空气源热泵干化应用于污泥减量化研究初探

空气源热泵干化应用于污泥减量化研究初探6566能源技术0引言污泥处置方式有填埋、土地利用、干化焚烧和协同焚烧[1,2]。填埋法仍是我国污泥的现阶段主要的处置方式[3,4,5]，目前市场份额占比约65%，技术成熟，但填埋场库容有限；在土地资源紧张地区被作为一种应急手段，未来不可持续。污泥土地利用首先要对污泥进行稳定化处理，与土地利用对应的处理工艺包括好氧堆肥、厌氧消化（含热水解）的处理技术，目前在华北地区应用较多，市场份额约占15%。污泥焚烧（包括污泥掺烧）是最彻底的一种处置方式，目前市场份额约占11%，而在日本和德国污泥焚烧规模占比约68%和52%。但由于国内污泥热值低，相当于日本和德国1/3~1/2，焚烧必须对污泥进行干化[6]。但是利用热干化往往需要配套蒸汽和周边余热资源，利用外部热源导致干化价格较高，项目直接运行成本较高。实践表明，污泥减水减量化是打通污泥资源的关键前提，当前污泥处置遭遇瓶颈与污泥减量化不足、传统技术装备相对落后密切相关，亟需技术升级和突破。本文从污泥减量化角度出发，探讨空气源热泵应用于污泥减量化的可行性。1简介空气源热泵干化是一种新型的干燥技术，目前主要应用于木材、烟草、食品等行业的物料干化。空气源热泵干化利用逆卡诺原理[7,8]，回收空气中水份凝结的潜热以对循环空气再加热的一种装置。空气源热泵干化系统中主要存在两个循环，详见附图1。其一是制冷循环，制冷循环是指内部的制冷剂经过压缩机压缩做功后转变为高温高压气体，在冷凝器内放热后进入蒸发器，在蒸发器内吸收干燥箱体内的水蒸气热量进入下一个循环；其二是湿空气循环，进入干燥箱内的干热空气经过与物料直接接触后，吸收物料中的水分降低温度，在蒸发器内与制冷剂间接接触，温度降低从而去处湿空气中的水分，最后与冷凝器间接接触吸收热量提高温度，再次进入干燥箱体内。空气源热泵干燥系统由蒸发器、压缩机、冷凝器、膨胀阀、循环风机和干燥室等组成，见图1。空气源热泵干化应用于污泥减量化研究初探何志锋1,安平林2,袁博威2,牛涛2,梁华杰2,李根峰3（1.江苏通用环境工程有限公司,江苏无锡214200;2.中国光大水务有限公司,广东深圳518000;3.光大水务运营（新沂）项目有限公司,江苏徐州221000）摘要：长期以来，污泥减量化是污泥处理处置的关键难点之一。传统的深度脱水方式不仅减量化程度低、需要添加矿物而且最终只能去