關(guān)于利用陶粒回轉(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(huì)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(dòng)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(dòng)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?;剞D(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(dòng)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(dòng)調(diào)節(jié)裝置及工藝數(shù)據(jù)的儲(chǔ)存功能以保證燒成的自動(dòng)化及優(yōu)化控制,有效的降低了人工費(fèi)用?;剞D(zhuǎn)窯采用2.6米*64.6米的雙筒啞鈴型陶粒回轉(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
[Page]
設(shè)備選型:
(1)陶?;剞D(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??梢员WC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(dòng)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(dòng)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(dòng)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(dòng)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(huì)。
(7)智能自動(dòng)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(chǔ),溫度自動(dòng)控制調(diào)節(jié),可根據(jù)最佳的工藝參數(shù)進(jìn)行自動(dòng)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(dòng)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
編輯:陳宗勤
監(jiān)督:0571-85871667
投稿:news@ccement.com