表1列出了各单一工艺处理步骤和相应装置设备。整套通沟污泥处理装置主要由粗筛分装置、洗砂装置和其他配套设备构成,可有效处理60~100 m3 /d通沟污泥。车辆运来的原始污泥通过洗涤转鼓和洗砂装置的淘洗、筛分和洗砂处理后,可分离出以下干净物料:
(1)粒径>15mm的粗大物质。
通过手工分离大石块之后,由市政垃圾车将栅渣物质送入垃圾焚烧厂处理。
(2)粒径为0.2~15mm的细砂。
可作为次级建筑材料回收利用。
(3)粒径<0.2mm的泥粉物质。
这些泥粉或者粒径<0.2mm细沙物质在堆放储存一段时间之后会自然脱水,固含量一般在40%DS以上,可作为土壤改良剂或填埋场覆盖用土。
(4)粒径>1~15mm的有机筛渣物质。
这些有机筛渣和粒径>15mm的栅渣一起送入垃圾焚烧厂处理。通过格筛过滤之后的污水可作为通沟污泥的冲洗过程水循环利用。
表1 湿机械法处理工艺步骤和装置设备
3在常规工艺基础上的设备改进
针对国内通沟污泥成分复杂,前述处理设备有效解决了以下问题:
(1)通过对通沟污泥进行淘洗、筛分和洗涤处理,可将粒径为0.2~15mm的细砂中的有机含量降至3%以下,作为次级建筑材料进行回收利用。
(2)淘洗工艺的总体设备占地较少。
(3)可用旋流器设备将粒径<0.2mm的大部分泥沙物质分离取出。
(4)自动化程度很高。
但这套常规工艺装备在实际应用中还存在以下问题:
(1)前端需要设置取出故障物质的手工格栅(栅距一般为100~200mm),经常需对栅网进行人工清理。现场工作环境差、劳动强度大、效率低,也不安全。
(2)如果进料中含有条状木条或者长形钢筋,喂料仓至洗涤转鼓之间的封闭输送螺杆容易产生堵塞卡壳问题。
(3)洗涤转鼓的筛分孔径一般只能为10mm。这一限制不仅导致单台洗涤转鼓的处理量下降,而且还无法对粒径较大的砂石块进行回收利用。如果采用15mm或者更大孔径,则转鼓在旋转过程中,竹筷、布条和钢丝等条状物质会出现挂网、穿孔等现象,并使进入后续安装洗砂装置出现故障,导致进入涡轮腔堵塞或搅拌器缠绕问题。
(4)洗涤转鼓可以分离粒径>10mm的粗大物料,但无法将筛上物内的石块分离取出。此外,洗涤转鼓的冲洗水量相对较大,单台设备的处理能力也相对较低。
(5)洗砂装置只能对粒径为0.2~15mm的细砂进行洗涤处理。
根据用户提出的这些意见,对原来设备做了以下改进。
3.1配置一体化螺杆筛分装置
为了解决以上问题,德国DEW公司在保持原来的处理工艺基础上,对主体设备进行了改进,将原来粗筛分工段所采用的转鼓装置改为螺杆式筛分装置(图2)。螺杆式筛分装置的工作原理: 通过前面安装的震动喂料仓,可以一定角度将被处理物料布料至同转向多螺杆组成的筛床之上。
通过滚轴效应,物料被纵向运输,同时在螺杆片的作用之下,部分物料被侧向运输。此时,所有小于转轴间隙的物料掉入筛床之下。长条形物料在端面排出,而立方形物料则从侧面(螺杆另一端没有安装轴承)排出。在筛床上面布置安装多个冲洗棒,可对通沟污泥进行洗涤处理。在对粗大物质进行分离的同时,所有其他物质也不断受到匀化洗涤处理。
采用这一多功能筛分装置,可为用户带来以下好处:
在螺杆筛分装置之前配置大型震动喂料仓。通过震动给料,通沟污泥按水平方向缓慢输入螺杆筛分装置。即使在采用10~22mm 间隙进行筛分过滤时,筷子钢丝布条等条状物质也不会穿过筛孔进入筛下物质。
在震动喂料仓和螺杆筛分装置之间是开敞接口,不会产生堵塞卡壳现象。也就是说,在前面地下储料仓内不需要设置手工格栅,从而节省人工清理工作。
冲洗水量明显降低。
处理能力大幅提高。原来的洗涤转鼓最大处理能力是6m3/h固态物料,而螺杆筛分装置的单台处理能力是在15m3/h固态物料以上。
筛上物料可实现轻质物质和重质物质的分离: 在通沟污泥中的大型物料主要是布条,塑料袋和纸张等轻质物质,在滚轴效应作用之下这些物料被纵向运输,从装置的后端排出,而在螺距之内的立方体物质例如小石块等从筛床侧面排出。
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