Оборудование для сжигания осадка

В тех случаях, когда утилизация осадка невозможна или экономически нецелесоообразна, когда отсутствует территория для складирования осадка или это противоречит санитарно-гигиеническим требованиям, рекомендуется его сжигание. Сжигание полностью уничтожает органическую часть осадков, оставляя инертную минеральную часть (золу или шлак), при этом объем осадка сокращается в 80—100 раз. Однако следует иметь в виду, что при сжигании образуются дымовые газы, в которых помимо водяных паров и углекислого газа возможно присутствие и других компонентов, требующих соответствующей очистки перед выбросом в атмосферу. Кроме того, уничтожение органической части осадка отрицательно влияет на баланс этих веществ в природе.

Сжигание осадков энергетически, как правило, эффективнее сушки, так как при определенной исходной влажности сжигаемого осадка может достигаться автотермичность процесса, т. е. сжигание без дополнительного потребления топлива за счет тепла сгорания органической части самого осадка. Для осадков городских сточных вод эта влажность составляет 63—65%; такая величина влажности может быть обеспечена при обезвоживании осадков на фильтр-прессах.

Для сжигания осадков применяют барабанные печи, печи с кипящим слоем (КС), многоподовые и циклонные печи, а также установки типа «Вихрь». Выбор конструкций печей для сжигания осадков сточных вод ограничен вследствие их высокой влажности, неспекания коксового остатка и неоднородности гранулометрического состава. Возгорание осадка происходит обычно при температуре 200—500°С, однако для дезодорации газов необходимо их дожигание при температуре не ниже 700°С.

Барабанные печи для сжигания осадка по конструкции и схеме работы принципиально близки барабанным сушилкам. Отличие их состоит в увеличенной длине вращающегося барабана, в котором происходят сушка и сгорание осадка; при этом теплоноситель (топочные газы) подается со стороны, противоположной вводу осадка. Барабан в зоне сжигания футеруется огнеупорным (шамотным) кирпичом, так как температура в ней достигает 900—1000°С.

В комплекс установки для сжигания осадка входят аппаратура и оборудование для подачи горячих газов (топка, дутьевые вентиляторы), для очистки и отвода отходящих газов (пылеуловители, дымососы, дымовые трубы), для транспортирования обезвоженного осадка и золы (транспортеры, бункеры, питатели и т. п.).

Печи с кипящим слоем представляют собой вертикальный стальной цилиндр, футерованный изнутри шамотным кирпичом или жаропрочным бетоном, и состоят из топочной камеры и нижней конусной части с воздухораспределительной решеткой. Сверху печи заканчиваются куполообразным сводом. На решетку слоем высотой 0,8—1 м насыпается термически стойкий кварцевый песок с размером фракций 0,6—2,5 мм.

При подаче воздуха, нагретого до температуры 600—700°С, под решетку при определенной скорости частицы песка турбулентно перемещаются и как бы кипят в газовом потоке. Обезвоженный осадок подается сверху через патрубок, подсушивается, проходя топочную камеру, попадает на кипящий слой песка, интенсивно смешивается с ним, измельчается, мгновенно теряет влагу и сгорает. Весь процесс длится 1—2 мин. Летучая часть выделяющихся при этом газов сгорает над кипящим слоем, в результате чего температура в топочной камере повышается до 900—1000°С. Мелкая зола и пыль выносятся с отходящими газами и отделяются в системе газоочистки, горячий воздух возвращается в печь. Для запуска печи и создания в ней необходимой температуры установлены газовые горелки. В дальнейшем при выделении достаточного количества тепла от сгорания органической части осадка процесс может стать автотермическим и горелки выключаются. Поддержание заданного уровня песка обеспечивается добавкой его через шлюзовой питатель.

Многоподовые печи применяются для обжига известняка, для регенерации активного угля, а также для сжигания органических осадков сточных вод. Многоподовая печь представляет собой цилиндрический корпус из жаростойкой стали, футерованный огнеупорным шамотным кирпичом, внутри которого в несколько ярусов (четыре — восемь) расположены топки. По оси цилиндра установлен вертикальный вращающийся вал, проходящий через весь корпус, к которому прикреплены скребковые лопасти. Вал и лопасти полые, вентилятором в них подается воздух для охлаждения. В нижней части (поде) каждой топки имеются щели. При вращении скребков осадок, подаваемый транспортером, перемещается из одного яруса в другой навстречу дымовым газам, получаемым от сгорания осадка в нижних топках, где он зажигается газовыми горелками. Таким образом, по мере перемещения с пода на под осадок подсушивается и затем возгорается. Зола через разгрузочный люк сбрасывается в бак с водой охлаждается и транспортируется насосом по пульпопроводу на золоотвал. Вода возвращается обратно через патрубок.

Дымовые газы отводятся в атмосферу через систему очистки, состоящую из скруббера, в котором они охлаждаются и освобождаются от пыли водой, разбрызгиваемой форсунками. Воздух, подаваемый на охлаждение, также выбрасывается в атмосферу, однако часть его специальной заслонкой перепускается (рециркулирует) обратно в печь, сохраняя тепло.

Недостатками таких печей являются высокая стоимость, обусловленная необходимостью применения большого числа жаростойких марок стали и чугуна, а также сложность эксплуатации ввиду большой высоты.

Установка типа «Вихрь» предназначена для бездымного уничтожения жидких горючих отходов, в частности нефтеотходов, нефтешлама и т. п. Принцип работы установки основан на бесфорсуночном сжигании при температуре 1000°С и избытке кислорода воздуха. Разработано несколько типоразмеров установок различной производительности (от 100—300 до 1000—3000 кг/ч жидких отходов). Установка «Вихрь-1» передвижная, поэтому может быть быстро приведена в действие и остановлена, переведена в другое место. При теплотворной способности отходов не ниже 125 МДж/кг печь работает в автотермичном режиме (без дополнительного горючего). Горючее (газ или легкокипящие нефтепродукты) применяются при запуске (розжиге) печи.

Циклонные печи. Для сжигания в распыленном состоянии жидких или мелкодисперсных сухих горючих материалов могут применяться циклонные печи. Область их применения ограничивается сложностью получения мелкодисперсных отходов.

Leave a reply

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>