒸发量的话，需要排放的空气能具有更高的单位除湿能力。
也即，如果假设排气温度39度，其相对湿度应上升为31.87%，出口气体的含湿量为15 g/kg，但每公斤干空气量的除湿量增为9g。
在温度降低（从43度降为39度）、干燥推动力降低的情况下，要提升80%的除湿能力，恐怕是难以实现的。
这意味着，在最冷月时，系统的蒸发能力很可能达不到年均值。
减少处理量，降低干化污泥的最终含固率，可能是最冷月的最佳选择。
热能输入不变，假设排气温度39度，相对湿度为23%时，可取得出口气体含湿量10 g/kg、每公斤干空气量除湿量5g的干燥状态值，但此时系统只能完成到含固率47.27%的干燥。
蒸发量降低30%。
当然，夏天当辐射强度高于年平均值时，干燥能力会有大幅度上升。
以这一思路进行分析的结果，太阳能干化在设计参数上的取值就成为一个焦点。
四、一个国内案例的校核南京鑫翔项目是福航极力宣传的一个样板工程。
但网上除了一段视频外，技术数据寥寥无几，基本都是业主发布的新闻稿。
据称，南京鑫翔新型建材有限公司投资4980万元，进行污泥干化制砖，其中设备方面的投入2400万元，日均消耗城市市政污泥300吨（另有500吨/日一说），年产烧结节能保温砖6000万块，可节省制砖原料约80吨，年节约2.2万吨标准煤。
