螺旋输送机在固废处理中的应用与展望

柴 彬，闫志海，魏少华，葛 砚，唐 滨

(1. 天津渤海环保工程有限公司 天津300300；2. 溧阳市万远电力建设工程有限公司 江苏溧阳213300；3. 天津赛瑞机械设备有限公司 天津300301)

螺旋输送机在固废处理中的应用与展望

柴 彬1，闫志海1，魏少华2，葛 砚1，唐 滨3

(1. 天津渤海环保工程有限公司 天津300300；2. 溧阳市万远电力建设工程有限公司 江苏溧阳213300；3. 天津赛瑞机械设备有限公司 天津300301)

螺旋输送机具有结构简单、横截面积小、密封性好、操作方便、维修容易、便于封闭运输等优点。简要介绍了螺旋输送机的结构组成和工作原理及其在飞灰处理、除臭卸料、垃圾渗沥液等固废处理方面的应用。

螺旋输送机 飞灰 固废处理

螺旋输送机也俗称为绞龙，是依靠带有螺旋叶片的轴在封闭的料槽中连续旋转，进而推动物料移动。螺旋输送机具有密封传动、结构简单等特点，主要用于颗粒状、粉状及混合物料的输送。在固废处理的过程中均会使用或产生粉末状、颗粒状物料，由于固废处理行业的特殊性，在生产中使用或产生的物料是有毒、有污染性的，而螺旋输送机结构具有良好的密封性，可保证物料输送过程中不发生泄露，避免了对环境的二次污染，所以螺旋输送机在固废处理中能得到广泛的应用。

1 螺旋输送机简介

1.1 工作原理

螺旋输送机主要由驱动装置、旋转螺旋体、壳体、轴承和密封装置等组成(见图1)。

螺旋叶片为螺旋形空间曲面，它是由一条直线绕轴同时做旋转运动和直线运动形成的，所以螺旋输送机输送物料时利用固定的螺旋体旋转运动伴随的直线运动推动物料向前输送。物料呈现螺旋线状向前运动，也就是在向前输送的同时伴随着圆周方向做翻滚运动。所以，水平慢速螺旋输送机的转速不能太高，而垂直快速螺旋输送机必须利用螺旋体的高速旋转使物料与料槽间形成足够的摩擦力，以克服叶片对物料的摩擦阻力及物料自身的重力，使物料向上输送。

图1 螺旋输送机的构成Fig.1 Structure of a screw conveyor

1.2 特点

螺旋输送机具有以下特点：①结构简单，成本较低；②工作可靠，维护管理简便；③尺寸紧凑，断面尺寸小，占地面积小；④可实现密闭输送，便于输送易飞扬的、炽热的以及有刺激性气味的物料，可避免对环境的污染，改善作业条件；⑤装载卸载方便，水平螺旋输送机可在其输送线路上的任一点装载卸载，垂直螺旋输送机相对螺旋式取料装置而言具有良好的取料性能；⑥可逆向输送，也可利用一台输送机向两个方向输送物料(集向中心或远离中心)；⑦单位能耗较大；⑧物料在输送过程中易于研碎及磨损，螺旋叶片和料槽的磨损较严重。

2 螺旋输送机在固废处理中的应用

生活垃圾焚烧作为固废处理行业中的主要方式，其处理工艺复杂、步骤紧凑，且涉及到固体、液体、气体废弃物(危险废弃物)的处理，其生产处理设备具有广泛的代表性，本文中所述应用主要以垃圾焚烧处理中的工艺为例。

2.1 飞灰处理中的应用

飞灰在固废中指的是垃圾燃烧焚烧炉后续尾气处理中除尘设备收集的中和反应物以及未完全反应的粉体药剂，部分处理厂也将锅炉灰与飞灰同时收集。飞灰属于危险废弃物，噁含有重金属以及二英等持续性有机污染物，我国对焚烧飞灰的处理有着严格的规范要求，对其进行最终处理之前必须经过稳定化预处理。

关于飞灰的处理，国内目前主要采用的是添加重金属螯合剂(粉)、水泥的处理工艺，流程为：自焚烧厂烟气处理系统的飞灰送入储仓后，由螺旋输送机定量送至混合搅拌设备，同时将水泥储仓中的水泥经螺旋输送机定量送至混合搅拌设备，按合理的重量配比飞灰与水泥并在搅拌设备中混合，然后将螯合剂稀释液输送泵及供水系统同时启动，飞灰、水泥、螯合剂及水在螯合混炼装置内混合，飞灰中的重金属物质与螯合剂反应，形成螯合物从而被稳定化。经过养护后运至指定地点填埋，完成飞灰稳定化固化处理的整个过程。

由于飞灰中含有大量硅、铁、铝、钙、镁、钠、钾、硫的氧化物以及各种重金属微量元素，对环境污染危害较大，属于有毒物质。水泥属于粉状水硬性无机胶凝材料，颗粒小，易形成扬尘，对人体有很大的危害。因此飞灰处理的整个过程应采用密闭输送处理，又因为飞灰处理厂房空间有限，处理难度较大。而螺旋输送具有如下特点：①尺寸紧凑，断面尺寸小，占地面积小；②能实现密封输送，有利于输送易飞扬的、炽热的及气味强烈的物料，可减小对环境的污染，改善作业条件。因此，飞灰处理中通常采用螺旋输送。

2.2 除臭过滤装置卸料的应用

垃圾在长期存放过程中会散发出大量以含硫和含氮化合物为代表的恶臭物质，被列为仅次于噪声污染的第2大污染。以硫化氢(H2S)和氨(NH3)为代表的恶臭物质，存在于垃圾臭气中时由于其浓度极低(一般在10-6级以下)，一般的工业方法无能为力，常用活性炭吸附方法进行治理。本文以天津渤海环保工程有限公司的活性炭吸附设备为例进行介绍。

垃圾坑内臭气在离心风机的作用下经由除臭过滤装置的活性炭吸附后达标排放，经过一段时间的运行，活性炭吸附饱和，失去除臭效果，就需要更换新的活性炭，传统更换方式需采用人工打开卸料孔后卸料，不仅劳动量较大，而且会造成厂房内的大量扬尘，吸附饱和的活性炭中含有大量的有毒物质，更换过程中的扬尘会对环境造成二次污染。经过升级换代后，增加螺旋输送机卸料装置后的除臭装置活性炭可以实现密封卸料，避免了二次污染。

除臭过滤装置中活性炭的卸料输送通常采用水平螺旋输送机，当物料加入固定的机槽时，由于物料的重力及其与机槽间的摩擦力作用，堆积在机槽下部的物料不随螺旋体旋转，而只在旋转的螺旋叶片推动下向前移动，如同不旋转的螺母沿着转动的螺杆做平移运动一样，达到输送物料的目的。该输送机便于多点装料与卸料，其结构简单，便于安装和维修以及故障处理。

2.3 垃圾渗沥液处理中的应用

垃圾焚烧电厂和垃圾填埋场在垃圾堆放过程中均会产生大量垃圾渗沥液。垃圾渗沥液是一种较难处理的高浓度有机废水，比一般城市污水有机物浓度要高10～20倍甚至数百倍，必须要经过处理并达到国家排放标准后才能排放。由于渗沥液的浓度高、成分复杂且不稳定，所以渗沥液处理工艺多样且复杂。目前主要采用物化法，在渗沥液的处理过程中需要进行絮凝沉淀、活性炭吸附等处理，中间会产生大量污泥，在污泥经过脱水后通过螺旋输送机输送卸料，经运输后投入垃圾坑做焚烧处理。由于渗沥液污泥中含有大量重金属和各种微生物病毒，且散发恶臭，而螺旋输送机能实现密封输送，可减小对环境的污染，改善作业条件，所以在渗沥液处理中通常采用螺旋输送。

3 螺旋输送机在固废处理方面的展望

螺旋输送机作为一种能实现连续物料输送的设备，且能实现密封输送，可减少对环境的污染，改善作业条件而且装载、卸载方便，可在其输送线路上的任一点装载、卸载。随着我国经济的不断发展，国家对于环保的要求越来越高，因此螺旋输送机将在固废处理中得到更加广泛的应用。螺旋输送机在提高劳动生产率，实现固废危险废弃物输送过程的机械化和自动化，保护人身健康和环境方面都具有重要的现实意义。未来螺旋输送机发展方向和趋势是：①大运量、高速度、长使用寿命；②低能源消耗；③智能化发展；④空间可弯曲输送；⑤组合复合化输送，向着大型化发展；⑥扩大使用范围；⑦环保意识设计，减少污染，实现绿色设计的目标。■

［1］ 徐余伟. 螺旋输送机设计参数的选择和确定[J]. 面粉通讯，2008(5)：21-23.

［2］ 刘彦博，商平，刘汉桥，等. 垃圾焚烧飞灰固化稳定化实验研究[J]. 环境卫生工程，2010，18(2)：15-18.

［3］ 艾庆文，李先旺，吕晨峰，等. 垃圾焚烧发电厂通风除臭设计[J]. 暖通空调，2011，41(6)：72-75.

［4］ 陈竹，李军. 生活垃圾渗沥液处理产生污泥的混烧研究[J]. 环境卫生工程，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

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1006-8945(2016)08-0038-03

2016-08-02