藥渣處理行業(yè)中,采用“螺旋壓榨脫水機”結(jié)合“粉碎”進行“脫水處理”的工藝是一種高效、實用的技術(shù)路線,特別適合處理量大、含水率高、纖維含量豐富的中藥殘渣。下面詳細說明該工藝的原理、流程、優(yōu)勢、關(guān)鍵設(shè)備和注意事項:
一、核心目標
1、大幅減容減量: 降低藥渣濕基重量和體積,顯著減少后續(xù)運輸、儲存或處理(如堆肥、焚燒、填埋)的成本。
2、資源化預處理: 為藥渣的后續(xù)資源化利用(如制作有機肥、燃料棒、飼料添加劑、提取殘存有效成分等)創(chuàng)造有利條件(降低水分、增加比表面積)。
3、環(huán)保達標: 減少滲濾液產(chǎn)生,降低污染風險,滿足環(huán)保要求。
二、工藝步驟詳解
1、原料準備(初步瀝干/暫存):
從提取罐排出的新鮮中藥渣通常含有極高的水分(80%-90%甚至更高),并帶有一定的余熱。
藥渣首先進入一個瀝水區(qū)或暫存池,利用重力進行初步的自由水瀝除。此步驟可去除部分表面水和間隙水,降低后續(xù)處理負荷。暫存池通常設(shè)計有瀝水篩網(wǎng)或底部排液口。
2、粉碎(關(guān)鍵預處理):
目的:
破壞細胞結(jié)構(gòu): 中藥渣(尤其是根、莖、果實類)細胞壁堅韌,內(nèi)部結(jié)合水難以釋放。粉碎能有效破壞細胞壁,釋放更多內(nèi)部結(jié)合水,極大提高后續(xù)壓榨脫水效率。
增加比表面積: 粉碎使物料顆粒更細小、均勻,增大了物料與壓榨力接觸的表面積,利于水分被擠壓出來。
改善流動性: 粉碎后的藥渣流動性更好,更容易、更均勻地喂入螺旋壓榨機,防止堵塞。
均質(zhì)化: 使不同部位、不同批次的藥渣混合更均勻,保證脫水效果的穩(wěn)定性。
設(shè)備選擇:
雙軸剪切式破碎機: 最常用,擅長處理纖維狀、韌性強的物料,刀片設(shè)計能有效剪切而非單純撞擊,不易纏繞。
錘片式粉碎機: 適用于較脆的物料,處理量大,但對高纖維物料可能易纏繞,需選型注意或配合后續(xù)篩網(wǎng)。
關(guān)鍵參數(shù): 處理能力、粉碎粒度(通常目標在 5mm - 20mm 范圍,具體根據(jù)藥渣性質(zhì)和壓榨機要求定)、耐磨性(藥渣可能含砂石)、防纏繞設(shè)計。
3、(可選)調(diào)理:
對于某些特別粘稠、脫水困難的藥渣(如含大量果膠、淀粉、粘液質(zhì)的),可在粉碎后、壓榨前添加少量調(diào)理劑(如生石灰、粉煤灰、絮凝劑等)。
作用: 改變物料表面電荷或結(jié)構(gòu),破壞膠體穩(wěn)定性,降低粘性,提高脫水性能。
注意: 添加調(diào)理劑會增加成本,可能影響后續(xù)資源化利用途徑(如做有機肥需考慮添加劑成分),需謹慎評估。
4、螺旋壓榨脫水(核心環(huán)節(jié)):
設(shè)備: 螺旋壓榨脫水機(常選用雙螺旋或變徑螺旋設(shè)計)。
工作原理:
進料與輸送: 粉碎后的藥渣通過進料口均勻送入壓榨機。
螺旋擠壓: 物料在兩根相互嚙合、同向旋轉(zhuǎn)的螺旋軸(或單根變螺距/變徑螺旋)推動下向前運動。
空間壓縮: 螺旋軸的螺距逐漸減小,或者螺旋軸的直徑逐漸增大(變徑設(shè)計),或者篩筒內(nèi)徑逐漸減小。這使得物料在前進過程中受到的空間容積被不斷壓縮。
壓力遞增: 容積壓縮導致物料受到的壓力持續(xù)、平穩(wěn)地增加。
固液分離: 在巨大的機械擠壓作用下,物料中的水分(主要是大部分自由水和部分結(jié)合水)被強行擠出,通過環(huán)繞螺旋軸的篩網(wǎng)(篩縫通常0.3mm-1.0mm)排出,收集為“壓榨液”。
排渣: 被高度擠壓脫水的固體物料(形成較干的渣餅)從壓榨機末端的出渣口排出。
關(guān)鍵結(jié)構(gòu)與特點(針對中藥渣):
耐磨設(shè)計: 螺旋葉片、篩網(wǎng)等易磨損部件需采用耐磨材料(如高鉻合金、表面堆焊硬質(zhì)合金)。
防纏繞設(shè)計: 雙螺旋相互清潔的設(shè)計能有效防止高纖維物料纏繞。部分機型配備反沖洗裝置或震動裝置防止篩網(wǎng)堵塞。
可調(diào)壓力: 通過液壓系統(tǒng)或機械裝置調(diào)節(jié)出渣口背壓板/錐體的位置,可靈活控制最終擠壓壓力和干度。
大錐度/變螺距/變徑: 確保壓力平緩、穩(wěn)定增加,避免瞬間高壓導致物料堵塞或“打滑”。
自清潔: 良好的螺旋設(shè)計和間隙能減少物料粘附和殘留。
5、產(chǎn)物處理:
干藥渣餅:
含水率:經(jīng)過該工藝處理,中藥渣的含水率通常可從80-90%降至60%-75%(具體數(shù)值受藥渣種類、粉碎效果、壓榨機參數(shù)調(diào)節(jié)影響顯著)。
形態(tài):呈較干的塊狀或松散顆粒狀。
去向:可裝袋或直接輸送至后續(xù)處理單元,如:好氧堆肥(作為主要有機物料,水分仍需進一步降低或添加輔料調(diào)節(jié)),厭氧消化(作為原料之一),進一步干燥制成生物質(zhì)燃料顆粒/棒,作為飼料添加劑原料(需確保安全性和符合法規(guī)),填埋(大幅減量后)。
壓榨液:
特性:含有從藥渣中壓榨出的水分、少量可溶性有機物(糖類、蛋白質(zhì)、殘存藥效成分等)、膠體、細小顆粒。
去向:
直接處理: 進入廠區(qū)污水處理站(COD/BOD通常較高,需預處理或與其它廢水混合處理)。
資源化探索: 如果濃度較高且成分明確,可探索回收其中殘存的有效成分(需經(jīng)濟性評估),或作為液體有機肥(需處理穩(wěn)定性和安全性)。
回用: 極少數(shù)情況下,經(jīng)嚴格處理后可能考慮作為提取工藝的潤藥水等(需謹慎評估)。
三、工藝優(yōu)勢
1、高效脫水: 粉碎預處理結(jié)合螺旋壓榨,能顯著降低藥渣含水率(通常降至60%-75%),減量效果明顯(體積和重量減少50%以上很常見)。
2、連續(xù)運行: 自動化程度高,可實現(xiàn)連續(xù)進料、連續(xù)壓榨、連續(xù)出渣,處理能力大,適合大型藥廠。
3、適應(yīng)性強: 特別適合處理纖維含量高、韌性強的中藥渣。雙螺旋設(shè)計有效解決纏繞問題。
4、運行成本相對較低: 主要能耗為電耗(粉碎機和壓榨機),相比熱力干燥能耗低很多。維護成本主要集中在易損件更換(耐磨件)。
5、占地面積相對較?。?設(shè)備緊湊,流程簡潔。
6、為后續(xù)利用創(chuàng)造有利條件: 降低水分、增加比表面積的干渣更利于堆肥、制燃料或提取等后續(xù)操作。
四、關(guān)鍵設(shè)備與選型要點
1、粉碎機: 首選雙軸剪切式破碎機,重點考慮處理能力、物料適應(yīng)性(纖維、韌性)、粉碎粒度、耐磨性、防纏繞設(shè)計、維護便捷性。
2、螺旋壓榨脫水機:
類型: 優(yōu)先選擇雙螺旋壓榨機或變徑螺旋壓榨機。
處理能力: 根據(jù)藥渣日產(chǎn)量和批次特性(含水率、密度)選擇合適型號,需留有余量。
材質(zhì): 與物料接觸部分(螺旋軸、篩網(wǎng)、內(nèi)襯)必須高耐磨(如高鉻鑄鐵、耐磨合金鋼、表面硬化處理)。
篩網(wǎng): 縫隙大?。ㄓ绊懗鲆呵宄憾群投氯L險)、材質(zhì)耐磨耐腐蝕??煽紤]可更換式篩網(wǎng)。
壓力調(diào)節(jié): 配備可靠的液壓或機械壓力調(diào)節(jié)裝置。
防堵設(shè)計: 良好的自清潔結(jié)構(gòu)、可選配反沖洗或振動裝置。
驅(qū)動功率: 足夠大以應(yīng)對高纖維物料產(chǎn)生的阻力。
品牌與服務(wù): 選擇有中藥渣或類似物料處理經(jīng)驗的可靠供應(yīng)商。
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