Термическая сушка осадков сточных вод. Сжигание осадков сточных вод. Утилизация осадков городских сточных вод

Термическая обработка осадка производится в тех случаях, когда требуется его обеззараживание и дальнейшее снижение влажности в зависимости от условий его утилизации и транспортировки. При этой обработке объем осадка уменьшается в десятки раз, получается сыпучий продукт, и устраняются патогенные микроорганизмы и яйца гельминтов.

К термической обработке осадка относятся:

- термическая сушка в барабанных сушилках;

- сушка и сжигание осадка в многоподовых печах;

- сжигание осадка в кипящем слое;

- сжигание в кипящем слое с подачей чистого кислорода.

При производительности до 30 тыс м³/сут рекомендуется применять камеру дегельминтизации, где температура должна быть не ниже 65°С. При производительности более 30 тыс м³/сут применяют барабанные сушилки, сушка со встречными струями, многоподовые печи с температурой 100-800°С.

После термической обработки осадок может использоваться:

- как органо-минеральные удобрения;

- если обрабатывается только А.И., то в качестве кормовых добавок к рациону некоторых животных;

- в качестве присадочного материала в строительном производстве и дорожном строительстве;

- в качестве твердого топлива.

Перспективным для удаления патогенных микроорганизмов для обеззараживания осадка является термическая обработка осадка перед его обезвоживанием. Сущность метода – прогрев осадка при температуре 140-200°С. При термической обработке осадок после нагревания в теплообменнике поступает в реактор, где нагревается до температуры 140-200°С. Обработанный осадок возвращается в теплообменник, где отдает свое тепло вновь поступающему, и охлаждается до температуры 30-40°С, затем поступает в илоуплотнитель и после на обезвоживание.

При тепловой обработке часть органических соединений разлагается, переходит в газ и иловую воду. Осадок изменяет физико-химические свойства и увеличивает водоотдачу. При этом илоуплотнители снижают влажность осадка до 75%. Обработанный осадок стерилен и кек получается влажностью до 55%.

Схема термической обработки осадка перед обезвоживанием

1 – дробление осадка (дробилка)

2 – резервуарный накопитель дробленного осадка

3 – насос подачи осадка в теплообменник

4 – теплообменник

5 – реактор

6 – илоуплотнитель

а – осадок на обработку

б – обработанный осадок.

Термическая сушка обезвоженного осадка. Для термической сушки осадка применяют сушилки различных конструкций: барабанные, ленточные, пневматические, вальцовые, сушилки со взвешенным слоем.

Во всех типах сушилок, кроме вальцовой, использован конвективный способ сушки, при котором тепловая энергия, необходимая для испарения влаги, непосредственно передается от теплоносителя осадку.

Для сушки обезвоженных осадков городских очистных сооружений наибольшее распространение получили барабанные сушилки в которых при помощи теплоносителя – топочного газа, достигается температура 500-800°С, что позволяет испарить жидкую фракцию осадка и достичь влажности высушенного осадка 30-35%.

Основными недостатками барабанных сушилок являются их громоздкость и большая металлоемкость, высокие капитальные и эксплуатационные затраты.

В топке 1 сжигаются газы, которые достигают температуры 800°С и по подающему трубопроводу поступают в начальную часть барабанной сушилки. Сырой осадок + А.И. обработанный на механическом обезвоживании или на иловых площадках с максимальной влажностью 80% поступает в загрузочную камеру 2. При помощи электродвигателя 4, барабан сушилки 3 делает 1,5-9 об/мин. 5 – корабельные цепи для измельчения осадка. 6 – емкость (бункер) выгрузки высушенного осадка.

Сжигание осадков осуществляют, если их утилизация невозможна или экономически нецелесообразна.

Сжигание — это процесс окисления органической части осадков до нетоксичных газов (диоксид углерода, водяные пары и азот) и золы. Перед сжиганием осадки должны быть или механически обезвожены, или подвергнуты термической сушке, или пройти оба процесса.

Возможное присутствие в газах при сжигании осадков токсичных компонентов может вызвать серьезные трудности при очистке этих газов перед выбросом их в атмосферу.

Процесс сжигания осадков состоит из следующих стадий: нагревание, сушка, отгонка летучих веществ, сжигание органической части и прокаливание для выгорания остатков углерода.

Возгорание осадка происходит при температуре 200-500°С. Прокаливание зольной части осадка завершается его охлаждением. Температура в топке печи должна быть в пределах 700-1000 °С.

Установки для сжигания осадков должны обеспечивать полноту сгорания органической части осадка и утилизацию теплоты отходящих газов.

Для сжигания осадков наибольшее распространение получили многоподовые печи, печи кипящего слоя и барабанные вращающиеся печи.

Сжигание осадков в многоподовой печи. Многоподовые печи просты и надежны в эксплуатации.

Под – дырчатые полки. Диаметр печи – 1-7м. Количество подов – 4-11 шт.

К недостаткам относятся высокая строительная стоимость, большие габариты, частый выход из строя гребковых устройств.

Сжигание осадка в реакторе в кипящем слое

В нижней части реактора находится песок (кварцевый) 0,01 мм с температурой 750°С, который продувается и плавающие частицы песка, соприкасаясь с подданным осадком, размельчают его до пылевидных частиц и в этот момент сгорает органика с образованием газа. Газы выводят из верхней частиц реактора совместно с пылевидными частицами золы. Скорость потока обеспечивает вынос только легких фракций золы. Тяжелые частицы остаются в реакторе до тех пор, пока не измельчатся до мелких фракций.

Реакторы с кипящем слоем находят все более широкое применение для сжигания различных осадков. Обеспечивая высокую эффективность процесса, эти установки отличаются компактностью и простотой эксплуатации. Их достоинством является также возможность полной автоматизации процесса.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: