Установка для утилизации осадка от очистки сточных вод

Предлагаемое техническое решение относится к области коммунального хозяйства и позволит повысить качество утилизации осадка сточных вод при практически полной утилизации в рабочем тепла от осадка сточных вод. Установка для утилизации осадка от очистки сточных вод состоит из секции сушки, включающей смесительное теплообменное оборудование осушки осадка и циклон отделения сухого осадка, и секции термической утилизации в составе, включающей печь термической утилизации, циклон отделения шлака и оборудование очистки уходящих газов. Секция сушки включает теплообменный агрегат, состоящий из рекуперативной термической рубашки, заполненной термическим маслом, нагреваемым уходящими газами печи секции термической утилизации, и смесительной теплообменной полости осушки осадка, оборудованной шнеком и соединенной с источником подачи воздуха, предварительно очищенного в скруббере и нагретого уходящими газами печи секции термической утилизации. 4 з.п., 1 ил.

Предлагаемое техническое решение относится к области коммунального хозяйства, а именно к системам для утилизации осадка (ила), образующегося в отстойниках и ином оборудовании систем приема сточных вод.

В настоящее время известны и используются установки для утилизации осадка (ила) сточных вод, основанные на сушке и последующем сжигании ила, подобная установка, описанная, например, в патенте ЕР 883778 (патентная заявка опубликована 16.12.1998), может быть выбрана в качестве ближайшего аналога предлагаемого технического решения. Известная из ЕР 883778 установка для утилизации осадка от очистки сточных вод состоит из секции сушки, включающей смесительное теплообменное оборудование осушки осадка и циклон отделения сухого осадка, и секции термической утилизации в составе, включающей печь термической утилизации, циклон отделения шлака и оборудование очистки уходящих газов. Недостатки известной из ЕР 883778 установки заключаются в ее излишне сложном схемном решении при одновременной неполной утилизации в рабочем цикле установке тепла от сгорания осадка сточных вод.

В свою очередь, предлагаемое решение позволит устранить указанный недостаток и обеспечит более полную утилизацию тепла от сгорания осадка сточных вод при упрощении схемного решения установки.

Предложенная установка для утилизации осадка от очистки сточных вод состоит из секции сушки, включающей смесительное теплообменное оборудование осушки осадка и циклон отделения сухого осадка, и секции термической утилизации в составе, включающей печь термической утилизации, циклон отделения шлака и оборудование очистки уходящих газов. Согласно предложенному решению секция сушки включает теплообменный агрегат, состоящий из рекуперативной термической рубашки, заполненной термическим маслом, нагреваемым уходящими газами печи секции термической утилизации, и смесительной теплообменной полости осушки осадка, оборудованной шнеком и соединенной с источником подачи воздуха, предварительно очищенного в скруббере и нагретого уходящими газами печи секции термической утилизации.

Тракт подачи осушаемого осадка состоит из смесительной теплообменной полости осушки осадка секции сушки, циклона отделения сухого осадка секции сушки, печи секции термической утилизации. Контур циркуляции термического масла состоит из термической рубашки теплообменного агрегата секции сушки, и первого рекуперативного теплообменника секции термической утилизации, использующего тепло уходящих газов печи секции термической утилизации. Контур циркуляции воздуха секции сушки состоит из смесительной теплообменной полости осушки осадка, циклона отделения сухого осадка, скруббера секции сушки, второго рекуперативного теплообменника секции термической утилизации, использующего тепло уходящих газов печи секции термической утилизации. Тракт уходящих газов секции термической утилизации состоит из первого рекуперативного теплообменника, циклона и второго рекуперативного теплообменника указанной секции термической утилизации.

Предложенная установка включает секцию сушки 1 основным оборудованием которой является теплообменный агрегат 2, состоящий из рекуперативной термической рубашки 2 ₁, заполненной термическим маслом и смесительной теплообменной полости осушки осадка 2₂, оборудованной шнеком, обеспечивающим перемешивание и перемещение осадка внутри полости 2₂ . Выход полости осушки осадка 2₂ теплообменного агрегата соединен с циклоном 3 секции сушки, обеспечивающим отделение сухого осадка и влажного воздуха. Влажный воздух с циклона 3 подается на скруббер 4 секции сушки для очистки от мелких частиц пыли и далее подается в теплообменное оборудование секции термической утилизации 5. Средства транспортировки (ленточный транспортер, вагонетки и т.п. с соответствующим погрузочно-разгрузочным оборудованием) обеспечивают подачу сухого осадка в печь 6 секции термической утилизации 5, выход уходящих газов печи 6 соединен с первым рекуперативным теплообменником 7 секции термической утилизации, обеспечивающим нагрев термического масла, прошедшего через термическую рубашку 2₁ теплообменного агрегата 2. По тракту подачи уходящих газов выход первого рекуперативного теплообменника 7 соединен с циклоном 8 секции термической утилизации, обеспечивающим отделение золы от газообразных продуктов сгорания, подаваемых через второй рекуперативный теплообменник 9 секции термической утилизации на очистные сооружения. При этом по контуру циркуляции воздуха секции сушки 1 второй рекуперативный теплообменник 9 связан с выходом скруббера 4 и входом в полость осушки осадка 2₂ .

При работе предложенной установки осадок (ил) сточных вод из цеха механического обезвоживания подается и накапливается в силосной колонне (на схеме не показаны). С силосной колонны осадок подается дозатором в полость осушки осадка 2₂ теплообменного агрегата 2. В полости 2₂ вращающийся шнек центрифугирует осадок по стенкам агрегата 2, при этом термическая рубашка 2₁, в которой циркулирует нагретое термическое масло, образует всю поверхность стенок полости 2₂. По направлению движения осадка подается нагретый воздух, в результате осадок сточных вод нагревается и высушивается под действием теплопроводности горячей поверхности и конвекции нагретого воздуха по направлению движения осадка. Агрегатирование смесительного и рекуперативного (поверхностного) теплообменника обеспечивает наиболее качественный теплообмен и позволяет исключить излишние ступени теплообмена в схеме. Из смесительной полости 2₂ теплообменного агрегата осушенный осадок подается в циклон 3 для отделения от сухого осадка влажного воздуха. Осушенный осадок разгружается при помощи ротационного клапана, расположенного на дне циклона 3, датчик контролирует уровень сухого осадка в циклоне 3 и следит за правильной работой его механизма разгрузки. Влажный воздух подается на скруббер 4 для промывки и очистки от сверхмелких частиц. Отработанная в скруббере 4 вода конденсируется и направляется на очистные сооружения (на схеме не показаны). Охлажденный сухой воздух вентилятором подается на второй рекуперативный теплообменник 9 секции термической утилизации 5 для подогрева уходящими газами и снова направляется в полость осушки осадка 2₂.

Сухой осадок, полученной в секции сушки 2, подается в секцию термической утилизации 5, то есть тракт подачи осушаемого осадка состоит из смесительной теплообменной полости осушки осадка секции сушки, циклона отделения сухого осадка секции сушки, печи секции термической утилизации. Дозатор обеспечивает подачу сухого осадка в печь 6. Печь 6 состоит из камеры термической утилизации, покрытой огнеупорным кирпичом и мобильной топки, обеспечивающей медленное передвижение высушенного осадка внутри камеры. Сухой осадок сжигается при температуре 850-900°С и через несколько часов удаляется, предварительно охлаждаясь, шнековым транспортером в виде золы, то есть тракт уходящих газов секции термической утилизации состоит из первого рекуперативного теплообменника, циклона и второго рекуперативного теплообменника указанной секции термической утилизации. Уходящие дымовые газы из печи 6, направляются в первый рекуперативный теплообменник 7 секции термической утилизации на нагрев термического масла, которое далее поступает в термическую рубашку 2₁ теплообменного агрегата 2 для сушки осадка. Таким образом образуется замкнутый контур циркуляции термического масла обеспечивающий за счет совместного использования двух рекуперативных теплообменников и свойств рабочей среды максимально полную утилизацию тепла уходящих газов печи 6, то есть максимально полную утилизацию тепла, затраченного на сжигание сухого осадка.

Уходящие дымовые газы направляются в циклон 8 секции термической утилизации для удаления мелких частиц золы, присутствующей в газовом потоке. Из циклона 8 дымовые газы направляются во второй рекуперативный теплообменник 9 для охлаждения и, соответственно, нагрева воздуха, подаваемого в полость осушки осадка 2₂ . Таким образом, образуется замкнутый контур циркуляции воздуха секции сушки, состоящий из смесительной теплообменной полости осушки осадка, циклона отделения сухого осадка, скруббера секции сушки, второго рекуперативного теплообменника секции термической утилизации, использующего тепло уходящих газов печи секции термической утилизации, и обеспечивается дополнительная утилизация тепла полученного при сжигании сухого осадка. Часть воздуха, используемого для охлаждения дымовых газов, используется как воздух сгорания в печи 6. Охлажденные дымовые газы обрабатываются в башне реакции (на схеме не показана), где обеспечивается нейтрализация кислой фракции и загрязнителей посредством использования бикарбоната натрия и активированного угля. Очищенные дымовые газы поступают в рукавный фильтр, в котором дополнительная очистка осуществляется за счет использования сжатого воздуха, полностью очищенные дымовые газы с помощью центробежного вентилятора выбрасываются через дымовую трубу в атмосферу.

Таким образом, предложена установка для утилизации осадка от очистки сточных вод, которая обеспечит полноту утилизации тепла от сгорания высушенного осадка сточных вод при более простом схемном решении установки.

1. Установка для утилизации осадка от очистки сточных вод, состоящая из секции сушки, включающей смесительное теплообменное оборудование осушки осадка и циклон отделения сухого осадка, и секции термической утилизации в составе, включающей печь термической утилизации, циклон отделения шлака и оборудование очистки уходящих газов, отличающаяся тем, что секция сушки включает теплообменный агрегат, состоящий из рекуперативной термической рубашки, заполненной термическим маслом, нагреваемым уходящими газами печи секции термической утилизации, и смесительной теплообменной полости осушки осадка, оборудованной шнеком и соединенной с источником подачи воздуха, предварительно очищенного в скруббере и нагретого уходящими газами печи секции термической утилизации.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что включает тракт подачи осушаемого осадка, состоящий из смесительной теплообменной полости осушки осадка секции сушки, циклона отделения сухого осадка секции сушки, печи секции термической утилизации.

3. Установка по п.1, отличающаяся тем, что включает контур циркуляции термического масла, состоящий из термической рубашки теплообменного агрегата секции сушки и первого рекуперативного теплообменника секции термической утилизации, использующего тепло уходящих газов печи секции термической утилизации.

4. Установка по п.1, отличающаяся тем, что включает контур циркуляции воздуха секции сушки, состоящий из смесительной теплообменной полости осушки осадка, циклона отделения сухого осадка, скруббера секции сушки, второго рекуперативного теплообменника секции термической утилизации, использующего тепло уходящих газов печи секции термической утилизации.

5. Установка по п.1, отличающаяся тем, что включает тракт уходящих газов секции термической утилизации, состоящий из первого рекуперативного теплообменника, циклона и второго рекуперативного теплообменника указанной секции термической утилизации.