Главная  Материалы 

 

Сжигание осадков сточных вод

 

Общие закономерности и научные принципы, лежащие в основе теоретической технологии, учитываются и используются при определении рациональных параметров и режимов в производственных процессах. Именно вследствие этого между многочисленными фактами, получаемыми на производстве, и общими закономерностями, интерпретируемыми в теоретической технологии, существует теснейшая взаимосвязь. Она и предопределяет в основном спонтанное развитие строительного материаловедения как фундаментальной науки прикладного характера. Наиболее ярко такую взаимосвязь возможно проследить на примере отдельных производственных операций.

 

Весьма распространенными операциями на производстве являются дробление и измельчение компонентов на разных стадиях получения конгломератных смесей: домол цемента по сухому и мокрому способам при производстве бетонов; измельчение известняков или других минеральных материалов при производстве асфальтирующей добавки для асфальтовых бетонов; тонкий помол порошков-пигментов при производстве красочных веществ для защитных и декоративных покрытий; помол кристаллического или аморфного кремнезема, а также использование порошкообразных побочных продуктов химических производств (например, AIF3, ферросилиция и др.) для изготовления растворимого стекла как вяжущего вещества в кислотоупорных бетонах, отделочных материалах и др.; сверхтонкое (коллоидное) измельчение наполнителей (кремнезем, корунд, шлак, некоторые металлы) при производстве японских цементов типов А, В, МС, ДСР и др.

 

С увеличением продолжительности и интенсивности помола увеличивается удельная поверхность и, соответственно, химическая и энергетическая активность получаемых порошкообразных компонентов ИСК. Этот фактор, как уже отмечалось, является весьма благоприятным для дальнейшего развития спонтанных процессов диспергирования частиц вплоть до их атомно-молекулярного уровня на первой стадии отвердевания и для конденсационных процессов — на второй его стадии с формированием микро- и макро-дисперсных оптимальных структур.

 

Из производственной практики и экспериментальных исследований было получено множество нередко хаотически суммируемых фактов, которые при глубоком анализе позволили сформулировать закономерности, оказавшиеся не только общими, но и объективными, т. е. встречающимися и в природных условиях. Они в основном базируются на оптимальных структурах. Независимо от генезиса формирования оптимальных структур, т. е. в природе или в технологии, им присуще потенциальное качество — улучшенные (экстремальные) показатели свойств, что, впрочем, пока еще не всегда используется в производственных условиях. В результате нередко качество готовой продукции существенно снижается, сроки долговечности материалов в конструкциях сокращаются. Необходимо, чтобы оптимальная структура, формирующаяся в технологический период, возможно полнее соответствовала эксплуатационным параметрам и производственным условиям, т. е. была рациональной.

 

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.

 

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

 

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

 

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

 

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

 

Сжигание осадков в многоподовой печи. Корпус многоподовой печи ( 16.2 представляет собой вертикальный стальной цилиндр, футерованный изнутри огнеупорным кирпичом. Топочное пространство печи разделено по высоте на семь — девять горизонтальных подов. В центре печи имеется вертикальный вал, на котором укреплены горизонтальные фермы гребковых устройств. Каждый под имеет отверстия, расположенные У одного пода на периферии, а у другого — в центральной части.

 

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.

 

На верхних подах осадок сушится, на средних — органическая часть осадка сгорает при температуре 600-900°С, а на нижних — охлаждается зола перед сбросом в бункер. Из печи газы отводятся в мокрый пылеуловитель и дымососом выбрасывается в атмосферу.

 

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

 

16.2 Схема сжигания осадков во многоподовой печи:

 

Осадок подается конвейером через загрузочный люк в верхнюю камеру печи, перемещается гребками к пересыпному отверстию, сбрасывается на лежащий ниже под и т.д. Вертикальный вал и фермы гребковых механизмов выполняются полыми и охлаждаются воздухом, подаваемым вентилятором.

 

Многоподовые печи просты и надежны в эксплуатации. К их недостаткам относятся высокая строительная стоимость, большие габариты, частый выход из строя гребковых устройств.

 

На решетке насыпан песок крупностью 0,6-2,5 мм слоем 0,8-1 м. Кипящий слой песка создается при продувании воздуха через решетку со скоростью, при которой частицы взвешиваются в газовом потоке. Воздух подается воздуходувкой, нагревается в рекуператоре дымовыми газами и подается под решетку. Осадок подается в печь через загрузочный бункер и шнековый питатель.

 

I конвейер ленточный; 2 бункер загрузки осадка; 3 шнековый питатель; 4 многоподовая печь; 5 наружная топка; 6 дутьевой вентилятор; 7 вал; 8 вентилятор охлаждения; 9 атмосферная труба; 10 рециркуляционный трубопровод; 11 мокрый пылеуловитель; 12 дымосос; 13 дымовая труба; 14 сборник золы; 15 насос перекачки золовой воды; 16 вентилятор пневмотранспорта; 17 шлюзовой питатель; 18 циклонный разгрузитель; 19 бункер выгрузки золы; 20 газорегуляторная установка; 21 трубопровод топливного газа; 22 водопровод; 23 золопровод; 24 канализационный трубопровод; 25 воздуховод

 

16.2 Схема сжигания осадков в печи кипящего слоя:

 

Печь кипящего слоя представляет собой вертикальный стальной цилиндр, футерованный изнутри огнеупорным кирпичом. Внутри печи имеется топочная камера, конусная часть с воздухораспределительной беспровальной решеткой и куполообразным сводом ( 16.2 .

 

В кипящем слое происходит интенсивное перемешивание осадка с кварцевым песком, мгновенное испарение влаги и выделение летучих органических веществ. Весь процесс длится 1 2 мин.

 

Если при сгорании органической части осадка недостаточно собственной теплоты, то для поддержания процесса горения с помощью горелок сжигается дополнительное топливо. Дымовые газы, охлажденные в рекуператоре, проходят мокрую пылеочистку, освобождаются от золы и пыли и выбрасываются в атмосферу.

 

1 ленточный конвейер; 2 бункер загрузки осадка; 3 шнековый питатель; 4 печь кипящего слоя; 5 рекуператор; 6 воздуходувка; 7 мокрый пылеуловитель; 8 дымосос; 9 дымовая труба; 10 золовая емкость; 11 насос перекачки золовой воды; 12 вентилятор; 13 шлюзовой питатель; 14 бункер для песка; 15 заслонка; 16 циклонный разгрузитель; 17 бункер выгрузки золы; 18 газовая горелка; 19 газорегуляторная установка; 20 бункер-дозатор; 21 воздуховод; 22 трубопровод топливного газа; 23 водопровод; 24 золопровод; 25 канализационный трубопровод

 

Барабанные вращающиеся печи за рубежом применяют для сжигания осадков в смеси с городским мусором. В отличие от барабанной сушилки, барабан вращающейся печи наклонен в сторону топки. Обезвоженный осадок загружается с противоположного от топки конца барабана. По мере продвижения внутри барабана осадок сначала подсушивается, а затем сгорает. Горячая зола из топки поступает в воздушный охладитель и оттуда пневмотранспортом направляется в приемный бункер и вывозится. Отходящие газы отсасываются дымососом, проходят мокрый пылеуловитель и выбрасываются в атмосферу. Температура газов в зоне сушки 200°С, а в зоне сжигания 900-1000°С. Барабан в зоне сжигания футерован огнеупорным кирпичом. В зоне сушки внутри барабана устроены насадки для перемешивания и дробления осадка.

 

Мелкая зола и пыль выносятся из печи потоком отходящих газов, поступающих в рекуператор (воздухоподогреватель). Для охлаждения отходящих газов между входом в рекуператор подается холодный воздух. Из рекуператора под давлением нагретый воздух, проходя с определенной скоростью через решетку, обеспечивает поддержание псевдоожиженного слоя.

 

Циклонные печи применяются относительно редко и служат для сжигания жидких или мелкодисперсных сухих материалов. Для сжигания осадков в циклонной печи необходима их предварительная термическая сушка, например, в сушилках со встречными струями, и тщательное измельчение.

 

Достоинствами печей кипящего слоя являются компактность установок, интенсивность процесса, возможность сжигания осадков различной влажности; недостатками — большая запыленность отходящих газов и необходимость устройства рекуператоров.

 

Барабанные печи имеют небольшую запыленность отходящих газов и могут располагаться на открытом воздухе, кроме топочной части и камеры загрузки. Недостатками вращающихся барабанных печей являются громоздкость, большие капитальные затраты и относительная сложность эксплуатации.

 

Обычно установка с циклонными печами состоит из сушильного аппарата, измельчителя осадка, циклонной печи, камеры дезодорации газов, мокрой пылеочистки дымососа, дымовой трубы.

 



Песколовки. Санитарно-химические показатели загрязнения сточных вод. "шлягер" каркаса. Систематизация факторов. Системы водоотведения на подтапливаемых территориях. Склады арматурной стали. Скользящая опалубка.

 

Главная  Материалы 



0.004