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污泥中含有大量有机组分，干燥污泥中有机质含量一般在50-70%，其热值较高。因此可提供大量能量，使污泥干燥和自燃。但当污泥不符合卫生要求，有毒物质含量高、不能作为农副业肥与饲料时，或污泥自身的燃烧值高，可任意自燃并可以燃烧热量发电时，可考虑采用污泥焚烧。

目前常用的污泥焚烧设备有回转焚烧炉、多段焚烧炉和流化床焚烧炉等。其中回转焚烧炉以其较高的处理率应用非常广泛。

在污泥焚烧中，常用逆流回转炉。炉体内壁衬以重型硬面耐火砖并设有径向炒板，促使污泥翻动。炉体的进料端比出料端略高，炉身具有一个倾斜度，炉料可以沿炉体长度方向移动。回转炉的前段约1/3炉长长度为干燥带，后段约2/3炉长长度为燃烧带。

回转炉投入运转之前，先用是由气或燃料油燃烧预热炉膛，然后投入脱水后的污泥饼。污泥从炉体高端进入，从低端排出，燃料油从低端喷入，因此低端始终具有最高温度，而高温端温度较低。随着炉体转动，污泥从高端缓缓流向低端。首先在干燥带内，污泥进行预热干燥，达到临界含水率10%-30%后，污泥的温度和热气体的湿球温度一样约160℃，进行恒速蒸发，然后温度开始上升，达到着火点，在燃烧带内径干馏后的污泥着火燃烧，污泥颗粒粒径约3-10尘颈苍时，其燃烧受内部扩散控制，所以，气体和颗粒的相对速度越大或灰尘超薄，燃烧速度越快。燃烧区温度可达700-900℃。

回转窑式焚烧炉对污泥数量和性状变化适应性强，温度容易控制，可以进行稳定焚烧，污泥与燃气逆流移动，能够充分利用燃烧废气显热，故而可提高其处理率。