EA026801B1 - Способ и установка для получения твердого топлива из осадков сточных вод - Google Patents

Способ и установка для получения твердого топлива из осадков сточных вод Download PDF

Info

Publication number
EA026801B1
EA026801B1 EA201490403A EA201490403A EA026801B1 EA 026801 B1 EA026801 B1 EA 026801B1 EA 201490403 A EA201490403 A EA 201490403A EA 201490403 A EA201490403 A EA 201490403A EA 026801 B1 EA026801 B1 EA 026801B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
drying
final
combustion
dry material
dryer
Prior art date
Application number
EA201490403A
Other languages
English (en)
Other versions
EA201490403A1 (ru
Inventor
Иштван Верецкеи
Иштван Ифи. Верецкеи
Бела Богнар
Ласло Эрцеи
Original Assignee
Иштван Верецкеи
Иштван Ифи. Верецкеи
Бела Богнар
Ласло Эрцеи
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Иштван Верецкеи, Иштван Ифи. Верецкеи, Бела Богнар, Ласло Эрцеи filed Critical Иштван Верецкеи
Publication of EA201490403A1 publication Critical patent/EA201490403A1/ru
Publication of EA026801B1 publication Critical patent/EA026801B1/ru

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F11/00Treatment of sludge; Devices therefor
    • C02F11/12Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening
    • C02F11/13Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening by heating
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F11/00Treatment of sludge; Devices therefor
    • C02F11/12Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening
    • C02F11/121Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening by mechanical de-watering
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L5/00Solid fuels
    • C10L5/02Solid fuels such as briquettes consisting mainly of carbonaceous materials of mineral or non-mineral origin
    • C10L5/06Methods of shaping, e.g. pelletizing or briquetting
    • C10L5/08Methods of shaping, e.g. pelletizing or briquetting without the aid of extraneous binders
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L5/00Solid fuels
    • C10L5/02Solid fuels such as briquettes consisting mainly of carbonaceous materials of mineral or non-mineral origin
    • C10L5/26After-treatment of the shaped fuels, e.g. briquettes
    • C10L5/28Heating the shaped fuels, e.g. briquettes; Coking the binders
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L5/00Solid fuels
    • C10L5/02Solid fuels such as briquettes consisting mainly of carbonaceous materials of mineral or non-mineral origin
    • C10L5/34Other details of the shaped fuels, e.g. briquettes
    • C10L5/36Shape
    • C10L5/363Pellets or granulates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L5/00Solid fuels
    • C10L5/40Solid fuels essentially based on materials of non-mineral origin
    • C10L5/46Solid fuels essentially based on materials of non-mineral origin on sewage, house, or town refuse
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L5/00Solid fuels
    • C10L5/40Solid fuels essentially based on materials of non-mineral origin
    • C10L5/48Solid fuels essentially based on materials of non-mineral origin on industrial residues and waste materials
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F11/00Treatment of sludge; Devices therefor
    • C02F11/12Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening
    • C02F11/121Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening by mechanical de-watering
    • C02F11/122Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening by mechanical de-watering using filter presses
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F11/00Treatment of sludge; Devices therefor
    • C02F11/12Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening
    • C02F11/121Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening by mechanical de-watering
    • C02F11/127Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening by mechanical de-watering by centrifugation
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/10Biofuels, e.g. bio-diesel
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/30Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)
  • Treatment Of Sludge (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Drying Of Solid Materials (AREA)

Abstract

Изобретение относится к получению твердого топлива из осадков сточных вод, во время которого осадки сточных вод, содержащие 2-8% сухого материала, сначала подвергают механическому удалению воды, при котором удаляют абсорбционную воду и получают осадки сточных вод с содержанием сухого материала по меньшей мере 25-30%. Существенную долю оставшейся капиллярной воды, предпочтительно по меньшей мере половину от нее, удаляют в ходе процесса ускоренного испарения, высушиванием. Суть способа заключается в предварительной сушке осадков сточных вод, содержащих по меньшей мере 25-30% сухого материала, с использованием тепла дымовых газов управляемого оборудования для сжигания, с получением содержания сухого материала 50-55%, извлечении создаваемого пара и газов, выделяемых во время предварительной сушки, их фильтрации при необходимости и их утилизации путем их возврата в оборудование для сжигания. Осадки сточных вод, содержащие 50-55% сухого материала, гранулируют под высоким давлением предпочтительно 800-900 бар, затем выполняют окончательную сушку гранулированного продукта, полученного таким образом, с получением содержания сухого материала по меньшей мере 80-85%, дополнительно используя тепло дымовых газов из оборудования для сжигания, управляемого заявителем. Часть твердого окончательного гранулированного продукта, предпочтительно по меньшей мере 30-50%, используют в качестве топлива в оборудовании для сжигания, управляемого заявителем. Также изобретение относится к устройству для получения твердого топлива из осадков сточных вод, которое соединено с блоком (2) механического обезвоживания для подачи осадков (1) сточных вод. Его выпуск соединен с устройством (5) окончательной сушки через устройство (3) предварительной сушки и гранулятор (4) экструзионного типа. Кроме того, оно содержит оборудование (6) для сжигания, соединенное с устройством (3) предварительной сушки и устройством (5) окончательной сушки. Оборудование выполнено таким образом, что устройство (3) предварительной сушки является двухстенным барабаном и внутри барабана закреплена спиральная смесительная лопатка. Устройство (5) окончательной сушки оснащено лентами из нержавеющей стали, и выпуск (61) для дымовых газов оборудования (6) для сжигания проходит между лентами из стали через теплообменник (62). Выпускной канал (50) принудительного потока воздуха устройства (5) окончательной сушки соединен с впуском (34) между двумя стенками двухстенного барабана устройства (3) предварительной сушки, при этом всасывающий патрубок (35) барабана соединен с камерой для сжигания оборудования (6) для сжигания, предпочтительно через фильтр (64). Кроме того, выпуск (51) устройства (5) окончательной сушки на конце лент из стали соединен с оборудованием (6) для сжигания через устройство (65) подачи топлива.

Description

Изобретение относится к способу и установке для получения твердого топлива из осадков сточных вод, посредством которых преимущественно из материала, который загрязняет окружающую среду, создают гранулы или брикеты, которые можно эффективно использовать в качестве топлива.
Ввиду существенного роста стоимости на энергию и интереса, проявляемого к повышению квоты выработки энергии от возобновляемого источника, предпринимаемому странами Европейского союза, четко видно, что при экономической возможности обеспечивают производство вторичной энергии (производство тепловой и электрической энергии) из органического материала осадков сточных вод. При применении осадков сточных вод для производства энергии не только используют энергоемкость используемых остатков, но и нейтрализуют остатки. Существует необходимость в оборудовании, подходящем для эксплуатации вторичных, возобновляемых источников энергии либо по отдельности, либо совместно с традиционными типами энергии, которые соответствуют и экономическим требованиям, и требованиям по защите окружающей среды.
Во всех развитых странах разработана тщательно продуманная стратегия, основанная на соглашении специалистов, охватывающем широкий круг вопросов по использованию осадков коммунальных сточных вод с целью замены ископаемых топлив. Существуют страны (например, Дания и Швейцария), в которых основной областью применения является цементная промышленность, тогда как в других странах (например, Г ермания) осадки сточных вод в основном применяют на электростанциях.
Важным пунктом энергетической политики Европейского союза является повышение энергетической независимости и использование источников возобновляемой энергии с целью защиты естественной окружающей среды. Одним из наиболее важных моментов, относящихся к дальнейшей разработке, является более эффективное использование доступных источников возобновляемой энергии с целью повышения экономической конкурентоспособности. В Акте ХЕШ от 2000 г. об удалении и переработке отходов указаны различные предписания по защите окружающей среды, здоровья человека и обеспечения устойчивого развития. Для осуществления основных превентивных и ограничительных целей указанный выше законодательный и Национальный план по удалению и переработке отходов (2000 г.) предписывают использование в других областях производства отходов, образуемых в определенных областях производства. Последнее утверждение необходимо, главным образом, понимать как применение, в первую очередь, в качестве материала и, во вторую очередь, в качестве альтернативного топлива в форме восстановления энергии. Европейским союзом для государств-участников в качестве обязательной задачи предписан слив и очистка коммунальных сточных вод в населенных пунктах с населением свыше 2000 человек, и с целью выполнения этого обязательства была подписана Национальная программа по осуществлению слива и очистке сточных вод. Однако в Венгрии трехкратное увеличение количества станций очистки сточных вод за короткий промежуток времени приведет к увеличению объему очистки в два с половиной раза. В результате количество осадков сточных вод также будет увеличено в несколько раз. С развитием канализационной системы для сточных вод количество осадков сточных вод, образуемых на станциях очистки сточных вод, увеличивается большими темпами.
Сегодня, в соответствии с оценками, количество осадков сточных вод, образуемых в Венгрии, составляет 160-170000 т сухого материала, и это количество к 2015 г. может увеличиться в два раза. С учетом содержания сухого материала 18-25% количество ежегодно образуемых осадков сточных вод приближается к 1 млн т. На сегодняшний день в Венгрии это наиболее важная из проблем, связанных с защитой окружающей среды, которая все еще нуждается в устранении. Среди возможных способов утилизации в основном используют захоронение. Снижение захороненного количества является важным вопросом, поскольку с 1 июня 2005 г. захоронение осадков сточных вод без очистки было запрещено в соответствии с постановлением Министерства охраны окружающей среды № 22/2001. (Х.10.) КоМ. Также можно выделить применение в сельском хозяйстве, но жесткие требования могут существенно снижать используемое количество. Решением данной проблемы может быть применением в качестве (альтернативного) топлива вместо ископаемых топлив, как в пределах Венгрии, так и в международном масштабе.
Поэтому возрастающее количество осадков сточных вод представляет собой серьезную проблему на станциях очистки сточных вод, а их безопасное для окружающей среды применение не было найдено. Помимо устранения экологического вреда, вызываемого осадками сточных вод, главной целью настоящего изобретения является превращение осадков сточных вод в практичный материал, дальнейшее применение которого не представляет угрозу для окружающей среды и обладает очевидными преимуществами для общества. Другой целью настоящего изобретения является создание решения, способного устранить не только проблему отдельных станций очистки сточных вод, но и обеспечить общее решение.
В результате исследований было обнаружено, что цель настоящего изобретения наиболее предпочтительно достигается посредством образования гранул из осадков сточных вод. Гранулы являются небольшими продуктами с диаметром максимум в несколько сантиметров, цилиндрической формы и с высокой энергоемкостью, спрессованными в ходе соответствующего технологического процесса из соответствующим образом подготовленного сырьевого материала (обычно древесных отходов), и являющимися отличным естественным источником энергии и, таким образом, экономичным топливом. Преимущества использования гранул являются очевидными, поскольку безопасный для окружающей среды продукт получают из наносящих вред окружающей среде осадков сточных вод, которые также имеют
- 1 026801 низкое содержание опасного материала и обладают высокой теплоемкостью, так что могут применяться непосредственно в качестве топлива, даже в том же оборудовании сжигания топлива, применяемом для получения гранул. Другое преимущество заключается в том, что при применении в качестве топлива оборудование сжигания топлива просто распыляет их. Естественно, также могут быть получены формы топлива, которые больше гранул, в таком процессе получают брикеты. Согласно настоящему изобретению твердое топливо получают из осадков сточных вод, такой способ часто называют гранулированием, независимо от размера твердого топлива, при этом полученное твердое топливо называют гранулой.
Содержание сухого материала осадков сточных вод составляет 2-8%, другим словами они содержат много воды, при этом существуют различные известные способы для ее частичного удаления. В связи с энергией существует два различных принципа обезвоживания:
удаление (воды) из материала без изменения ее фазы;
удаление воды путем изменения ее фазы (из жидкой в газообразную фазу).
Первый принцип может быть реализован с помощью механических способов (прессования, центрифугирования, отсасывания, фильтрации) или приведением мокрого материала в прямой контакт с материалами, свойство переноса воды которых значительно ниже. Второй принцип связан с теплом, необходимым для превращения водной фазы в паровую. Водосвязывающая энергия влияет на различные принципы обезвоживания и используемые способы осушения. Если состояние воды не меняется, удалить можно только воду, которая слабо связана с материалом.
Известно, что предпочтительно осуществлять механическое обезвоживание перед сушкой, поскольку удельные затраты на такую сушку составляют только 1/40 от общего значения. Посредством обезвоживания вода, слабосвязанная посредством сил сцепления, может быть полностью удалена, но содержание капиллярной воды может быть удалено только частично.
К известным способам механического обезвоживания относится следующее.
Прессование (сжатие) между роликами, когда часть воды выжимается из материала при его прохождении между роликами с гибкими поверхностями из жесткого каучука, сжатыми вместе посредством нагрузки, зависящей от структуры материала.
Во время центрифугирования эффект выталкивания воды за счет усилий обеспечивает механическое удаление воды.
При отсасывании (вакуумный отсос) возникает эффект вакуума, давление протекающего воздуха выталкивает часть воды из материала, пропуская ее через зазор всасывания. Способ обезвоживания определяется частично степенью подготовки осушаемого материала и частично механической чувствительностью материала (например, хрупкий материал нельзя подвергать центрифугированию и т.д.).
Среди перечисленных типов содержания воды различные механические способы обезвоживания полностью удаляют содержание абсорбционной воды и только частично содержание капиллярной воды. Оставшееся содержание капиллярной воды должно быть удалено из материала посредством способа ускоренного испарения, сушки.
Технология сушки также существует в химической промышленности. Сушка является сложным процессом, которому предшествует проведение эксперимента с целью определения состава материала и его поведения во время сушки. Для осадков сточных вод был проведен ряд экспериментов, в результате которых было найдено решение в соответствии с настоящим изобретением.
В промышленных условиях для сжигания трудно сжигаемых отходов и/или топлив применяют различные способы и типы оборудования. Основной целью этих решений является извлечения образуемой тепловой энергии. Такое устройство представлено, например, в описании патента Венгрии № Р9602475. В случае такого решения дожигание газов, содержащих кислород, образуемый в результате сжигания, осуществляют в циркулирующем псевдоожиженном слое только в присутствии в газах кислорода.
В случае известных решений воздух, используемый для сжигания, обычно нагнетают из внешней среды, как видно из описания № 1Р63290316. Предварительный нагрев воздуха используют в промышленных котлах, но предварительно нагретый воздух получают от поверхностей котла после нагрева, используя тепло дымовых газов относительно низкой температуры. Такой способ и оборудование представлены, например, в описании патента Венгрии № Р0300545. В случае такого решения поток кислорода и температура являются регулируемыми, при этом регулирование последней осуществляют таким образом, что регулируемое количество рециркуляционных дымовых газов смешивается с поступающим свежим воздухом. Поскольку в котле металлические детали предварительного нагрева воздуха имеют наиболее низкую температуру, при этом температура предварительно нагретого таким образом воздуха не превышает 420°С (см.: Ьи/5а-Мог1с/-Ро15а: 1Пс 81тис1иге οί 81еаш Побега, ишуегабу по1с5. р. 49, 1аЫе 10). В результате химическая реакция протекает не идеально, следовательно, во многих случаях для поддержания горения опорные горелки также должны работать, что существенно повышает эксплуатационные расходы, снижая эффективность. Другой проблемой является получение требуемых значений выбросов дымовых газов, которая может быть решена только путем отдельного ввода других соединений или встраивания дорогостоящего сепаратора в поток дымовых газов. Эксперименты, проводимые с осадками сточных вод, доказали, что выполнение сушки осадков сточных вод в несколько этапов целесообразно с практической точки зрения, при этом преимущественно использовать вначале механическую сушку со- 2 026801 вместно с сушкой - предварительной и окончательной сушкой - на основе методики фазового изменения. Также было установлено, что для осуществления сушки в соответствии с настоящим изобретением необходимо специальное оборудование для сжигания, в котором, с одной стороны, используется создаваемый пар и газ, выделяемый во время предварительной сушки осадков сточных вод, и, с другой стороны, в котором в камере для сжигания постоянно поддерживается температура выше обычной, и, кроме того, в котором используется большее количество теплоты дымовых газов из оборудования для сжигания во время окончательной сушки. Также было обнаружено, что помимо указанного выше представляется возможным постоянно поддерживать в камере для сжигания температуру выше обычной, если входная температура воздуха, поддерживающего сжигание в оборудовании для сжигания, управляемого заявителем, поддерживается приблизительно равной температуре камеры для сжигания оборудования для сжигания.
Настоящее изобретение относится к получению твердого топлива из осадков сточных вод, во время которого осадки сточных вод, содержащие 2-8% сухого материала, сначала подвергают механическому удалению воды, при котором удаляют абсорбционную воду и получают осадки сточных вод с содержанием сухого материала по меньшей мере 25-30%. Существенную долю оставшейся капиллярной воды, предпочтительно, по меньшей мере, половину от нее, удаляют в ходе процесса ускоренного испарения, сушки.
Суть способа заключается в предварительной сушке осадков сточных вод, содержащих по меньшей мере 25-30% сухого материала, с использованием тепла дымовых газов устройства для сжигания, управляемого заявителем, с получением содержания сухого материала 50-55%, извлечении создаваемого пара и газов, выделяемых во время предварительной сушки, их фильтрации и их использования путем их возврата в устройство для сжигания. Осадки сточных вод, содержащие 50-55% сухого материала, гранулируют под высоким давлением предпочтительно 800-900 бар, затем выполняют окончательную сушку гранулированного продукта, полученного таким образом, с получением содержания сухого материала по меньшей мере 80-85%, дополнительно используя тепло дымовых газов из устройства для сжигания. Часть твердого окончательного гранулированного продукта, предпочтительно по меньшей мере 30-50%, используют в качестве топлива в устройстве для сжигания.
В случае практического осуществления способа в устройстве для сжигания, управляемого заявителем, входную температуру воздуха, поддерживающего сжигание, поддерживают приблизительно равной температуре камеры для сжигания устройства для сжигания.
В случае преимущественного осуществления способа для производства энергии также используют тепло дымовых газов устройства для сжигания.
В случае дополнительного осуществления способа другую часть твердого окончательного гранулированного продукта, предпочтительно 70-50%, охлаждают, затем упаковывают в целях практического применения в других местах.
Настоящее изобретение также относится к установке для получения твердого топлива из осадков сточных вод, для осуществления описанного выше способа, содержащей блок механического обезвоживания для подачи осадков сточных вод, устройство предварительной сушки, гранулятор экструзионного типа, устройство окончательной сушки и устройство для сжигания, соединенное с устройством предварительной сушки и устройством окончательной сушки. Выпуск блока механического обезвоживания соединен с устройством окончательной сушки через устройство предварительной сушки и гранулятор экструзионного типа. Установка выполнена таким образом, что устройство предварительной сушки является двухстенным барабаном, и внутри барабана закреплена спиральная смесительная лопатка. Устройство окончательной сушки оснащено лентами из нержавеющей стали, и выпуск для дымовых газов устройства для сжигания проходит между лентами из стали через теплообменник. Выпускной канал принудительного потока воздуха устройства окончательной сушки соединен с впуском между двумя стенками двухстенного барабана устройства предварительной сушки. Всасывающий патрубок барабана соединен с камерой для сжигания устройства для сжигания, предпочтительно через фильтр; кроме того, выпуск устройства окончательной сушки на конце лент из стали соединен с устройством для сжигания через устройство подачи топлива.
В случае предпочтительного варианта осуществления установки наружная стенка устройства для сжигания оснащена тепловой изоляцией, и пространство (пространства), повышающее температуру газов, поддерживающих сжигание, образовано(ы) в стенке и соединено(ы) с камерой для сжигания.
В случае дополнительного предпочтительного варианта осуществления установка содержит блок охлаждения, соединенный с устройством окончательной сушки, а также содержит упаковочный блок.
В случае практической формы конструкции оборудование установки в соответствии с настоящим изобретением расположено в контейнерах. Данное решение является особенно практичным, поскольку такая мобильная форма установки позволяет обслуживать станции очистки сточных вод, расположенные удаленно друг от друга, последовательно друг за другом. Обслуживание отдельных станций очистки сточных вод с применением мобильной установки согласно настоящему изобретению в соответствии с соответствующим планом, в заданном хронологическом порядке и при достаточном количестве осадков сточных вод, собравшемся для обработки, является целесообразным с практической точки зрения.
Предоставляется возможное иллюстративное решение установки в соответствии с настоящим изо- 3 026801 бретением, представленное подробно на прилагаемых графических материалах, не ограничивающих конкретным примером область правовой охраны, на которых:
на фиг. 1 представлена схема преимущественной конструкции установки;
на фиг. 2 представлено схематическое изображение практического решения устройства предварительной сушки.
Установка, показанная на фиг. 1, предназначена для получения твердого топлива из осадков сточных вод, при этом оно содержит блок 2 механического обезвоживания для ввода осадков 1 сточных вод. Его выпуск соединен с устройством 5 окончательной сушки через устройство 3 предварительной сушки и гранулятор 4 экструзионного типа. Кроме того, установка содержит устройство 6 для сжигания, соединенное с устройством 3 предварительной сушки и устройством 5 окончательной сушки. Установка выполнена таким образом, что устройство 3 предварительной сушки является двухстенным барабаном 30, см. фиг. 2, и внутри барабана 30 закреплена спиральная смесительная лопатка 31. Устройство 5 окончательной сушки оснащено лентами из нержавеющей стали, и выпуск 62 для дымовых газов 61 оборудования 6 для сжигания проходит между лентами из стали через теплообменник. Оно содержит блок 7 охлаждения, соединенный с устройством 5 окончательной сушки, а также содержит упаковочный блок 8. В очень практичном случае оборудование установки в соответствии с настоящим изобретением расположено в контейнерах 10.
На фиг. 2 показано практическое решение устройства 3 предварительной сушки, где выпускной канал 50 принудительного потока воздуха устройства 5 окончательной сушки соединен с впуском 34 между двумя стенками 32, 33 двухстенного барабана 30 устройства 3 предварительной сушки. Всасывающий патрубок 35 барабана 30 соединен с камерой 63 для сжигания устройства 3 для сжигания, предпочтительно через фильтр 64. Кроме того, выпуск 51 устройства 5 окончательной сушки на конце лент из стали соединен с устройством 6 для сжигания через устройство 65 подачи топлива.
Предпочтительно устройство 6 для сжигания оснащено тепловой изоляцией, и пространство (пространства), повышающее температуру газов, поддерживающих сжигание, образовано(ы) в стенке и соединено(ы) с камерой 63 для сжигания устройства 6 для сжигания.
Установка в соответствии с настоящим изобретением работает следующим образом.
Обезвоживание осадков сточных вод, содержащих 2-8% сухого материала, выполняют на двух основных этапах, механическом и тепловом этапе. Блок 2 механического обезвоживания подсоединяют для ввода осадков 1 сточных вод, при этом удаляют абсорбционную воду и получают осадки сточных вод с содержанием сухого материала по меньшей мере 25-30%. Блок 2 механического обезвоживания является известным, и в нем предпочтительно применяют вакуум или технологию ленточного фильтр-пресса. Существенную долю оставшейся капиллярной воды, предпочтительно, по меньшей мере, половину от нее, удаляют из осадков сточных вод в ходе процесса ускоренного испарения, высушиванием. Выполнят предварительную сушку осадков сточных вод, содержащих по меньшей мере 25-30% сухого материала, с помощью тепла дымовых газов устройства 6 для сжигания, управляемого заявителем, с получением содержания сухого материала 50-55% в устройстве 3 предварительной сушки. Извлекают образованный пар и газы, выделяемые во время предварительной сушки, через всасывающий патрубок 35 барабана 3, фильтруют их при необходимости посредством фильтра 64 и используют, возвращая их в устройство 6 для сжигания. Осадки сточных вод, содержащие 50-55% сухого материала, гранулируют под высоким давлением предпочтительно 800-900 бар в экструдере 4, затем выполняют окончательную сушку гранулированного продукта в устройстве 5 окончательной сушки, полученного таким образом, с получением содержания сухого материала по меньшей мере 80-85%, дополнительно используя тепло дымовых газов из устройства 6 для сжигания, управляемого заявителем. Часть твердого окончательного гранулированного продукта, предпочтительно по меньшей мере 30-50%, используют в качестве топлива в устройстве 6 для сжигания, управляемого заявителем. Другую часть твердого окончательного гранулированного продукта, предпочтительно 70-50%, охлаждают в блоке 7 охлаждения, затем упаковывают в упаковочном блоке 8.
Решение согласно настоящему изобретению обладает несколькими важными преимуществами. В результате высокой температуры сжигания, непрерывно поддерживаемой в устройстве 6 для сжигания, сжигание топлива с низкой теплотворной способностью может быть осуществлено более эффективно, за счет чего создается меньше выбросов и меньшее количество золы.
Можно сказать, что при исследовании на крупных и мелких станциях очистки воды значение использования удельной энергии возрастает, важной особенностью чего является то, что для мелких станций характерны некоторые фиксированные затраты на данный кубический метр осадков сточных вод. Разработанные способ и установка играют значительную роль при сокращении таких фиксированных затрат. На небольших станциях очистки сточных вод может применяться оборудование в соответствии с настоящим изобретением за счет его компактности и мобильности; поэтому нет необходимости в транспортировке осадков сточных вод без их обработки. Также существуют другие возможности получения энергии, обеспечиваемые использованием избыточного тепла, создаваемого установкой согласно изобретению (например, нагрев воды, подогрев). Также согласно решению в соответствии с настоящим изобретением представляется возможным создать топливо, которое практически равнозначно бурому углю. С
- 4 026801 учетом местной обработки окончательный гранулированный продукт можно продавать для применения в котлах и станциях для сжигания отходов местных учреждений, занимающихся вопросами населенных пунктов. Гранулы также можно применять в сельском хозяйстве, предпочтительно в качестве удобрения.

Claims (8)

  1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
    1. Способ получения твердого топлива из осадков сточных вод, при котором осадки сточных вод, содержащие 2-8% сухого материала, вначале подвергают механическому удалению воды, при этом абсорбционную воду удаляют и получают осадки сточных вод с содержанием сухого материала по меньшей мере 25-30%, при этом значительную долю оставшейся капиллярной воды, предпочтительно половину, удаляют в ходе процесса ускоренного испарения, высушиванием, отличающийся тем, что выполняют предварительную сушку осадков сточных вод, содержащих по меньшей мере 25-30% сухого материала, с применением тепла дымовых газов устройства для сжигания, с получением содержания сухого материала 50-55%, извлекают образованный пар и газы, выделенные во время предварительной сушки, фильтруют их и используют их посредством возврата в устройство для сжигания, гранулируют осадки сточных вод, содержащих 50-55% сухого материала при высоком давлении, предпочтительно 800-900 бар, затем выполняют окончательную сушку гранулированного продукта, созданного таким образом, до содержания сухого материала по меньшей мере 80-85%, используя дополнительно тепло дымовых газов устройства для сжигания, и при этом применяют часть твердого окончательного гранулированного продукта, предпочтительно по меньшей мере 30-50%, в качестве топлива в устройстве для сжигания.
  2. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в устройстве для сжигания поддерживают входную температуру воздуха, поддерживающего сжигание, приблизительно равной температуре камеры для сжигания устройства для сжигания.
  3. 3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что для производства энергии также используют тепло дымовых газов устройства для сжигания.
  4. 4. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что другую часть твердого окончательного гранулированного продукта, предпочтительно 70-50%, охлаждают, затем упаковывают.
  5. 5. Установка для получения твердого топлива из осадков сточных вод для осуществления способа по пп.1-4, которая содержит блок (2) механического обезвоживания для подачи осадков сточных вод, устройство (3) предварительной сушки, гранулятор (4) экструзионного типа, устройство (5) окончательной сушки и устройство (6) для сжигания, соединенное с устройством (3) предварительной сушки и устройством (5) окончательной сушки, при этом выпуск блока (2) механического обезвоживания соединен с устройством (5) окончательной сушки через устройство (3) предварительной сушки и гранулятор (4) экструзионного типа, отличающаяся тем, что устройство (3) предварительной сушки представляет собой двухстенный барабан (30), при этом внутри этого барабана (30) закреплена спиральная смесительная лопатка (31), при этом устройство (5) окончательной сушки оснащено лентами из нержавеющей стали, при этом выпуск (61) дымовых газов устройства (6) для сжигания проходит между лентами из стали через теплообменник (62), при этом выпускной канал (50) принудительного потока воздуха устройства (5) окончательной сушки соединен с впуском (34) между двумя стенками (32, 33) двухстенного барабана (30) устройства (3) предварительной сушки, при этом всасывающий патрубок (35) барабана (30) соединен с камерой (63) для сжигания устройства (6) для сжигания, предпочтительно через фильтр (64), кроме того, выпуск (51) устройства (5) окончательной сушки на конце лент из стали соединен с устройством (6) для сжигания через устройство (65) подачи топлива.
  6. 6. Установка по п.5, отличающаяся тем, что наружная стенка устройства (6) для сжигания оснащена тепловой изоляцией, и пространство (пространства), повышающее температуру газов, поддерживающих сжигание, образовано(ы) в стенке и соединено(ы) с камерой (63) для сжигания устройства (6) для сжигания.
  7. 7. Установка по п.5 или 6, отличающаяся тем, что содержит блок (7) охлаждения, соединенный с устройством окончательной сушки (5), а также содержит упаковочный блок (8).
  8. 8. Установка по любому из пп.5-7, отличающаяся тем, что оборудование установки расположено в контейнерах.
EA201490403A 2011-08-01 2012-07-31 Способ и установка для получения твердого топлива из осадков сточных вод EA026801B1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
HU1100410A HUP1100410A2 (en) 2011-08-01 2011-08-01 Process and installation for preparation of solid combustible made of waste water suludge
PCT/HU2012/000067 WO2013024309A2 (en) 2011-08-01 2012-07-31 Procedure and equipment for the production of solid fuel from wastewater sludge

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA201490403A1 EA201490403A1 (ru) 2014-09-30
EA026801B1 true EA026801B1 (ru) 2017-05-31

Family

ID=89990376

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA201490403A EA026801B1 (ru) 2011-08-01 2012-07-31 Способ и установка для получения твердого топлива из осадков сточных вод

Country Status (15)

Country Link
US (1) US10711212B2 (ru)
EP (1) EP2739711B1 (ru)
CA (1) CA2880377C (ru)
DK (1) DK2739711T3 (ru)
EA (1) EA026801B1 (ru)
ES (1) ES2659263T3 (ru)
HR (1) HRP20180232T1 (ru)
HU (2) HUP1100410A2 (ru)
LT (1) LT2739711T (ru)
NO (1) NO2739711T3 (ru)
PL (1) PL2739711T3 (ru)
PT (1) PT2739711T (ru)
RS (1) RS56872B1 (ru)
SI (1) SI2739711T1 (ru)
WO (1) WO2013024309A2 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107500504A (zh) * 2017-10-20 2017-12-22 河南红东方化工股份有限公司 一种高效连续烘干污泥技术
RU2661881C1 (ru) * 2018-04-20 2018-07-20 Сергей Иванович Цыбульский Способ брикетирования угля

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ITNA20130033A1 (it) * 2013-06-18 2014-12-19 Giovanni Perillo Trattamento termico dei fanghi biologici civili e industriali per variare lo stato fisico e renderli filtrabili
RU2633762C1 (ru) * 2016-12-13 2017-10-18 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный энергетический университет" (ФГБОУ ВО "КГЭУ") Способ получения топливных гранул

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3429055A1 (de) * 1984-08-07 1986-02-20 Heiner Dipl.-Ing. 4030 Ratingen Kreyenberg Verfahren zur beseitigung von schlaemmen, insbesondere klaer- und faulschlaemmen
US4768292A (en) * 1985-05-22 1988-09-06 Sevar Entsorgungsanlagen Gmbh Method and apparatus for drying sewage sludge
DE3933576C1 (en) * 1989-10-07 1991-02-28 Egon 5060 Bergisch Gladbach De Piski Extruding industrial sludge into pellets - increasing dry material content to over 70 per-cent, expelling water
DE19851612A1 (de) * 1998-11-10 2000-05-11 Baker Hughes De Gmbh Verfahren und Anlage zur Trocknung und Pelletierung von Schlamm, insbesondere Klärschlamm
EP1209127A1 (en) * 2000-11-23 2002-05-29 Baker Hughes (Deutschland) GmbH Method and system for production of storage-stable pellets from clarified sludge

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB914420A (en) * 1959-11-25 1963-01-02 Consulting Ets Heat-sensitive recording material and process for the preparation thereof
CH485175A (de) * 1968-07-15 1970-01-31 Von Roll Ag Verfahren und Einrichtung zur gemeinsamen Verbrennung von festen Abfallstoffen, insbesondere Stadtmüll, und wässrigem Klärschlamm, insbesondere aus kommunalen Kläranlagen
US4852269A (en) * 1986-10-29 1989-08-01 Enviro-Gro Technologies, Inc. Combined sewage and lime slude treatment process
JPH0652126B2 (ja) 1987-05-21 1994-07-06 松下電器産業株式会社 温風機
US5215670A (en) * 1990-02-26 1993-06-01 Bio Gro Systems, Inc. Process of drying and pelletizing sludge in indirect dryer having recycled sweep air
HUP9602475A2 (hu) 1996-01-08 1998-03-02 Von Roll Umwelttechnik Ag. Eljárás és berendezés hulladékanyag elégetésére hőenergia kinyerése mellett
AT406672B (de) * 1998-02-26 2000-07-25 Andritz Patentverwaltung Verfahren und anlage zur mechanischen und thermischen entwässerung von schlämmen
NO312260B1 (no) 2000-03-24 2002-04-15 Organic Power As Fremgangsmåte og innretning for konvertering av energi ved forbrenning av fast brennstoff

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3429055A1 (de) * 1984-08-07 1986-02-20 Heiner Dipl.-Ing. 4030 Ratingen Kreyenberg Verfahren zur beseitigung von schlaemmen, insbesondere klaer- und faulschlaemmen
US4768292A (en) * 1985-05-22 1988-09-06 Sevar Entsorgungsanlagen Gmbh Method and apparatus for drying sewage sludge
DE3933576C1 (en) * 1989-10-07 1991-02-28 Egon 5060 Bergisch Gladbach De Piski Extruding industrial sludge into pellets - increasing dry material content to over 70 per-cent, expelling water
DE19851612A1 (de) * 1998-11-10 2000-05-11 Baker Hughes De Gmbh Verfahren und Anlage zur Trocknung und Pelletierung von Schlamm, insbesondere Klärschlamm
EP1209127A1 (en) * 2000-11-23 2002-05-29 Baker Hughes (Deutschland) GmbH Method and system for production of storage-stable pellets from clarified sludge

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107500504A (zh) * 2017-10-20 2017-12-22 河南红东方化工股份有限公司 一种高效连续烘干污泥技术
RU2661881C1 (ru) * 2018-04-20 2018-07-20 Сергей Иванович Цыбульский Способ брикетирования угля

Also Published As

Publication number Publication date
WO2013024309A2 (en) 2013-02-21
US10711212B2 (en) 2020-07-14
CA2880377C (en) 2020-10-27
RS56872B1 (sr) 2018-04-30
SI2739711T1 (en) 2018-04-30
DK2739711T3 (en) 2018-02-26
WO2013024309A3 (en) 2013-05-02
HRP20180232T1 (hr) 2018-04-06
EA201490403A1 (ru) 2014-09-30
LT2739711T (lt) 2018-03-12
NO2739711T3 (ru) 2018-04-14
HUE036494T2 (hu) 2018-07-30
ES2659263T3 (es) 2018-03-14
US20140360093A1 (en) 2014-12-11
EP2739711A2 (en) 2014-06-11
EP2739711B1 (en) 2017-11-15
CA2880377A1 (en) 2013-02-21
PL2739711T3 (pl) 2018-05-30
HUP1100410A2 (en) 2013-03-28
PT2739711T (pt) 2018-02-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2741936C1 (ru) Способ и устройство для совместного сжигания отходов и полусухого сточного ила
ES2706007T3 (es) Eliminación de agua de lechada y conversión de biosólidos a un combustible renovable
CN108692317B (zh) 一种污泥焚烧处理方法与装置
CN102322642A (zh) 基于垃圾炉排炉焚烧的污泥干化焚烧系统及其处理方法
CN201206835Y (zh) 利用电站煤粉锅炉的污泥处理系统
CN101476729A (zh) 城市生活垃圾干燥预处理方法及装置
CN108954277A (zh) 一种配钢球磨制粉系统并利用烟气干化污泥耦合发电系统
EA026801B1 (ru) Способ и установка для получения твердого топлива из осадков сточных вод
CN106350116A (zh) 一种中药残渣气化燃烧供热装置及方法
WO2010150412A1 (ja) 有機汚泥の処理装置
CN103435243B (zh) 利用烟气余热的并联式污泥低温干化系统
JP2009242636A (ja) 高含水率有機廃棄物の燃料化方法及びバイオマス燃料
CN110526543A (zh) 一种适用于污泥耦合燃煤焚烧处置的系统及方法
CN102701559A (zh) 一种污水处理厂污泥和餐厨废油综合处置方法和装置
CN202118923U (zh) 基于垃圾炉排炉焚烧的污泥干化焚烧系统
CN202643514U (zh) 一种高效节能的污泥处理系统
CN204611788U (zh) 一种有机质污泥掺烧回收利用系统
CN209853960U (zh) 一种污泥热解脱水干化处理燃烧处置系统
CN209944349U (zh) 一种污泥深脱干化焚烧发电系统
CN102337168A (zh) 利用废弃污泥干燥制成燃料的系统
CN102252332B (zh) 污泥焚烧发电装置
CN206970441U (zh) 含碳固体废弃物的处理系统
CN205443177U (zh) 一种污泥炭化制炭装置
CN205447766U (zh) 一种炭化污泥的燃烧装置
CN201050791Y (zh) 污泥生物质焚烧系统

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM KZ KG TJ TM

MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AZ