Генеральная схема санитарной очистки территории города Нижневартовска том 2. перспектива развития системы санитарной очистки и уборки территории города нижневартовска (стр. 7 )

Методы, технологии и оборудования для обработки

Проведен сравнительный анализ технологий по следующим критериям:

? технологичность;

? экологическая безопасность технологии;

? эксплуатационные затраты;

? интенсивность процесса;

? затраты электроэнергии.

Результаты проведенного анализа представлены в табл.

Таблица 1.1.5. Сравнительная характеристика технологий термической утилизации ОСВ

Критерий	Вариант
сушка и пиролиз	сушка и сжигание в печи кипящего слоя	одновременная сушка и сжигание в барабанной вращающейся печи
сушка	пиролиз	сушка	сжигание
Температура газов на выходе	200	500	200	850	750
Удельная нагрузка, кг/м3час	69	90	69	360	30
Коэффициент избытка воздуха	-	-	-	1,4	1,6-1,8
Проведение процесса в авто-термическом режиме	да	да	да	нет	нет
Расход топлива, кг/час	520	80	520	100	650
Утилизация тепла	теплообменник, котел-утилизатор	сушка, подогрев воздуха для подачи в печь	нет
Унос золы, %	5	60-70	8-10
Способы доочистки отходящих газов	не требуется, т. к. дожиг газов при Т=1100 °С	циклон, абсорбер	циклон, абсорбер
Рабочие габариты основного оборудования	12,0 х 2,8	12,0 х 1,0	12,0 х 2,8	3,0 х 1,0	328 х 2,8
Затраты на основное оборудование, тыс. руб.	11 000	2 200	11 000	7 000- 9 000	40 000

Анализ представленных данных показывает, что наиболее производительными и малогабаритными являются печи кипящего слоя. Тепло, выделяемое при сжигании, может быть использовано для процессов сушки и получения пара.

Недостатки печей кипящего слоя – неравномерность распределения частиц в слое, возможность спекания частиц, высокий пылеунос, необходимость применения системы доочистки отходящих газов, высокое измельчение частиц.

Недостатки барабанных печей для сжигания – низкая удельная тепловая и массовая нагрузка, громоздкость оборудования, высокие капитальные и эксплуатационные затраты, сложность регулирования температурного режима процесса сушки и сжигания в одном аппарате. Возможна неравномерность плотности загрузки по длине печи, что будет приводить к нестабильному режиму работу печи. При сжигании необходимо предусмотреть систему доочистки отходящих дымовых газов (циклоны, абсорберы, дожигание газов при температуре 1000 °С).

Выбор варианта термической утилизации зависит от объемов образования ОСВ и конкретных условий, так как каждая технология имеет свои преимущества и недостатки.

Осадки первичных отстойников целесообразно подвергать аэробной стабилизации в присутствии щелочного реагента, с последующей обработкой препаратами, обеспечивающими его детоксикацию и интенсифицирующими процессы структуризации и гумификации ОПО при складировании на иловых картах.

Возможно использование технологии отверждения (капсулирования) для получения строительных материалов из осадков сточных вод.

Площадки компостирования осадков

Площадки компостирования должны обеспечивать аэробное термофильное разложение органических веществ предварительно обезвоженного осадка в смеси с наполнителем для последующего использования полученного компоста в качестве удобрения или его составной части.

В качестве наполнителя используют твердые бытовые отходы, торф, опилки, листву, солому и т. п. либо готовый компост.

Укладку осадка и наполнителя на обвалованную площадку с твердым покрытием производят слоями от 0,25 до 0,5 м на подготовку из слоя наполнителя, используя средства механизации.

При эксплуатации площадок компостирования необходимо:

? формировать штабеля заданной формы;

? перемешивать смесь в установленные интервалы времени;

? контролировать температуру и влажность смеси, содержание яиц гельминтов и бактерий группы кишечной палочки;

? утеплять штабеля слоем наполнителя в холодный период года;

? следить за работой воздуходувок и системы распределения воздуха при принудительной аэрации штабелей;

? контролировать длительность процесса компостирования и качество полученного компоста по заданным показателям.

Реагентная утилизация осадков сточных вод

Осадки сточных вод из первичных отстойников подвергаются аэробной стабилизации, затем осаждению в илоуплотнителе.

Рисунок 2. Технологическая схема реагентной утилизации осадков сточных вод (ОПО – осадки первичного отстойника)

Из илоуплотнителя осадки илососом подаются в лопастной смеситель. Отстоянная иловая вода подается в аэротенки для доочистки.

В смеситель дозатором подается торфоминеральная суспензия. После смешения осадков с торфоминеральной суспензией полученная смесь поступает в бункер, откуда автомобилями перевозится на иловые площадки.

Процесс реагентной переработки осадков сточных вод целесообразно проводить в производственном помещении, с учетом габаритов оборудования его площадь должна быть не менее 200 м. кв.

Основные технико-экономические показатели представлены в таблице 1.1.6.

Таблица 1.1.6. Технико-экономические показатели реагентной утилизации осадков сточных вод

№ п/п	Наименование показателя	Единица измерения	Величина показателя
1	Проектная мощность участка обезвреживания	м. куб./год	20 000
2	Общая численность рабочих и ИТР	чел	24
3	Эксплуатационные затраты	тыс. руб./год	3 400
4	Себестоимость обезвреживания	руб./м3	170

Пиролиз

Технология утилизации избыточного активного ила (ИАИ) методом пиролиза включает сушку в прямоточной барабанной сушилке и пиролиз в барабанной печи муфельного типа.

В состав термического модуля утилизации ИАИ входит барабанная сушилка производительностью 5,1 т /час по обезвоженному ИАИ (влажность 85 %) или 0,85-1,0 т/час по сухому веществу, и вращающаяся пиролизная печь производительностью 1000 кг/час.

Технологическая схема процесса представлена на рис.

ИАИ из бункера хранения ила илососами подается в загрузочное устройство  прямоточной вращающейся сушилки барабанного типа.

Рисунок 3. Технологическая схема  сушки и пиролиза ИАИ

Высушенный ИАИ выгружается из сушилки и наклонным транспортером поступает на дробилку, из которой сыпучий материал транспортерами поступает на загрузку во вращающуюся печь с внешним нагревом.

Пиролиз ИАИ осуществляется при температуре 500 °С. Первичный разогрев печи до рабочей температуры 500 °С производится за счет сжигания жидкого топлива. Перед подачей в печь температура дымовых газов в камере разбавления снижается до 700 °С. Температура газов на выходе из печи – 400 °С.

Пиролизные газы, обладающие высокой теплотворной способностью,  сжигаются в камере дожигания. Разрежение в камере дожигания 2-5 мм вод. ст. После выведения печи на рабочий режим ее обогрев осуществляется за счет дымовых газов, образующихся при сжигании пиролизных газов. Часть дымовых газов из камеры дожигания подаются на обогрев печи, затем дымососом направляются в теплообменник для утилизации тепла, нагретый в теплообменнике воздух может быть использован для подачи в аэробный стабилизатор осадков первичных отстойников.

Оставшаяся часть дымовых газов направляется в котел-утилизатор для выработки пара, и затем дымососом выбрасываются в атмосферу. После дожигания газы не содержат токсичных примесей. Содержание оксидов азота и серы не превышает установленных норм.

Вся система газовых трактов работает от одного дымососа.

Твердый остаток выгружается из печи в холодильник, охлаждаемый водой (емкость, снабженная водяной рубашкой) и затем транспортными средствами подается в накопительный бункер.

Процесс пиролиза осуществляется в барабанной вращающейся печи с внешним нагревом. Конструкция печи позволяет использовать для ее обогрева тепло сгорания пиролизных газов, т. е. теплоносителем являются продукты сгорания ИАИ.

В печь диаметром 1600 мм, длиной 12000 мм, соосно вмонтирована внутренняя реторта диаметром 1000 мм. Со стороны загрузочной камеры печи внутренняя реторта закрыта глухой стенкой с сальниковым уплотнением, которая препятствует выходу газов пиролиза в дымовую камеру. Другой конец реторты выведен в выгрузочную камеру, соединенную с камерой сгорания газоходом, футерованным шамотным кирпичом. Камера сгорания оборудована дополнительным газоходом, позволяющим подавать продукты сгорания в межтрубное пространство печи для обогрева внутренней продуктовой реторты. Продолжительность пиролиза, 30-40 мин.

Основные технико-экономические показатели технологии пиролиза избыточного активного или представлены в табл. 1.1.7.

Таблица 1.1.7. Основные технико-экономические показатели технологии пиролиза

№ п/п	Наименование	Единицы измерения	Значение
1	Проектная мощность участка термического обезвреживания активного ила	м. куб./год	11 000
2	Общая численность рабочих и ИТР	чел.	15
3	Эксплуатационные затраты	тыс. руб./год	7 408,5
4	Себестоимость обезвреживания	руб./тонну	673,5