40. Основные направления использования золы сжигания осадка.

Зола: кирпичного цвета, органики 0,25-0,8%. Осадки в СПб 4 класса(есть тяжелые металлы). Все золы высоко активны, фоновая активность их высокая.

Направления утилизации золы:

1. для производства кирпича. Специально рассчитали кирпичи, сколько золы и все такое, но пришлось бы переделать все на заводе оборудование, на это не пошли.

2. Использование для пенобетонов. Золы используют около 30%, вместо песка.биоцемент, пластмассовые изделия на основе синтетических смол, выделяемых из осадка.

3. Для дорожного строительства. Добавка смеси песка и гравия для подстилающих слоев и самого покрытия дорог. Изоляции труб, заполнители. Не нашло широкого применения для осадов, содержащих тяж металлы.-заражение.

4. Витамин В12, аминокислоты.Сырье для фармац промти. Синтез биолски активных веществ.

5. Для производства биогаза и биотоплива.

6. Плавление в электропечах. Если золу направить в стекловаренную печь и обеспечить там обработку при плавлении 1500-1600 градусов, то осадок переходит в стеклообразное состояние, причем все тяжелые металлы обезвреживаются. При охлаждение это все превращается в стеклянную крошку. М. использовать для строительства. Затраты электроэнергии огромные и затраты на строительство приличные. Пока в этом нет потребности. Перспективный метод.

7. Предложили австрийцы: зола смешивается с добавками, гранулируется, сушится, обжигается, гранулы становятся стабильными и могут размещаться на полигонах. Так м. призводить керамзит.

8. Использование как удобрение. Добавление в золу кальция и магния и обработка в печи при 900 градусах, при этом идет возгонка тяжелых металлов, остаются соли кальция и магния, но выяснили, что содержание никеля и хрома высокое. Ограничено санпином. Для превращения неплодородной почвы в плодородную, а так же для облагораживания песчаных почв.

9. Используют активный ил для приготовления кормовых продуктов (биопрепараты).

10. Использование в промышленности мыла, технические жиры и смазки.

11. Использование комплексную обработку отходов(песок от песколовок и все остальное). Основана теория на синтезе минеральных веществ. Д. получиться грунт, близкий к техногенному для строительства.

12. Сорбент, получаемый пиролизом. Высокого качества-используется для очистки крови людей.

В Питере решили построить пенобетонный завод, как самый лучший способ.

Захоронение осадка

При влажности менее 80%. Возможно отдельно или с другими отходами.

Траншеи для осадка без наполнения

Полигон для складирования осадка без наполнителя

Полигон для совместного захоронения и смеси с грунтом. Полигоня дб оборудоваться дренажными системами и системами отвода газа. Отводимая вода дб подвергнута многоступенчатой биоочистке. Наиболее перспективно-послойное захоронение осадка с ТБО-микроорг осадка разрушают ТБО.

41. Устройство, эксплуатация, повышение эффективности работы камерных фильтрпрессов, ленточных фильтр-прессов и центрифуг.

Можно обезвоживать в естественных условиях или механическими методами. Они более энергоемки, требуют доп обеззар осадка, но позволяют значительно сократить площадь застройки и при применении эфф методов вентиляции в зд уменьшают сан-защ зону ОС.

Производится на аппаратах: КФП, ЛФП, ЦФГ.

В каждом населенном пункте предпочитают свои методы механического обезвоживания. Применение иловых площадок-на сооружениях менее 20000м³/сут. На бОльших-механизир.

Предпочтените того или иного метода дб обусловлено след причинами.

ЛФП: энергопотребление 10-25кВт/(ч*т.сух. в-ва осадка)Вл=70-80% самые дешевые

ЦФГ: энергоп 30-60квт/ч*т Вл=65-75%

КФП:20-60квтч*т Вл=55-65%. Сложны в эксплуатации.

Р ешение для малых ОС-передвижная обезвоживающая установка, приезжающая на иловые площадки.

Фильтр-прессы ФПАКМ (фильтр-пресс автоматизированный ка­мерный модернизированный) находят довольно широкое распространение. Фильтр состоит из нескольких фильтровальных плит и филь­трующей ткани, протянутой между ними с помощью направляющих роли­ков. Поддерживающие плиты СВязаны между собой вертикальными опора­ми, воспринимающими нагрузку от давления внутри фильтровальных плит.

1-резервуар для отстоя осадка, 2-насос, 3-пост управления и дозирования реагента, 4-трпр,5-неподвижная плита, 6- набор фильтрующих плит, 7-подвижная плита, 8-шток, 9-механизм для прессования, 10-фильтрующие плиты, 11-салфетки из ткани или бумаги, 12-сборные каналы для отведения жидкости.

В ода перемещается к краям фильтр-пресса, фильтруется через ткань. Фильтрующие плиты изготавливают из полипропилена, алюминиевых сплавов и тд. После отжатия осадка, плиты раздвигаются и осадок отваливается от плит. Механическая выгрузка все равно требует большого колва ручной работы, но сейчас надежность автоматизации повышается. Мажно обрабатывать осадок с любыми реагентами.

Цикл фильтрации: Перед началом работы его закрывают (сдвигают пластины), домкрат прижимает пластины друг у другу, давление регулируется автоматически. Осадком заполняется при помощи насосов. Чем лучше фильтруемость, тем меньше время заполнения. После заполнения поступающий осадок вызывает повышение давления, на тканях-фильтрующий слой. Максимум давления фильтрации достигается через 30-40мин. Продолжительность фильтрации 1-5часов.

Стадия фильтрации прекращается датчиками давления. После этого фильтр дожимается до определенного давления и происходит выгрузка. Открывают камеры по очереди и осадок падает вниз пластами. Ткань и желоба промываются каждые 10-11 циклов, если используется флокулянт и через 30 циклов-если минеральный коагулянт. Тревелевка плит???- соляной кислотой 5%.

Листы в КФП-спец виды резины или полимеров.

Модификация-Мембранные фильтр-прессы- В мембр подается сжатый воздух-дожим осадка-повышает эффть прессования.Может использоваться нагревание. Сжатие происходит классически, после фильтрования-нагревание горячей водой 90град , кот происх с помощью каналов в плитах. В них содержится небол разряжение, чтобы сушить осадок-примерно 4ч.

Автоматические ФП- с системой встряхивания фильтрационного полотна-на вибрир или подвижной станине. Встряхивает и сбрасывает осадок.

Вакуумные ФП устарели. Шнековые ФП-используются редко-не нашли большого распространения.

Количество плит до 100штук. Перед всеми фильтр-прессами осадок должен быть обработан коагулянтами или флокулянтами, иногда подают сброженный осадок.

Интенсификация:

1. Реагенты: полимерное кондиционирование, дозы 3,5-4,5 кг/т сухого вещества осадка.

2. Подача горячей воды по контуру

3. Применение новых высокопрочных материалов для фильтровального волокна плит

Ленточные фильтр-прессы:

1 -трпр для подачи осадка, 2-фильтровальная лента 1, 3-приемный лоток, 4-осадок, 5-фильтровальная лента 2, 6-трубчатый фильтровальный аппарат, 7-узел предварительного отжима, 8-узел окончательного отжима, 9-приводной барабан, 10-нож для съема осадка, 11-резервуар для приема осадка, 12-система промывки лент, 13-отжимной ролик, 14-сборные поддоны.

Ленточные по расположению основного отжимного аппарата: косые, горизонтальные и вертикальные.

Используют две непрерывно вращающиеся ленты, они движутся параллельно друг другу, ленты из лавсанового или полиэфирного волокна, скорость протяжки 0,6м-6м/мин. Подбирается скорость по экспериментальным данным. Размер ячеек ленты: 0,5мм.

1стадия-флокуляция во флокуляторах., потом дренаж флокулир осадков-процеж свободной воды на фильтрующем столе., потом в зону В, где попадает в зазор м/у лент, выделяется часть воды, обе ленты протягивают через узел предварительного отжима, проходит через вращающиеся металлические шары и в зону окончательного отжима, где отжимные валики, вся вода в поддонное пространство, осадок снимается ножом. Влажность осадка после: 67-70%. Зависит от эффективного давления.

Они менее энергоемкие. Удобны в эксплуатации.

Интенсификация: кондиционирование осадка перед обезвоживанием: 1. добавление реагентов (серное железо, известь, флокулянты), реагенты ВВодят сразу перед подачей на аппарат. 2. Другие виды кондиционирования (намораживание, тепловая обработка и тд). Также применение новых высокопрочных материалов для фильтровальной ткани.

Установка ЛФП после решеток-сгустителей. подача флокулянтов в бак небольшого размера с перемешиванием, время флокуляции около 1 минуты. Если ленточные фильтры упрощенной конструкции, то подача флокулянта модет быть через трубу через циклонный смеситель. При фильтр прессах применяется разный ВВод полиэлектролита:

1. До или после насоса на фильтр пресс.

2. Или в реактор или трубопровод.

ЦЕНТРИФУГИ:

1-впуск осадка, 2-центральная труба с осадком, 3- полый вал(шнек) с отверстиями, 4-лопасти шнека, 5-ротор, 6- корпус центрифуги, 7-вал двигателя, 8-бункер для осадка, 9-бункер для фугата.

Это самый эффективный и самый энергоемкий метод уплотнения осадка. Удельная энергоемкость процесса 120-200кВт*ч/т. Для целей уплотнения могут быть использованы 3 виды аппаратов:

1. Корзинчатые центрифуги. Это аппараты периодического действия на малых станциях.

2. Дисковые центрифуги. Тарельчатый сепаратор представляют собой.установки непрерывного действия из пакета тарелок. Фугат поднимается вверх и удаляется, а кек уходит через сопла. Загрузка происх сверху.

3. Обычные центрифуги(противоточные, прямоточные)

Эффективность уплотнения на центрифугах: 80-85%.

Просты в эксплуатации., но нельзя использовать коагулянты-износ изнутри сильно увеличивается.а применение флокулянтов менее эффно, чем на других сооружениях, так как от перемешивания полимеры разрушаются-и его нужно больше использовать. Это аппараты обработки в центробеж поле.

Центрифуги: типы: фильтрующие и осадительные. Наиболее распространены – фильтрующие центрифуги, осадок попадает по центр каналу, ч/з отв в полость барабана, ротор и шнек вращ в одну сторону, но с разными скоростями. Под действием ц/б силы нерастворенные частицы осадка отбрасываются к стенкам ротора и вследствие разности частоты вращения шнека и ротора перемещаются к отверстию в роторе, через которое обезвоженный осадок попадает в бункер кека.

Образовавшаяся вода(фугат) отводится через отверстия, расположенные с другой стороны ротора. Применяютя прямоточные и противоточные системы. Прямоточные целесообразны для случаев уплотнения без использования полимеров.очень высокое осветление фугата.

Противоточные-больший эффект по Влажности, харся большим выносом в фугате.

В центрипрессах –влажность –до 50%, но у него минус – в конце должна быть пробка, она часто вываливается, ее сложно удерживать, еще они все запатентованы, их нельзя разбирать самому, а починка очень дорогая.

Повышение работы центрифуг: кондиционирование осадка добавлением реагентов: ВВодят прямо в трубу центрифуги на входе. Для инициирования процесса хлопьеобразования достаточно энергии хлопьеобразования центрифуги. Синтетические органические полиэлектролиты – флокулянты катионного типа дозой 0,2-0,5% массы сухого вещества. При работе с флокулянтами производительность центрифуг принимается в 2 раза меньше, а эффективность задержания сухого вещества при этом увеличивается до 90-95%. Также применение материалов шнека, стойких к абразивному истиранию, и лучшее удаление песка из осадка, идущего на центрифугу.

Эксплуатация:

Осадок до и после уплотнения д.б. проанализирован на влажность и зольность уплотненного и неуплотненного осадка, количество БПК_полн и тд, все анализы производятся не реже раза в декаду. Персонал должен следить за количеством поступающего и уплотненного осадка, расходом фильтрата.

Сравнение методов обезвоживания:

Аппараты, применяемые для обезвоживания	Основные преимущества	Основные недостатки
Вакуум-фильтры	Возможность обработки осадка, без выделения песка и распространения запаха; сокращение топливно-энергетических расходов на термосушку; отсутствие быстроизнашивающихся узлов	Применение минеральных реагентов, вакуум-насосов; периодические замены фильтровальной ткани, повышенный расход электроэнергии
Центрифуги	Компактность установок, возможность работы по безреагентным схемам и с применением флокулянтов Управляемость конечной влажностью, сравнит простота.	Необходимость извлечения из осадка крупных включений песка, периодической наплавки или замены шнеков; повышенные по сравнению с вакуум-фильтрами топливно-энергетические расходы на термосушку. шнеки стираются образивными веществами
Ленточные фильтр-прессы	Отсутствие быстроизнашивающихся деталей и узлов; сокращение расхода электроэнергии; отсутствие необходимости выделения крупных включений и песка из осадков. Легкость эксплуатации, возможность обрабатывать сильно разбавленные осадки. Непрерывный процесс.	Повышенные габариты по сравнению с центрифугами; необходимость периодической замены фильтровальной ткани. Обслуживание-промывка водой Неэффективно производить в закрытом корпусе а в открытом- запахи. Нбх использовать флокулянт Наименее эффективны по ср с остальными.
Камерные фильтр-прессы	Низкая влажность обезвоженного осадка и топливно-энергетические расходы на термосушку и сжигание	Высокие капитальные затраты; повышенный расход реагентов; периодический характер работы; необходимость замены фильтровального полотна по мере износа. иногда надо вручную отделять осадок. Энергоемкие сооружения