乔文东

摘 要：现代社会的发展促进内燃机车获得了迅猛发展，经过对铁路机车大修企业内部余热的寻找开展了相关的调查和试验，提出了一种具有可行的、低成本的污泥减量化方案，其主要是对柴油机试验消声坑进行改造，使用烘烤污泥的方式来完成。

关键词：铁路机车检修;污泥;减量化

0 引言

随着当前内燃机车车型的持续发展，大修解体后的清洗过程缺失并未进行改变，不管是中修还是大修，均采取碱煮洗的工艺技术，而形成的工业废水主要是由各铁路机务段以及大修工厂按照工厂处在的区域环评要求来采取分油、沉淀、气浮工艺处理，经过处理的废水需要达到国家《污水综合排放标准》三级以上标准，部分生化工艺可以达到一级排放标准。当前，铁路机车检修单位均已实现了污水达标排放，然而污水处理后污泥的处理仍然是一个难题。

1 铁路机车检修污泥脱水的具体方法

铁路机车检修企业废水在处理完成后形成的污泥必须通过脱水才可以进行转运处理。当前，污泥脱水主要采取机械脱水法与干化池自然干化法。机械脱水法通常使用的设备分为离心脱水机以及板框压滤机这两种。（1）根据运行的结论来看，使用采用离心脱水机进行脱水以后的污泥滤饼其含水量往往在85%左右，而污泥展现出豆花状，不可以直接进行车辆运输转运。与此同时，这一类型的设备还具有投入成本高、耗电量大、机械零件容易磨损、维修工作量大、分离液不清、噪音大等各种问题，所以，使用这种方式的设备通常不能实现稳定运行。（2）采取框压滤机脱水可使普通污泥含水率高达60%～70%，能够直接进行装车运输转运，然而铁路机车检修的污泥中都包含一定量的油，导致滤压机滤布堵塞，工作几天后就需要清洗，含油滤布很难清洗感觉，所以，板框压滤机在铁路机车检修污泥的处理工作中不适合使用。

当前，符合铁路机车检修污泥脱水的方式只有干化池自然干化法这一种，其主要是和行业特征有关。铁路机车维检行业是运输设备行业和其他重污染、高能耗行业对比，其污染较小，即使铁路机车检修企业十分注重环保，制定了相关的治理措施，然而环保执行的运行管理费用只能确保污水处理设备的稳定实施，不能保证污泥处理费用。干化池自然干化让污泥能够定期清洗，操作十分便利，并且处理成本较低，即污泥以300 mm～400 mm高的一次抽入自然干燥池，经过8～15天的干化，含水量可达80%左右，呈现出豆腐渣样开裂，可以直接装在编织袋中暂存或运输转运。假如污泥量少，经过一个多月的自然干燥，含水率可降至75%左右。所以，低成本的干化池被广泛应用于铁路机车检修企业。

2 提出问题

由于城市发展规模的不断扩大，铁路机车检修企业的选址逐渐由郊区向城区转移，而环保要求的不断提高以及运输要求的限制，导致自然干化后的污泥处理因为含水量高、体积大而成为一个难题。因此，找出低成本的污泥脱水干化方法已经成为了当务之急。自然干化后含水率为80%的污泥，只能通过加热干燥进一步脱水。当前，市场上成套的直接加热设备主要分为通道旋转干燥机和太阳能污泥干燥设备等，间接加热设备基本以空心桨叶搅拌干燥机为主。成套的供热设备不但体积十分巨大，并且施工成本也很高，并且在运行时需高温热源，因此只在纺织、化工、冶金、水泥等富含蒸汽或余热的行业中使用，在铁路机车维修企业中并没有使用实例。

3 研究处理方案

由于进一步脱水往往是采取加热干燥，铁路机车维修企业有必要找到一种适合自身行业特征的加热干燥方法。为了找到一种成本较低的加热干燥方法，本研究试图寻找一种内加热干燥设备并开展了相关实验。

3.1 烘箱烘烤

对点击检修车间烘箱进行使用。某一机车车辆有限公司有轨道步入式大型烘箱，其加热的功率是80 kW。基于2 900 mm × 3 950 mm的台车平面上，将从自然干化池中挖出的含水率为80%的污泥，利用编织袋进行堆放，其重量为1.5 t左右，并采取200℃的温度烘烤进行18 h的烘烤，在自然冷却以后可以发现，污泥的体积并未发生明显改变，通过对失败经验的总结，可以发现，采取烘箱内热风直接加热不但传热效率低，并且用电的成本较高，缺乏经济性。

3.2 寻找余热

寻找余热是最为节约成本的方式，经过找寻，可以发现企业的内部包含了3个主要余热源，即为风冷式螺杆空气压缩机排风、配件碱煮洗锅炉房4 t锅炉的排烟以及柴油机试验站排烟。通过对余热源的测量以及数据调查可知：风冷式螺杆空气压缩机排风温度为50℃左右，基本每天维持在7 h左右，并且和生产同步，因为温度较低，所以缺少使用的价值。配件碱煮洗锅炉房锅炉排烟温度的温度为160℃左右，其每天维持的时间和配件碱煮洗同步，基本在6 h左右，因为排烟量小，所以使用的价值不足。柴油机试验站排烟温度在柴油机出口为350℃左右，出试验站进入消声坑时温度在250℃左右，正常试验1台柴油机油耗在6T以上，时间维持在10 h以上，并且在试验的时候如果发生问题，还会延长时间，能量并未回收，余热的应用价值较高。

3.3 余热运用实验

经过检查和探索，我们可以发现行业中存在使用在柴油机试验站排气余热的情况，例如：使用余热换热生产有价值的热水，预热柴油机试验燃料等。对企业的柴油机试验站的排烟消声坑实施部分改造，并布置了12 mm厚钢板的实验平台，它的尺寸是1 200 mm×2 000 mm，选择某DF机车柴油机试验工艺开展余热运用的试验，在试验的平台周围围上400 mm高的木框围，将含水率80%的污泥直接放置在木框当作，体积大约是1 m，在进行柴油机试验的时候，消声坑烟道实测温度为233℃。12 mm厚钢板上污泥的温度随水分蒸发，温度变化在128℃～204℃之间。试验1台车使用时间为16 h后，污泥底部已经被烘干，上部的含水率较高，当棍子插入污泥时，污泥破裂，利用肉眼观察没有水分，污泥体积仅为原量的50%，经过计算，污泥含水率下降到60%左右，可直接装车运输转运。

4 结论

经过在柴油机试验当中对污泥同时开展干化脱水的实验，我们可以发现污泥脱水效果十分显著，通过使用余热烘烤污泥不但能够节约运行成本，并且因为污泥体积与重量的减轻还能节约处理成本，还能直接卸泥，规避泥浆泄漏。小型污泥企业可利用烘烤后的污泥再次翻转使用余热烘烤试验，从而不断减少污泥。铁路机车维修企业的柴油机试验站消声坑设计通常是根据铁路专业设计院的图纸施工的，消声坑是柴油机试验站外地面以下与35 m高的砖烟囱连接的。需要对消声坑执行想要的改造，使其变成800 mm×3 000 mm

×10 000 mm的鋼烟道，焙烤污泥面积为30 m2，可一次性堆砌10 m3污泥开展烘烤。技术对消声坑改造与增加防雨棚必须投入基础建设成本，然而并没有设备与维护成本，所欲适合在铁路机车检修企业目前的管理中进行使用。此外， 建议铁路机车维修企业结合污泥处置的需求，根据技术改造，对消声坑实施改造，以此达到减量化污泥的目的。

参考文献：

[1]孙晓莹.应用生物强化进行污泥减量的方法研究[D]. 北京师范大学，2008.

[2]李立晋，陈光森.污泥减量化技术的研究进展[J].甘肃科技纵横，2004，33（4）：70.

[3]杨斌.污泥干化减量化技术研究及应用[J].内蒙古煤炭经济，2019（24）：182-183.

[4]孟程程，薛罡.Fenton破解污泥减量化效果研究[J].水处理技术，2019，45（6）：101-105.