Способ утилизации осадка бытовых сточных вод
Изобретение может быть использовано в коммунальном хозяйстве при утилизации осадка бытовых сточных вод путем сжигания совместно с другими, не утилизируемыми отходами. Суспензию осадка сточных вод с содержанием твердой фазы от 3 до 5% смешивают с суспензией угольной пыли, содержащей от 3 до 5% твердой фазы, затем обрабатывают флокулянтом или смесью флокулянтов, обезвоживают полученную смесь на центрифуге до остаточного содержания влаги 85-70% и сжигают. Способ обеспечивает сокращение энергопотребления при утилизации осадка бытовых сточных вод при одновременной утилизации крупнотоннажного отхода угольной промышленности - угольной пыли. 3 пр.
Изобретение относится к области коммунального хозяйства, а именно к области утилизации осадка сточных вод путем сжигания совместно с другими не утилизируемыми отходами.
Известен (патент RU 2239620, опубл. 10.11.2004) способ переработки органосодержащего илистого осадка сточных вод, включающий смешивание наполнителя с частично обезвоженным илистым осадком и термообработку смеси для полного обезвоживания. Смешивание наполнителя с частично обезвоженным илистым осадком проводят посредством послойного напуска осадка на площадку, огороженную инвентарными съемными стенками и оборудованную сообщающимися с атмосферой и расположенными в шахматном порядке в 2-3 яруса дренами с открытыми торцами, по мере напуска осадка осуществляют равномерное рассеивание наполнителя по поверхности каждого слоя осадка, причем первый слой наполнителя наносят на основание площадки с предварительно установленным первым ярусом дрен, термообработку смеси для обезвоживания проводят замораживанием при естественных температурах в холодный период года, после чего производят дальнейшее обезвоживание органосодержащего илистого осадка отжимом влаги с одновременным формированием гранул или брикетов и подвергают их термической обработке в пиролизной установке при температуре 350-500°C при времени обработки 3,5-4,5 ч в восстановительной среде без доступа воздуха с образованием полукокса и парогазовой смеси, из которой конденсируют высокомолекулярные углеводороды и получают топливную жидкость, а газовую составляющую улавливают и направляют на сжигание в пиролизной установке, или при времени обработки до 6 ч с образованием зольного продукта и парогазовой смеси, при этом в качестве наполнителя используют измельченную угольную крошку или измельченные отходы деревообработки в объемной пропорции 1:3-1:5.
Недостатком известного технического решения следует признать его сложность, а также значительную энергоемкость.
Известен также (патент RU 2211192, опубл. 27.08.2003) способ переработки обезвоженных осадков сточных вод, включающий их измельчение, сжигание с образованием золы с последующим удалением золы в отвал. Перед измельчением обезвоженные осадки сточных вод в количестве 1-5 масс. % равномерно смешивают с углем, измельчение смеси обезвоженных осадков и угля ведут до тонины помола R90=5÷15% с одновременной сушкой горячим воздухом температурой 200-400°C до влажности 1÷2% с образованием твердого пылевидного топлива, сжигание которого ведут в топке промышленного котлоагрегата.
Недостатком известного способа следует признать использование для смешивания с обезвоженным осадком каменный уголь, который не является отходом производства. Кроме того, известный способ достаточно энергозатратен, энергия расходуется на обезвоживание осадка, измельчение смеси осадка и угля, а также на сушку смеси осадка и угля.
Наиболее близким аналогом разработанного способа можно признать (авторское свидетельство SU 791656, опубл. 30.12.1980) способ обработки остатков сточных вод целлюлозного завода (шлам-лигнин), включающий уплотнение осадка напорной флотацией с полиакриламидом, введение добавки и последующего механического обезвоживания, причем с целью снижения остаточной влажности осадка, в качестве добавки к уплотняемому осадку используют угольную пыль в соотношении от 1:1 до 1:3. Уплотненный осадок может быть использован в качестве твердого топлива.
Недостатком известного способа следует признать его узкую область применения - только осадок сточных вод целлюлозного завода, смешивание твердых компонентов, требующее использования соответствующего оборудования, а также значительного количества потребляемой энергии, а также другое назначение - обезвоживание осадка шлам-лигнина.
Техническая задача, на решение которой направлен разработанный способ, состоит в расширении ассортимента приемов утилизации осадка бытовых сточных вод.
Технический результат, достигаемый при реализации разработанного способа, состоит в уменьшении энергопотребления при утилизации осадка бытовых сточных вод при одновременной утилизации крупнотоннажного отхода угольной промышленности - угольной пыли.
Для достижения указанного технического результата предложено использовать разработанный способ утилизации осадка бытовых сточных вод. При реализации разработанного способа суспензию осадка бытовых сточных вод при содержании твердой фазы от 3 до 5% смешивают с суспензией каменноугольной пыли, содержащей от 3 до 5% твердой фазы, обрабатывают флокулянтом или смесью флокулянтов, обезвоживают полученную смесь на центрифуге до остаточного содержания влаги 85-70% и сжигают.
Тип используемого флокулянта зависит от характеристик суспензии осадка сточных вод.
Перекачивание суспензии к месту утилизации требует меньшего расхода энергии, нежели перемещение твердого осадка. Смешение двух суспензий с малым содержанием твердой фазы требует затрат много меньше, чем смешение двух твердых компонентов смеси. Обезвоживание до остаточного содержания влаги 85-70% на центрифуге не требует значительных затрат энергии. Сжигание суспензии смеси осадка сточных вод и каменноугольной пыли не требует дополнительного оборудования, необходимо только разжечь дизельный котлоагрегат, тогда как при сжигании твердого осадка с добавками каменноугольной пыли необходимо использовать дополнительное топливо.
При реализации способа осадок бытовых сточных вод (сточных вод коммунального хозяйства) из отстойника, содержавшего от 3,0 до 5,0% твердой фазы, насосом перекачивают на первый вход струйного смесителя, на второй вход струйного смесителя подают суспензию каменноугольной пыли, содержащую от 3 до 5% твердой фазы. Выход первого смесителя подключен к первому входу второго струйного смесителя, ко второму входу которого подключена емкость с раствором флокулянта. Выход второго смесителя через центрифугу может быть напрямую подключен к котлоагрегату для сжигания продукта смешения. Но возможен вариант, когда выход второго смесителя через центрифугу подключен к промежуточному сборнику.
В дальнейшем сущность разработанного способа будет показана с использованием примеров его реализации.
Суспензию осадка сточных вод из отстойника очистной системы городского коммунального хозяйства с содержанием твердой фазы от 4,0 до 5,0% и с положительными ионами на поверхности частиц насосом перекачивают на вход первого струйного смесителя. В емкости суспензируют каменноугольную пыль любым известным образом (например, с использованием пропеллерной мешалки). Полученную суспензию каменноугольной пыли подают на второй вход струйного смесителя. Полученную комбинированную суспензию осадка сточных вод и каменноугольной пыли обрабатывают 1,0% раствором катионного флокулянта - Гринлайф К 60. Полученную обработанную раствором флокулянта комбинированную суспензию методом центрифугирования обезвоживают до содержания влаги 85%. Частично обезвоженную комбинированную суспензию направляют на сжигание.
Суспензию осадка сточных вод из отстойника очистной системы городского коммунального хозяйства с содержанием твердой фазы от 4,0 до 5,0% и с отрицательными ионами на поверхности частиц насосом перекачивают на вход первого струйного смесителя. В емкости суспензируют каменноугольную пыль любым известным образом (например, с использованием пропеллерной мешалки). Полученную суспензию каменноугольной пыли подают на второй вход струйного смесителя. Полученную комбинированную суспензию осадка сточных вод и катионно-угольной пыли обрабатывают 1,0% раствором флокулянта - Гринлайф К 35. Полученную обработанную раствором флокулянта комбинированную суспензию методом центрифугирования обезвоживают до содержания влаги 80%. Частично обезвоженную комбинированную суспензию направляют на сжигание.
Суспензию осадка сточных вод из отстойника очистной системы городского коммунального хозяйства с содержанием твердой фазы от 4,0 до 5,0% и с положительными и отрицательными ионами на поверхности частиц насосом перекачивают на вход первого струйного смесителя. В емкости суспензируют угольную пыль любым известным образом (например, с использованием пропеллерной мешалки). Полученную суспензию каменноугольной пыли подают на второй вход струйного смесителя. Полученную комбинированную суспензию осадка сточных вод и угольной пыли обрабатывают 1,0% раствором смеси флокулянта Гринлайф К 60 и флокулянта Гринлайф К 35. Полученную обработанную раствором флокулянта комбинированную суспензию методом центрифугирования обезвоживают до содержания влаги 85%. Частично обезвоженную комбинированную суспензию направляют на сжигание.
При реализации разработанного способа требуется уменьшенное количество энергии на единицу массы твердого осадка сточных вод.
Способ утилизации осадка бытовых сточных вод, включающий смешение угольной пыли с осадком сточных вод, отличающийся тем, что суспензию осадка бытовых сточных вод при содержании твердой фазы от 3 до 5% смешивают с суспензией каменноугольной пыли, содержащей от 3 до 5% твердой фазы, обрабатывают флокулянтом или смесью флокулянтов, обезвоживают полученную смесь на центрифуге до остаточного содержания влаги 85-70% и сжигают.
