螺旋輸送機在固廢處理中的應用與展望

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. 溧陽市萬遠電力建設工程有限公司 江蘇溧陽213300；3. 天津賽瑞機械設備有限公司 天津300301)

螺旋輸送機在固廢處理中的應用與展望

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. 溧陽市萬遠電力建設工程有限公司 江蘇溧陽213300；3. 天津賽瑞機械設備有限公司 天津300301)

螺旋輸送機具有結構簡單、橫截面積小、密封性好、操作方便、維修容易、便于封閉運輸?shù)葍?yōu)點。簡要介紹了螺旋輸送機的結構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用。

螺旋輸送機 飛灰 固廢處理

螺旋輸送機也俗稱為絞龍，是依靠帶有螺旋葉片的軸在封閉的料槽中連續(xù)旋轉，進而推動物料移動。螺旋輸送機具有密封傳動、結構簡單等特點，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使用或產生粉末狀、顆粒狀物料，由于固廢處理行業(yè)的特殊性，在生產中使用或產生的物料是有毒、有污染性的，而螺旋輸送機結構具有良好的密封性，可保證物料輸送過程中不發(fā)生泄露，避免了對環(huán)境的二次污染，所以螺旋輸送機在固廢處理中能得到廣泛的應用。

1 螺旋輸送機簡介

1.1 工作原理

螺旋輸送機主要由驅動裝置、旋轉螺旋體、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做旋轉運動和直線運動形成的，所以螺旋輸送機輸送物料時利用固定的螺旋體旋轉運動伴隨的直線運動推動物料向前輸送。物料呈現(xiàn)螺旋線狀向前運動，也就是在向前輸送的同時伴隨著圓周方向做翻滾運動。所以，水平慢速螺旋輸送機的轉速不能太高，而垂直快速螺旋輸送機必須利用螺旋體的高速旋轉使物料與料槽間形成足夠的摩擦力，以克服葉片對物料的摩擦阻力及物料自身的重力，使物料向上輸送。

圖1 螺旋輸送機的構成Fig.1 Structure of a screw conveyor

1.2 特點

螺旋輸送機具有以下特點：①結構簡單，成本較低；②工作可靠，維護管理簡便；③尺寸緊湊，斷面尺寸小，占地面積小；④可實現(xiàn)密閉輸送，便于輸送易飛揚的、熾熱的以及有刺激性氣味的物料，可避免對環(huán)境的污染，改善作業(yè)條件；⑤裝載卸載方便，水平螺旋輸送機可在其輸送線路上的任一點裝載卸載，垂直螺旋輸送機相對螺旋式取料裝置而言具有良好的取料性能；⑥可逆向輸送，也可利用一臺輸送機向兩個方向輸送物料(集向中心或遠離中心)；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重。

2 螺旋輸送機在固廢處理中的應用

生活垃圾焚燒作為固廢處理行業(yè)中的主要方式，其處理工藝復雜、步驟緊湊，且涉及到固體、液體、氣體廢棄物(危險廢棄物)的處理，其生產處理設備具有廣泛的代表性，本文中所述應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)尾氣處理中除塵設備收集的中和反應物以及未完全反應的粉體藥劑，部分處理廠也將鍋爐灰與飛灰同時收集。飛灰屬于危險廢棄物，噁含有重金屬以及二英等持續(xù)性有機污染物，我國對焚燒飛灰的處理有著嚴格的規(guī)范要求，對其進行最終處理之前必須經(jīng)過穩(wěn)定化預處理。

關于飛灰的處理，國內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)的飛灰送入儲倉后，由螺旋輸送機定量送至混合攪拌設備，同時將水泥儲倉中的水泥經(jīng)螺旋輸送機定量送至混合攪拌設備，按合理的重量配比飛灰與水泥并在攪拌設備中混合，然后將螯合劑稀釋液輸送泵及供水系統(tǒng)同時啟動，飛灰、水泥、螯合劑及水在螯合混煉裝置內混合，飛灰中的重金屬物質與螯合劑反應，形成螯合物從而被穩(wěn)定化。經(jīng)過養(yǎng)護后運至指定地點填埋，完成飛灰穩(wěn)定化固化處理的整個過程。

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，對環(huán)境污染危害較大，屬于有毒物質。水泥屬于粉狀水硬性無機膠凝材料，顆粒小，易形成揚塵，對人體有很大的危害。因此飛灰處理的整個過程應采用密閉輸送處理，又因為飛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：①尺寸緊湊，斷面尺寸小，占地面積小；②能實現(xiàn)密封輸送，有利于輸送易飛揚的、熾熱的及氣味強烈的物料，可減小對環(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用

垃圾在長期存放過程中會散發(fā)出大量以含硫和含氮化合物為代表的惡臭物質，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，存在于垃圾臭氣中時由于其濃度極低(一般在10-6級以下)，一般的工業(yè)方法無能為力，常用活性炭吸附方法進行治理。本文以天津渤海環(huán)保工程有限公司的活性炭吸附設備為例進行介紹。

垃圾坑內臭氣在離心風機的作用下經(jīng)由除臭過濾裝置的活性炭吸附后達標排放，經(jīng)過一段時間的運行，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，不僅勞動量較大，而且會造成廠房內的大量揚塵，吸附飽和的活性炭中含有大量的有毒物質，更換過程中的揚塵會對環(huán)境造成二次污染。經(jīng)過升級換代后，增加螺旋輸送機卸料裝置后的除臭裝置活性炭可以實現(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，當物料加入固定的機槽時，由于物料的重力及其與機槽間的摩擦力作用，堆積在機槽下部的物料不隨螺旋體旋轉，而只在旋轉的螺旋葉片推動下向前移動，如同不旋轉的螺母沿著轉動的螺桿做平移運動一樣，達到輸送物料的目的。該輸送機便于多點裝料與卸料，其結構簡單，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用

垃圾焚燒電廠和垃圾填埋場在垃圾堆放過程中均會產生大量垃圾滲瀝液。垃圾滲瀝液是一種較難處理的高濃度有機廢水，比一般城市污水有機物濃度要高10～20倍甚至數(shù)百倍，必須要經(jīng)過處理并達到國家排放標準后才能排放。由于滲瀝液的濃度高、成分復雜且不穩(wěn)定，所以滲瀝液處理工藝多樣且復雜。目前主要采用物化法，在滲瀝液的處理過程中需要進行絮凝沉淀、活性炭吸附等處理，中間會產生大量污泥，在污泥經(jīng)過脫水后通過螺旋輸送機輸送卸料，經(jīng)運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，而螺旋輸送機能實現(xiàn)密封輸送，可減小對環(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 螺旋輸送機在固廢處理方面的展望

螺旋輸送機作為一種能實現(xiàn)連續(xù)物料輸送的設備，且能實現(xiàn)密封輸送，可減少對環(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裝載、卸載。隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展，國家對于環(huán)保的要求越來越高，因此螺旋輸送機將在固廢處理中得到更加廣泛的應用。螺旋輸送機在提高勞動生產率，實現(xiàn)固廢危險廢棄物輸送過程的機械化和自動化，保護人身健康和環(huán)境方面都具有重要的現(xiàn)實意義。未來螺旋輸送機發(fā)展方向和趨勢是：①大運量、高速度、長使用壽命；②低能源消耗；③智能化發(fā)展；④空間可彎曲輸送；⑤組合復合化輸送，向著大型化發(fā)展；⑥擴大使用范圍；⑦環(huán)保意識設計，減少污染，實現(xiàn)綠色設計的目標。■

［1］ 徐余偉. 螺旋輸送機設計參數(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)定化實驗研究[J]. 環(huán)境衛(wèi)生工程，2010，18(2)：15-18.

［3］ 艾慶文，李先旺，呂晨峰，等. 垃圾焚燒發(fā)電廠通風除臭設計[J]. 暖通空調，2011，41(6)：72-75.

［4］ 陳竹，李軍. 生活垃圾滲瀝液處理產生污泥的混燒研究[J]. 環(huán)境衛(wèi)生工程，2011，19(6)：34-36.

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