38. Р азложение органики при помощи жидкофазного окисления.

Разложение органики может проходить еще и жидкофазн окислением. Принцип: сжигание сильными оклями при высоком давлении и температуре. Если создать высокое давление и дать кислород в систему, то твердые вещества активного ила перейдут в жидкую фазу. Р=221бар, t=373 град

В сверхкритическом режиме на процесс растворении вв в жидкой фазе тратится 1-2минуты, но работа в этой зоне носит исследовательский характер.

В подкритической зоне-термический окислительный метод, который применяется промышленном водоотведениипочти полное избавление от осадка.

Требуется, чтобы осадко находился в жидком состоянии t=220-320С-зависит от свойств ила, Р=40-110бар.

Осадок должен находиться в жидком состоянии, но дб достаточно сгущен, тк дб большие конц органики, потому что работа таких аппаратов дорогостояща. ХПК≤120г/л. Осадок не дб в твердом состоянии и температуру нужно увеличивать. Окислители – H2O2, O2, воздух. По экономическим и безопасным сообрадениям принимают воздух.

80% органики минерализ в виде CO2 и H2O. Остальное в виде орг соединений, поддающихся биоразложению (жирные кислоты, раств аммиак, сера, фосфор,хлориды, азот связанный)-и появляется твердый конечный осадок-технопесок.чистый.

Т яж Ме обезвреживаются и утилизируются-в минеральных соединениях приобретают инертную форму. Выбор темпер и давл- сложная задача. Иногда катализатор-медный купорос-до входа в реактор, но не целесообр, тк в этом случае в побочном минеральном продукте содержится много тяж Ме. Выделяющиеся газы удаляют и очищают. Жидкость-выс БПК и выс сод аммония. Жид обрабатывают со сточной, а удаление аммиака-сложная задача-выделяется с обработкой в присутствии специального катализатора, кот позволяет переводить аммоний в газообразное состояние, либо (лучше) проводить его отгонку.

Другие способы менее распространены

-при проведении жидкофазного окисления образ 60м³ жидких осадков

4000м³ летучх веществ, 840кг минеральных веществ, из них 730кг сухих веществ, 60м³ жидкости, 8т пара, 220кг биогаза. На это тратится 2т кислорода, давление и температура.

Проводя этот процесс при разных давлениях можно получить биотопливо наподобие жидких сланцев.

39. Установка для сжигания осадков в псевдоожиженном слое. Устройство, эксплуатация, пуск, принципы работы.

Причины утилизации осадка:

1. Мало земель под захоронение

2. Захоронение экологически небезопасно

3. Можно извлекать полезные СВойства осадка при его утилизации.

В крупных городах для утилизации осадка могут применяться следующие методы:

1. Сушка. Сушат тонкий слой осадка не очень хорошо обезвоженный. СВязано это со структурой осадка. Но осадок д.б. хорошо стабилизирован.

2. Сжигание. Лучше чем сушка-это процесс окиси органики при повышенной темп до нетокс газов и выделения минеральной части в присутствии кислорода.

Т ехнологически-сжигание-метод обезвреживания осадка с использованием его в качестве топлива+утилизация выделившегося тепла. Зола-присадка для интенсивного обезвоживания. Надо максимально обезвоженный осадок. Горению предшествует нагрев и удаление излишней влаги. В качестве топочных устройств-барабанные или многоподовые печи.Осадок не надо стабилизировать.

Циклонная топка с вращающимся подом. 1 - закрученный поток термически высушенного осадка с теплоноси­телем; 2 - вращающийся под топки; 3 - направляющая рама; 4 - пода­ча термически высушенного осадка; 5 -удаление золы; 6 - газовая го­релка; 7 - подача воздуха по касательной; 8 - подача нагретого воздуха от теплообменника; 9 -удаленце газов горения на очистку

Для сжигания твердого материала: процесс автотермиченЕсли Вл=67%, темпер=200С, при темп ниже- Вл дб 40%.

установка для сжигания осадков в циклонной топке:

1 - подача осадка; 2 - бункер питателя; 3 - шнековый питатель; 4 - вентилятор; 5 - газовая горелка; 6 - скруббер; 7 - шибер; 8 - дымосос; 9 - дымовая труба; 10 - подача воды; 11 - дренаж; 12 - газоход; 13 - шлакосборник; 14 - циклонная топка; 15 - горелка; 16 – компрессор

В ращающиеся барабанные печи

1– горелка; 2 – подача обезвоженных осадков; 3 – барабанная печь; 4 – выход отходящих газов; 5 – камера дожигания и осаждения золы; 6 – выпуск золы

Многоподовые печи-первые печи, которые начали использовать для сжгания осадка. Камера с цилиндрической стальной оболочкой. Футляр выложен огнеупорными материалами. 5-12огнеупорных подов, имеющих цил отверстия для загрузки и выгрузки осадка. По оси печи-полый вал 1-5мин^-1.

1,2 – форсунки; 3 скруббер; 4 – дымовая труба; 5 – топочное пространство; 6 – труба для сброса отработавшего воздуха; 7 – заслонка; 8 - транспортер; 9 – циркуляционная труба; 10 – вентилятор; 11 – бак с водой для золы; 12 – насос для золы; 13 – отводной трубопровод для золы; 14 – трубопровод оборотной воды; 15 - изоляция; 16 –лопасть; 17 – верхняя рама; 18 – труба для вывода избытка холодного воздуха в атмосферу; 19 – патрубок для возврата в топку горячего воздуха; 20 – затвор; 21 – загрузочный люк; 22 – стальная оболочка; 23,24 – изоляционный и огнеупорный кирпич; 25 – демпфер; 26 – топливная горелка; 27 – штуцер для горячего воздуха; 28 – патрубок для ввода охлаждающего воздуха в ось и лопасти; 29 – труба для выхода золы

если мало тяжелых металлов, то осадок сушат и потом используют в качестве удобрений. Если много тяжелых металлов, то осадки сжигают.

В 1969г предложили применить сушку осадка в СПб. Первые печи в стране – вращающиеся печи. Опыт их эксплуатации получен на станциях москвы. Они показали свою неэффективность и энергоемкость. Для питера тогда разработали сушилки со встречными струями, но при пуске выяснилось, что энергопотребление в них выше, производительность ниже на 50%, чем предполагалось и осадок на них пересушивался до пыли почти. От сушилок отказались, причины:

1. Зловонные запахи

2. Газы, выделяющиеся из осадка взрывоопасны

3. Очень большой расход газа(топлива)

В питере используют теперь сжигание Печь с псевдоожиженным слоем:

В нижнюю камеру подается горячий воздух. При пуске печи еще и горелка. После пуска горелка изымается. Камера облицована огнеупорным материалом (кирпич). Печь непрерывного действия, выводится из работы максимум пару раз в год. Важная часть печи – дутьевая камера (верхняя часть). Есть форсунки, устроенные так, что горячий воздух проходит в печь, а песок (псевдоожиженный слой) вниз попасть не может. Потеря напора в куполе псевдоожижения – 50-60 бар. Далее зона псевдоожижения, в ней патрубок ВВода осадка и патрубок ВВода песка. В этой зоне смешивают песок с осадком (точнее не песок, а какая-то хрень из франции, похожая на рис), эта смесь и есть псевдоожиженный слой. Зона псевдоожижения соответствует высоте расширения зоны песка. Здесь также предусмотрены горелки, для поддержания температуры (измерение под кууполом). Далее идет зона расширения (фриборд). Она рассчитана на расширение газа в результате сгорания и повышения температуры. В ней идет снижение скоростей. Принимается такая скорость газового потока, при которой обеспечивается вынос только легкой фракции золы; более тяжелые частицы остаются до тех пор, пока не будут достаточно измельчены (Яковлев). Сюда тоже ВВодятся горелки, тут поднимается температура почти на 100 градусов. В этой зоне осадок находится около 5 секунд (очень долго). Для предотвращения аварийного подъема температуры в верхнем СВоде предусмотрены спрыски для подачи воды. Газы, выходя по дымоотводу улавливаются вместе с золой. Труба СВерху соединяется с теплообменником и идет падение температуры до 60 градусов, применяют компенсаторную муфту, так как снижение температуры очень значительно (в печи температура 850 градусов, в нижней части 750градусов).

Практически за счет потерь давления внутри аппарата (внутри почти атмосферное давление). Рекуператор д.б. 2х ступенчатым. На первом рекуператоре температура падает до 600 градусов. Далее осадок попадает вместе с воздухом (температура 250 град) на электрофильтр. Электрофильтр – металлоконструкция высотой 14м. Он разделен на секции. На них подается электрический потенциал 90кВольт, в результате осаждение осадка на электродах, с них снимают золу механическими молоточками. Эффективность по золоулавливанию 99,9%. Сухая зола с температурой 60 градусов увлажняется до 30% влажности в питателях увлажнителях. В старых печах идет питание мокрыми газами. Газы охлаждаются до температуры 65 градусов. Далее дымовые газы орошаются кислым раствором рН менее 0,5. Далее избыток кислого раствора направляется на нейтрализацию(NaOH). После чего промывочные воды направляются в поток очистки СВ. щелочная колонна промывки дымовых газов: осаждаются соединения серы, фосфора. После щелочной промывки газы нагревают до 130 градусов для интенсивного рассеивания и выбрасываются в атмосферу.

Печи на юзос пущены в 2005г, на станции аэрации в 97 году.

На юзос:

1. сжигают осадок вместе с известью

2. во второй ступени адсорберов на юзос печах в системе газоочистки ВВодят реагент, который СВязывает и удаляет ртуть

Последний завод по сжиганию осадков в питере пущен в этом году. Очистка газа – по новейшему сухому способу, ВВодят реагенты в сухую смесь по рукавному принципу все идет.

СПб – единственный город, где есть три завода с разными методами сушки осадков.