柴 彬，閆志海，魏少華，葛 硯，唐 濱

(1. 天津渤海環(huán)保工程有限公司 天津300300；2. 溧陽市萬遠(yuǎn)電力建設(shè)工程有限公司 江蘇溧陽213300；3. 天津賽瑞機(jī)械設(shè)備有限公司 天津300301)

螺旋輸送機(jī)在固廢處理中的應(yīng)用與展望

柴 彬1，閆志海1，魏少華2，葛 硯1，唐 濱3

(1. 天津渤海環(huán)保工程有限公司 天津300300；2. 溧陽市萬遠(yuǎn)電力建設(shè)工程有限公司 江蘇溧陽213300；3. 天津賽瑞機(jī)械設(shè)備有限公司 天津300301)

螺旋輸送機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、橫截面積小、密封性好、操作方便、維修容易、便于封閉運(yùn)輸?shù)葍?yōu)點(diǎn)。簡(jiǎn)要介紹了螺旋輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)組成和工作原理及其在飛灰處理、除臭卸料、垃圾滲瀝液等固廢處理方面的應(yīng)用。

螺旋輸送機(jī) 飛灰 固廢處理

螺旋輸送機(jī)也俗稱為絞龍，是依靠帶有螺旋葉片的軸在封閉的料槽中連續(xù)旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而推動(dòng)物料移動(dòng)。螺旋輸送機(jī)具有密封傳動(dòng)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，主要用于顆粒狀、粉狀及混合物料的輸送。在固廢處理的過程中均會(huì)使用或產(chǎn)生粉末狀、顆粒狀物料，由于固廢處理行業(yè)的特殊性，在生產(chǎn)中使用或產(chǎn)生的物料是有毒、有污染性的，而螺旋輸送機(jī)結(jié)構(gòu)具有良好的密封性，可保證物料輸送過程中不發(fā)生泄露，避免了對(duì)環(huán)境的二次污染，所以螺旋輸送機(jī)在固廢處理中能得到廣泛的應(yīng)用。

1 螺旋輸送機(jī)簡(jiǎn)介

1.1 工作原理

螺旋輸送機(jī)主要由驅(qū)動(dòng)裝置、旋轉(zhuǎn)螺旋體、殼體、軸承和密封裝置等組成(見圖1)。

螺旋葉片為螺旋形空間曲面，它是由一條直線繞軸同時(shí)做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和直線運(yùn)動(dòng)形成的，所以螺旋輸送機(jī)輸送物料時(shí)利用固定的螺旋體旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)伴隨的直線運(yùn)動(dòng)推動(dòng)物料向前輸送。物料呈現(xiàn)螺旋線狀向前運(yùn)動(dòng)，也就是在向前輸送的同時(shí)伴隨著圓周方向做翻滾運(yùn)動(dòng)。所以，水平慢速螺旋輸送機(jī)的轉(zhuǎn)速不能太高，而垂直快速螺旋輸送機(jī)必須利用螺旋體的高速旋轉(zhuǎn)使物料與料槽間形成足夠的摩擦力，以克服葉片對(duì)物料的摩擦阻力及物料自身的重力，使物料向上輸送。

圖1 螺旋輸送機(jī)的構(gòu)成Fig.1 Structure of a screw conveyor

1.2 特點(diǎn)

螺旋輸送機(jī)具有以下特點(diǎn)：①結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本較低；②工作可靠，維護(hù)管理簡(jiǎn)便；③尺寸緊湊，斷面尺寸小，占地面積?。虎芸蓪?shí)現(xiàn)密閉輸送，便于輸送易飛揚(yáng)的、熾熱的以及有刺激性氣味的物料，可避免對(duì)環(huán)境的污染，改善作業(yè)條件；⑤裝載卸載方便，水平螺旋輸送機(jī)可在其輸送線路上的任一點(diǎn)裝載卸載，垂直螺旋輸送機(jī)相對(duì)螺旋式取料裝置而言具有良好的取料性能；⑥可逆向輸送，也可利用一臺(tái)輸送機(jī)向兩個(gè)方向輸送物料(集向中心或遠(yuǎn)離中心)；⑦單位能耗較大；⑧物料在輸送過程中易于研碎及磨損，螺旋葉片和料槽的磨損較嚴(yán)重。

2 螺旋輸送機(jī)在固廢處理中的應(yīng)用

生活垃圾焚燒作為固廢處理行業(yè)中的主要方式，其處理工藝復(fù)雜、步驟緊湊，且涉及到固體、液體、氣體廢棄物(危險(xiǎn)廢棄物)的處理，其生產(chǎn)處理設(shè)備具有廣泛的代表性，本文中所述應(yīng)用主要以垃圾焚燒處理中的工藝為例。

2.1 飛灰處理中的應(yīng)用

飛灰在固廢中指的是垃圾燃燒焚燒爐后續(xù)尾氣處理中除塵設(shè)備收集的中和反應(yīng)物以及未完全反應(yīng)的粉體藥劑，部分處理廠也將鍋爐灰與飛灰同時(shí)收集。飛灰屬于危險(xiǎn)廢棄物，噁含有重金屬以及二英等持續(xù)性有機(jī)污染物，我國(guó)對(duì)焚燒飛灰的處理有著嚴(yán)格的規(guī)范要求，對(duì)其進(jìn)行最終處理之前必須經(jīng)過穩(wěn)定化預(yù)處理。

關(guān)于飛灰的處理，國(guó)內(nèi)目前主要采用的是添加重金屬螯合劑(粉)、水泥的處理工藝，流程為：自焚燒廠煙氣處理系統(tǒng)的飛灰送入儲(chǔ)倉(cāng)后，由螺旋輸送機(jī)定量送至混合攪拌設(shè)備，同時(shí)將水泥儲(chǔ)倉(cāng)中的水泥經(jīng)螺旋輸送機(jī)定量送至混合攪拌設(shè)備，按合理的重量配比飛灰與水泥并在攪拌設(shè)備中混合，然后將螯合劑稀釋液輸送泵及供水系統(tǒng)同時(shí)啟動(dòng)，飛灰、水泥、螯合劑及水在螯合混煉裝置內(nèi)混合，飛灰中的重金屬物質(zhì)與螯合劑反應(yīng)，形成螯合物從而被穩(wěn)定化。經(jīng)過養(yǎng)護(hù)后運(yùn)至指定地點(diǎn)填埋，完成飛灰穩(wěn)定化固化處理的整個(gè)過程。

由于飛灰中含有大量硅、鐵、鋁、鈣、鎂、鈉、鉀、硫的氧化物以及各種重金屬微量元素，對(duì)環(huán)境污染危害較大，屬于有毒物質(zhì)。水泥屬于粉狀水硬性無機(jī)膠凝材料，顆粒小，易形成揚(yáng)塵，對(duì)人體有很大的危害。因此飛灰處理的整個(gè)過程應(yīng)采用密閉輸送處理，又因?yàn)轱w灰處理廠房空間有限，處理難度較大。而螺旋輸送具有如下特點(diǎn)：①尺寸緊湊，斷面尺寸小，占地面積??；②能實(shí)現(xiàn)密封輸送，有利于輸送易飛揚(yáng)的、熾熱的及氣味強(qiáng)烈的物料，可減小對(duì)環(huán)境的污染，改善作業(yè)條件。因此，飛灰處理中通常采用螺旋輸送。

2.2 除臭過濾裝置卸料的應(yīng)用

垃圾在長(zhǎng)期存放過程中會(huì)散發(fā)出大量以含硫和含氮化合物為代表的惡臭物質(zhì)，被列為僅次于噪聲污染的第2大污染。以硫化氫(H2S)和氨(NH3)為代表的惡臭物質(zhì)，存在于垃圾臭氣中時(shí)由于其濃度極低(一般在10-6級(jí)以下)，一般的工業(yè)方法無能為力，常用活性炭吸附方法進(jìn)行治理。本文以天津渤海環(huán)保工程有限公司的活性炭吸附設(shè)備為例進(jìn)行介紹。

垃圾坑內(nèi)臭氣在離心風(fēng)機(jī)的作用下經(jīng)由除臭過濾裝置的活性炭吸附后達(dá)標(biāo)排放，經(jīng)過一段時(shí)間的運(yùn)行，活性炭吸附飽和，失去除臭效果，就需要更換新的活性炭，傳統(tǒng)更換方式需采用人工打開卸料孔后卸料，不僅勞動(dòng)量較大，而且會(huì)造成廠房?jī)?nèi)的大量揚(yáng)塵，吸附飽和的活性炭中含有大量的有毒物質(zhì)，更換過程中的揚(yáng)塵會(huì)對(duì)環(huán)境造成二次污染。經(jīng)過升級(jí)換代后，增加螺旋輸送機(jī)卸料裝置后的除臭裝置活性炭可以實(shí)現(xiàn)密封卸料，避免了二次污染。

除臭過濾裝置中活性炭的卸料輸送通常采用水平螺旋輸送機(jī)，當(dāng)物料加入固定的機(jī)槽時(shí)，由于物料的重力及其與機(jī)槽間的摩擦力作用，堆積在機(jī)槽下部的物料不隨螺旋體旋轉(zhuǎn)，而只在旋轉(zhuǎn)的螺旋葉片推動(dòng)下向前移動(dòng)，如同不旋轉(zhuǎn)的螺母沿著轉(zhuǎn)動(dòng)的螺桿做平移運(yùn)動(dòng)一樣，達(dá)到輸送物料的目的。該輸送機(jī)便于多點(diǎn)裝料與卸料，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于安裝和維修以及故障處理。

2.3 垃圾滲瀝液處理中的應(yīng)用

垃圾焚燒電廠和垃圾填埋場(chǎng)在垃圾堆放過程中均會(huì)產(chǎn)生大量垃圾滲瀝液。垃圾滲瀝液是一種較難處理的高濃度有機(jī)廢水，比一般城市污水有機(jī)物濃度要高10～20倍甚至數(shù)百倍，必須要經(jīng)過處理并達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)后才能排放。由于滲瀝液的濃度高、成分復(fù)雜且不穩(wěn)定，所以滲瀝液處理工藝多樣且復(fù)雜。目前主要采用物化法，在滲瀝液的處理過程中需要進(jìn)行絮凝沉淀、活性炭吸附等處理，中間會(huì)產(chǎn)生大量污泥，在污泥經(jīng)過脫水后通過螺旋輸送機(jī)輸送卸料，經(jīng)運(yùn)輸后投入垃圾坑做焚燒處理。由于滲瀝液污泥中含有大量重金屬和各種微生物病毒，且散發(fā)惡臭，而螺旋輸送機(jī)能實(shí)現(xiàn)密封輸送，可減小對(duì)環(huán)境的污染，改善作業(yè)條件，所以在滲瀝液處理中通常采用螺旋輸送。

3 螺旋輸送機(jī)在固廢處理方面的展望

螺旋輸送機(jī)作為一種能實(shí)現(xiàn)連續(xù)物料輸送的設(shè)備，且能實(shí)現(xiàn)密封輸送，可減少對(duì)環(huán)境的污染，改善作業(yè)條件而且裝載、卸載方便，可在其輸送線路上的任一點(diǎn)裝載、卸載。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，國(guó)家對(duì)于環(huán)保的要求越來越高，因此螺旋輸送機(jī)將在固廢處理中得到更加廣泛的應(yīng)用。螺旋輸送機(jī)在提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，實(shí)現(xiàn)固廢危險(xiǎn)廢棄物輸送過程的機(jī)械化和自動(dòng)化，保護(hù)人身健康和環(huán)境方面都具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。未來螺旋輸送機(jī)發(fā)展方向和趨勢(shì)是：①大運(yùn)量、高速度、長(zhǎng)使用壽命；②低能源消耗；③智能化發(fā)展；④空間可彎曲輸送；⑤組合復(fù)合化輸送，向著大型化發(fā)展；⑥擴(kuò)大使用范圍；⑦環(huán)保意識(shí)設(shè)計(jì)，減少污染，實(shí)現(xiàn)綠色設(shè)計(jì)的目標(biāo)?！?/p>

［1］ 徐余偉. 螺旋輸送機(jī)設(shè)計(jì)參數(shù)的選擇和確定[J]. 面粉通訊，2008(5)：21-23.

［2］ 劉彥博，商平，劉漢橋，等. 垃圾焚燒飛灰固化穩(wěn)定化實(shí)驗(yàn)研究[J]. 環(huán)境衛(wèi)生工程，2010，18(2)：15-18.

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Application and Prospect of Screw Conveyor in Solid Waste Disposal

CHAI Bin1，YAN Zhihai1，WEI Shaohua2，GE Yan1，TANG Bin3
(1．Tianjin Bohai Environmental Protection Engineering Co.，Ltd.，Tianjin 300300，China；2．Liyang Wanyuan Power Construction Engineering Co.，Ltd.，Liyang 213300，Jiangsu Province，China；3．Tianjin Sairui Machinery Equipment Co.，Ltd.，Tianjin 300301，China)

The screw conveyor has advantages of simple structure，small cross-sectional area，good sealing，convenient operation，easy to maintain and enclosed conveying，etc．This article briefly introduces its structure，working principle and application in solid waste disposal such as fly ash handling，deodorant discharge and leachate treatment.

screw conveyor；fly ash；solid waste disposal

X799.3

A

1006-8945(2016)08-0038-03

2016-08-02