Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Экология arrow ТВЕРДЫЕ ОТХОДЫ: ТЕХНОЛОГИИ УТИЛИЗАЦИИ, МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ, МОНИТОРИНГ
Посмотреть оригинал

Специальные способы обработки осадков: термический, замораживание, пиролиз

Традиционными методами термической обработки осадков сточных вод являются термическая сушка, пиролиз и сжигание. Термическая сушка является заключительной операцией по обеззараживанию осадков сточных вод, проводимой после обезвоживания на вакуум-фильтрах, фильтрпрессах или центрифугах (см. табл. 6.5), и, кроме того, обеспечивает значительное уменьшение их массы и объема. После высушивания осадок представляет собой обезвреженный, незагнивающий, сыпучий материал с влажностью 10—50%, что упрощает его дальнейшую утилизацию, в том числе транспортировку и хранение. Для термической сушки используются различные способы, такие как конвективный, сублимационный, кондук- тивный.

Технологический цикл обработки осадков сточных вод

Рис. 6.10. Технологический цикл обработки осадков сточных вод1

1 URL: http://zavantag.com/docs/index-4409006.html (дата обращения: 27.03.2014).

Методы и технологические параметры уплотнения, обезвоживания (сгущения) осадков сточных вод

Таблица 6.5

Назначение/ тип устройства

Основной

принцип,

устройство

Основные и дополнительные операции

Используемое

оборудование,

реагенты

Технологические параметры

Достигаемые параметры осадка

время

обработки

концентрация В В, мг/л

производительность,

м3/сут

плотность,

кг/м3

влажность,

%

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Уплотнение осадка и активного ила после аэротенков/ первичные отстойники

Механическая обра- ботка/грави- тационная

Перемешивание, прогревание, добавка реагеи- тов-коагулянтов, промывка осадка технической или очищенной сточной водой

Вертикальный илоуплотнитель (Я = 3,5-4 м)

10-14ч

300

До 10 000

1,05

97,5

Радиальный илоуплотнитель (d = 3—18 м)

9-11 ч

500

Более 20 000

97,5

Стабилизация осадка/ первичные и вторичные отстойники

Физикохимическая/

флотационная

Аэрация воздухом, добавка флокулян- тов (FeCl3, СПАВ и др.)

Напорный флотатор

20—30 мин

300- 1000 г/л

100-1000 м3

Около 1,0

95-96

Биологическая

Аэробное окисление

Аэротенки

От 1-2 до 6—8 ч

150-300

Зависит от типа аэротенка 100— 6000

Около 1,0

Степень очистки воды — 70-85

Биофильтры

Непрерывный режим cq=l+

"=?3 м3/(м2-сут)

150-300

Зависит от конструктивных особенностей

Около 1,0

Выносимая биопленка — 96

Назначение/ тип устройства

Основной

принцип,

устройство

Основные и дополнительные операции

Используемое

оборудование,

реагенты

Технологические параметры

Достигаемые параметры осадка

время

обработки

концентрация В В, мг/л

производительность,

м3/сут

плотность,

кг/м3

влажность,

%

Анаэробное сбраживание

Мстантенки, септики, двухъярусные отстойники, осветлители- перегниватели

10-12 сут

и плотности загрузки до 50 000

0,9-1,0

92-94

Подсушка осадка и ила после мстантснков и отстойников

Механическая и биологическая/ каскад площадок или прудов (4—8 площадок)

Периодический (ежедневный) напуск осадка и разгрузка карт, промывка илопро- вода

Иловые площадки и пруды (глубина 0,7- 1,0 м)

15—60 сут, налив верхнего пруда каскада — ежедневно

до 150

до 200

10-20

70-80

Обезвоживание (сгущение) активного ила из метан- тснков и первичных отстойников

Механиче-

ская/филь-

трация

Кондициониро- вание: снижение удельного сопротивления и улучшение водоотдающих свойств осадков/добавка реагентов-коагулянтов

Фильтр-пресс

Зависит от концентрации В В

до 2000— 3000

Зависит от характеристик осадка: от 2—7 до 30—40 кг/м2 фильтра в час

45-72

Зависит от характеристик осадка: от 70—75 до 80-83

Вакуум-фильтр

Назначение/ тип устройства

Основной

принцип,

устройство

Основные и дополнительные операции

Используемое

оборудование,

реагенты

Технологические параметры

Достигаемые параметры осадка

время

обработки

концентрация В В, мг/л

производительность, м3/су т

плотность,

кг/м3

влажность,

%

Механиче-

ская/грави-

тационная

Центрифуга

до 2000- 3000

8—30 (перв.) 12-40 кг/м2

45-72

44-80

Гидроциклоны

открытые,

напорные

400-600

Зависит от диаметра и общего числа аппаратов до 2500 м3

от 20—30 до 40-50

20-40

Сепаратор

(тарельчатый)

4-60

Тепловое кондиционирование перед уплотнением и обезвоживанием

Термическая (165—180°С)

Увеличение влагоотдачи, дезинфекция осадка

Теплобменники с паром

0,3

Влажность не меняется

Термическая

сушка

Термическая (до 700- 800°С на входе и 130—250°С на выходе)

Высушивание,

дезинфекция

Сушильный

барабан

Влажность поступающего осадка до 80%

До 40 000

20-25

Примечание. ВВ — взвешенные вещества; II — высота вертикального илоуплотнителя; d — диаметр радиального илоуплотнителя; q — гидравлическая нагрузка.

Наиболее часто на практике применяется конвективный способ сушки в сушильных барабанах (параметры обработки см. в табл. 6.5) или в установках прямоточной сушки осадков (ленточных, щелевых). В качестве теплоносителя используются топочные газы, горячий воздух или перегретый пар, при этом конвекция обеспечивается за счет продувки сушильного агента через слой неподвижного материала. Кроме того, могут использоваться сушилки, работающие в режиме взвешенного (псевдоожиженного) слоя, или пневмосушилки. В этом случае частицы осадка перемешиваются потоком горячего газа (см. подпараграф 4.3.4). Принципиальная схема сушильной установки обычно включает топку с системой подачи топлива, сушильную камеру и вспомогательное оборудование (питатель, циклон, скруббер, конвейер и т.д.). В барабанных сушках в качестве теплового агента обычно применяют топочные газы, температура которых на входе в сушилку достигает 60(Н800°С, а на выходе из нее — 17(Н250°С.

Высушенные осадки с влажностью до 50% хотя и безопасны в санитарном отношении, но содержат большое количество разнообразных загрязняющих веществ, характерных для осадков городских сточных вод, — ПАВ, химических соединений мышьяка, ртути, свинца и других тяжелых металлов, что затрудняет их использование в качестве органоминеральных удобрений. Поэтому высушенные осадки подвергают дальнейшему пиролизу или прямому сжиганию, что позволяет получить пиролизную смолу, пиролизные газы и твердый остаток либо тепловую и электроэнергию. В настоящее время существует около 50 видов технологических схем пиролиза отходов (принципы, технологические параметры и схему см. подпараграф 4.3.4). Пиролизные установки могут различаться по виду исходного сырья, используемому температурному режиму и конструктивным особенностям [24]. Основной недостаток всех термических методов переработки осадков сточных вод — высокая энергоемкость таких установок. Относительно новый способ утилизации осадка сточных вод — использование взрывной камеры, обеспечивающей одновременно сушку и прессование осадка[1].

Замораживание осадков сточных вод — механический способ, направленный на улучшение водоотдающих свойств влажных осадков без применения дополнительных химических реагентов. Вторая стадия обработки представляет собой оттаивание и последующее обезвоживание на намывных фильтрах и ленточных фильтр-нрессах. Длительная выдержка оттаявшего осадка ведет к ухудшению его водоотдачи. В северных районах замораживание осадков можно проводить в естественных условиях на иловых площадках при низких температурах воздуха, при этом осадок расслаивается и концентрируется в нижней части, а лед образуется на поверхности. Толщина слоя осадка не должна превышать глубину промерзания, а вода по мере оттаивания должна удаляться с поверхности. В процессе медленного замораживания происходит миграция связанной воды через стенки клеток и ячейки коллоидов в межклеточное пространство, в результате чего твердая фаза обезвоживается. Кристаллизующаяся вода расширяется и увеличивает давление, что приводит к коагуляции обезвоженных частиц твердой фазы. Для искусственного замораживания и последующего оттаивания осадков используются льдогенераторы барабанного типа, обеспечивающие непрерывное тонкослойное замораживание. Оптимальные значения параметров удельного теплового потока при искусственном замораживании находятся в пределах 5000—15 000 Вт/м.

  • [1] Взрывная камера для сушки и прессования осадка сточных вод очистных сооружений :пат. 20091317 Республика Беларусь. № С02; заяв. 14.09.2009 ; опубл. 30.04.2011, Официальный бюл. № 2(79), 2011.
 
Посмотреть оригинал
< Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая >
 

Популярные страницы