喬文東

摘 要：現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展促進(jìn)內(nèi)燃機(jī)車獲得了迅猛發(fā)展，經(jīng)過(guò)對(duì)鐵路機(jī)車大修企業(yè)內(nèi)部余熱的尋找開(kāi)展了相關(guān)的調(diào)查和試驗(yàn)，提出了一種具有可行的、低成本的污泥減量化方案，其主要是對(duì)柴油機(jī)試驗(yàn)消聲坑進(jìn)行改造，使用烘烤污泥的方式來(lái)完成。

關(guān)鍵詞：鐵路機(jī)車檢修;污泥;減量化

0 引言

隨著當(dāng)前內(nèi)燃機(jī)車車型的持續(xù)發(fā)展，大修解體后的清洗過(guò)程缺失并未進(jìn)行改變，不管是中修還是大修，均采取堿煮洗的工藝技術(shù)，而形成的工業(yè)廢水主要是由各鐵路機(jī)務(wù)段以及大修工廠按照工廠處在的區(qū)域環(huán)評(píng)要求來(lái)采取分油、沉淀、氣浮工藝處理，經(jīng)過(guò)處理的廢水需要達(dá)到國(guó)家《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》三級(jí)以上標(biāo)準(zhǔn)，部分生化工藝可以達(dá)到一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)前，鐵路機(jī)車檢修單位均已實(shí)現(xiàn)了污水達(dá)標(biāo)排放，然而污水處理后污泥的處理仍然是一個(gè)難題。

1 鐵路機(jī)車檢修污泥脫水的具體方法

鐵路機(jī)車檢修企業(yè)廢水在處理完成后形成的污泥必須通過(guò)脫水才可以進(jìn)行轉(zhuǎn)運(yùn)處理。當(dāng)前，污泥脫水主要采取機(jī)械脫水法與干化池自然干化法。機(jī)械脫水法通常使用的設(shè)備分為離心脫水機(jī)以及板框壓濾機(jī)這兩種。（1）根據(jù)運(yùn)行的結(jié)論來(lái)看，使用采用離心脫水機(jī)進(jìn)行脫水以后的污泥濾餅其含水量往往在85%左右，而污泥展現(xiàn)出豆花狀，不可以直接進(jìn)行車輛運(yùn)輸轉(zhuǎn)運(yùn)。與此同時(shí)，這一類型的設(shè)備還具有投入成本高、耗電量大、機(jī)械零件容易磨損、維修工作量大、分離液不清、噪音大等各種問(wèn)題，所以，使用這種方式的設(shè)備通常不能實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定運(yùn)行。（2）采取框壓濾機(jī)脫水可使普通污泥含水率高達(dá)60%～70%，能夠直接進(jìn)行裝車運(yùn)輸轉(zhuǎn)運(yùn)，然而鐵路機(jī)車檢修的污泥中都包含一定量的油，導(dǎo)致濾壓機(jī)濾布堵塞，工作幾天后就需要清洗，含油濾布很難清洗感覺(jué)，所以，板框壓濾機(jī)在鐵路機(jī)車檢修污泥的處理工作中不適合使用。

當(dāng)前，符合鐵路機(jī)車檢修污泥脫水的方式只有干化池自然干化法這一種，其主要是和行業(yè)特征有關(guān)。鐵路機(jī)車維檢行業(yè)是運(yùn)輸設(shè)備行業(yè)和其他重污染、高能耗行業(yè)對(duì)比，其污染較小，即使鐵路機(jī)車檢修企業(yè)十分注重環(huán)保，制定了相關(guān)的治理措施，然而環(huán)保執(zhí)行的運(yùn)行管理費(fèi)用只能確保污水處理設(shè)備的穩(wěn)定實(shí)施，不能保證污泥處理費(fèi)用。干化池自然干化讓污泥能夠定期清洗，操作十分便利，并且處理成本較低，即污泥以300 mm～400 mm高的一次抽入自然干燥池，經(jīng)過(guò)8～15天的干化，含水量可達(dá)80%左右，呈現(xiàn)出豆腐渣樣開(kāi)裂，可以直接裝在編織袋中暫存或運(yùn)輸轉(zhuǎn)運(yùn)。假如污泥量少，經(jīng)過(guò)一個(gè)多月的自然干燥，含水率可降至75%左右。所以，低成本的干化池被廣泛應(yīng)用于鐵路機(jī)車檢修企業(yè)。

2 提出問(wèn)題

由于城市發(fā)展規(guī)模的不斷擴(kuò)大，鐵路機(jī)車檢修企業(yè)的選址逐漸由郊區(qū)向城區(qū)轉(zhuǎn)移，而環(huán)保要求的不斷提高以及運(yùn)輸要求的限制，導(dǎo)致自然干化后的污泥處理因?yàn)楹扛摺Ⅲw積大而成為一個(gè)難題。因此，找出低成本的污泥脫水干化方法已經(jīng)成為了當(dāng)務(wù)之急。自然干化后含水率為80%的污泥，只能通過(guò)加熱干燥進(jìn)一步脫水。當(dāng)前，市場(chǎng)上成套的直接加熱設(shè)備主要分為通道旋轉(zhuǎn)干燥機(jī)和太陽(yáng)能污泥干燥設(shè)備等，間接加熱設(shè)備基本以空心槳葉攪拌干燥機(jī)為主。成套的供熱設(shè)備不但體積十分巨大，并且施工成本也很高，并且在運(yùn)行時(shí)需高溫?zé)嵩矗虼酥辉诩徔?、化工、冶金、水泥等富含蒸汽或余熱的行業(yè)中使用，在鐵路機(jī)車維修企業(yè)中并沒(méi)有使用實(shí)例。

3 研究處理方案

由于進(jìn)一步脫水往往是采取加熱干燥，鐵路機(jī)車維修企業(yè)有必要找到一種適合自身行業(yè)特征的加熱干燥方法。為了找到一種成本較低的加熱干燥方法，本研究試圖尋找一種內(nèi)加熱干燥設(shè)備并開(kāi)展了相關(guān)實(shí)驗(yàn)。

3.1 烘箱烘烤

對(duì)點(diǎn)擊檢修車間烘箱進(jìn)行使用。某一機(jī)車車輛有限公司有軌道步入式大型烘箱，其加熱的功率是80 kW。基于2 900 mm × 3 950 mm的臺(tái)車平面上，將從自然干化池中挖出的含水率為80%的污泥，利用編織袋進(jìn)行堆放，其重量為1.5 t左右，并采取200℃的溫度烘烤進(jìn)行18 h的烘烤，在自然冷卻以后可以發(fā)現(xiàn)，污泥的體積并未發(fā)生明顯改變，通過(guò)對(duì)失敗經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，可以發(fā)現(xiàn)，采取烘箱內(nèi)熱風(fēng)直接加熱不但傳熱效率低，并且用電的成本較高，缺乏經(jīng)濟(jì)性。

3.2 尋找余熱

尋找余熱是最為節(jié)約成本的方式，經(jīng)過(guò)找尋，可以發(fā)現(xiàn)企業(yè)的內(nèi)部包含了3個(gè)主要余熱源，即為風(fēng)冷式螺桿空氣壓縮機(jī)排風(fēng)、配件堿煮洗鍋爐房4 t鍋爐的排煙以及柴油機(jī)試驗(yàn)站排煙。通過(guò)對(duì)余熱源的測(cè)量以及數(shù)據(jù)調(diào)查可知：風(fēng)冷式螺桿空氣壓縮機(jī)排風(fēng)溫度為50℃左右，基本每天維持在7 h左右，并且和生產(chǎn)同步，因?yàn)闇囟容^低，所以缺少使用的價(jià)值。配件堿煮洗鍋爐房鍋爐排煙溫度的溫度為160℃左右，其每天維持的時(shí)間和配件堿煮洗同步，基本在6 h左右，因?yàn)榕艧熈啃?，所以使用的價(jià)值不足。柴油機(jī)試驗(yàn)站排煙溫度在柴油機(jī)出口為350℃左右，出試驗(yàn)站進(jìn)入消聲坑時(shí)溫度在250℃左右，正常試驗(yàn)1臺(tái)柴油機(jī)油耗在6T以上，時(shí)間維持在10 h以上，并且在試驗(yàn)的時(shí)候如果發(fā)生問(wèn)題，還會(huì)延長(zhǎng)時(shí)間，能量并未回收，余熱的應(yīng)用價(jià)值較高。

3.3 余熱運(yùn)用實(shí)驗(yàn)

經(jīng)過(guò)檢查和探索，我們可以發(fā)現(xiàn)行業(yè)中存在使用在柴油機(jī)試驗(yàn)站排氣余熱的情況，例如：使用余熱換熱生產(chǎn)有價(jià)值的熱水，預(yù)熱柴油機(jī)試驗(yàn)燃料等。對(duì)企業(yè)的柴油機(jī)試驗(yàn)站的排煙消聲坑實(shí)施部分改造，并布置了12 mm厚鋼板的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，它的尺寸是1 200 mm×2 000 mm，選擇某DF機(jī)車柴油機(jī)試驗(yàn)工藝開(kāi)展余熱運(yùn)用的試驗(yàn)，在試驗(yàn)的平臺(tái)周圍圍上400 mm高的木框圍，將含水率80%的污泥直接放置在木框當(dāng)作，體積大約是1 m，在進(jìn)行柴油機(jī)試驗(yàn)的時(shí)候，消聲坑煙道實(shí)測(cè)溫度為233℃。12 mm厚鋼板上污泥的溫度隨水分蒸發(fā)，溫度變化在128℃～204℃之間。試驗(yàn)1臺(tái)車使用時(shí)間為16 h后，污泥底部已經(jīng)被烘干，上部的含水率較高，當(dāng)棍子插入污泥時(shí)，污泥破裂，利用肉眼觀察沒(méi)有水分，污泥體積僅為原量的50%，經(jīng)過(guò)計(jì)算，污泥含水率下降到60%左右，可直接裝車運(yùn)輸轉(zhuǎn)運(yùn)。

4 結(jié)論

經(jīng)過(guò)在柴油機(jī)試驗(yàn)當(dāng)中對(duì)污泥同時(shí)開(kāi)展干化脫水的實(shí)驗(yàn)，我們可以發(fā)現(xiàn)污泥脫水效果十分顯著，通過(guò)使用余熱烘烤污泥不但能夠節(jié)約運(yùn)行成本，并且因?yàn)槲勰囿w積與重量的減輕還能節(jié)約處理成本，還能直接卸泥，規(guī)避泥漿泄漏。小型污泥企業(yè)可利用烘烤后的污泥再次翻轉(zhuǎn)使用余熱烘烤試驗(yàn)，從而不斷減少污泥。鐵路機(jī)車維修企業(yè)的柴油機(jī)試驗(yàn)站消聲坑設(shè)計(jì)通常是根據(jù)鐵路專業(yè)設(shè)計(jì)院的圖紙施工的，消聲坑是柴油機(jī)試驗(yàn)站外地面以下與35 m高的磚煙囪連接的。需要對(duì)消聲坑執(zhí)行想要的改造，使其變成800 mm×3 000 mm

×10 000 mm的鋼煙道，焙烤污泥面積為30 m2，可一次性堆砌10 m3污泥開(kāi)展烘烤。技術(shù)對(duì)消聲坑改造與增加防雨棚必須投入基礎(chǔ)建設(shè)成本，然而并沒(méi)有設(shè)備與維護(hù)成本，所欲適合在鐵路機(jī)車檢修企業(yè)目前的管理中進(jìn)行使用。此外， 建議鐵路機(jī)車維修企業(yè)結(jié)合污泥處置的需求，根據(jù)技術(shù)改造，對(duì)消聲坑實(shí)施改造，以此達(dá)到減量化污泥的目的。

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