造紙污泥太陽能干化處理工藝設(shè)計(jì)

時(shí)間：2015-04-29作者：上海博取儀器有限公司瀏覽：56

摘要:太陽能作為一種清潔能l，將其應(yīng)用在造紙污泥千化中，與傳統(tǒng)干化工藝相比具有能耗低、無污染、運(yùn)行*廉、操作簡(jiǎn)單、運(yùn)行安全穩(wěn)定、干化后的污泥仍保留原有的**等特點(diǎn)。本文以某造紙污泥的干化為例，介紹了該工藝的工作原理及流程，工藝單元設(shè)計(jì)等。
      關(guān)鍵詞:造紙污泥;太陽能千化;工藝設(shè)計(jì)

    0、引言
     隨著造紙工業(yè)的發(fā)展，造紙廢水產(chǎn)量逐年加大，廢水處理過程中污泥產(chǎn)量亦日益增加。而造紙污泥造成的環(huán)境問題日益顯露出來，如易腐爛、有惡臭、不便于運(yùn)輸、處置難度大等，因此必須對(duì)污泥進(jìn)行減量化、穩(wěn)定化、無害化和資源化等處理。目前造紙廢水處理站一般對(duì)污泥進(jìn)行了濃縮脫水處理，但往往達(dá)不到后續(xù)利用或深度處理的要求，污泥的含水率仍較高、體積較大，不僅增加了運(yùn)輸難度，而且給后續(xù)的污泥處置帶來較大的不便。這些日益**的問題，使實(shí)現(xiàn)污泥千化/減量化變得較加迫切。
     太陽能是一種清潔、安全、廉價(jià)、可再生的綠色能源，取之不盡用之不竭。我國有豐富的太陽能資源，大約2/3國土的太陽能年輻射量接近或**過5000MJ/m2，相當(dāng)于目前全年的煤、石油、天然氣和各種柴草等全部常規(guī)能源所提供能量的2000多倍。利用太陽能對(duì)污泥進(jìn)行干化處理具有節(jié)能降耗和減碳的現(xiàn)實(shí)意義。本文基于海南省某紙漿企業(yè)的造紙污泥資源化處置過程中的減量化要求，參照太陽能干化技術(shù)在其他行業(yè)的應(yīng)用，詳細(xì)介紹了該企業(yè)造紙污泥處置過程中的溫室型太陽能干化工藝。
    1、造紙污泥特性
     1. 1造紙污泥的來源
     本工程涉及污泥主要來源于兩部分:其一為該企業(yè)廢水處理單元產(chǎn)生的初沉污泥、生化污泥及化學(xué)污泥。其二為在建的文化紙生產(chǎn)線預(yù)計(jì)產(chǎn)生的污泥。

     1. 2造紙污泥的處理規(guī)模與干化目標(biāo)
     根據(jù)業(yè)主提供的資料，產(chǎn)自廢水處理單元的初沉污泥和生物污泥共計(jì)為355噸/天，含水率80%;來自文化紙生產(chǎn)線的污泥約為260噸/天，含水率約70%。
     綜上，本設(shè)計(jì)處理規(guī)模按照700噸/天(含水率80%)考慮。

     本設(shè)計(jì)要求干化處理后污泥含水率降至50%。
    2、溫室型太陽能污泥干化新工藝介紹
     2. 1溫室型太陽能干化工作原理
     將機(jī)械脫水后(含水率約為80%)的污泥放置于溫室中，利用太陽能蒸發(fā)污泥中的水份，即可獲得40-50%的干化污泥，脫水后的污泥在溫室中主要存在兩種千化工藝(1)輻射千化。太陽能污泥干化系統(tǒng)以干燥的空氣作為熱載體，直接將太陽能轉(zhuǎn)化為熱能，儲(chǔ)存在空氣中使空氣溫度升高，用熱空氣使污泥溫度升高，使其內(nèi)部水分得以向周圍空氣加速蒸發(fā)，從而增加了污泥表面的空氣濕度，甚至達(dá)到飽和;  (2)通過自然循環(huán)和熱風(fēng)沖刷，將溫度內(nèi)的濕空氣排出，使污泥表面的濕度由原來的飽和狀態(tài)進(jìn)入非飽和狀態(tài)，從而促使污泥內(nèi)部水分進(jìn)一步向周圍空氣蒸發(fā)。為了增強(qiáng)集熱效率和溫室的保溫隔熱能力，運(yùn)行中利用攪拌輪將污泥翻轉(zhuǎn)平鋪在地板上或增加強(qiáng)制通風(fēng)以提高蒸發(fā)效率。

     2. 2太陽能千化的優(yōu)勢(shì)
       (1)太陽能干化與自然晾曬(大氣干燥)相比其主要優(yōu)勢(shì)是能較大幅度的縮短干燥時(shí)間，同時(shí)溫室型太陽能污泥干化系統(tǒng)內(nèi)污泥干化過程中產(chǎn)生的臭氣易于有效收集進(jìn)行集中處理。

       (2)太陽能干化裝置與采用常規(guī)能源的干化裝置相比具有以下優(yōu)勢(shì):①節(jié)省燃料:因?yàn)樵摳苫に嚮静幌牡V物燃料。②減少對(duì)環(huán)境的污染:我國大氣污染嚴(yán)重，這主要源于煤，石油等燃燒后的廢氣和煙塵的排放，采用太陽能干化，在節(jié)約礦物燃料的同時(shí)，又可以緩解環(huán)境壓力。③運(yùn)行*就初投資而言，太陽能與常規(guī)能源干化二者相差不大。但是在系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，采用常規(guī)能源的干化設(shè)備其燃料的費(fèi)用是很高的。若采用太陽能干燥，設(shè)備投資(初投資)二者相差不大，但太陽能干化除風(fēng)機(jī)消耗少量電能外，太陽能是免費(fèi)的。即使太陽能干化不能完全取代采用常規(guī)能源的干化手段，通過設(shè)計(jì)使二者**結(jié)合，使太陽能提供的能量占到總能量消耗的較大比例，同樣可節(jié)約大量運(yùn)行費(fèi)用。
       (3)太陽能干化裝置各部分工作溫度屬中低溫，操作簡(jiǎn)單、安全可靠。
    3、造紙污泥太陽能干化工藝設(shè)計(jì)
      3. 1干化工藝流程
      臥螺離心機(jī)或帶式過濾機(jī)形成的脫水污泥經(jīng)過自身的傳動(dòng)系統(tǒng)，輸送到皮帶輸送機(jī)上，皮帶輸送機(jī)把污泥輸送到運(yùn)輸車上，運(yùn)輸車運(yùn)送污泥至污泥制肥廠的溫室型太陽能干化車間的污泥自動(dòng)布料機(jī)的料斗內(nèi)，污泥自動(dòng)布料機(jī)把污泥均勻的布置在污泥太陽能溫室內(nèi)。污泥自動(dòng)布料機(jī)在溫室大棚內(nèi)自動(dòng)完成污泥的自動(dòng)布料、自動(dòng)攪拌和干污泥的聚集。在溫室內(nèi)，熱空氣與污泥直接接觸，并以一定速度流過污泥層，在此過程中吸收污泥中的水分，并將濕氣排出，排出的濕廢氣經(jīng)無害化后排放。最后由自動(dòng)收料裝置把干污泥收集在一起。為加快污泥的干燥，增加了太陽能集熱器和輔助地暖系統(tǒng)，集熱器產(chǎn)生的熱風(fēng)通過風(fēng)機(jī)或水泵輸送到溫室中。污泥太陽能干化系統(tǒng)工藝流程如圖1所示:
圖1太陽能污泥干化系統(tǒng)流程圖
    3. 2干化系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)
      (1)溫室的溫度
        溫室內(nèi)的溫度根據(jù)污泥干化要求來決定，本設(shè)計(jì)溫室內(nèi)氣溫常年不**30-50℃
      (2)通風(fēng)率
        為了加快溫室內(nèi)的通風(fēng)排濕能力，降低千化時(shí)間。通風(fēng)率保持在80%一**。
      (3)透光率

        為充分利用太陽輻射能，透光率應(yīng)≥70。
      (4)抗風(fēng)載荷
        海南地區(qū)應(yīng)考慮臺(tái)風(fēng)的影響，因此系統(tǒng)設(shè)計(jì)可抗高達(dá)120km/h的強(qiáng)風(fēng)。
      (5)污泥指標(biāo)
        進(jìn)泥含固率:平均15 - 25%;出泥含固率:根據(jù)要求的不同，平均50-60%;干化前污泥床高度:10-30mm;千化后污泥床高度:5-15mm。

      (6)太陽能**率
        根據(jù)該紙漿廠所在地區(qū)氣象資料:區(qū)太陽輻射總量約為87 x 103MJ/(m.a)，總?cè)照諘r(shí)間約為3328.8 h/a，平均每天日照為9.12h，太陽輻射的利用系數(shù)為0.85。
      (7)自動(dòng)化程度
        自動(dòng)測(cè)量溫度、風(fēng)力，自動(dòng)控制天窗開啟和遮陽裝置。

     3. 3干化系統(tǒng)設(shè)計(jì)
     3. 3. 1干化溫室設(shè)計(jì)
     溫室內(nèi)按照污泥鋪設(shè)厚度平均為20mm/層設(shè)計(jì)。則每日處理700噸污泥則需要溫室面積為:700/0. 02=350000m2。
     在滿足強(qiáng)度、剛度和使用壽命的前提下，整個(gè)溫室的骨架采用輕型鋼結(jié)構(gòu)，屋頂粱采用熱鍍鋅鋼管，**窗框架采用輕型鋁合金，立柱間距9.6m，高6m,立柱材料選100 mmX 50 mmX 2. 5二方價(jià)，在立柱*裝有高0. 45m，長(zhǎng)9. 6m的格溝梁，格溝梁由上下弧(50  mm X 30mm X 2. 5mm方管)和斜撐(20mm X 20mmX1.2mm方管)焊接麗成，格溝梁焊接后整體熱鍍鋅。格溝梁每間隔3.2m安裝有**的大流量的排水槽，該水槽采用厚2-5 mm鋼板滾壓而成，它除了用于排水外，還可供人行走，以便檢修。

      3. 3. 2太陽能集熱器設(shè)計(jì)
      (1)污泥干燥所需熱量的計(jì)算
        處理每噸原脫水污泥蒸發(fā)水分(含水率有80%降為50%)0. 3t。
        相當(dāng)于將0.3 t水由室溫20℃加熱成100℃的水蒸氣需耗費(fèi)的熱能為:   
        [80(顯熱)+619(潛熱)]X300=209700kca1=876.546KJ(1kcal=4.18J下同 )。
      (2)太陽能單元集熱器所產(chǎn)熱量的計(jì)算
        地球大氣外層的太陽光能量密度約為1 kw/m2 ,經(jīng)大氣吸收、散射、折射、反射，到達(dá)地面后的陽光能量密度約為630w/m2。
        單元集熱器接收陽光的實(shí)際透光面積為1m2，本裝置的理論功率為:
             P= 0. 63X1=0. 63kw

        單元集熱器效率以40%--55%計(jì)，則得熱功率為:
        P得熱=PX40%-PX55%=0.252一0.3465kw
        在透明**板的溫室效應(yīng)下，集熱器的效率會(huì)顯著提高，實(shí)際得熱功率P得熱’>P得熱。假設(shè)該集熱器每天工作8h，則該集熱器一大內(nèi)可轉(zhuǎn)化有效熱能為:
            Q日=P得熱X60X60X8=7257. 6一9979. 2KJ。
      (3)太陽能集熱器面積的計(jì)算

    該廠日處理污泥量為700噸，需耗費(fèi)的熱量為:
            Q=700X876. 546KJ=613582. 2KJ
        設(shè)該太陽能集熱器實(shí)際透光面積為A，則:
        A=Q/Q日=613582.2/9979.2一613582.2/7257.6約等于61.49--84. 54m2

        考慮較大值，A實(shí)際=84. 54. 02 ma，即需要85塊單元集熱器?？紤]一定的**率，設(shè)計(jì)采用90塊單元集熱器。
    3.3.3通風(fēng)除濕系統(tǒng)設(shè)計(jì)
      如前所述，溫室面積35000m3，高度6m，按照通風(fēng)率80%一**計(jì)算，則換氣量18000立方米/h，除濕風(fēng)機(jī)需要
    3. 4其他
      (1)溫室**、側(cè)面全部采用厚5 mm，透光率在85以上的平板玻璃覆蓋，并設(shè)置有自動(dòng)開窗裝置，窗戶開度的大小及方向由連接室內(nèi)溫度、濕度、風(fēng)向、風(fēng)速傳感器的單板機(jī)來控制。在溫室的**部設(shè)有自動(dòng)開閉的透光率較小的外遮陽裝置。
      (2)溫室內(nèi)鋪設(shè)散熱管進(jìn)行地暖加溫，地暖熱源采用該紙漿企業(yè)鍋爐余熱或高溫?zé)煔?。設(shè)計(jì)地表溫度大于25℃。在夜晚或太陽能不足時(shí)根據(jù)需要啟動(dòng)地暖系統(tǒng)。
      (3)集熱器背面設(shè)有儲(chǔ)熱室可以暫存污泥，通過集熱器底部的孔板將多余的熱量傳到儲(chǔ)熱室，對(duì)脫水后的污泥進(jìn)行預(yù)熱，可以充分利用太陽能。
      (4)污泥傳輸方向與熱空氣形成逆流，這樣保證了出口處干化污泥不受上方濕熱空氣的影響，同時(shí)進(jìn)料口安裝有污泥均布器，以便使污泥均勻鋪平，受熱均勻。
      (5)千化時(shí)應(yīng)將不同新鮮度的污泥分開，只對(duì)新鮮的污泥局部引風(fēng)除臭。此外，加入一定量的石灰可以減弱臭氣。

本文出自：                       上海博取儀器有限公司

上海博取儀器有限公司專注于溶氧儀；電導(dǎo)率儀；酸度計(jì)；酸堿濃度計(jì)；鈉度計(jì)；溶解氧；ORP；PH電極；ORP電極；銻電極；PH玻璃電極；PH復(fù)合電極；電導(dǎo)電極；溶氧電極；酸堿濃度電極；pNA電極；氟電極；PH；PH計(jì)；水質(zhì)分析儀器等

• 詞條

  詞條說明

• 科學(xué)常識(shí)-儀器儀表檢修注意事項(xiàng)

  科學(xué)常識(shí)-儀器儀表檢修注意事項(xiàng) ? ? ?? ? ? ? 1.用萬用表歐姆檔時(shí)，切記不要帶電測(cè)量。 ? ? ? 2.使用邏輯筆、示波器檢測(cè)信號(hào)時(shí)，要注意不使探針同時(shí)接觸兩個(gè)測(cè)量引腳，因?yàn)檫@種情況的實(shí)質(zhì)是在加電的情況下形成短路。 ? ? ? 3.檢測(cè)電源中的濾波電容時(shí)，

• 循環(huán)流化床鍋爐熱工儀表與控制分析

  循環(huán)流化床鍋爐熱工儀表與控制分析 Analysis of Thermal Instruments and Control for CFB Boiler 1、引言 ? ? ? 循環(huán)流化床鍋爐具有燃料迢應(yīng)性強(qiáng)、低污染、便于調(diào)節(jié)的特點(diǎn)。隨著當(dāng)前節(jié)能環(huán)保要求的提高，其單元機(jī)組容量不斷增加，在國內(nèi)火力發(fā)電廠的應(yīng)用也逐漸成熟起來。 ? ? ? 鄂爾

• 造紙污泥太陽能干化處理工藝設(shè)計(jì)

  摘要:太陽能作為一種清潔能l，將其應(yīng)用在造紙污泥千化中，與傳統(tǒng)干化工藝相比具有能耗低、無污染、運(yùn)行*廉、操作簡(jiǎn)單、運(yùn)行安全穩(wěn)定、干化后的污泥仍保留原有的**等特點(diǎn)。本文以某造紙污泥的干化為例，介紹了該工藝的工作原理及流程，工藝單元設(shè)計(jì)等。 ? ? ? 關(guān)鍵詞:造紙污泥;太陽能千化;工藝設(shè)計(jì) ? ? 0、引言 ? ? &nb