Сжигание осадков сточных вод

Осадки сточных вод сжигают в том случае, если их утилизация невозможна или нецелесообразна с экономической точки зрения.

При сжигании происходит процесс окисления органической части осадка до нетоксичных газов (СО₂, N₂, паров воды) и золы. Однако в газах, образующихся при сжигании осадков, могут содержаться токсичные примеси (например, диоксины). Поэтому требуется очистка газов перед выбросом их в атмосферу.

Осадки должны быть предварительно обезвожены и/или подвергнуты термической сушке.

Процесс сжигания осадка включает следующие стадии: нагревание, сушка, отгонка летучих веществ, сжигание органической части, прокаливание для выгорания остатков углерода. Температура в топке печи должна быть в диапазоне 700-1000⁰С для обеспечения полного сгорания органической части осадка.

Для сжигания осадка используют: многоподовые печи, печи кипящего слоя и барабанные вращающиеся печи.

Многоподовая печь имеет корпус в виде вертикального стального цилиндра диаметром 1-7 м. Внутренняя поверхность корпуса футерована огнеупорным кирпичом. В центре печи расположен вертикальный вращающийся вал. К валу над каждым подом прикреплены радиальные скребковые мешалки. Горячий воздух нагнетается в топку печи воздуходувкой через вал. Топочное пространство печи разделено по высоте на несколько (7-9) подов. Каждый под имеет отверстия, расположенные у одного пода на периферии, а у другого – в центральной части. Осадок подается в верхнюю часть печи конвейером, перемешивается мешалками, сдвигается к центральному отверстию пода и подает на лежащий ниже под. На этом поде осадок перемещается от центра к периферии. На верхних подах осадок сушится, на средних при температуре 600-900⁰С сгорает органическая часть осадка, а на нижних охлаждается зола перед сбросом в бункер. Газы из печи отводятся в мокрый пылеуловитель и выбрасываются в атмосферу.

Достоинства: простота в эксплуатации.

Недостатки: большие габариты, высокая строительная стоимость, выход из строя гребковых механизмов.

Схема многоподовой печи для сжигания осадка, где 1 – корпус печи; 2 – огнеупорный под; 3 – загрузочное устройство; 4 – вращающийся вал; 5 – скребковые мешалки; 6 – рециркуляционный трубопровод; 7 – выгрузка золы; 8 – воздуходувка.

Печи кипящего слоя представляют собой вертикальный стальной цилиндр, футерованный изнутри огнеупорным кирпичом. Внутри печи имеется топочная камера и воздухораспределительная беспровальная решетка. На решетке насыпан слой песка высотой 0,8-1 м. Кипящий слой песка создается при продувании воздуха через решетку со скоростью, при которой частицы взвешиваются в газовом потоке. Воздух подается воздуходувкой, нагревается дымовыми газами и подается под решетку. Осадок подается в печь через загрузочный бункер и шнековый питатель.

В кипящем слое происходит интенсивное смешивание осадка с кварцевым песком, мгновенное испарение влаги и выделение летучих органических веществ.

Образующиеся при сгорании осадка зола и пыль выносятся из печи потоком отходящих газов. Отходящие газы охлаждаются в рекуператоре, в который подается холодный воздух. Затем нагретый воздух под давлением подается под воздухораспределительную решетку для поддержания кипяшего слоя.

Охлажденные в рекуператоре дымовые газы очищаются от золы и пыли в мокром пылеуловителе и выбрасываются в атмосферу.

Достоинства: компактность установок, интенсивное протекание процесса, возможность сжигания осадка различной влажности.

Недостатки: большая запыленность отходящих газов.