鐵路機車檢修污泥減量化方法研究

喬文東

摘 要：現代社會的發展促進內燃機車獲得了迅猛發展，經過對鐵路機車大修企業內部余熱的尋找開展了相關的調查和試驗，提出了一種具有可行的、低成本的污泥減量化方案，其主要是對柴油機試驗消聲坑進行改造，使用烘烤污泥的方式來完成。

關鍵詞：鐵路機車檢修;污泥;減量化

0 引言

隨著當前內燃機車車型的持續發展，大修解體后的清洗過程缺失并未進行改變，不管是中修還是大修，均采取堿煮洗的工藝技術，而形成的工業廢水主要是由各鐵路機務段以及大修工廠按照工廠處在的區域環評要求來采取分油、沉淀、氣浮工藝處理，經過處理的廢水需要達到國家《污水綜合排放標準》三級以上標準，部分生化工藝可以達到一級排放標準。當前，鐵路機車檢修單位均已實現了污水達標排放，然而污水處理后污泥的處理仍然是一個難題。

1 鐵路機車檢修污泥脫水的具體方法

鐵路機車檢修企業廢水在處理完成后形成的污泥必須通過脫水才可以進行轉運處理。當前，污泥脫水主要采取機械脫水法與干化池自然干化法。機械脫水法通常使用的設備分為離心脫水機以及板框壓濾機這兩種。（1）根據運行的結論來看，使用采用離心脫水機進行脫水以后的污泥濾餅其含水量往往在85%左右，而污泥展現出豆花狀，不可以直接進行車輛運輸轉運。與此同時，這一類型的設備還具有投入成本高、耗電量大、機械零件容易磨損、維修工作量大、分離液不清、噪音大等各種問題，所以，使用這種方式的設備通常不能實現穩定運行。（2）采取框壓濾機脫水可使普通污泥含水率高達60%～70%，能夠直接進行裝車運輸轉運，然而鐵路機車檢修的污泥中都包含一定量的油，導致濾壓機濾布堵塞，工作幾天后就需要清洗，含油濾布很難清洗感覺，所以，板框壓濾機在鐵路機車檢修污泥的處理工作中不適合使用。

當前，符合鐵路機車檢修污泥脫水的方式只有干化池自然干化法這一種，其主要是和行業特征有關。鐵路機車維檢行業是運輸設備行業和其他重污染、高能耗行業對比，其污染較小，即使鐵路機車檢修企業十分注重環保，制定了相關的治理措施，然而環保執行的運行管理費用只能確保污水處理設備的穩定實施，不能保證污泥處理費用。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，經過8～15天的干化，含水量可達80%左右，呈現出豆腐渣樣開裂，可以直接裝在編織袋中暫存或運輸轉運。假如污泥量少，經過一個多月的自然干燥，含水率可降至75%左右。所以，低成本的干化池被廣泛應用于鐵路機車檢修企業。

2 提出問題

由于城市發展規模的不斷擴大，鐵路機車檢修企業的選址逐漸由郊區向城區轉移，而環保要求的不斷提高以及運輸要求的限制，導致自然干化后的污泥處理因為含水量高、體積大而成為一個難題。因此，找出低成本的污泥脫水干化方法已經成為了當務之急。自然干化后含水率為80%的污泥，只能通過加熱干燥進一步脫水。當前，市場上成套的直接加熱設備主要分為通道旋轉干燥機和太陽能污泥干燥設備等，間接加熱設備基本以空心槳葉攪拌干燥機為主。成套的供熱設備不但體積十分巨大，并且施工成本也很高，并且在運行時需高溫熱源，因此只在紡織、化工、冶金、水泥等富含蒸汽或余熱的行業中使用，在鐵路機車維修企業中并沒有使用實例。

3 研究處理方案

由于進一步脫水往往是采取加熱干燥，鐵路機車維修企業有必要找到一種適合自身行業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加熱干燥設備并開展了相關實驗。

3.1 烘箱烘烤

對點擊檢修車間烘箱進行使用。某一機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，利用編織袋進行堆放，其重量為1.5 t左右，并采取200℃的溫度烘烤進行18 h的烘烤，在自然冷卻以后可以發現，污泥的體積并未發生明顯改變，通過對失敗經驗的總結，可以發現，采取烘箱內熱風直接加熱不但傳熱效率低，并且用電的成本較高，缺乏經濟性。

3.2 尋找余熱

尋找余熱是最為節約成本的方式，經過找尋，可以發現企業的內部包含了3個主要余熱源，即為風冷式螺桿空氣壓縮機排風、配件堿煮洗鍋爐房4 t鍋爐的排煙以及柴油機試驗站排煙。通過對余熱源的測量以及數據調查可知：風冷式螺桿空氣壓縮機排風溫度為50℃左右，基本每天維持在7 h左右，并且和生產同步，因為溫度較低，所以缺少使用的價值。配件堿煮洗鍋爐房鍋爐排煙溫度的溫度為160℃左右，其每天維持的時間和配件堿煮洗同步，基本在6 h左右，因為排煙量小，所以使用的價值不足。柴油機試驗站排煙溫度在柴油機出口為350℃左右，出試驗站進入消聲坑時溫度在250℃左右，正常試驗1臺柴油機油耗在6T以上，時間維持在10 h以上，并且在試驗的時候如果發生問題，還會延長時間，能量并未回收，余熱的應用價值較高。

3.3 余熱運用實驗

經過檢查和探索，我們可以發現行業中存在使用在柴油機試驗站排氣余熱的情況，例如：使用余熱換熱生產有價值的熱水，預熱柴油機試驗燃料等。對企業的柴油機試驗站的排煙消聲坑實施部分改造，并布置了12 mm厚鋼板的實驗平臺，它的尺寸是1 200 mm×2 000 mm，選擇某DF機車柴油機試驗工藝開展余熱運用的試驗，在試驗的平臺周圍圍上400 mm高的木框圍，將含水率80%的污泥直接放置在木框當作，體積大約是1 m，在進行柴油機試驗的時候，消聲坑煙道實測溫度為233℃。12 mm厚鋼板上污泥的溫度隨水分蒸發，溫度變化在128℃～204℃之間。試驗1臺車使用時間為16 h后，污泥底部已經被烘干，上部的含水率較高，當棍子插入污泥時，污泥破裂，利用肉眼觀察沒有水分，污泥體積僅為原量的50%，經過計算，污泥含水率下降到60%左右，可直接裝車運輸轉運。

4 結論

經過在柴油機試驗當中對污泥同時開展干化脫水的實驗，我們可以發現污泥脫水效果十分顯著，通過使用余熱烘烤污泥不但能夠節約運行成本，并且因為污泥體積與重量的減輕還能節約處理成本，還能直接卸泥，規避泥漿泄漏。小型污泥企業可利用烘烤后的污泥再次翻轉使用余熱烘烤試驗，從而不斷減少污泥。鐵路機車維修企業的柴油機試驗站消聲坑設計通常是根據鐵路專業設計院的圖紙施工的，消聲坑是柴油機試驗站外地面以下與35 m高的磚煙囪連接的。需要對消聲坑執行想要的改造，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污泥開展烘烤。技術對消聲坑改造與增加防雨棚必須投入基礎建設成本，然而并沒有設備與維護成本，所欲適合在鐵路機車檢修企業目前的管理中進行使用。此外， 建議鐵路機車維修企業結合污泥處置的需求，根據技術改造，對消聲坑實施改造，以此達到減量化污泥的目的。

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