太陽能污泥無害化處理設備FH-08
太陽能作為一種清潔能源，將其應用在造紙污泥干化中，與傳統干化工藝相比具有能耗低、無污染、運行費用低廉、操作簡單、運行安全穩定、干化后的污泥仍保留原有的價值等特點。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，工藝單元設計等。
隨著造紙工業的發展，造紙廢水產量逐年加大，廢水處理過程中污泥產量亦日益增加。而造紙污泥造成的環境問題日益顯露出來，如易腐爛、有惡臭、不便于運輸、處置難度大等，因此必須對污泥進行減量化、穩定化、無害化和資源化等處理。目前造紙廢水處理站一般對污泥進行了
濃縮脫水處理，但往往達不到后續利用或深度處理的要求，污泥的含水率仍較高、體積較大，不僅增加了運輸難度，而且給后續的污泥處置帶來極大的不便。這些日益突出的問題，使實現污泥干化/減量化變得更加迫切。
太陽能是一種清潔、安全、廉價、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超過5000MJ/m2，相當于目前全年的煤、石油、天然氣和各種柴草等全部常規能源所提供能量的2000多倍。利用太陽能對污泥進行干化處理具有節能降耗和減碳的現實意義。下面詳細介紹造紙污泥處置過程中的溫室型太陽能干化工藝。
隨著經濟的發展，城市污水處理量越來越大，相應的污泥量也在不斷增多。解決“污泥圍城”，逐漸被國內許多大城市提上城市建設發展的日程。污泥處置問題幾近成為目前國內水處理領域面臨的最大難題之一。截至2014年年底，污泥處理處置指標也被認為是水務領域唯一一個難以完成的“十二五”指標――僅完成規劃目標的43.4%。專家分析指出，破解“污泥圍城”有效途徑之一就是資源化。
新能源污泥干化成套設備是福航公司自主研發的用于污泥干化處理的設備，該設備主要以太陽能和中水熱能作為主要熱源對污泥進行干化處理；采用企業自主研發的長齒條式攤鋪機對污泥進行布料、翻拌、收料；利用先進的自動控制技術與數控采集和調整理論相結合；與先進的實驗監測設備及儀器所監測的結果相對比，確定科學的污泥泵送、自動布料、自動翻拌、自動收料等工序，能將含水量80%以上的泥漿干化成含水量35%以下的干料，干化后的污泥呈顆粒狀，可制成有機肥料，也可當做燃料焚燒，還可用作建筑材料等。新型多層太陽能污泥干化處理設備，日處理量可達2000噸，占地少，效率高，工藝領先世界水平。最終達到太陽能和地熱能最佳配比利用，實現污泥干化處理的高效穩定。
業內人士認為，污泥干化焚燒是可用性較強的污泥處置方案之一，既解決了污泥的去路，又使社會多了一種資源，一舉兩得。據悉，目前，國內已有多個污泥焚燒發電案例，如溫州的一個污泥焚燒發電工程每年可消耗污泥20萬噸，節約煤燃料8萬噸，發電1.3億千瓦，實現非常高的經濟價值。
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：其一為該企業廢水處理單元產生的初沉污泥、生化污泥及化學污泥。其二為在建的文化紙生產線預計產生的污泥。
1.2造紙污泥的處理規模與干化目標
根據業主提供的資料，產自廢水處理單元的初沉污泥和生物污泥共計為355噸/天，含水率80%；來自文化紙生產線的污泥約為 260噸/天，含水率約70%。
綜上，本設計處理規模按照700噸/天（含水率80%）考慮。
本設計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干化工藝：（1）輻射干化。太陽能污泥干化系統以干燥的空氣作為熱載體，直接將太陽能轉化為熱能，儲存在空氣中使空氣溫度升高，用熱空氣使污泥溫度升高，使其內部水分得以向周圍空氣加速蒸發，從而增加了污泥表面的空氣濕度，甚至達到飽和；（2）通過自然循環和熱風沖刷，將溫度內的濕空氣排出，使污泥表面的濕度由原來的飽和狀態進入非飽和狀態，從而促使污泥內部水分進一步向周圍空氣蒸發。為了增強集熱效率和溫室的保溫隔熱能力，運行中利用攪拌輪將污泥翻轉平鋪在地板上或增加強制通風以提高蒸發效率。
2.2太陽能干化的優勢
（1）太陽能干化與自然晾曬(大氣干燥)相比其主要優勢是能較大幅度的縮短干燥時間，同時溫室型太陽能污泥干化系統內污泥干化過程中產生的臭氣易于有效收集進行集中處理。
（2）太陽能干化裝置與采用常規能源的干化裝置相比具有以下優勢：①節省燃料：因為該干化工藝基本不消耗礦物燃料。②減少對環境的污染：我國大氣污染嚴重，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，在節約礦物燃料的同時，又可以緩解環境壓力。③運行費用低就初投資而言，太陽能與常規能源干化二者相差不大。但是在系統運行時，采用常規能源的干化設備其燃料的費用是很高的。若采用太陽能干燥，設備投資(初投資)二者相差不大，但太陽能干化除風機消耗少量電能外，太陽能是免費的。即使太陽能干化不能完全取代采用常規能源的干化手段，通過設計使二者有機結合，使太陽能提供的能量占到總能量消耗的較大比例，同樣可節約大量運行費用。
（3）太陽能干化裝置各部分工作溫度屬中低溫，操作簡單、安全可靠。
3造紙污泥太陽能干化工藝設計
3.1干化工藝流程
臥螺離心機或帶式過濾機形成的脫水污泥經過自身的傳動系統，輸送到皮帶輸送機上，皮帶輸送機把污泥輸送到運輸車上,運輸車運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布料機的料斗內，污泥自動布料機把污泥均勻的布置在污泥太陽能溫室內。污泥自動布料機在溫室大棚內自動完成污泥的自動布料、自動攪拌和干污泥的聚集。在溫室內，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，排出的濕廢氣經無害化后排放。最后由自動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，集熱器產生的熱風通過風機或水泵輸送到溫室中。
