|
Навигация: Термическая сушка осадков сточных вод
Термическая сушка осадков сточных вод
Термическая сушка предназначена для обеззараживания и уменьшения массы осадков сточных вод, предварительно обезвоженных на вакуум-фильтрах, центрифугах или фильтр-прессах. Этот прием упрощает задачу удаления осадков с территорий очистных станций и их дальнейшей утилизации. Известны различные способы термической сушки: конвективный, радиационно-конвективный, кондуктивный, сублимационный в электромагнитном поле. Наиболее распространен конвективный способ сушки, при котором необходимая для испарения влаги тепловая энергия непосредственно передается высушиваемому материалу теплоносителем — сушильным агентом. В качестве сушильного агента могут использоваться топочные газы, перегретый пар или горячий воздух. Применение топочных газов предпочтительно, так как процесс сушки осадков производится при относительно высоких температурах (500-800°С) и это позволяет уменьшить габариты сушильных установок и расход энергии на транспортирование отходящих газов. Сушилки конвективного типа можно разделить на две группы: I – при продувке сушильного агента через слой материала частицы его остаются неподвижными — барабанные, ленточные, щелевые и др.; II – частицы материала перемещаются и перемешиваются потоком сушильного агента — сушилки со взвешенным (псевдоожиженным) слоем (кипящим, фонтанирующим, вихревым) и пневмосушилки. Любая сушильная установка состоит из сушильного аппарата и вспомогательного оборудования — топки с системой топливоподачи, питателя, циклона, скруббера, тягодутьевых устройств, конвейеров и бункеров, контрольно-измерительных приборов и автоматики. Барабанные сушилки работают по схеме с прямоточным движением осадка и сушильного агента, в качестве которого применяют топочные газы. На рис. 16.19 показана сушилка барабанного типа. Сушильный агрегат состоит из топки, сушильной камеры и вентиляционного устройства. Со стороны входа находится загрузочная камера 2, а со стороны выхода — разгрузочная камера 4. Топка расположена со стороны входа в сушильную камеру. Для отсоса отработавших газов устанавливают вентилятор. Барабан установлен наклонно к горизонту с углом 3-4°, покоится на катках и имеет привод, от которого осуществляется вращение. Температура топочных газов на входе в сушилку 600-800°С, на выходе из нее — 170-250 °С. Осадок перед его загрузкой в барабан требует некоторой обработки. Влажность поступающего в барабан осадка должна быть не более 50%, иначе он будет прилипать к внутренней поверхности барабана. Рис. 16.19. Барабанная сушилка: Осадок перемещается в барабане благодаря движению топочных газов и вращению барабана. Частота вращения барабана 1,5-8 об/мин. Для равномерного распределения осадка по сечению барабана внутри устанавливаются насадки (винтовая, лопастная или секторная). Для измельчения и перемешивания осадка в начале и конце сушилки дополнительно устанавливаются корабельные цепи, свободно подвешиваемые к внутренней поверхности барабана. После сушки в барабанной сушилке осадок не загнивает, не содержит гельминтов и патогенных микроорганизмов, имеет влажность 20-30%. Серийные барабанные сушилки выпускаются диаметром 1-3,5 м и длиной 4-27 м. Барабанные сушилки имеют большую единичную производительность, но малое напряжение по влаге, что обусловливает их большие габариты, массу и металлоемкость. Они имеют низкий к.п.д., требуют высоких капитальных затрат и относительно сложны в эксплуатации. Сушилки со встречными струями газовзвеси получили распространение в последние годы. Сущность метода сушки во встречных струях заключается в том, что частицы материалов, находясь во взвешенном состоянии в горячем газовом потоке, т.е. образуя вместе с ним так называемую газовзвесь, движутся по соосным горизонтальным трубам навстречу друг другу и в результате ударной встречи струй вступают в колебательное движение, проникая из одной струи в другую. Это приводит к увеличению истинной концентрации материалов в зоне сушки. При достаточно высоких скоростях сушильного агента происходит измельчение материала. При этом также увеличивается суммарная площадь поверхности тепло- и массообмена. Основными элементами сушильной установки (рис. 16.20) являются аппарат со встречными струями, который выполнен в виде двух горизонтальных разгонных труб, врезанных в вертикальную пневмотрубу, и воздушно-проходной сепаратор.
Рис. 16.20. Схема установки для термической сушки механически обезвоженных осадков в сушилке со встречными струями: Обезвоженный осадок подается ленточным конвейером и шне-ковыми питателями в сушильный элемент со встречными струями, выполненный в виде двух труб, врезанных в вертикальный стояк. Сушка производится по ретурной схеме, т.е. с добавкой высушенного осадка к осадку, подаваемому на сушку. Высушенный гранулированный осадок выгружают из аэрофонтанного аппарата. Кек с ретуром смешивают в шнековом питателе, обеспечивающем подачу однородной по составу и влажности смеси. Вторая ступень сушки проходит в сепараторе воздушно-проходного типа (аэрофонтане). В нем увеличивается время контакта сушильного агента с осадком и происходит классификация частиц. Крупные частицы осадка через шлюзовый затвор поступают в бункер готового продукта, а мелкие частицы потоком сушильного агента увлекаются в водяной скруббер. Сушилки со встречными струями имеют производительность 0,7-3 т/ч по испаряемой влаге. Эти сушилки по сравнению с барабанными сушилками позволяют сократить капитальные затраты в 3-4 раза, а эксплуатационные – на 15%. Пневматические сушилки (трубы-сушилки) применяют за рубежом. Обезвоженный осадок предварительно смешивают с термически высушенным и измельчают в сушильной мельнице. Осадок сушат в вертикальной трубе длиной до 20 м, по которой происходит движение снизу вверх топочных газов и взвешенных в их потоке частиц осадка. Высушенный осадок с влажностью 10-15% отделяют от отходящих газов в циклоне и с помощью раздаточного узла либо расфасовывают, либо подают в печь, где его сжигают. Туда же отсасывающим вентилятором подают запыленные отходящие газы. Часть обезвоженного осадка шнековым питателем подают в сушильную мельницу. В последние годы широкое применение получили сушилки с подвижным слоем. В сушилке с фонтанирующим слоем влажный осадок с помощью питателя подается в сушильную камеру. Теплоноситель, поступающий в ее нижнюю часть через газораспределительную решетку, подхватывает частицы влажного осадка, увлекает их за собой и фонтаном отбрасывает к стенкам камеры. Частицы осадка сползают по боковым поверхностям конуса к решетке, где вновь подхватываются потоком теплоносителя. Таким образом происходит циркуляция осадка в сушильной камере. Высушенный осадок выгружается через разгрузочное устройство. Вакуумные сушилки рекомендуется применять на станциях пропускной способностью до 50 тыс. м3/сут. Можно проводить вакуум-сушку сырого осадка, активного ила или их смеси. Перед вакуум-сушкой надо снижать влажность осадка, например, центрифугированием. На рис. 16.21 показана технологическая схема вакуум-сушки осадков с предварительным центрифугированием уплотненного активного ила До влажности 70-80%. Сырой осадок поступает в резервуар-смеситель из первичных отстойников. В сушильные аппараты поступает смесь осадков влажностью 90-92% с помощью плунжерных насосов.
Рис. 16.21. Технологическая схема вакуум-сушки осадков: Обычно применяются барабанные вакуум-сушилки гребкового типа. После вакуум-сушки осадки имеют гранулированный вид с влажностью 30-40%. Сушка осадка производится с помощью обогревающих рубашек с водяным паром с температурой насыщения 150 °С. Сушильные аппараты периодически заполняются осадком не более чем на половину рабочего объема. Затем включаются система обогрева сушилок и вакуум-насосы, создающие разрежение в аппарате. Вторичный пар, образующийся вследствие испарения воды осадка, поступает в барометрический конденсатор и оттуда в виде конденсата направляется на очистные сооружения. На малых установках для конденсации вторичного пара можно применять теплообменники. Концентрация загрязнений в конденсате вторичного пара определяется уносом загрязняющих веществ с конденсатом и наличием летучих органических веществ. Температура осадка в процессе сушки изменяется от 50-85°С (кипение) до 30-40°С (в конце сушки). При температуре около 85°С происходит дегельминтизация осадка. После окончания сушки вакуум отключается, и сухой продукт выгружается на конвейер системой гребков реверсивного вращения. Термическая сушка жидких осадков требует большого расхода теплоты на испарение влаги. Она может быть экономически целесообразна для сушки относительно небольших объемов осадков, например, для сушки активного ила и использования его в качестве кормовой добавки к рациону сельскохозяйственных животных. Для такой сушки обычно применяют распылительные сушилки и сушилки со взвешенным слоем при температуре теплоносителя не более 250 °С. Похожие статьи: Навигация: Статьи по теме:
Главная → Справочник → Статьи → Блог → Форум |
|
|
|
Информационный сайт о строительных материалах и технологиях. Контакты: Никита Королёв - © 2008-2014 |
© Все права защищены.
Копирование материалов невозможно. |
|