污泥干化制磚技術(shù)
（山東福航新能源環(huán)保股份有限公司Tel: 400 0534 995）
孫紅波 李科 魏青亮
摘 要：當前窯爐制磚工藝仍以傳統(tǒng)的黏土配料燒制為主，主流工藝為：將黏土、粉煤灰、頁巖等按一定比例添加后，通過破碎系統(tǒng)破碎呈粉末狀，將水按比例添加攪拌均勻后進行陳化，陳化好的原料送入制磚機進行壓制成型，經(jīng)自動碼垛后進入窯爐燒制成品。此生產(chǎn)過程需消耗大量資源及能源，成品燒制需煤粉燃燒產(chǎn)生大量高溫煙氣進行焙燒，為保證成品磚質(zhì)量窯爐內(nèi)煙氣降低到一定溫度后需引出窯爐，引出窯爐后的高溫煙氣溫度約300℃，為保證廠區(qū)尾氣處理系統(tǒng)的安全及使用壽命，煙氣需要冷卻塔降溫至約100℃，再進入尾氣處理系統(tǒng)，這樣大量熱量被白白浪費掉。
為充分利用能源，節(jié)約生產(chǎn)成本，在窯爐高溫煙氣可接入的廠區(qū)采用太陽能與窯爐余熱綜合利用對廠區(qū)所在地的市政或生活污泥進行集中干化處理，干化后的污泥含水率大大降低，可作為制磚原材料進行資源化利用，該技術(shù)是在當前太陽能污泥干化的基礎(chǔ)上，通過開發(fā)窯爐余熱熱能共同加速污泥內(nèi)水分的蒸發(fā)；該工藝符合國家節(jié)能減排的政策，在減少能源浪費的同時，還能實現(xiàn)資源的更大價值的利用，滿足可持續(xù)發(fā)展要求，對建設(shè)地起到良好的環(huán)境效益；該技術(shù)工藝以運行成本低、操作簡單、污泥含水率低、維護保養(yǎng)容易等特點，得到市場的廣泛認可。
關(guān)鍵詞：窯爐余熱；太陽能；污泥干化；制磚原材料；成品磚；
1、概述
1.1技術(shù)介紹
太陽能與窯爐余熱綜合利用污泥干化制磚技術(shù)是以太陽能與窯爐余熱為熱源，對建設(shè)地的市政或生活污泥進行低溫干化。該工藝借助傳統(tǒng)太陽能溫室保溫除濕技術(shù)，結(jié)合自動化遠程控制技術(shù)，實現(xiàn)對污泥的干化處理，干化后的污泥含水率大大降低，進行粉碎后按一定比例添加作為制磚原材料，循環(huán)后的煙氣溫度降低至100℃以下，可直接進入尾氣處理系統(tǒng)處理達標排放，干化過程中車間內(nèi)產(chǎn)生的氣體經(jīng)管道集中收集后送入除臭慮塔內(nèi)處理達標排放，產(chǎn)生的廢水可回流作為制磚用水，整個過程采用遠程自動化控制，無需人員進入現(xiàn)場操作，避免職業(yè)病的發(fā)生，實現(xiàn)生產(chǎn)的閉環(huán)循環(huán)。
1.2技術(shù)優(yōu)勢
與傳統(tǒng)的污泥干化處理工藝相比，其主要優(yōu)點是：
1、系統(tǒng)利用窯爐余熱為主要熱源對污泥進行干化，以廢制廢，屬國內(nèi)首創(chuàng)；
2、系統(tǒng)可解決周邊市政、企業(yè)等一般固廢處理需求，有效改善生態(tài)環(huán)境；
3、系統(tǒng)運營成本低，污泥處理成本僅為10-30元/噸，經(jīng)濟效益顯著；
4、系統(tǒng)自動化程度高、操作簡單，安全穩(wěn)定使用壽命長；
5、系統(tǒng)配有除臭設(shè)施，干化后的氣體集中處理，達標排放，無二次污染；
6、系統(tǒng)可實現(xiàn)對干化污泥建材利用，實現(xiàn)了污泥的資源化處置；
7、項目利用清潔能源與工業(yè)余熱為熱源降低污泥含水率，同時利用污泥中的熱值做為助燃制磚，符合國家相應(yīng)節(jié)能減排政策，滿足可持續(xù)發(fā)展的要求；
2、工藝系統(tǒng)組成及原理分析
2.1工藝系統(tǒng)組成
1、濕污泥輸送系統(tǒng)
2、太陽能干化溫室系統(tǒng)
3、窯爐余熱循環(huán)供熱系統(tǒng)
4、全自動翻拋布料系統(tǒng)
5、干料收集輸送系統(tǒng)
6、原料粉碎、配料成型系統(tǒng)
7、窯爐焙燒系統(tǒng)
8、尾氣及臭氣處理系統(tǒng)
9、自動化遠程控制系統(tǒng)
2.2工藝原理分析說明
濕污泥（含水率60%-80%）經(jīng)濕泥輸送系統(tǒng)設(shè)備送入太陽能干化溫室，經(jīng)全自動攤鋪布料系統(tǒng)進行自動下料、自動布料、翻拋、平移，并在太陽輻射能及底部窯爐余熱平臺的作用下水份不斷蒸發(fā)，污泥含水率降至約30%后經(jīng)干料輸送設(shè)備送入原料陳化車間進行陳化。陳化好的干污泥與頁巖等配料混合后進行粉碎制磚，磚坯進入窯爐高溫焙燒成品磚，制磚過程中持續(xù)產(chǎn)生的高溫余熱則通過風機引出進入散熱平臺對污泥進行烘干，循環(huán)后的煙氣溫度降低到100℃左右，經(jīng)引風機送入廠區(qū)末端尾氣處理系統(tǒng)進行處理達標排放，干化過程中車間內(nèi)產(chǎn)生的少量臭氣經(jīng)過收集管道集中收集后送入除臭慮塔進行處理，經(jīng)過濾、噴淋水洗、生物分解等一系列處理將臭氣分子進行降解為二氧化碳、水等無害物質(zhì)，實現(xiàn)氣體達標排放，生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水可循環(huán)用于制磚生產(chǎn)用水，真正實現(xiàn)廢棄物的資源化利用，產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。
3、生產(chǎn)工藝流程
3.1工藝流程圖
太陽能與窯爐余熱綜合利用污泥干化制磚工藝流程圖
3.2工藝流程說明
外運濕污泥→濕污泥輸送系統(tǒng)→太陽能溫室系統(tǒng)與余熱干化平臺系統(tǒng)→全自動攤鋪布料機系統(tǒng)→干料收集系統(tǒng)→原料粉碎、配料、成型系統(tǒng)→窯爐焙燒系統(tǒng)→成品磚。
（1）濕污泥輸送部分可由濕污泥料倉及污泥輸送皮帶系統(tǒng)組成，污泥通過螺旋輸送機、斜皮帶機、布料皮帶輸送機和犁式卸料器將污泥均勻輸送至各攤鋪布料機的中轉(zhuǎn)料倉，皮帶機污泥輸送具有操作簡單，效率高的優(yōu)點，也可采用污泥柱塞泵輸送，此方式封閉性好適用于含水率高的污泥輸送。
（2）太陽能溫室系統(tǒng)由溫室主體、冷凝水收集、頂通風系統(tǒng)組成。溫室為四頂尖主動式太陽能溫室，主骨架、各構(gòu)件及連接件均為熱鍍鋅材料，頂部及四周覆蓋中空陽光板，透光率≥80%，可有效吸收太陽輻射能并持續(xù)保溫，頂通風為頂部設(shè)有天窗用于除濕換氣，該干化車間保溫除濕效果明顯，為污泥干化提供能量。
（3）全自動攤鋪布料機系統(tǒng)由螺旋下料機、刮板平移換向系統(tǒng)、物料翻拋系統(tǒng)、濕料強通風系統(tǒng)組成，其原理是通過螺旋喂料機控制物料均勻下料，通過刮板使物料逐漸向一側(cè)移動，將物料均勻得攤鋪到干化平臺上；通過翻拋系統(tǒng)不斷翻新物料上表面，濕料強通風系統(tǒng)增大污泥表面的空氣流動，從而不斷提高濕物料干化速度。
（4）余熱散熱平臺部分由余熱輸送管路、引風機、鋼板散熱平臺組成。高溫余熱經(jīng)引風機通過輸送管路定量輸送至鋼板散熱平臺底部的循環(huán)煙道，高溫余熱呈迂回狀緩慢通過煙道，通過熱傳導(dǎo)為平臺上方攤鋪的污泥干化提供能量，增加水分蒸發(fā)速率，干化平臺由鋼板鋪設(shè)而成，鋼板傳熱系數(shù)高，效率高，使得污泥獲得更均勻的熱量，從而加速水分的蒸發(fā)。
（5）干料收集輸送系統(tǒng)是由室內(nèi)干料收集皮帶機、干料集中收集皮帶機和干料輸送斜皮帶機組成，將處理后的污泥集中收集輸送至陳化車間內(nèi)存放。
（6）原料粉碎、配料、成型系統(tǒng)是由粉碎機、配料機、制磚機組成，干化后的污泥含水率大大降低，性質(zhì)穩(wěn)定，經(jīng)粉碎機粉碎后與制磚原材料按10%-20%的比例進行配料，最后進入制磚機壓制成品磚。
（7）成品磚經(jīng)碼垛后進入窯爐焙燒系統(tǒng)高溫燒制成品磚，期間持續(xù)產(chǎn)生高溫余熱進入干化車間底部干化平臺內(nèi)進行閉環(huán)循環(huán)，循環(huán)后的余熱溫度降低可直接進入窯爐尾氣處理系統(tǒng)處理達標排放，干化過程中車間內(nèi)產(chǎn)生的氣體經(jīng)管道集中收集送入配套生物除臭系統(tǒng)內(nèi)處理達標排放。
（8）自動化遠程控制系統(tǒng)實現(xiàn)了集中控制方式，操作人員可通過現(xiàn)場監(jiān)控攝像頭實時掌握現(xiàn)場情況，實現(xiàn)一人操控即可實現(xiàn)污泥上料-攤鋪干化—干料收料—粉碎、配料、成型-窯爐焙燒整個污泥污泥處理過程，降低干化生產(chǎn)人力投入。
4、工程案例
浙江某太陽能與窯爐余熱綜合利用污泥干化制磚項目（參觀熱線：4000534995）
本項目建設(shè)在制磚企業(yè)生產(chǎn)廠區(qū)內(nèi)，可用高溫煙氣量約100000m³/h，溫度300℃左右，日處理150噸市政污泥，含水率由70%降至40%，干化后的污泥量為75t，按10%-20%的添加比例計算可日生產(chǎn)成品磚約10萬塊，日節(jié)約黏土、粉煤灰、頁巖等原材料成本約10000元，經(jīng)濟效益可觀，同時解決了當?shù)匚勰嗵幚黼y題，為當?shù)丨h(huán)境質(zhì)量提升做出貢獻，得到當?shù)卣年P(guān)注，成為當?shù)氐臉藯U企業(yè)。
尾氣處理
外運污泥上料 溫室及地面加熱 攤鋪翻拋
干污泥輸送
成品磚 窯爐焙燒 與黏土、煤灰、配料成型
污泥干化制磚生產(chǎn)工藝流程
5、結(jié)束語
隨著科技的發(fā)展，太陽能作為可再生清潔能源越來越成為人們開發(fā)和利用的重要資源，高溫煙氣的余熱被排放到大氣中，造成嚴重能源浪費且給環(huán)境帶來嚴重負擔。將窯爐余熱資源循環(huán)利用，即解決了污泥干化能量不足的問題，同時也減輕了資源的浪費和對建設(shè)地環(huán)境的壓力。太陽能與窯爐余熱綜合利用污泥干化制磚技術(shù)實現(xiàn)了開發(fā)和利用太陽能與工業(yè)余熱資源相結(jié)合的全新生產(chǎn)模式，使能源得到充分利用，帶來巨大的經(jīng)濟效益和環(huán)境效益，勢必成為未來制磚行業(yè)的主流工藝。（交流熱線：4009621995）
