造纸污泥四轴浆式干化机组KJG-170

污泥干化是为了去除水分，水分的去除要经历两个主要过程：1）蒸发过程：物料表面的水分汽化，由于物料表面的水蒸气压低于介质（气体）中的水蒸气分压，水分从物料表面移入介质。

2）扩散过程：是与汽化密切相关的传质过程。当物料表面水分被蒸发掉，形成物料表面的湿度低于物料内部湿度，此时，需要热量的推动力将水分从内部转移到表面。
 

上述两个过程的持续、交替进行，基本上反映了污泥干化的机理。干化是由表面水汽化和内部水扩散这两个相辅相成、并行不悖的过程来完成的，一般来说，水分的扩散速度随着污泥颗粒的干燥度增加而不断降低，而表面水分的汽化速度则随着干燥度增加而增加。由于扩散速度主要是热能推动的，对于热对流系统来说，干燥器一般均采用并流工艺，多数工艺的热能供给是逐步下降的，这样就造成在后半段高干度产品干燥时速度的减低。对热传导系统来说，当污泥的表面含湿量降低后，其换热效率急速下降，因此必须有更大的换热表面积才能完成最后一段水分的蒸发。
 

污泥干燥中所谓的干化和半干化的区别在于污泥干燥产品最终的含水率不同，这一提法是相对的。“全干化”指较高含固率的类型，如含固率85%以上；而半干化则主要指含固率在50-65%之间的类型。
 

如果说干化的目的是卫生化，则必须将污泥干燥到较高的含固率，最高可能要求达到90％以上，此时，污泥所含的水分大大低于环境温度下的平均空气湿度，回到环境中时会逐渐吸湿。
 

如果说干化的目的仅仅是减量化，则会产生不同的含固率要求。将含固率20%的湿泥干化到90%或干化到60%，其减量比例分别为78%和67%，相差仅11个百分点。根据最终处置目的的不同，事实上要求不同的含固率。比如填埋，填埋场的垃圾含固率平均低于60%，要求污泥达到90%含固率从经济上来讲没有实际意义。
 

所以，将污泥干燥到该处置环境下的平衡稳定湿度，即周围空气中的水蒸气分压与物料表面上的水蒸气压达到平衡，应该是最经济合理的要求。
 

有些污泥干化工艺可以将湿污泥处理至含固率50-65%，而这时的处理量明显高于全干化时的处理量。其原因有两个：

首先，对于干燥系统来说，干燥时间决定了干燥器的处理量。当物料的最终含水率较高（所谓半干化）时，蒸发相同水量的时间要少于最终含水率高的情况（所谓全干化），单位处理时间内可以有更高的处理量。
 

其次，污泥在不同的干燥条件下失去水分的速率是不一样的，当含湿量高时失水速率高，相反则降低。大多数干化工艺需要20－30分钟才能将污泥从含固率20％干化至90％。