太阳能污泥无害化处理设备FH-08
太阳能作为一种清洁能源，将其应用在造纸污泥干化中，与传统干化工艺相比具有能耗低、无污染、运行费用低廉、操作简单、运行安全稳定、干化后的污泥仍保留原有的价值等特点。本文以某造纸污泥的干化为例，介绍了该工艺的工作原理及流程，工艺单元设计等。
随着造纸工业的发展，造纸废水产量逐年加大，废水处理过程中污泥产量亦日益增加。而造纸污泥造成的环境问题日益显露出来，如易腐烂、有恶臭、不便于运输、处置难度大等，因此必须对污泥进行减量化、稳定化、无害化和资源化等处理。目前造纸废水处理站一般对污泥进行了
浓缩脱水处理，但往往达不到后续利用或深度处理的要求，污泥的含水率仍较高、体积较大，不仅增加了运输难度，而且给后续的污泥处置带来极大的不便。这些日益突出的问题，使实现污泥干化/减量化变得更加迫切。
太阳能是一种清洁、安全、廉价、可再生的绿色能源，取之不尽用之不竭。我国有丰富的太阳能资源，大约2/3国土的太阳能年辐射量接近或超过5000MJ/m2，相当于目前全年的煤、石油、天然气和各种柴草等全部常规能源所提供能量的2000多倍。利用太阳能对污泥进行干化处理具有节能降耗和减碳的现实意义。下面详细介绍造纸污泥处置过程中的温室型太阳能干化工艺。
随着经济的发展，城市污水处理量越来越大，相应的污泥量也在不断增多。解决“污泥围城”，逐渐被国内许多大城市提上城市建设发展的日程。污泥处置问题几近成为目前国内水处理领域面临的最大难题之一。截至2014年年底，污泥处理处置指标也被认为是水务领域唯一一个难以完成的“十二五”指标――仅完成规划目标的43.4%。专家分析指出，破解“污泥围城”有效途径之一就是资源化。
新能源污泥干化成套设备是福航公司自主研发的用于污泥干化处理的设备，该设备主要以太阳能和中水热能作为主要热源对污泥进行干化处理；采用企业自主研发的长齿条式摊铺机对污泥进行布料、翻拌、收料；利用先进的自动控制技术与数控采集和调整理论相结合；与先进的实验监测设备及仪器所监测的结果相对比，确定科学的污泥泵送、自动布料、自动翻拌、自动收料等工序，能将含水量80%以上的泥浆干化成含水量35%以下的干料，干化后的污泥呈颗粒状，可制成有机肥料，也可当做燃料焚烧，还可用作建筑材料等。新型多层太阳能污泥干化处理设备，日处理量可达2000吨，占地少，效率高，工艺领先世界水平。最终达到太阳能和地热能最佳配比利用，实现污泥干化处理的高效稳定。
业内人士认为，污泥干化焚烧是可用性较强的污泥处置方案之一，既解决了污泥的去路，又使社会多了一种资源，一举两得。据悉，目前，国内已有多个污泥焚烧发电案例，如温州的一个污泥焚烧发电工程每年可消耗污泥20万吨，节约煤燃料8万吨，发电1.3亿千瓦，实现非常高的经济价值。
1造纸污泥特性
1.1造纸污泥的来源
本工程涉及污泥主要来源于两部分：其一为该企业废水处理单元产生的初沉污泥、生化污泥及化学污泥。其二为在建的文化纸生产线预计产生的污泥。
1.2造纸污泥的处理规模与干化目标
根据业主提供的资料，产自废水处理单元的初沉污泥和生物污泥共计为355吨/天，含水率80%；来自文化纸生产线的污泥约为 260吨/天，含水率约70%。
综上，本设计处理规模按照700吨/天（含水率80%）考虑。
本设计要求干化处理后污泥含水率降至50%。
2温室型太阳能污泥干化新工艺介绍
2.1温室型太阳能干化工作原理
将机械脱水后（含水率约为80%）的污泥放置于温室中，利用太阳能蒸发污泥中的水份,即可获得40-50%的干化污泥，脱水后的污泥在温室中主要存在两种干化工艺：（1）辐射干化。太阳能污泥干化系统以干燥的空气作为热载体，直接将太阳能转化为热能，储存在空气中使空气温度升高，用热空气使污泥温度升高，使其内部水分得以向周围空气加速蒸发，从而增加了污泥表面的空气湿度，甚至达到饱和；（2）通过自然循环和热风冲刷，将温度内的湿空气排出，使污泥表面的湿度由原来的饱和状态进入非饱和状态，从而促使污泥内部水分进一步向周围空气蒸发。为了增强集热效率和温室的保温隔热能力，运行中利用搅拌轮将污泥翻转平铺在地板上或增加强制通风以提高蒸发效率。
2.2太阳能干化的优势
（1）太阳能干化与自然晾晒(大气干燥)相比其主要优势是能较大幅度的缩短干燥时间，同时温室型太阳能污泥干化系统内污泥干化过程中产生的臭气易于有效收集进行集中处理。
（2）太阳能干化装置与采用常规能源的干化装置相比具有以下优势：①节省燃料：因为该干化工艺基本不消耗矿物燃料。②减少对环境的污染：我国大气污染严重，这主要源于煤，石油等燃烧后的废气和烟尘的排放，采用太阳能干化，在节约矿物燃料的同时，又可以缓解环境压力。③运行费用低就初投资而言，太阳能与常规能源干化二者相差不大。但是在系统运行时，采用常规能源的干化设备其燃料的费用是很高的。若采用太阳能干燥，设备投资(初投资)二者相差不大，但太阳能干化除风机消耗少量电能外，太阳能是免费的。即使太阳能干化不能完全取代采用常规能源的干化手段，通过设计使二者有机结合，使太阳能提供的能量占到总能量消耗的较大比例，同样可节约大量运行费用。
（3）太阳能干化装置各部分工作温度属中低温，操作简单、安全可靠。
3造纸污泥太阳能干化工艺设计
3.1干化工艺流程
卧螺离心机或带式过滤机形成的脱水污泥经过自身的传动系统，输送到皮带输送机上，皮带输送机把污泥输送到运输车上,运输车运送污泥至污泥制肥厂的温室型太阳能干化车间的污泥自动布料机的料斗内，污泥自动布料机把污泥均匀的布置在污泥太阳能温室内。污泥自动布料机在温室大棚内自动完成污泥的自动布料、自动搅拌和干污泥的聚集。在温室内，热空气与污泥直接接触，并以一定速度流过污泥层，在此过程中吸收污泥中的水分，并将湿气排出，排出的湿废气经无害化后排放。最后由自动收料装置把干污泥收集在一起。为加快污泥的干燥，增加了太阳能集热器和辅助地暖系统，集热器产生的热风通过风机或水泵输送到温室中。
