Инженерное оборудование

Инженерное оборудование зданий и сооружений

Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

— один из заключительных этапов обработки осад

ков сточных вод, обеспечивающий полное

уничтожение органич. части, значит, сок

ращение объема и обеззараживание осад

ков сточных вод. При этом используется

теплотворная способность горючих компо

нентов осадков. Со. применяют в тех слу

чаях, когда не представляется возможным

или экономически целесообразным

использование осадков в качестве

вторичных продуктов при утилизации или

при невозможности обеспечения их без

опасного складирования. Осадки го

родских сточных вод рекомендуется

сжигать после их механич. обезвоживания

либотермич. сутки. Иногда сжигают так

же шламы производств, сточных вод нек-

рых предприятий хим., нефтеперерабаты

вающей, угольной и др. отраслей промсети.

Сжигание осадков является методом обезвреживания осадков с одновременным использованием их в качестве топлива и утилизацией выделившейся теплоты, а в ряде случаев и образовавшейся золы. Теплота используется для подогрева воздуха, необходимого для сжигания, а зола — как Присадочный материал для интенсификации процесса обезвоживания осадков на вакуум-фильтрах или фильтр-прессах.

Горению обезвож. осадков всегда предшествует эндотермич. процесс их тепловой подготовки, включающий прогрев материала, испарение влаги и выделение летучих в-в. Затраты теплоты на этот процесс достаточно велики и иногда могут превышать кол-во теплоты, выделяющейся при сгорании осадков, т.е. для сжигания может потребоваться дополнит, топливо.

В качестве топочных устройств для сжигания осадков за рубежом в осн. применяют многоподовые печи и печи с кипящим слоем инертного носителя; в нашей стране для этой цели используют печи с кипящим слоем, барабанные и циклонные. Многоподовая печь представляет собой камеру с цилиндрич. стальной оболочкой диаметром 3—7 м и высотой 5—15 м, футерованную огнеупорными материалами и имеющую от 5 до 12 горизонт. огнеупорных подов. Последние имеют чередующиеся отверстия для загрузки и выгрузки движущегося сверху обезвож. осадка. Дымовые газы движутся навстречу потоку осадка. По оси печи расположен полый вал, вращающийся с частотой 0,5— 3,5 мин . К валу над каждым подом прикреплены по две радиальные мешалки, с " помощью к-рых осадок передвигается к периферическим отверстиям, а через них попадает на лежащие ниже поды. Вал и отводы охлаждаются воздухом, подаваемым воздуходувкой. Воздух, нагретый топочными газами, поступает в зону горения печи. На верхних подах испаряется основная часть влаги, на средних при темп-ре 800—900°С осадки сгорают, а в нижний части печи происходит охлаждение образующейся золы. Многоподовые печи имеют ряд недостатков. В частности, для изготовления полого вала и скребковых мешалок, подвергающихся воздействию высоких темп-р и коррозионной среды, требуются дорогостоящие жаростойкие чугуны. Барабанные печи конструктивно отличаются от барабанных сушилок тем, что выгрузочная камера у них выполнена в виде вертик. топки, где происходит дожигание осадка. Выпускное отверстие для золы находится в нижней части топки, а для отходящих газов — в верхней. Отходящие газы содержат пыль до 20% кол-ва сухого в-ва осадка; эта пыль задерживается в циклонах и мокрых скрубберах. Барабанная печь представляет собой наклонный стальной цилиндр, футерованный огнеупорными материалами. Барабан вращается с частотой 0,8—2 мин". Обычно поверхность футеровки барабана гладкая, сжигаемый материал скользит по ней, не переворачиваясь, поэтому для достижения эффективного выгорания органич. в-в барабан должен иметь значит. длину, достигающую в ряде случаев 15— 25 м. Склонность обезвоженных осадков к комкованию (образованию клейких шариков) вызывает изрядный недожог органич. в-в, поэтому на выходе из вращающейся печи устанавливают камеру дожигания, одновременно являющуюся камерой осаждения золы. Футеровка печи при вращении находится в условиях частой смены темп-ры, что вызывает образование трещин и быстро выводит ее из строя.

В 60-х гг. для сжигания осадков начали применять печи с псевдоожи-ж е н н ы м слоем инертного носителя. Процесс сжигания осадков в условиях псевдоожиженного слоя значит, эффективнее, чем в стационарном слое. Образование    псевдоожиженного    слоя

достигается применением дутья,

интенсивность к-рого превышает предел

устойчивости плотного слоя. Все частицы

в псевдоожиженном слое интенсивно

перемешиваются, двигаясь колебательно

вверх и вниз. В качестве инертного ма

териала применяют песок с размером

фракций 1 —5 мм или фторопласт. Высота

кипящего слоя составляет 0,5—1,5 м.

Обрабатываемый материал, попадая в

инертный слой, смешивается с ним,

налипает на его частицы и удерживается

до высыхания и частичного сгорания.

Окончательное дожигание осадка и вы

делившихся газов производится в верхней

части печи. Образовавшаяся зола состоит

из пылевидных частиц размером 1—

150 мкм и легко выносится из печи пото

ком отходящих газов. Их теплота исполь

зуется для подогрева воздуха, подаваемого

в печь, до темп-ры около 500°С, для чего

после -печи устанавливают теплооб

менник. Отходящие газы окончат, очища

ют от пыли в циклоне и мокром скруббере.

Зола удаляется (обычно гидравлич. спосо

бом) в золоотвал при очистной станции.

Недостатками метода сжигания осадков в

кипящем слое являются: неравномерность

распределения и времени пребывания в

псевдоожиженном слое обрабатываемых

твердых частиц, возможность их слипания

и спекания; необходимость установки

мощных пылеулавливающих устройств на

выходе газов из псевдоожиженного слоя,

особенно при сложном гранулометрич. со

ставе твердых частиц, и др. Произ-сть

печей с кипящим слоем ограничена из-за

трудности равномерной црдачи и распре

деления осадка по слою. Применение ц и-

клонных печей позволяет избежать

нек-рых недостатков многоподовых печей

и печей с кипящим слоем. В них

увеличивается           продолжительность

витания частиц при одновременном их размельчении и интенсификации тепло- и массообмена, осуществляемого в условиях закрученного потока. Воспламенение и стабилизация факела обеспечиваются возвратом частиц горячих продуктов сгорания из ядра к корню факела. При этом по сравнению с др. способами сжигания осадков достигается интенсификация процесса сжигания осадков при регенерации теплоты отходящих из печи газов для предварит, термич. сушки механически обезвоженных осадков.