CZ3847U1 - Zařízení pro fiuidní granulační sušení odvodněných kalů z čistíren odpadních vod - Google Patents

Description

Zařízení pro fluidní granulační sušení odvodněných kalů z čistíren odpadních vod

Oblast techniky

Užitný vzor se týká zařízení pro sušení odvodněných kalů z čistíren odpadních vod s obsahem sušiny 10 % až 40 % hmotnostních.

Dosavadní stav techniky

Kaly z průmyslových i komunálních čistíren odpadních vod představují stále narůstající množství ekologicky závadných odpadů, jejichž likvidace přináší řadu technických a ekonomických problémů. Jako nejvýznamnější. technolOgický postup při likvidaci kalů se jeví v poslední době jejich sušení. Pro sušení kalů jsou používány různé modifikace kontaktních sušáren, konvekční pásové a bubnové sušárny a sušárny se vznosnou vrstvou nad prahem úletu t.j. proudové sušárny i fluidní sušárny s vrstvou pod prahem úletu.

Vznosové resp. fluidní sušárny mají proti ostatním typům hlavní výhodu v jednoduchém zařízení s velkou intenzitou sušicího procesu s krátkými dobami sušení. Vzhledem k lepivosti vlhkých kalů je však nutno ve většině případů kal před vlastním sušením upravit na konzistenci vhodnou pro rozdružení na částice, což se děje zpětným míšením s již vysušeným kalem. Tuto operaci je nutno provádět u všech konvektivních sušáren. Množství recyklujícího suchého kalu dosahuje případ od případu až několikanásobku produkce vysušeného materiálu. Tím se k procesu sušení přidávají další dopravní a mísící aparáty, zvětšují se rozměry a hmotnosti sušicí linky a zvyšují se spotřeby energií. Vysušený kal je u pásových a bubnových sušáren ve formě částic různého rozměru až do velikosti několika centimetrů, u proudových a fluidních sušáren do velikosti cca 1 mm.

Představitelem zařízení pro sušení kalů ve vznosu je proudová sušárna, používající pro míšení proudu sušicího prostředí s proudem rozdruženého drobně zrnitého vlhkého kalu venturiho trubici. Tato trubice je součástí uzavřeného pneumatického dopravního systému ve kterém dochází k odsušení vlhkosti. Suché drobné částice kalu jsou jako produkt odlučovány v cyklonových odlučovačích.

Část sušicího prostředku s odpařenou vlhkostí se odvádí do sprchového směšovacího chladiče, kde zkondenzuje odsušená vlhkost a zachytí se jemně unesené částice kalu. Větší část produktu z cyklonů se vrací zpět do směšovače vlhkého kalu s recyklem a odtud se směs vlhkého a suchého kalu vhodné konzistence disperguje do proudu sušicího prostředí ve venturiho trubici.

Podstata technického řešení a jeho výhody

Podstata technického řešení zařízení podle užitného vzoru spočívá v tom, že se vlhký kal s obsahem sušiny 10-40 % hmotnostních v protlačovacím podavači s děrovanou matricí rozdružuje na nudličky až dlouhé kapky, které padají na hladinu fluidní vrstvy

-1CZ 3847 U v sušicí komoře. Děrovaná matrice protlačovaného rozdružovacího podavače je umístěna horizontálně a zasahuje přímo do prostoru horní části sušicí komory. Průmět matrice rozdružovacího podavače do roviny rozdělovacího roštu činí nejméně 20 % plochy rozdělovacího roštu, aby se zajistilo rozptýlení vlhkého lepivého kalu na velký povrch fluidní vrstvy. Vlhké dlouhé částice kalu se za podmínek fluidizace v komoře vybavené rozdělovacím roštem vysuší a transformují na granule o velikosti 2-10 mm a přepadovým otvorem ve stěně sušicí komory vystupují ze zařízení. Sušicí komoru je možno rozdělit na více sekcí, aby se zrovnoměrnila doba sušení jednotlivých částic. Děrovaná matrice protlačovacího podavače je potom vyústěna do prostoru první sekce, která je s druhou a dalšími sekcemi propojená přepadovými otvory v jednotlivých mezistěnách pro odvod granulí kalu. Poměr plochy průmětu matrice podavače ku ploše rozdělovacího roštu v první sekci musí být opět nejméně 20 %. Rozdělovači rošt v jednotlivých po-sobě následujících sekcích sušicí komory může být uspořádán stupňovitě.

Do prostoru sušicí komory, vymezeném rozdělovacím roštem a spodní hranou přepadového otvoru mohou být umístěny otočné elementy s rameny, upevněné na poháněných hřídelích. Vysoké otáčky těchto elementů, nejméně 200 ot./min, zajišťují mechanické rozrušování částic s větší hmotností, hrud a aglomerátů. Tím jednak stabilizují fluidizaci vrstvy a jednak je jejich pomocí možno regulovat velikost částic v požadovaném rozmezí.

Sušicí zařízení je možno potrubím pro dopravu sušicího prostředí propojit jako uzavřený okruh a v tomto uzavřeném okruhu vytvořit odbočku pro odvod par odsušené vlhkosti. Tak je možno jednak zabránit úniku případných zapáchajících látek, uvolněných při sušení kalu a jednak vytvořit v zařízení prostředí zabraňující vzniku požáru nebo výbuchu.

Výhoda zařízení dle užitného vzoru je hlavně možnost zpracování i mimořádně lepivých vlhkých kalů přímo bez recyklu suchého kalu. Suchý produkt je v granulované formě s kontrolovanou velikostí částic. Přitom zařízení zůstává jednoduché a nenáročné na údržbu.

Příklad provedeni

Na přiloženém výkresu je schematicky znázorněn příklad zařízení podle užitného vzoru v axonometrickém pohledu s oddělenou čelní stěnou.

Sušicí komora 2 je mezistěnou 3. rozdělena na první sekci 4 a druhou sekci 5. Ve spodní části sušicí komory 2 je upraven rozdělovači rošt 6. Do prostoru první sekce 4 v její horní části je vyústěna matrice 7 protlačovacího rozdružovacího podavače £. Prostory sušicí komory 2 jsou vzájemně propojeny prvním přepadovým otvorem 8 a na boční stěně druhé sekce 5 je druhý přepadový otvor 9 pro výstup 23 pevné fáze ze sušicí komory 2. Na dolním konci první sekce 4 sušicí komory 2 je upraven první přiváděči otvor 10 sušicího prostředí, který navazuje na první ohřívací těleso 11. V horní části první sekce 4 je upraven první odváděči otvor 12 sušicího prostředí, který je napojen na cyklonový odlučovač 13. Obdobně je druhá sekce 5 opatřena druhým přiváděčím otvorem 14 sušicího prostředí, který navazuje na druhé ohřívací

-2CZ 3847 U těleso 16, a druhým odváděcím otvorem 15, sušicího prostředí, na nějž navazuje cyklonový odlučovač 13.. Cyklonový odlučovač 13 je potrubím 17 přes ventilátor 18., spojen s prvním ohřívacím tělesem 11 a druhým ohřívacím tělesem 16. Na potrubí 17 je pomocí potrubní odbočky 19 napojen kondenzátor 20, na který navazuje odvod kondenzátu 24. Potrubí 17 je opatřeno prvním škrticím orgánem 21. který je předřazen prvnímu ohřívacímu tělesu 11, a druhým škrticím orgánem ££, který je předřazen druhému ohřívacímu tělesu 16. V prostoru první sekce je umístěn otočný element 25 s ramenem 26. upevněný na poháněném hřídeli 27.

Vlhký kal přichází do protlačovacího rozdružovacího podavače 1, kde se protlačováním přes matrici 7 vytvaruje na částice, které se působením tíže odtrhávají a v řídké vrstvě, kde jsou vzájemně od sebe odděleny, padají do prostoru první sekce 4. sušicí komory £.

Současně je do první sekce 4 přes první přiváděči otvor 10 vháněno ventilátorem sušicí prostředí, které je ohříváno na potřebnou teplotu prvním ohřívacím tělesem 11 a prochází rozdělovacím roštem 6.. Ve vzestupném proudu ohřátého sušicího prostředí se nad rozdělovacím roštem 6. vytváří první stupeň fluidního lože. Druhý stupeň fluidního lože se vytváří v prostoru druhé sekce 5, kam je ohřáté sušicí prostředí vháněno ventilátorem přes druhé ohřívací těleso 16 a druhý přiváděči otvor 14.

Do prostoru druhé sekce 5 postupuje nepřetržitě pevná fáze prvním přepadovým otvorem 8 a druhým přepadovým otvorem 9 na boční stěně druhé sekce 5 je nepřetržitě odváděna přes výstup 23. Sušicí prostředí je ze sušicí komory £ odváděno působením ventilátoru přes první odváděči otvor 12 a druhý odváděči otvor 15 do cyklonového odlučovače 13., ve kterém se odloučí prach a drobné částice pevné fáze, stržené a unášené sušicím prostředím. Vlhkost odpařená ve fluidní vrstvě kondenzuje v kondenzátorů 20.

Průmyslová využitelnost

Zařízení podle užitného vzoru je možno používat zejména pro granulační sušení odvodněného kalu z čistíren jak komunálních tak průmyslových odpadních vod, ale i pro zpracování jiných vlhkých látek pastovíté konzistence.

Claims (5)

1. Zařízení pro fluidní granulační sušení odvodněných kalů z čistíren odpadních vod, zahrnující protlačovací rozdružovací podavač vlhkého kalu s horizontálně umístěnou děrovanou matricí, sušicí komoru opatřenou ve spodní části rozdělovacím roštem, ohřívací tělesa sušicího prostředí, odlučovače úletu, čerpadla sušicího prostředí a potrubí pro dopravu sušicího prostředí se škrticími orgány, vyznačené tím, že děrované matrice (7) protlačovacího rozdružovacího podavače (1) zasahuje do prostoru horní části sušicí komory (2) a její průmět do roviny rozdělovacího roštu (6) činí nejméně 20 % plochy rozdělovacího roštu (6), přičemž ve stěně* sušicí komory (2) je vytvořen druhý přepadový otvor (9) pro odvod granulí vysušeného kalu.

2. Zařízení podle nároku 1, vyznačené tím, že sušicí komora (2) je rozdělena alespoň do dvou sekcí (4, 5), z nichž každá je od sousední navazující sekce oddělena mezistěnou (3), děrovaná matrice (7) protlačovacího rozdružovacího podavače (1) zasahuje do prostoru jedné sekce sušicí komory (2) a její průmět do roviny rozdělovacího roštu (6) činí nejméně 20 % plochy rozdělovacího roštu (6) této sekce, přičemž v mezistěně (3) každé sekce je vytvořen první přepadový otvor (8) pro odvod granulí sušeného kalu.

3. Zařízení podle nároku 2, vyznačené tím, že rozdělovači rošt (6) v jednotlivých po sobě následujících sekcích (4, 5) sušicí komory (2) je uspořádán stupňovitě.

4. Zařízení podle nároků 1 až 3, vyznačené tím, že do prostoru sušicí komory (2), vymezeném rozdělovacím roštem (6) a spodní hranou prvního přepadového otvoru (8) je umístěn nejméně jeden otočný element (25) s nejméně jedním ramenem (26), upevněný na poháněném hřídeli (27) s rychlostí nejméně 200 otáček za minutu.

5. Zařízení podle nároků 1 až 4, vyznačené tím, že všechny části zařízení tvoří uzavřený okruh, propojený potrubím (17) pro dopravu sušicího prostředí, přičemž v tomto okruhu je vytvořena odbočka (19) pro odvod par odsušené vlhkosti.