太陽能作為一種清潔能源，將其應(yīng)用在造紙污泥干化中，與傳統(tǒng)干化工藝相比具有能耗低、無污染、運(yùn)行費(fèi)用低廉、操作簡單、運(yùn)行安全穩(wěn)定、干化后的污泥仍保留原有的價值等特點(diǎn)。本文以某造紙污泥的干化為例，介紹了該工藝的工作原理及流程，工藝單元設(shè)計(jì)等。太陽能是一種清潔、安全、廉價、可再生的綠色能源，取之不盡用之不竭。我國有豐富的太陽能資源，大約2/3國土的太陽能年輻射量接近或超過5000MJ/m2，相當(dāng)于目前全年的煤、石油、天然氣和各種柴草等全部常規(guī)能源所提供能量的2000多倍。利用太陽能對污泥進(jìn)行干化處理具有節(jié)能降耗和減碳的現(xiàn)實(shí)意義。下面詳細(xì)介紹造紙污泥處置過程中的溫室型太陽能干化工藝。1 造紙污泥特性1.1 造紙污泥的處理規(guī)模與干化目標(biāo)根據(jù)業(yè)主提供的資料，產(chǎn)自廢水處理單元的初沉污泥和生物污泥共計(jì)為355噸/天，含水率80%；來自文化紙生產(chǎn)線的污泥約為 260噸/天，含水率約70%。綜上，本設(shè)計(jì)處理規(guī)模按照700噸/天（含水率80%）考慮。本設(shè)計(jì)要求干化處理后污泥含水率降至50%。2 溫室型太陽能污泥干化新工藝介紹2.1 溫室型太陽能干化工作原理將機(jī)械脫水后（含水率約為80%）的污泥放置于溫室中，利用太陽能蒸發(fā)污泥中的水份，即可獲得40-50%的干化污泥，脫水后的污泥在溫室中主要存在兩種干化工藝：（1）輻射干化。太陽能污泥干化系統(tǒng)以干燥的空氣作為熱載體，直接將太陽能轉(zhuǎn)化為熱能，儲存在空氣中使空氣溫度升高，用熱空氣使污泥溫度升高，使其內(nèi)部水分得以向周圍空氣加速蒸發(fā)，從而增加了污泥表面的空氣濕度，甚至達(dá)到飽和；（2）通過自然循環(huán)和熱風(fēng)沖刷，將溫度內(nèi)的濕空氣排出，使污泥表面的濕度由原來的飽和狀態(tài)進(jìn)入非飽和狀態(tài)，從而促使污泥內(nèi)部水分進(jìn)一步向周圍空氣蒸發(fā)。為了增強(qiáng)集熱效率和溫室的保溫隔熱能力，運(yùn)行中利用攪拌輪將污泥翻轉(zhuǎn)平鋪在地板上或增加強(qiáng)制通風(fēng)以提高蒸發(fā)效率。2.2太陽能干化的優(yōu)勢 （1）太陽能干化與自然晾曬(大氣干燥)相比其主要優(yōu)勢是能較大幅度的縮短干燥時間，同時溫室型太陽能污泥干化系統(tǒng)內(nèi)污泥干化過程中產(chǎn)生的臭氣易于有效收集進(jìn)行集中處理。 （2）太陽能干化裝置與采用常規(guī)能源的干化裝置相比具有以下優(yōu)勢：①節(jié)省燃料：因?yàn)樵摳苫に嚮静幌牡V物燃料。②減少對環(huán)境的污染：我國大氣污染嚴(yán)重，這主要源于煤，石油等燃燒后的廢氣和煙塵的排放，采用太陽能干化，在節(jié)約礦物燃料的同時，又可以緩解環(huán)境壓力。③運(yùn)行費(fèi)用低就初投資而言，太陽能與常規(guī)能源干化二者相差不大。但是在系統(tǒng)運(yùn)行時，采用常規(guī)能源的干化設(shè)備其燃料的費(fèi)用是很高的。若采用太陽能干燥，設(shè)備投資(初投資)二者相差不大，但太陽能干化除風(fēng)機(jī)消耗少量電能外，太陽能是免費(fèi)的。即使太陽能干化不能完全取代采用常規(guī)能源的干化手段，通過設(shè)計(jì)使二者有機(jī)結(jié)合，使太陽能提供的能量占到總能量消耗的較大比例，同樣可節(jié)約大量運(yùn)行費(fèi)用。 3 造紙污泥太陽能干化工藝設(shè)計(jì)臥螺離心機(jī)或帶式過濾機(jī)形成的脫水污泥經(jīng)過自身的傳動系統(tǒng)，輸送到皮帶輸送機(jī)上，皮帶輸送機(jī)把污泥輸送到運(yùn)輸車上，運(yùn)輸車運(yùn)送污泥至污泥制肥廠的溫室型太陽能干化車間的污泥自動布料機(jī)的料斗內(nèi)，污泥自動布料機(jī)把污泥均勻的布置在污泥太陽能溫室內(nèi)。污泥自動布料機(jī)在溫室大棚內(nèi)自動完成污泥的自動布料、自動攪拌和干污泥的聚集。在溫室內(nèi)，熱空氣與污泥直接接觸，并以一定速度流過污泥層，在此過程中吸收污泥中的水分，并將濕氣排出，排出的濕廢氣經(jīng)無害化后排放。最后由自動收料裝置把干污泥收集在一起。為加快污泥的干燥，增加了太陽能集熱器和輔助地暖系統(tǒng)，集熱器產(chǎn)生的熱風(fēng)通過風(fēng)機(jī)或水泵輸送到溫室中。