RU2671742C1 - Assembly for processing of sewage drain sediments - Google Patents
Assembly for processing of sewage drain sediments Download PDFInfo
- Publication number
- RU2671742C1 RU2671742C1 RU2017144729A RU2017144729A RU2671742C1 RU 2671742 C1 RU2671742 C1 RU 2671742C1 RU 2017144729 A RU2017144729 A RU 2017144729A RU 2017144729 A RU2017144729 A RU 2017144729A RU 2671742 C1 RU2671742 C1 RU 2671742C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sludge
- reaction chamber
- processing
- unit
- gas
- Prior art date
Links
- 239000013049 sediment Substances 0.000 title description 5
- 239000010865 sewage Substances 0.000 title description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 52
- 239000010802 sludge Substances 0.000 claims abstract description 52
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 48
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 44
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 claims abstract description 20
- 239000010801 sewage sludge Substances 0.000 claims abstract description 20
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 19
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 19
- 239000012190 activator Substances 0.000 claims abstract description 17
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000009833 condensation Methods 0.000 claims abstract description 7
- 230000005494 condensation Effects 0.000 claims abstract description 7
- 239000007792 gaseous phase Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 18
- JTJMJGYZQZDUJJ-UHFFFAOYSA-N phencyclidine Chemical class C1CCCCN1C1(C=2C=CC=CC=2)CCCCC1 JTJMJGYZQZDUJJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000006148 magnetic separator Substances 0.000 claims description 6
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims description 5
- 238000005191 phase separation Methods 0.000 claims description 3
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 claims 1
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 12
- 239000002910 solid waste Substances 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 239000002699 waste material Substances 0.000 abstract description 3
- 238000004064 recycling Methods 0.000 abstract 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 9
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 8
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 8
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 7
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 7
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 4
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 4
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 3
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 2
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 2
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 2
- 230000002550 fecal effect Effects 0.000 description 2
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 2
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 238000012432 intermediate storage Methods 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 2
- 239000002562 thickening agent Substances 0.000 description 2
- XUKUURHRXDUEBC-KAYWLYCHSA-N Atorvastatin Chemical compound C=1C=CC=CC=1C1=C(C=2C=CC(F)=CC=2)N(CC[C@@H](O)C[C@@H](O)CC(O)=O)C(C(C)C)=C1C(=O)NC1=CC=CC=C1 XUKUURHRXDUEBC-KAYWLYCHSA-N 0.000 description 1
- OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N Ethane Chemical compound CC OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 1
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000010791 domestic waste Substances 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000002923 metal particle Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 239000001294 propane Substances 0.000 description 1
- QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N propylene Natural products CC=C QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004805 propylene group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000004449 solid propellant Substances 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000930 thermomechanical effect Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B09B3/00—Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F11/00—Treatment of sludge; Devices therefor
- C02F11/12—Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F11/00—Treatment of sludge; Devices therefor
- C02F11/18—Treatment of sludge; Devices therefor by thermal conditioning
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
- F23G5/00—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor
- F23G5/02—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor with pretreatment
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
- F23G5/00—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor
- F23G5/02—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor with pretreatment
- F23G5/04—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor with pretreatment drying
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
- F23G5/00—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor
- F23G5/32—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor the waste being subjected to a whirling movement, e.g. cyclonic incinerators
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Treatment Of Sludge (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к комплексной переработке отходов сточных вод и может быть использовано при переработке иловых осадков сточных вод, осадков избыточного ила из сооружений биологической очистки и других продуктов, загрязняющих окружающую среду и образующихся в результате процесса природопользования.The invention relates to the integrated processing of wastewater waste and can be used in the processing of sludge from sewage sludge, excess sludge from biological treatment plants and other products that pollute the environment and are formed as a result of environmental management.
Наиболее близким аналогом является система и способ переработки осадка сточных вод (см патент RU 2632444 С1, 04.10.2017). Система для переработки осадка содержит устройство для механической очистки осадка, механический сгуститель, реактор для термического разложения жидкого осадка, включающий трубчатый корпус, имеющий вход для подачи осадка под давлением не менее 25 МПа и выход для продуктов разложения, а также установленный вокруг корпуса нагреватель, выполненный с возможностью нагрева осадка до температуры не менее 450°С, устройство для разделения полученных продуктов разложения на горючий газ и осадок, устройство для обезвоживания осадка, связанное с выходом разложенного осадка устройства разделения осадка. Выход горючего газа устройства разделения осадка связан с газогенераторной установкой для выработки из горючего газа тепловой и/или электрической энергии. Газогенераторная установка связана со сгустителем, реактором и устройством обезвоживания с возможностью подвода к ним выработанной энергии. В системе осуществляют способ переработки осадка сточных вод.The closest analogue is the system and method for processing sewage sludge (see patent RU 2632444 C1, 10/04/2017). The system for processing sludge contains a device for mechanical cleaning of sludge, a mechanical thickener, a reactor for thermal decomposition of liquid sludge, including a tubular casing having an inlet for supplying sludge at a pressure of at least 25 MPa and an outlet for decomposition products, as well as a heater installed around the casing with the possibility of heating the sludge to a temperature of at least 450 ° C, a device for separating the resulting decomposition products into combustible gas and sludge, a device for dewatering the sludge associated with the course of the decomposed sediment separation device sediment. The combustible gas outlet of the sludge separation device is connected to a gas generating unit for generating heat and / or electric energy from the combustible gas. The gas generator is connected with a thickener, a reactor and a dehydration device with the possibility of supplying the generated energy to them. In the system, a method for processing sewage sludge is carried out.
Недостатком данной системы является недостаточная эффективность работы, т.к. в процессе переработки образуются твердые бытовые отходы, которые требуют последующего захоронения на полигонах ТБО после переработки осадка. В процессе переработки происходит не полное разложение беззольного осадка, которое составляет только 90%, что также свидетельствует о недостаточной эффективности системы. Кроме того, давление в реакторе 30 МПа (300 атм.) в процессе переработки, в сочетании с температурой в 500°С, указывает на небезопасность процесса.The disadvantage of this system is the lack of efficiency, because In the process of processing, solid household waste is generated that requires subsequent disposal at solid waste landfills after sludge treatment. In the process of processing, the ashless sludge is not completely decomposed, which is only 90%, which also indicates a lack of system efficiency. In addition, the pressure in the reactor of 30 MPa (300 atm.) During processing, in combination with a temperature of 500 ° C, indicates the insecurity of the process.
Техническим результатом заявляемого изобретения является создание безопасного и высокоэффективного процесса переработки иловых осадков сточных вод, уменьшение количества твердых отходов, требующих последующего захоронения на полигонах, повышение выхода газовой составляющей.The technical result of the claimed invention is the creation of a safe and highly efficient process for the processing of sludge from sewage sludge, reducing the amount of solid waste requiring subsequent disposal at landfills, increasing the yield of the gas component.
Заявляемый технический результат достигается тем, что комплекс для переработки иловых осадков сточных вод включает блок подготовки сырья с сушильно-дробильной машиной, узел подачи сырья в реактор, блок сепарации газообразной и твердой фаз, блок конденсации газов, энергоблок. Комплекс для переработки иловых осадков сточных вод содержит турбо-вихревой термический реактор, снабженный камерами сгорания и содержащий соосно расположенные реакционную камеру, внешний тепловой контур и устройство-активатор, представляющее собой лопастную вертушку, снабженную внешним приводом, реакционная камера имеет в разрезе по диаметральной плоскости форму круга, а в поперечном разрезе имеет форму овала, устройство-активатор соосно размещено внутри реакционной камеры, внешний тепловой контур представляет собой камеру, окружающую реакционную камеру, при этом внешний тепловой контур установлен таким образом, что не охватывает боковые части поверхности реакционной камеры, реакционная камера имеет патрубок для подачи подготовленного сырья и отверстие вывода продуктов переработки, внешний тепловой контур содержит не менее одного патрубка подвода тепла, связанного с камерой сгорания, и патрубок отвода дымовых газов, связанный трубопроводом с сушильно-дробильной машиной.The claimed technical result is achieved by the fact that the complex for processing sludge of sewage sludge includes a unit for preparing raw materials with a drying and crushing machine, a unit for supplying raw materials to the reactor, a separation unit for gaseous and solid phases, a gas condensation unit, and a power unit. The wastewater sludge treatment complex contains a turbo-vortex thermal reactor equipped with combustion chambers and containing a coaxially located reaction chamber, an external thermal circuit and an activator device, which is a vane rotor equipped with an external drive, the reaction chamber has a cross section along the diametrical plane a circle, and in cross section it has an oval shape, the activator device is coaxially placed inside the reaction chamber, the external thermal circuit is a chamber surrounded by a reaction chamber, while the external thermal circuit is installed in such a way that does not cover the side parts of the surface of the reaction chamber, the reaction chamber has a pipe for supplying prepared raw materials and an outlet for output of processed products, the external thermal circuit contains at least one pipe for supplying heat associated with the camera combustion, and a flue gas outlet pipe connected by a pipeline to a drying and crushing machine.
Камеры сгорания позволяют регулировать температуру во внешнем тепловом контуре и поддерживать температуру в реакционной камере, что способствует высокоэффективной переработке иловых осадков сточных вод, уменьшении количества твердых отходов и повышении выхода газовой составляющей.Combustion chambers allow you to control the temperature in the external thermal circuit and maintain the temperature in the reaction chamber, which contributes to the highly efficient processing of sewage sludge, reducing the amount of solid waste and increasing the yield of the gas component.
Выполнение устройства-активатора в виде лопастной вертушки, снабженной внешним приводом для регулирования частоты вращения, позволяет дополнительно раздробить вращающимися лопастями устройства-активатора сырье до пылеобразного состояния и создать интенсивный вихрь за счет вращения лопастей устройства-активатора и овальных стенок реакционной камеры для осуществления высокоэффективной высокоскоростной глубокой термической деструкции частиц сырья в реакционной камере.The implementation of the activator device in the form of a vane rotor equipped with an external drive for controlling the rotation speed allows additionally crushing the raw materials to a dust-like state by rotating the blades of the activator device and creating an intense vortex due to the rotation of the blades of the activator device and the oval walls of the reaction chamber for high-performance high-speed deep thermal destruction of the particles of raw materials in the reaction chamber.
Выполнение реакционной камеры в разрезе по диаметральной плоскости в форме круга, а в поперечном разрезе в форме овала с соосно размещенным внутри реакционной камеры устройством-активатором позволяет при вращении устройства-активатора создавать сильно закрученный вихревой эффект внутри реакционной камеры, который способствует высокоэффективной высокоскоростной глубокой термической деструкции частиц сырья.The execution of the reaction chamber in the section along the diametrical plane in the form of a circle, and in the cross section in the form of an oval with the activator device coaxially placed inside the reaction chamber, allows the rotation of the activator device to create a strongly swirling vortex effect inside the reaction chamber, which contributes to a highly effective high-speed deep thermal destruction particles of raw materials.
Выполнение внешнего теплового контура в виде камеры, соосно расположенной с реакционной камерой и окружающей реакционную камеру, позволяет эффективно и равномерно нагревать реакционную камеру и создавать внутри нее необходимую температуру для осуществления высокоэффективной высокоскоростной глубокой термической деструкции частиц сырья.The implementation of the external thermal circuit in the form of a chamber, coaxially located with the reaction chamber and surrounding the reaction chamber, allows you to efficiently and uniformly heat the reaction chamber and create the necessary temperature inside it for high-performance high-speed deep thermal destruction of the particles of raw materials.
Установка внешнего теплового контура таким образом, что внешний тепловой контур не охватывает боковые части поверхности реакционной камеры, позволяет разместить на этих частях патрубки и осуществить подачу подготовленного для переработки сырья непосредственно в реакционную камеру, что также способствует высокоэффективной высокоскоростной глубокой термической деструкции частиц сырья.The installation of an external thermal circuit so that the external thermal circuit does not cover the side parts of the surface of the reaction chamber, allows you to place pipes on these parts and feed the raw materials prepared for processing directly into the reaction chamber, which also contributes to the highly effective high-speed deep thermal destruction of the particles of raw materials.
Размещение патрубка для подачи подготовленного сырья и отверстия вывода продуктов переработки на реакционной камере позволяет осуществить подачу подготовленного для переработки сырья непосредственно в реакционную камеру, и отвод продуктов переработки из реакционной камеры, что также способствует высокоэффективной высокоскоростной глубокой термической деструкции частиц сырья.The placement of the pipe for supplying the prepared raw materials and the outlet for the output of the processed products on the reaction chamber allows the feed of the prepared for processing raw materials directly to the reaction chamber and the removal of the processed products from the reaction chamber, which also contributes to the high-performance high-speed deep thermal destruction of the raw material particles.
Наличие на внешнем тепловом контуре патрубка подвода тепла, связанного с камерой сгорания, позволяет поддерживать во внешнем тепловом контуре температуру более 1000°С. Использование камер сгорания позволяет регулировать температуру во внешнем тепловом контуре. В реакционной камере необходимая температура от 600°С и более для осуществления высокоэффективной высокоскоростной глубокой термической деструкции частиц сырья поддерживается за счет регулирования температуры во внешнем тепловом контуре, окаймляющем реакционную камеру.The presence on the external thermal circuit of the heat supply pipe connected with the combustion chamber allows maintaining a temperature of more than 1000 ° C in the external thermal circuit. The use of combustion chambers allows you to adjust the temperature in the external thermal circuit. In the reaction chamber, the required temperature of 600 ° C or more for the implementation of high-performance high-speed deep thermal degradation of the particles of the raw material is maintained by controlling the temperature in the external thermal circuit that borders the reaction chamber.
Наличие патрубка для отвода дымовых газов, связанного трубопроводом с сушильно-дробильной машиной, позволяет дымовым газам из внешнего теплового контура реактора поступать в сушильно-дробильную машину, в которой производят сушку и дробление сырья. При этом дымовые газы не поддерживают горение, поэтому процесс сушки и дробления сырья становится безопасным.The presence of a pipe for flue gas removal connected by a pipeline to the drying and crushing machine allows flue gases from the external heat circuit of the reactor to enter the drying and crushing machine, in which the raw materials are dried and crushed. At the same time, flue gases do not support combustion, so the process of drying and crushing of raw materials becomes safe.
Блок подготовки сырья включает ленточно-скребковый транспортер, магнитный сепаратор, сушильно-дробильную машину, вихревые циклоны, бункер-накопитель готового сырья. Магнитный сепаратор позволяет извлечь частицы металла, которые могут присутствовать в исходном сырье, что позволяет получить более чистый продукт после переработки и снизить вероятность возгорания сырья от возможного возникновения искры при трении металлов. Наличие сушильно-дробильной машины, вихревых циклонов и бункера-накопителя готового сырья позволяет эффективно подготовить необходимое количество готового сырья для переработки для осуществления высокоэффективной высокоскоростной глубокой термической деструкции частиц сырья в реакционной камере.The raw material preparation unit includes a belt-scraper conveyor, a magnetic separator, a drying and crushing machine, vortex cyclones, a storage bin for finished raw materials. The magnetic separator allows you to remove metal particles that may be present in the feedstock, which allows you to get a cleaner product after processing and to reduce the likelihood of ignition of the raw materials from the possible occurrence of sparks due to friction of metals. The presence of a drying and crushing machine, vortex cyclones, and a storage bin for finished raw materials allows us to efficiently prepare the required amount of finished raw materials for processing in order to carry out high-performance high-speed deep thermal destruction of the raw material particles in the reaction chamber.
Блок очистки дымовых газов, содержащий дожигатель, циклон и скруббер, причем дожигатель связан с вихревыми циклонами блока подготовки сырья, позволяет очистить газообразную среду от возможных оставшихся примесей. Таким образом, в атмосферу выводятся очищенные дымовые газы, не происходит загрязнение окружающей среды и соблюдаются экологические стандарты.The flue gas purification unit comprising an afterburner, a cyclone and a scrubber, the afterburner being connected to the vortex cyclones of the raw material preparation unit, allows the gaseous medium to be cleaned of any remaining impurities. Thus, purified flue gases are released into the atmosphere, there is no environmental pollution and environmental standards are observed.
Узел подачи сырья в турбо-вихревой термический реактор, включающий шлюзовой затвор и шнековый транспортер, позволяет подавать необходимое количество сырья непосредственно в реакционную камеру.The feed unit to the turbo-vortex thermal reactor, including a lock and screw conveyor, allows you to feed the required amount of raw material directly into the reaction chamber.
Блок сепарации газообразной и твердой фаз, включающий вихревые конденсаторы-сепараторы, шнековый транспортер и бункер-накопитель, позволяет отделить от горячего газа несгоревший твердый остаток, который собирают в бункере-накопителе. Твердый остаток возможно использовать в виде пылеугольного топлива в котельных или в качестве наполнителя для стройматериалов.The gaseous and solid phase separation unit, including vortex condensers-separators, screw conveyor and storage hopper, allows to separate unburned solid residue from hot gas, which is collected in the storage hopper. The solid residue can be used in the form of pulverized coal fuel in boiler rooms or as a filler for building materials.
В блоке конденсации газов, включающем вихревые конденсаторы-сепараторы, воздушный фильтр, газовый компрессор, буферные емкости, накопительное газовое хранилище, происходит интенсивное охлаждение и очистка газа с отводом конденсирующегося синтетического жидкого топлива.In the gas condensation unit, including vortex condensers-separators, an air filter, a gas compressor, buffer tanks, an accumulative gas storage, intensive cooling and purification of gas takes place with the removal of condensing synthetic liquid fuel.
Энергоблок, включающий газотурбинные или газо-поршневые установки, служит для получения электроэнергии.A power unit, including gas turbine or gas piston units, is used to generate electricity.
На фиг. 1 показана принципиальная схема заявленного комплекса для переработки иловых осадков сточных вод, на фиг. 2 схематично изображен реактор, вид сбоку, на фиг. 3 схематично изображен разрез по линии А-А.In FIG. 1 shows a schematic diagram of the claimed complex for the treatment of sludge from sewage sludge, in FIG. 2 is a schematic side view of a reactor; FIG. 3 is a schematic sectional view taken along line AA.
Комплекс для переработки иловых осадков сточных вод включает фекальные насосы 1; установки по обезвоживанию иловых осадков 2, блок подготовки сырья, узел подачи сырья в турбо-вихревой термический реактор, турбо-вихревой термический реактор, блок сепарации газообразной и твердой фаз, блок конденсации газов, энергоблок, блок очистки дымовых газов.The complex for the treatment of sludge from sewage includes
Блок подготовки сырья, включает ленточно-скребковый транспортер 3, магнитный сепаратор 4, промежуточную накопительную емкость с донным ворошителем 5, закрытый скребковый транспортер 6, сушильно-дробильную машину 7, запорное устройство 8, вихревые циклоны 9, бункер-накопитель готового сырья 10. Узел подачи сырья в турбо-вихревой термический реактор включает шлюзовой затвор 11, шнековый транспортер 12. Турбо-вихревой термический реактор 13, снабжен камерами сгорания 14. Блок сепарации газообразной и твердой фаз включает вихревой конденсатор-сепаратор 15, шнековый транспортер 16, бункер-накопитель 17. Блок конденсации газов включает вихревые конденсаторы-сепараторы 18, воздушный фильтр 19, газовый компрессор 20, буферные емкости 21, накопительное газовое хранилище 22. Энергоблок включает газотурбинные или газо-поршневые установки 23. Блок очистки дымовых газов включает камеру сгорания (дожигатель) 24, циклон 25 и скруббер 26.The raw material preparation unit includes a belt-scraper conveyor 3, a magnetic separator 4, an intermediate storage tank with a bottom agitator 5, a closed
Турбо-вихревой термический реактор 13 содержит соосно расположенные реакционную камеру 27, камеру внешнего теплового контура 28 и устройство-активатор 29 для создания вихревого эффекта. Реакционная камера 27 имеет в разрезе по диаметральной плоскости форму круга, а в поперечном разрезе - форму овала. Устройство-активатор 29 соосно размещено внутри реакционной камеры 27. Внешний тепловой контур 28 представляет собой камеру, окружающую реакционную камеру 27. При этом внешний тепловой контур установлен таким образом, что не охватывает боковые части поверхности реакционной камеры. Внешний тепловой контур 28 содержит тангенциально расположенные патрубки подвода тепла 30, связанные с камерами сгорания 14, и патрубок 31 отвода дымовых газов. Реакционная камера 27 с боковой стороны имеет патрубки 32 и 33 для подачи подготовленного сырья и отверстие вывода продуктов переработки 34. Устройство-активатор 29 представляет собой лопастную вертушку, например, лопастной вентилятор, приводимый во вращение с помощью внешнего привода 35, установленного с возможностью регулирования частоты вращения. Внешний тепловой контур 28 через патрубок 31 отвода дымовых газов посредством трубопровода 36 связан с сушильно-дробильной машиной 7.The turbo-vortex
Комплекс для переработки иловых осадков сточных вод работает следующим образом.The complex for the processing of sludge sewage sludge works as follows.
Переработка иловых осадков начинается с откачки ила из отстойников очистных сооружений при помощи фекальных насосов 1 общепромышленного производства производительностью, необходимой для транспортирования всего образующегося ила на данных очистных сооружениях. Для этой цели используют, например, фекальные насосы типа Calpenda.The processing of sludge begins with the pumping of sludge from the sumps of treatment plants using
Далее обводненный ил по трубам поступает на установки по обезвоживанию иловых осадков 2, задача которых - уменьшить содержание воды до 60-70%, это могут быть отжимные прессы, фильтровальные установки, и т.д., например, ленточные фильтр-прессы серии GSD.Then, the waterlogged sludge is delivered to pipes for
Наиболее часто иловые осадки поступают на переработку после очистных сооружений в виде пластилинообразной массы в блок подготовки сырья. Эту пластилинообразную массу по закрытому ленточно-скребковому транспортеру 3 в подают промежуточную накопительную емкость 5 с донным ворошителем. В процессе подачи иловых осадков ленточный транспортер 3 проходит под магнитным сепаратором 4, где происходит извлечение металлических включений. В линии использован известный магнитный сепаратор производства НПО «ЭРГА».Most often, silt sludge is sent for processing after treatment facilities in the form of a clay-like mass in a raw material preparation unit. This plasticine mass through a closed belt-scraper conveyor 3 serves an intermediate storage tank 5 with a bottom agitator. In the process of sludge supply, the conveyor belt 3 passes under the magnetic separator 4, where the metal inclusions are extracted. A well-known magnetic separator manufactured by NPO ERGA was used in the line.
Далее, управляя с помощью частотного преобразователя приводом ворошителя накопительной емкости 5, регулируют скорость и объем подачи ила на окончательную сушку и дробление. Затем, при помощи закрытого скребкового транспортера 6, осуществляют подачу ила в сушильно-дробильную машину 7.Further, controlling the drive and the agitator drive of the storage tank 5 using a frequency converter, the speed and volume of sludge feed for final drying and crushing are controlled. Then, using a closed
В сушильно-дробильной машине 7 молотковыми устройствами в среде дымового газа, при температуре 150-200°С происходит дробление и досушивание ила до влажности 15-20%. Дымовые газы поступают в сушильно-дробильную машину 7 из камеры внешнего тепловой контура 28 по трубопроводу 36.In the drying and crushing machine, 7 hammer devices in a flue gas environment, at a temperature of 150-200 ° C, sludge is crushed and dried to a moisture content of 15-20%. Flue gases enter the drying and crushing
Получившийся в сушильно-дробильной машине 7 из иловых осадков порошок через трехходовое запорное устройство 8 поступает в вихревой циклон 9, где происходит разделение на сырье и дымовые газы. Дымовые газы поступают в блок очистки дымовых газов, состоящий из камеры сгорания (дожигателя) 24, циклона 25 и скруббера 26. В качестве камеры сгорания (дожигателя) использована известная конструкция, например, описанная в патенте России №2277204. В качестве циклона и скруббера применены известные выпускаемые промышленностью устройства. В блоке очистки дымовых газов происходит дожигание твердых частиц, которые могут быть подхвачены дымовыми газами, отделение несгоревших твердых частиц в циклоне 25 и последующая очистка газообразной среды от возможных оставшихся примесей с помощью скруббера 26. Таким образом, в атмосферу выводятся очищенные дымовые газы, не происходит загрязнение окружающей среды и соблюдаются экологические стандарты.The powder obtained in the drying and
Подготовленное сырье из циклонов 9 подают в бункер-накопитель готового сырья 10 с наклонным дном и донным ворошителем.Prepared raw materials from
При помощи частотного управления приводами донного ворошителя бункера-накопителя, шлюзового затвора 11 и шнекового транспортера 12 регулируют и осуществляют подачу подготовленного сырья (высушенного илового осадка) в реакционную камеру турбо-вихревого термического реактора 13.Using frequency control of the drives of the bottom agitator of the storage hopper, the
При помощи камер сгорания 14 во внешнем тепловом контуре реактора поддерживают температуру более 1000°С. Использование камер сгорания позволяет регулировать температуру во внешнем тепловом контуре. Необходимая температура в реакционной камере поддерживается за счет регулирования температуры во внешнем тепловом контуре, окаймляющем реакционную камеру.Using
В реакционной камере происходит вращение устройства-активатора. Сырье попадает в реакционную камеру и дополнительно дробится вращающимися лопастями устройства-активатора 29 до пылеобразного состояния. Внутри реакционной камеры создается интенсивный вихрь за счет вращения лопастей устройства-активатора и овальных стенок реакционной камеры. Мелко измельченное сырье в интенсивном вихре и высокой температуре за 1-3 сек превращается в газ и небольшое количество несгоревшего твердого остатка. Реакция термической деструкции происходит без подачи воздуха и без непосредственного соприкосновения сырья с продуктами горения горелочных устройств. В результате получается высококалорийный синтетический газ.In the reaction chamber, the activator device rotates. The feed enters the reaction chamber and is further crushed by the rotating blades of the
Газ по трубопроводу затем попадает в горячий вихревой конденсатор-сепаратор 15, где происходит отделение из горячего газа несгоревшего твердого остатка, который через шлюз и шнековый транспортер 16 отводят в бункер-накопитель 17. Твердый остаток возможно использовать в виде пылеугольного топлива в котельных или наполнителя в стройматериалах. Газ из реакционной камеры и вихревого конденсатора-сепаратора удаляется за счет разрежения, созданного газовым компрессором 20.Gas through the pipeline then enters the hot vortex condenser-
В следующих вихревых конденсаторах-сепараторах 18 происходит интенсивное охлаждение и очистка газа с отводом конденсирующегося синтетического жидкого топлива. Проходя через финальный воздушный фильтр 19, охлажденный и очищенный газ с помощью газового компрессора 20 компримируется до 6-10 атм, и закачивается в буферные емкости 21, из которых также происходит отбор синтетического жидкого топлива (синтез происходит при повышении давления).In the following vortex condensers-
Получившийся газ закачивают в накопительное газовое хранилище 22 для обеспечения непрерывной работы исполнительных механизмов: горелочных устройства отопительных котлов, газотурбинных или газо-поршневых установок 23 для получения электроэнергии. Для получения электроэнергии возможно использовать газо-поршневые электростанции производства ЗАО «ПФК «Рыбинсккомплекс».The resulting gas is pumped into the storage gas storage 22 to ensure continuous operation of the actuators: burners of heating boilers, gas turbine or gas-
В зависимости от размера реактора объем переработки иловых осадков составляет от одной до трех тонн в час высушенного сырья (с влажностью 15-20%). При оптимальном режиме работы линии выход продуктов составляет с одной тонны иловых осадков (с влажностью 15-20%) до 550 куб. м газа калорийностью около 6500 ккал/куб. м, до 100 кг синтетического жидкого топлива и до 250 кг высокоуглеродистого материала в смеси с оксидами металлов.Depending on the size of the reactor, the volume of sludge processing is from one to three tons per hour of dried raw materials (with a moisture content of 15-20%). With an optimal mode of operation of the line, the yield of products is from one ton of silt sediment (with a moisture content of 15-20%) to 550 cubic meters. m of gas with a caloric value of about 6500 kcal / cubic m, up to 100 kg of synthetic liquid fuels and up to 250 kg of high-carbon material mixed with metal oxides.
Заявляемое изобретение имеет следующие преимущества.The claimed invention has the following advantages.
После переработки осадка сточных вод на данном комплексе получаются смесь синтетических газов для сжигания в газо-поршневых установках или горелочных устройствах котельных, синтетическое жидкое топливо и высокоуглеродистый материал с оксидами металлов, который возможно применять в строительной промышленности, т.е. не образуются отходы и, поэтому не требуется их захоронение на полигонах.After processing the sewage sludge at this complex, a mixture of synthetic gases for combustion in gas reciprocating plants or burners of boiler plants, synthetic liquid fuel and high-carbon material with metal oxides, which can be used in the construction industry, are obtained, i.e. no waste is generated and, therefore, no landfill is required.
На данном комплексе достигается 100% переработка и обезвреживание исходного продукта.At this complex, 100% processing and neutralization of the initial product is achieved.
Реакция термо-механической деструкции высушенного вещества иловых осадков происходит при атмосферном давлении, что повышает безопасность процесса переработки.The reaction of thermo-mechanical destruction of the dried sludge substance occurs at atmospheric pressure, which increases the safety of the processing process.
В процессе испытаний и проведенных анализов доказано отсутствие вредных смолянистых веществ в получаемых продуктах и отсутствие в составе получаемого газа вредных азотных и других соединений. (Состав газа: Н2 - 19…22%; СО - 15…17%; СН4 - 20…26%; Этан, этилен - 7…8%; пропан, пропилен - 3…4%; сумма С4, С5, С6 - 5,5…7%; O2 - 1…2%; CO2 - 7…8%; N2 - 10…15%.)In the process of testing and analysis, the absence of harmful tar substances in the resulting products and the absence of harmful nitrogen and other compounds in the composition of the obtained gas were proved. (Gas composition: Н2 - 19 ... 22%; СО - 15 ... 17%; СН4 - 20 ... 26%; Ethane, ethylene - 7 ... 8%; propane, propylene - 3 ... 4%; sum С4, С5, С6 - 5.5 ... 7%; O2 - 1 ... 2%; CO2 - 7 ... 8%; N2 - 10 ... 15%.)
Комплекс для переработки иловых осадков сточных вод полностью независим от внешних источников энергопотребления, при этом для собственных нужд используется только 4…5% получающегося синтетического газа. Таким образом, используя данную схему комплекса по переработке иловых осадков сточных вод очистных сооружений канализационного коллектора, предприятие получает возможность использования своей электрической энергии (более 1,5 МВт с одной тонны иловых осадков), получить прибыль от продажи на нефтеперерабатывающие предприятия синтетического жидкого топлива и твердого высокоуглеродистого остатка (до 250 кг с одной тонны иловых осадков), а также исключаются затраты на размещение иловых осадков на специализированных «иловых картах».The complex for the processing of sewage sludge is completely independent of external sources of energy consumption, while only 4 ... 5% of the resulting synthetic gas is used for own needs. Thus, using this scheme of the sewage sludge treatment plant of a sewage treatment plant, the enterprise gets the opportunity to use its electric energy (more than 1.5 MW per ton of sludge) to profit from the sale of synthetic liquid fuels and solid fuel to oil refineries high-carbon residue (up to 250 kg per ton of sludge), and the cost of placing sludge on specialized "sludge maps" is also excluded.
Комплекс для переработки иловых осадков сточных вод может быть изготовлен на имеющемся оборудовании имеющимися техническими средствами.The complex for the processing of sludge from sewage can be manufactured on existing equipment with available technical means.
Claims (8)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017144729A RU2671742C1 (en) | 2017-12-19 | 2017-12-19 | Assembly for processing of sewage drain sediments |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017144729A RU2671742C1 (en) | 2017-12-19 | 2017-12-19 | Assembly for processing of sewage drain sediments |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2671742C1 true RU2671742C1 (en) | 2018-11-06 |
Family
ID=64103475
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017144729A RU2671742C1 (en) | 2017-12-19 | 2017-12-19 | Assembly for processing of sewage drain sediments |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2671742C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2747938C1 (en) * | 2020-10-05 | 2021-05-17 | Марина Игоревна Вепринцева | Chamber for thermal destruction of sludge or rubber crumb obtained from used car tires |
| RU2776712C1 (en) * | 2021-11-25 | 2022-07-25 | Марина Игоревна Вепринцева | Method for obtaining products of thermal destruction of sludge deposits of urban wastewater |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR1279568A (en) * | 1960-12-09 | 1961-12-22 | Zimmer Verfahrenstechnik | Process and installation for the purification of industrial and urban sewage and the use of the solids contained therein for the production of energy |
| RU2277204C1 (en) * | 2005-02-25 | 2006-05-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-инновационная фирма "Новая энергия" | Method of burning fuel |
| RU2374009C2 (en) * | 2004-05-29 | 2009-11-27 | Орчид Ай Пи Лимитед | Method and device for treating municipal solid wastes and biomass material produced from said wastes |
| RU2443749C1 (en) * | 2010-08-06 | 2012-02-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф.Горбачева" (КузГТУ) | Method for complex processing of carbon-containing wastes |
| RU2632444C1 (en) * | 2017-01-25 | 2017-10-04 | Общество с ограниченной ответственностью "ЭКОС ИНВЕСТ" | System and method of processing wastewater sludge |
-
2017
- 2017-12-19 RU RU2017144729A patent/RU2671742C1/en active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR1279568A (en) * | 1960-12-09 | 1961-12-22 | Zimmer Verfahrenstechnik | Process and installation for the purification of industrial and urban sewage and the use of the solids contained therein for the production of energy |
| RU2374009C2 (en) * | 2004-05-29 | 2009-11-27 | Орчид Ай Пи Лимитед | Method and device for treating municipal solid wastes and biomass material produced from said wastes |
| RU2277204C1 (en) * | 2005-02-25 | 2006-05-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-инновационная фирма "Новая энергия" | Method of burning fuel |
| RU2443749C1 (en) * | 2010-08-06 | 2012-02-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф.Горбачева" (КузГТУ) | Method for complex processing of carbon-containing wastes |
| RU2632444C1 (en) * | 2017-01-25 | 2017-10-04 | Общество с ограниченной ответственностью "ЭКОС ИНВЕСТ" | System and method of processing wastewater sludge |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2747938C1 (en) * | 2020-10-05 | 2021-05-17 | Марина Игоревна Вепринцева | Chamber for thermal destruction of sludge or rubber crumb obtained from used car tires |
| RU2776712C1 (en) * | 2021-11-25 | 2022-07-25 | Марина Игоревна Вепринцева | Method for obtaining products of thermal destruction of sludge deposits of urban wastewater |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2380615C1 (en) | Method of recycling domestic waste by using pyrolysis reactor, system for implementation thereof and pyrolysis reactor | |
| US8419902B2 (en) | Method and system for wasteless processing and complete utilization of municipal and domestic wastes | |
| RU2392543C2 (en) | Method and device for processing of domestic and industrial organic wastes | |
| US10646879B2 (en) | Smart waste container | |
| CN207918771U (en) | A kind of pyrolysis oven and plasma gasification Coordination Treatment solid waste system | |
| CN101963358A (en) | Combined treatment method for oilfield solid waste | |
| CN107327851B (en) | The method of hazardous waste burn system cooperative disposal complexity greasy filth | |
| WO2019050431A1 (en) | Method for utilizing solid carbon-containing waste by pyrolysis and waste processing complex for implementing same | |
| CN108251148A (en) | A kind of dangerous waste, solid waste oil-containing mud sand Thermal desorption comprehensive utilization method of disposal | |
| CN108947157A (en) | A kind of processing method of oily sludge | |
| RU2671742C1 (en) | Assembly for processing of sewage drain sediments | |
| RU2666559C1 (en) | Installation for thermal processing of waste | |
| RU2303050C1 (en) | Gas generator | |
| RU2632812C2 (en) | Plant for thermochemical processing of carbonaceous raw material | |
| BR102013031782A2 (en) | Process and equipment for drying municipal, industrial and health wastes and transforming them into fuel for industrial boilers and furnaces | |
| Korotkiy et al. | The development of ecologically clean technology for coal use in terms of the coal-water slurry usage | |
| CN107335677B (en) | A kind of hazardous waste method for innocent treatment and device | |
| CN102039297B (en) | Medical waste subcritical hydrolysis processing apparatus | |
| RU2667985C1 (en) | Method of processing solid wastes | |
| RU2140611C1 (en) | Method of heat treatment of organic wastes and plant for realization of this method | |
| RU114755U1 (en) | INSTALLATION FOR THE PROCESSING OF FUEL MATERIALS | |
| RU96572U1 (en) | INSTALLATION FOR THERMAL PROCESSING OF SOLID FUEL MATERIALS | |
| CN107384446B (en) | Garbage cracking treatment device | |
| RU71730U1 (en) | INDUSTRIAL TECHNOLOGICAL COMPLEX FOR THE PROCESSING AND DISPOSAL OF OIL-CONTAINING WASTE | |
| EP2818257A1 (en) | Equipment for thermal decomposition of organic material and gas production used to generate heat and electricity |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20190429 |
|
| PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20200707 |