關(guān)于利用陶?；剞D(zhuǎn)窯處理城市污泥生產(chǎn)建筑陶粒的工藝及設(shè)備的探討

  在目前我國重水輕泥的大環(huán)境下,我國城鎮(zhèn)生活污水處理廠產(chǎn)生大量污泥仍采用填埋的方式,還普遍還未得到有效處理，必將成為環(huán)境安全和公眾健康的威脅，影響國家節(jié)能減排、綜合利用不可再生的有限資源、發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略實(shí)施的直接效果。利用城鎮(zhèn)生活污水處理廠的污泥為摻配料生產(chǎn)陶粒，不僅能為城市、鄉(xiāng)鎮(zhèn)住房建設(shè)提供新型、高效、安全、經(jīng)濟(jì)、耐用的節(jié)能型綠色建筑材料，同時(shí)還為城市、鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活廢棄物無害化、減量化、資源化、安定化最終處理處置找到了出路，為社會減輕環(huán)境壓力，符合國家低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展長遠(yuǎn)戰(zhàn)略方針。

  我公司在大量實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上按照環(huán)保企業(yè)的要求結(jié)合陶粒生產(chǎn)的需求。對陶粒原料的制備系統(tǒng)做了必要的改良,使其在生產(chǎn)過程中不產(chǎn)生二次污染，整個(gè)系統(tǒng)在一個(gè)密閉的環(huán)境中運(yùn)行，同時(shí)對污泥在陶粒原料中的摻量也做了大量的實(shí)驗(yàn)：根據(jù)污泥的來源及其化學(xué)成分的變化，污泥干基加入量為原料配比的不大于12~15%為合適，換算成含水80%的污泥加入量為60~75%。入窯原料的含水率為60%以下；同時(shí)根據(jù)污泥的特點(diǎn)，我們先將陶粒主原料和部分污泥進(jìn)行配比攪拌后陳化，這時(shí)的加入污泥量為實(shí)際加入量的40~50%以防止污泥發(fā)酵產(chǎn)生臭氣的散發(fā)污染環(huán)境，工業(yè)廢渣則可提前加入進(jìn)行攪拌并陳化。污泥在投料生產(chǎn)時(shí)按比例加入到第一級攪拌機(jī)內(nèi)與陳化后的主原料進(jìn)行充分的攪拌后進(jìn)入第二級雙軸捏合機(jī)再次攪拌，以保證原料的均勻性。由于污泥在其脫水過程中加入了大量的石灰，因此污泥二次的加入總量以保證陶粒原料中的二氧化鈣的含量小于2%較為合適，如大于2%，則加大第一次的配比量。污泥采用泵送系統(tǒng)卸車進(jìn)入中間的緩沖罐，整個(gè)系統(tǒng)完全封閉保證無氣體泄漏。與陶粒原料充分?jǐn)嚢韬筮M(jìn)入移動式全封閉無軸螺旋輸送機(jī)入窯。在干燥窯內(nèi)完成制粒、干燥后進(jìn)入煅燒窯進(jìn)行燒成，燒成后的陶粒由豎式冷卻機(jī)冷卻到100度以下篩分后至產(chǎn)品堆場，用半自動計(jì)量包裝包裝，包裝與裝車同步進(jìn)行。

  本系統(tǒng)采用目前先進(jìn)的窯內(nèi)制粒陶?；剞D(zhuǎn)窯，其熱能的利用效率遠(yuǎn)高于目前國內(nèi)大量使用的陶?；剞D(zhuǎn)窯，可以確保物料在干燥窯內(nèi)完成制粒干燥整個(gè)過程，配套的豎式冷卻機(jī)，可以使燒成后陶粒自帶的熱量以熱風(fēng)的形式入窯完全利用，降低了燃料的消耗。干燥窯內(nèi)熱交換器及制粒系統(tǒng)的獨(dú)特的設(shè)計(jì)使熱交換效率明顯提高，大幅度降低了尾氣的排放溫度，設(shè)計(jì)尾氣的排放溫度為160度，實(shí)際尾排溫度為120度以下，遠(yuǎn)低于目前國內(nèi)使用的陶粒回轉(zhuǎn)窯大于250度的尾排溫度,節(jié)能效果十分明顯。

  我公司在河源中滔環(huán)保公司河源固廢中心建設(shè)的建成國內(nèi)第一條全國產(chǎn)化的窯內(nèi)制粒生產(chǎn)線采用以下的原料配方生產(chǎn)輕質(zhì)建筑陶粒：

  （1）鐵礦尾泥（Fe₂O₃含量為27.8% ，含水率為35%）20%

  （2）粘土（山泥）40%

  （3）陶瓷拋光渣（陶瓷地板磚廠廢渣）35%

  （4）污泥（印染污泥含水50%）5%

  原料在配好后在陳化庫陳化10天進(jìn)一步脫水、均化以保證陶粒燒成的效果。原料成本為：鐵礦尾泥90元/每噸*20%=18元，粘土15元/每噸*40%=6元，陶瓷拋光渣-45元/每噸*35%=-15.7元，污泥-250元/每噸*5%=-12.5元，實(shí)際配料成本為：18+6+-15.7+-12.5=-4.2元/每噸。實(shí)際投料量為7噸/每小時(shí)。每天約為168噸，原料收益為705.6元。

  采用1.9米*44.6米的雙筒啞鈴型陶粒回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)，陶粒燒成溫度為1150度。燃料的消耗量為14噸/24小時(shí)。陶粒產(chǎn)品的粒徑的分布;4~8占30%。8~12占25%，12~16占30%，陶粒產(chǎn)品的抗壓強(qiáng)度為2.25Mpa，容重為458公斤/立方米。日產(chǎn)量大于220立方米。操作人員為每班5人（包括操作工人2人，日常維護(hù)人員1人，鏟車司機(jī)1人，燃料上料工人1人。）

  在河源固廢中心曾創(chuàng)造過連續(xù)投料（污泥含水率82%）10噸/每小時(shí)的生產(chǎn)紀(jì)錄。此時(shí)原料消耗為每天12噸，產(chǎn)品為燒結(jié)料。

  我公司在為河源固廢中心設(shè)計(jì)的陶粒生產(chǎn)線的基礎(chǔ)上做了大量的改進(jìn)和創(chuàng)新。提高了設(shè)備的自動化水平。對其配套設(shè)備進(jìn)行了更新改造，提高了使用的可靠性，降低了設(shè)備的故障率。特別是燒成的控制系統(tǒng)增加了燒成溫度智能自動調(diào)節(jié)裝置及工藝數(shù)據(jù)的儲存功能以保證燒成的自動化及優(yōu)化控制，有效的降低了人工費(fèi)用。回轉(zhuǎn)窯采用2.6米*64.6米的雙筒啞鈴型陶?；剞D(zhuǎn)窯，設(shè)計(jì)日處理污泥為350噸，陶粒日產(chǎn)大于360立方米。目前正在中滔環(huán)保清遠(yuǎn)綠由公司內(nèi)安裝。2015年底完成，2016年三月進(jìn)行調(diào)試生產(chǎn)。由于該設(shè)備對操作人員的操作水平要求較高為了替中滔環(huán)保公司培訓(xùn)合格的操作人員，暫定由衡陽綠陶環(huán)保陶粒設(shè)備公司負(fù)責(zé)運(yùn)營一年。

  中滔環(huán)保清遠(yuǎn)綠由公司陶粒生產(chǎn)線設(shè)備配置表

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  設(shè)備選型：

  （1）陶粒回轉(zhuǎn)窯：根據(jù)實(shí)際的場地情況和用戶的對生產(chǎn)要求，我公司專門為其進(jìn)行設(shè)計(jì)，回轉(zhuǎn)窯斜度為3.5%，采用ɸ2.6米*22米的煅燒窯，煅燒區(qū)間為窯口1.5米--6米，煅燒窯的調(diào)速范圍0-8轉(zhuǎn)/每分鐘；ɸ1.9/ɸ2.6米*42.6米干燥窯，物料停留時(shí)間為70分鐘。干燥窯調(diào)速范圍為0--4轉(zhuǎn)/每分鐘，煅燒窯內(nèi)裝有楊料及物料回流裝置，干燥窯內(nèi)裝有大量多種的熱交換器和制粒裝置，該裝置根據(jù)區(qū)間的溫度變化采用不同的金屬材質(zhì)，其中包含2520耐熱鋼。

  （2）豎式分層冷卻機(jī)：為了節(jié)約能源，降低能耗，保證陶粒產(chǎn)品的質(zhì)量，我們采用了分層豎式冷卻機(jī)，其冷卻原理為：利用陶粒冷卻產(chǎn)生的熱空氣對陶粒進(jìn)行初步冷卻，后再進(jìn)一步與冷空氣進(jìn)行熱交換，利用空間和時(shí)間來保證出料的溫度低于100度，全系統(tǒng)為封閉運(yùn)行。可以保證熱量流失最小化。為了降低能耗提高能源的利用效率，我公司將在其基礎(chǔ)上，開發(fā)新一代的陶粒冷卻技術(shù)和裝備。

  （3）移動無軸入窯螺旋：由于污泥在含水率45-50%的狀況下其粘性最大，為保證物料輸送的可靠在實(shí)踐的基礎(chǔ)上我們選用了無軸入窯螺旋輸送機(jī)，采用移動的目的是為了保證窯內(nèi)制粒系統(tǒng)維修進(jìn)出干燥窯的便利。

  （4）雙軸差速攪拌機(jī)：是我公司在借鑒國外產(chǎn)品的基礎(chǔ)上自行開發(fā)的攪拌效率較高的帶排石裝置的新型粘土攪拌設(shè)備，其最大的特點(diǎn)是攪拌效率高達(dá)90%以上，同時(shí)可以排出泥土中的石塊，避免攪拌刀片的斷損。

  （5）雙軸捏合機(jī)：其工作原理與雙軸差速攪拌機(jī)相似，其一般安裝在雙軸差速攪拌機(jī)之后起二級攪拌作用，其與雙軸差速攪拌機(jī)差別是減小了電機(jī)功率，無排石裝置。

  （6）計(jì)量包裝系統(tǒng)：采用PLC可編程控制氣動元件，實(shí)現(xiàn)包裝的精確計(jì)量，包裝速度快，每5秒可包裝二袋?？p包輸送機(jī)封袋輸送，大大降低了勞動強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)了包裝裝車的同步進(jìn)行。避免了因人工包裝產(chǎn)生的數(shù)量誤差的而引起的不必要的誤會。

  （7）智能自動化控制系統(tǒng)：全線采用電視監(jiān)控，可實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場和遠(yuǎn)程控制，工藝參數(shù)可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲，溫度自動控制調(diào)節(jié)，可根據(jù)最佳的工藝參數(shù)進(jìn)行自動生產(chǎn)（即傻瓜式生產(chǎn)），大型的液晶顯示屏可以實(shí)時(shí)顯示生產(chǎn)的全部數(shù)據(jù)及設(shè)備的運(yùn)行動態(tài)。

  （8）多通道燃燒器：為適應(yīng)多種燃料，我們采用了五通道燃燒器，采用柴油高壓電子點(diǎn)火，生物裂解氣、地溝油、粉狀燃料混合或單獨(dú)燃燒，火焰形態(tài)的可及時(shí)調(diào)整的多通道燃燒器。

  河源生產(chǎn)線圖片

  清遠(yuǎn)生產(chǎn)線圖片