RU2198141C1 - System of sewage water sludge utilization - Google Patents

System of sewage water sludge utilization Download PDF

Info

Publication number
RU2198141C1
RU2198141C1 RU2001118763A RU2001118763A RU2198141C1 RU 2198141 C1 RU2198141 C1 RU 2198141C1 RU 2001118763 A RU2001118763 A RU 2001118763A RU 2001118763 A RU2001118763 A RU 2001118763A RU 2198141 C1 RU2198141 C1 RU 2198141C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
sludge
pipe
air
suction
pressure
Prior art date
Application number
RU2001118763A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Ф.В. Кармазинов
С.Г. Гумен
М.Д. Пробирский
Ю.А. Трухин
В.С. Игнатчик
Ю.А. Ильин
С.Ю. Игнатчик
В.И. Цветков
А.Г. Куприянов
Original Assignee
Государственное Унитарное Предприятие "Водоканал Санкт-Петербурга"
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 Государственное Унитарное Предприятие "Водоканал Санкт-Петербурга" filed Critical Государственное Унитарное Предприятие "Водоканал Санкт-Петербурга"
Priority to RU2001118763A priority Critical patent/RU2198141C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2198141C1 publication Critical patent/RU2198141C1/en

Links

Abstract

FIELD: ecological protection of nature from waste water sludges, particularly, sanitary engineering; applicable in utilization of sludges of municipal and production sewage waters. SUBSTANCE: system includes the following units: (a) dewatering unit; (b) drying and combustion unit; (c) unit for removing of ash from exhaust gases; (d) flue gases cleaning unit. System is additionally provided with water-to-water heat exchanger with branch pipes of heated water inlet and outlet installed on circulating alkali circuit. Service water pipeline is connected to heated water inlet branch pipe and heated water outlet branch pipe is connected to flocculant mixer. System is also equipped with automatic process control system, unit 1 of preparation for sludge dewatering installed ahead of unit (a) and including primary settling tanks with at least one pumping station of sediment with drive, suction and pressure pipelines, compactors of excess activated sludge with tank and pumping station of compacted sludge with drive, suction and pressure pipelines, sludge tank. Dewatering process lines are additionally provided with sludge temperature gage. Pressure pipelines of sediment pumping station and pressure pipelines of compacted sludge pumping station are connected with sludge tank. Drives of pumping stations of sediment, compacted excess sludge, sludge metering pumps and flocculants are made in the form of frequency-regulated electric drive by frequency converter-asynchronous motor system including asynchronous electric motors and static frequency converters which together with concentration transducer, temperature gage, sludge flowmeter, temperature pickup of effluent gases and temperature pickup of fluidization are connected with automatic process control system. EFFECT: higher efficiency of use. 3 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области экологической защиты природы от отходов сточных вод, а именно к санитарной технике, и может найти применение при утилизации шламов городских и производственных сточных вод. The invention relates to the field of environmental protection of nature from waste water, namely to sanitary equipment, and can find application in the disposal of sludge from urban and industrial wastewater.

Известно несколько способов и систем для их реализации, описанных в следующих заявках РФ. There are several methods and systems for their implementation described in the following applications of the Russian Federation.

2104970 от 1998.02.20. Способ переработки осадков сточных вод с получением жидкого топлива. 2104970 from 1998.02.20. A method of processing sewage sludge to produce liquid fuel.

Сущность способа заключается в том, что осадок, нагретый до 80-90oС, перемешивают с нагретым до 100-160oС нефтяным мазутом или гудроном при величине критерия Рейнольдса более 100 в течение 15-35 минут. Получаемая эмульсия-суспензия используется в качестве жидкого котельного топлива.The essence of the method lies in the fact that the precipitate, heated to 80-90 o With, mixed with heated to 100-160 o With oil fuel oil or tar with a value of Reynolds criterion more than 100 for 15-35 minutes. The resulting emulsion suspension is used as a liquid boiler fuel.

2142098 от 1999.11.27. Превращение шлама с бумажных фабрик или подобных материалов. 2142098 dated 1999.11.27. Convert sludge from paper mills or similar materials.

Сущность способа заключается в том, что вводят шлам в циклонную печь вместе со вторым источником топлива для сжигания шлама, используя теплотворную способность шлама, превращают его зольное содержимое в шлак. Шлам обеспечивает только 10-40% теплоты, подводимой в печь. The essence of the method lies in the fact that sludge is introduced into the cyclone furnace together with a second fuel source for burning sludge, using the calorific value of the sludge, and its ash content is converted to slag. Sludge provides only 10-40% of the heat supplied to the furnace.

2109795 от 1998.04.27. Способ получения жидкого бессернистого органического топлива. 2109795 from 1998.04.27. A method of obtaining a liquid sulfur-free organic fuel.

Сущность способа заключается в том, что суспензию избыточного активного ила, являющуюся отходом после биологической очистки хозяйственно-бытовых и промышленных сточных вод, уплотняют до концентрации 25-90 г/л и подвергают щелочному гидролизу обработкой гидроксидом натрия или его смесью с карбонатом натрия в количестве 10-50 кг/т в расчете на абсолютно сухое вещество, полученный щелочной гидролизат отделяют от нерастворившейся части осадка и упаривают (с применением дополнительного топлива) до концентрации 75-80 мас. %. The essence of the method lies in the fact that a suspension of excess activated sludge, which is a waste after biological treatment of domestic and industrial wastewater, is compacted to a concentration of 25-90 g / l and subjected to alkaline hydrolysis by treatment with sodium hydroxide or its mixture with sodium carbonate in an amount of 10 -50 kg / t, calculated on an absolutely dry substance, the obtained alkaline hydrolyzate is separated from the insoluble part of the precipitate and evaporated (using additional fuel) to a concentration of 75-80 wt. %

2115697 от 1998.07.20. Способ получения жидкого бессернистого органического топлива. 2115697 dated 1998.07.20. A method of obtaining a liquid sulfur-free organic fuel.

Сущность способа заключается в том, что предварительно уплотняют смеси суспензии осадка первичных отстойников, являющегося отходом процесса очистки хозяйственно-бытовых и промышленных сточных вод, суспензии избыточного активного ила, являющегося отходом после биологической очистки хозяйственно-бытовых и промышленных сточных вод. Полученные продукты обрабатывают коагулянтом, обезвоживают до концентрации 10-30 мас.% и подвергают гидролизу. Полученный гидролизат отделяют от нерастворившейся части осадка и упаривают (с применением дополнительного топлива) до концентрации 65-80 мас.% с получением целевого продукта. The essence of the method lies in the fact that pre-compacted mixture of suspension of sediment of primary sedimentation tanks, which is a waste of the treatment process of domestic and industrial wastewater, suspension of excess activated sludge, which is a waste after biological treatment of domestic and industrial wastewater. The resulting products are treated with a coagulant, dehydrated to a concentration of 10-30 wt.% And subjected to hydrolysis. The resulting hydrolyzate is separated from the insoluble part of the precipitate and evaporated (using additional fuel) to a concentration of 65-80 wt.% To obtain the target product.

1573911 от 1999.08.27. Способ переработки осадков сточных вод целлюлозно-бумажного производства. 1573911 dated 1999.08.27. A method of processing sewage sludge from pulp and paper production.

Способ включает механическое обезвоживание осадка, термообработку (с применением дополнительного топлива) концентрата в псевдоожиженном слое катализатора с образованием карбонизированного продукта и промывку его. При этом механическое обезвоживание осадка проводят до содержания сухих веществ 20-25%, термообработку концентрата проводят в псевдоожиженном слое алюмомагнийхромового катализатора, организованного решетчатой насадкой, а на выходе из псевдоожиженного слоя катализатора карбонизированный продукт охлаждают до 200-300oС.The method includes mechanical sludge dewatering, heat treatment (using additional fuel) of the concentrate in the fluidized bed of the catalyst to form a carbonated product and washing it. In this case, the mechanical dewatering of the precipitate is carried out to a dry matter content of 20-25%, the heat treatment of the concentrate is carried out in a fluidized bed of an aluminum-chromium catalyst organized by a lattice nozzle, and at the exit from the fluidized bed of the catalyst, the carbonated product is cooled to 200-300 o C.

95112218 от 1997.10.10. Способ обработки избыточного активного ила. 95112218 from 1997.10.10. A method of processing excess activated sludge.

Способ включает предварительное уплотнение, обезвоживание фильтрованием с последующей сушкой и сжиганием обезвоженного осадка. Перед стадией фильтрования предварительно уплотненный избыточный активный ил обрабатывают белым шламом, полученным на стадии каустизации зеленого щелока в процессе сульфат-целлюлозного производства, при перемешивании и объемном соотношении белый шлам : избыточный активный ил, равном 1:5-10. The method includes pre-compaction, dehydration by filtration, followed by drying and burning of dehydrated sludge. Before the filtering stage, the pre-compacted excess activated sludge is treated with white sludge obtained at the causticization stage of green liquor in the process of sulphate-cellulose production, with stirring and a white slurry: excess activated sludge volume ratio of 1: 5-10.

2145944 от 2000.02.27. Способ обеззараживания осадков сточных вод. 2145944 from 2000.02.27. The method of disinfection of sewage sludge.

Способ включает предварительное обезвоживание осадка, гранулирование, термообработку в псевдоожиженном слое, мокрую очистку сушильных газов от пыли и конденсацию водяных паров. The method includes preliminary sludge dewatering, granulation, heat treatment in a fluidized bed, wet cleaning of drying gases from dust and condensation of water vapor.

Для всех перечисленных способов и установок характерен общий недостаток - высокие эксплуатационные затраты, поскольку для сжигания шлама требуется постоянное попутное сжигание дополнительного топлива. All of the above methods and installations are characterized by a common drawback - high operating costs, because for the burning of sludge requires constant incidental combustion of additional fuel.

Наиболее близким аналогом к заявляемому изобретению являются способ и установка для сжигания осадков сточных вод, описанные в монографии "Отведение и очистка сточных вод Санкт-Петербурга", Санкт-Петербург: Стройиздат, 1999, с. 197, 380-389. The closest analogue to the claimed invention is a method and installation for burning sewage sludge, described in the monograph "Sewage disposal and treatment of St. Petersburg", St. Petersburg: Stroyizdat, 1999, p. 197, 380-389.

Известный способ утилизации шламов сточных вод заключается в том, что шлам подвергают следующим стадиям обработки:
- (а) обезвоживания, предусматривающей измерение концентрации сухих веществ в шламе, подачу его винтовыми насосами-дозаторами на центрифугу с одновременным его подогревом при помощи попутного пара путем его прямой эжекции в трубопровод, механическое его обезвоживание на центрифуге с подачей в нее раствора флокулянта, полученного путем перемешивания флокулянта с технической водой, измерение величины вращающего момента на шнеке и в зависимости от него корректировку величины регулирования - разницы между скоростями вращения барабана и шнека центрифуги, которую определяют в зависимости от значения измеренной величины вращающего момента на шнеке и требуемой концентрации обезвоженного шлама;
- (б) сушки и сжигания, предусматривающей подачу в печь предварительно нагретого воздуха и полученного на стадии (а) обезвоженного шлама для смешения с псевдоожиженным слоем песка, нагретого до температуры более 700oС, и при необходимости дополнительную подачу топлива в виде природного газа для регулировки температуры псевдоожиженного слоя, утилизацию части тепла уходящих газов в воздухо-воздушном теплообменнике для нагрева воздуха, подаваемого в псевдоожиженный слой песка, то же в котле-утилизаторе - для получения попутного пара;
- (в) удаления золы из уходящих газов, предусматривающей подачу уходящих газов на электрофильтр, отделение золы под действием электрического поля и вывода ее на утилизацию;
- (г) очистки дымовых газов, предусматривающей подачу их на нисходящую колонну Вентури с непрерывным контактированием с циркулирующим кислотным раствором, последующую подачу на восходящую орошаемую колонну с непрерывным контактированием с циркулирующим щелочным раствором.
A known method of disposal of sewage sludge is that the sludge is subjected to the following processing steps:
- (a) dehydration, which involves measuring the concentration of solids in the sludge, feeding it with screw metering pumps to a centrifuge with its simultaneous heating with the help of associated steam by direct ejection into the pipeline, mechanical dewatering of it in a centrifuge with feeding of the flocculant solution obtained therein by mixing the flocculant with industrial water, measuring the magnitude of the torque on the screw and, depending on it, adjusting the magnitude of regulation - the difference between the rotational speeds of the drum and ESA centrifuge, which is determined depending on the measured value of the torque on the screw and the desired concentration of the dewatered sludge;
- (b) drying and burning, involving the supply of preheated air to the furnace and the dehydrated sludge obtained in stage (a) for mixing with a fluidized bed of sand heated to a temperature of more than 700 o C, and, if necessary, an additional supply of fuel in the form of natural gas for adjusting the temperature of the fluidized bed, utilizing part of the heat of the exhaust gases in the air-air heat exchanger to heat the air supplied to the fluidized bed of sand, and in the recovery boiler to produce associated steam;
- (c) removal of ash from the flue gas, providing for the supply of flue gas to the electrostatic precipitator, separation of the ash under the influence of an electric field and its disposal;
- (g) purification of flue gases, providing for their supply to a descending venturi column with continuous contact with a circulating acid solution, subsequent supply to an upward irrigated column with continuous contact with a circulating alkaline solution.

Существенными недостатками этого известного способа являются:
- колебания параметров влагоотдающих свойств шлама, выходящие за пределы, допустимые для корректировки влажности кека при помощи обратного привода центрифуги;
- колебания соотношения зольной и органической части шлама, выходящие за пределы, необходимые для обеспечения устойчивости процессов его горения;
- ненадежность обеспечения одного из важных условий для ведения процесса утилизации шлама - поддержание постоянной нагрузки на центрифугу по сухому веществу (произведение расхода на концентрацию сухих веществ).
Significant disadvantages of this known method are:
- fluctuations in the parameters of the moisture-giving properties of the sludge that go beyond the limits acceptable for adjusting the moisture content of the cake using a centrifuge reverse drive;
- fluctuations in the ratio of ash and organic parts of the sludge that go beyond the limits necessary to ensure the stability of its combustion processes;
- the unreliability of providing one of the important conditions for conducting the process of utilization of sludge - maintaining a constant load on the centrifuge on dry matter (product of the flow rate on the concentration of dry substances).

Система, реализующая указанный способ, содержит:
- (а) блок обезвоживания, включающий по меньшей мере одну технологическую линию обезвоживания, содержащую винтовой насос-дозатор шлама с приводом, всасывающим трубопроводом, на котором установлен датчик концентрации, и напорным трубопроводом, соединенным с подающим трубопроводом шлама, на котором установлен расходомер шлама и эжектор пара с всасывающим патрубком, насос-дозатор флокулянта с приводом, с всасывающим трубопроводом, соединенным с растворными емкостями раствора флокулянта, которые через смеситель флокулянта соединены с емкостью флокулянта и трубопроводом технической воды, с напорным трубопроводом раствора флокулянта и расходомером раствора флокулянта, центрифугу с барабаном, шнеком, главным приводом для вращения барабана, обратным приводом для изменения относительной скорости вращения шнека и барабана, измерителями скоростей вращения ротора и шнека, высоконапорный насос обезвоженного шлама с напорным трубопроводом, при этом подающий трубопровод шлама и напорный трубопровод раствора флокулянта соединены с центрифугой, а обратный привод центрифуги выполнен в виде частотно-регулируемого электропривода по схеме "преобразователь частоты - асинхронный двигатель", включающий асинхронный электродвигатель и статический преобразователь частоты;
- (б) блок сушки и сжигания, включающий по меньшей мере одну технологическую линию сушки и сжигания, содержащую печь с дутьевой камерой, куполом, линией уходящих газов, камерой сгорания, по меньшей мере одним инжектором шлама, по меньшей мере одним инжектором дополнительного топлива в виде природного газа, датчиком температуры псевдоожижения, установленными в камере сгорания, датчиком температуры уходящих газов, установленным на линии уходящих газов, нагнетатель псевдоожижения с всасывающей и напорной линиями, последовательно установленные воздухо-воздушный теплообменник с патрубками подвода и отвода нагреваемого воздуха и испарительные пакеты, соединенные с котлом-утилизатором, соединенным с паросборником, при этом линия уходящих газов соединена с воздухо-воздушным теплообменником с патрубками подвода и отвода нагреваемого воздуха, дутьевая камера печи соединена с патрубком отвода, а нагнетательная линия нагнетателя псевдоожижения подключена к патрубку подвода нагреваемого воздуха воздухо-воздушного теплообменника, паросборник котла-утилизатора соединен с всасывающим патрубком эжектора пара;
- (в) блок удаления золы из уходящих газов, включающий по меньшей мере одну технологическую линию удаления золы из уходящих газов, содержащую электрофильтр с подводящей и отводящей линиями газов, систему сбора и удаления золы, при этом подводящая линия газов соединена с испарительными пакетами;
- (г) блок очистки дымовых газов, включающий по меньшей мере одну технологическую линию очистки дымовых газов, содержащую последовательно установленные воздухо-воздушный охладитель с подводящим и отводящим патрубком подогреваемого воздуха, нисходящую колону Вентури с циркуляционным кислотным контуром и восходящую орошаемую колону с циркуляционным щелочным контуром, дымососом с всасывающей и напорной линией, при этом всасывающая линия дымососа соединена с отводящим патрубком подогреваемого воздуха, восходящая орошаемая колона - с подводящим патрубком воздухо-воздушного охладителя.
A system that implements the specified method contains:
- (a) a dewatering unit comprising at least one dewatering production line comprising a screw slurry metering pump with a drive, a suction pipe on which a concentration sensor is mounted, and a pressure pipe connected to a slurry feed pipe on which the slurry flow meter is mounted and steam ejector with suction pipe, flocculant metering pump with drive, with a suction pipe connected to the solution containers of the flocculant solution, which are connected to the container through the flocculant mixer flocculant flow and a process water pipe, with a pressure line of flocculant solution and a flow meter of flocculant solution, a centrifuge with a drum, auger, a main drive for rotating the drum, a reverse drive for changing the relative speed of rotation of the screw and drum, speed meters of the rotor and screw, and a high-pressure pump, dehydrated sludge with a pressure pipe, while the feed pipe of the sludge and the pressure pipe of the flocculant solution are connected to a centrifuge, and the return drive of the centrifuge completed in the form of a frequency-controlled electric drive according to the scheme "frequency converter - asynchronous motor", including an asynchronous electric motor and a static frequency converter;
- (b) a drying and incineration unit comprising at least one drying and incineration process line comprising a furnace with a blast chamber, a dome, a flue gas line, a combustion chamber, at least one sludge injector, at least one additional fuel injector in in the form of natural gas, a fluidization temperature sensor installed in the combustion chamber, a flue gas temperature sensor installed on the flue gas line, a fluidization supercharger with suction and pressure lines, installed in series air-air heat exchanger with nozzles for supplying and discharging heated air and evaporation bags connected to a recovery boiler connected to a steam collector, while the exhaust gas line is connected to air-air heat exchanger with nozzles for supplying and discharging heated air, the blast chamber of the furnace is connected to branch pipe, and the discharge line of the fluidization blower is connected to the pipe for supplying heated air to the air-air heat exchanger, the steam collector of the recovery boiler is connected to the suction a steam nozzle for a steam ejector;
- (c) a unit for removing ash from the exhaust gases, comprising at least one production line for removing ash from the exhaust gases, comprising an electrostatic precipitator with an inlet and outlet gas line, an ash collection and removal system, wherein the inlet gas line is connected to vaporization bags;
- (d) a flue gas purification unit, comprising at least one flue gas purification processing line, comprising a sequentially installed air-air cooler with a supply and exhaust pipe of heated air, a downstream venturi column with a circulating acid circuit and an ascending irrigated column with a circulating alkaline circuit , exhaust fan with suction and pressure lines, while the exhaust line of the exhaust fan is connected to the outlet pipe of the heated air, the ascending irrigated column is connected to the leading branch pipe of an air-air cooler.

Существенными недостатками системы, реализующей указанный способ, являются:
1. Низкая устойчивость технологического процесса утилизации шлама из-за того, что:
- насос-дозатор шлама винтового типа при фиксированной скорости вращения его привода обеспечивает постоянной только гидравлическую нагрузку на центрифугу, но не может обеспечить постоянной нагрузку по сухому веществу;
- эксплуатационная надежность датчика концентрации шлама очень низка, достоверность его показаний не высокая;
- обратный привод центрифуги не обеспечивает необходимую стабильность влажности кека при больших колебаниях влагоотдающих свойств шлама, поступающего на обезвоживание.
Significant disadvantages of the system that implements this method are:
1. Low stability of the technological process of disposal of sludge due to the fact that:
- a screw-type sludge metering pump with a fixed rotation speed of its drive ensures that only the hydraulic load on the centrifuge is constant, but cannot provide a constant load on dry matter;
- the operational reliability of the sludge concentration sensor is very low, the reliability of its readings is not high;
- the centrifuge reverse drive does not provide the necessary stability of the cake moisture with large fluctuations in the moisture-releasing properties of the sludge entering the dehydration.

2. Высокие эксплуатационные и капитальные затраты при приготовлении раствора флокулянта из-за того, что:
- отсутствует система подогрева воды-растворителя;
- дозаторы шлама винтового типа, датчика концентрации шлама имеют малую наработку между отказами.
2. High operating and capital costs in the preparation of a flocculant solution due to the fact that:
- there is no heating system for water-solvent;
- screw-type sludge dispensers, sludge concentration sensors have a small mean time between failures.

Целью изобретения является повышение устойчивости технологического процесса, снижение эксплуатационных и капитальных затрат при утилизации шлама. The aim of the invention is to increase the stability of the process, reducing operating and capital costs during disposal of sludge.

Первой задачей изобретения является развитие известного способа утилизации шлама сточных вод путем поиска новых операций и оптимальных режимов известных в нем операций с одновременным поиском путей снижения затрат и повышения его экологической чистоты, надежности. The first objective of the invention is the development of a known method of disposal of sewage sludge by searching for new operations and optimal modes of operations known therein while at the same time finding ways to reduce costs and increase its environmental cleanliness, reliability.

Второй задачей изобретения является создание системы, реализующий предлагаемый способ утилизации шлама сточных вод при одновременном снижении затрат на его создание и при максимальном использовании традиционного оборудования. The second objective of the invention is the creation of a system that implements the proposed method of disposal of sewage sludge while reducing the cost of its creation and with the maximum use of traditional equipment.

Первая задача решена так, что в известном способе, включающем следующие стадии обработки:
- (а) обезвоживания, предусматривающую измерение концентрации сухих веществ в шламе, подачу его насосами-дозаторами на центрифугу с одновременным его подогревом при помощи попутного пара путем его прямой эжекции в трубопровод, механическое обезвоживание шлама на центрифуге с подачей в нее раствора флокулянта, полученного путем перемешивания флокулянта с технической водой, измерение величины вращающего момента на шнеке и в зависимости от него корректировку величины регулирования - разницы между скоростями вращения барабана и шнека центрифуги, которую определяют в зависимости от значения измеренной величины вращающего момента на шнеке и требуемой концентрации обезвоженного шлама;
- (б) сушки и сжигания, предусматривающую подачу в печь предварительно нагретого воздуха и полученного на стадии (а) обезвоженного шлама для смешения с псевдоожиженным слоем песка, нагретого до температуры более 700oС, и при необходимости дополнительную подачу топлива в виде природного газа для регулировки температуры псевдоожиженного слоя, утилизацию части тепла уходящих газов в воздухо-воздушном теплообменнике для нагрева воздуха, подаваемого в псевдоожиженный слой песка, то же в котле-утилизаторе - для получения попутного пара;
- (в) удаления золы из уходящих газов, предусматривающую подачу уходящих газов на электрофильтр, отделение золы под действием электрического поля и вывод ее на утилизацию;
- (г) очистки дымовых газов, предусматривающую подачу их на нисходящую колону Вентури с непрерывным контактированием с циркулирующим кислотным раствором, последующую подачу на восходящую орошаемую колону с непрерывным контактированием с циркулирующим щелочным раствором,
согласно нашему изобретению введены следующие операции:
1. До стадии (а) дополнительно осуществляют стадию (1) - подготовки к обезвоживанию шлама, предусматривающую выделение осадка в первичных отстойниках, получение уплотненного избыточного ила в илоуплотнителях, подачу осадка и уплотненного избыточного ила насосными установками в резервуар шлама, подачу подготовленного шлама при помощи насосов-дозаторов на стадию (а), при этом среднесуточные показатели работы насосной установки осадка P1 и среднесуточные показатели работы насосной установки уплотненного избыточного ила Р2 определяют периодически на этапах корректировки технологического процесса очистки сточных вод из условия обеспечения требуемой степени их очистки по всем или основным контролируемым ингредиентам, дозу флокулянтов dфлок - из условия обеспечения требуемых показателей обезвоживания шлама, в периоды между корректировками технологического процесса очистки сточных вод дозу флокулянтов dфлок, показатель k=Qос/Qуи, где Qос - производительность насосной установки осадка, Qуи - производительность насосной установки уплотненного избыточного ила, в непрерывном режиме поддерживают постоянными, кроме того, температуру шлама поддерживают на оптимальном для процесса обезвоживания уровне, непрерывно регулируя подачу попутного пара на эжектор, на стадии (а) техническую воду до ее перемешивания с флокулянтом нагревают, утилизируя часть тепла, накапливающегося в циркулирующем щелочном растворе.
The first problem is solved so that in the known method, comprising the following processing steps:
- (a) dehydration, which involves measuring the concentration of solids in the sludge, feeding it with metering pumps to a centrifuge with its simultaneous heating with the help of steam by direct ejection into the pipeline, mechanical dewatering of the sludge in a centrifuge with the supply of a flocculant solution obtained by mixing the flocculant with industrial water, measuring the magnitude of the torque on the screw and, depending on it, adjusting the magnitude of regulation - the difference between the rotational speeds of the drum and the price auger rifugi, which is determined depending on the measured value of the torque on the screw and the desired concentration of the dewatered sludge;
- (b) drying and burning, providing for the supply of preheated air to the furnace and the dehydrated sludge obtained in stage (a) for mixing with a fluidized bed of sand heated to a temperature of more than 700 o C, and, if necessary, an additional supply of fuel in the form of natural gas for adjusting the temperature of the fluidized bed, utilizing part of the heat of the exhaust gases in the air-air heat exchanger to heat the air supplied to the fluidized bed of sand, and in the recovery boiler to produce associated steam;
- (c) removal of ash from the flue gases, providing for the supply of flue gases to the electrostatic precipitator, separation of the ash under the influence of an electric field and its disposal;
- (d) purification of flue gases, providing for their supply to a descending venturi column with continuous contact with a circulating acid solution, subsequent supply to an upward irrigated column with continuous contact with a circulating alkaline solution,
according to our invention, the following operations are introduced:
1. To stage (a), stage (1) is additionally carried out - preparation for sludge dewatering, which involves the separation of sludge in the primary sumps, the production of compacted excess sludge in sludge compactors, the supply of sludge and compacted excess sludge by pumping units to the sludge tank, and the supply of prepared sludge using dosing pumps to stage (a), while the average daily performance of the sludge pumping unit P 1 and the daily average performance of the compacted excess sludge pumping unit P 2 determine the period dically, at the stages of adjusting the technological process of wastewater treatment from the condition of ensuring the required degree of purification for all or the main controlled ingredients, the dose of flocculants d flock - from the condition of ensuring the required indicators of sludge dehydration, in the periods between adjustments to the technological process of wastewater treatment the dose of flocculants d floc indicator k = Q OS / Q yi , where Q OS is the capacity of the sludge pumping unit, Q yi is the capacity of the compacted excess sludge pumping unit, in continuous This mode is kept constant, in addition, the temperature of the sludge is maintained at an optimum level for the dehydration process by continuously controlling the supply of associated steam to the ejector, at stage (a) the process water is heated before it is mixed with the flocculant, utilizing some of the heat accumulated in the circulating alkaline solution.

2. В качестве среднесуточных показателей работы насосной установки осадка Р1 и среднесуточных показателей работы насосной установки уплотненного избыточного ила Р2 принимают соответственно среднесуточную производительность насосной установки осадка Q сут ср.oc и среднесуточную производительность насосной установки уплотненного избыточного ила Q сут ср.уи .
3. Корректировку среднесуточных показателей работы насосной установки осадка P1 и среднесуточных показателей работы насосной установки уплотненного избыточного ила Р2 осуществляют одновременно с корректировкой дозы флокулянтов dфлок.
2. As the average daily performance of the pumping unit sludge P 1 and the average daily performance of the pumping unit compacted excess sludge P 2 , respectively, take the average daily performance of the pumping unit sludge Q day Wed.oc and average daily productivity of a compacted excess sludge pumping station Q day Wed ui .
3. The adjustment of the daily average performance of the pumping unit sludge P 1 and the average daily performance of the pumping unit compacted excess sludge P 2 is carried out simultaneously with the dose adjustment of flocculants d flocs .

4. Между корректировками параметров шлама поддерживают k = Qос/Qуи = P1/P2.4. Between adjustments of the parameters of the sludge support k = Q OS / Q yy = P 1 / P 2 .

5. Дозировку шлама осуществляют центробежно-вихревыми насосами с незасоряемой шламом сточных вод проточной частью, а уровень шлама в резервуаре шлама поддерживают постоянным. 5. Dosage of sludge is carried out by centrifugal vortex pumps with non-clogged sludge from sewage flowing part, and the level of sludge in the sludge tank is kept constant.

6. Дополнительно осуществляют снижение зольности осадка до подачи в резервуар шлама путем его обработки на гидравлических циклонах. 6. Additionally, the ash content of the sludge is reduced before the sludge is fed into the tank by processing it on hydraulic cyclones.

Это обусловлено тем, что предлагаемый способ позволяет получить четыре эффекта. This is due to the fact that the proposed method allows to obtain four effects.

Первый эффект заключается в том, что предлагаемый способ позволяет поддерживать стабильной нагрузку на центрифугу по сухому веществу независимо от концентрации шлама сточных вод на входе в центрифугу, т.к. дозировку шлама осуществляют центробежно-вихревыми насосами с незасоряемой шламом сточных вод проточной частью, а уровень шлама в резервуаре шлама поддерживают постоянным. The first effect is that the proposed method allows you to maintain a stable load on the centrifuge on dry matter, regardless of the concentration of sewage sludge at the entrance to the centrifuge, because sludge is dosed using centrifugal vortex pumps with a non-clogged sewage sludge in the flow part, and the sludge level in the sludge tank is kept constant.

Второй эффект заключается в том, что предлагаемый способ позволяет поддерживать колебания параметров влагоотдающих свойств шлама в пределах, допустимых для корректировки влажности кека при помощи обратного привода центрифуги, т. к. корректировку среднесуточных показателей работы насосной установки осадка P1 и среднесуточных показателей работы насосной установки уплотненного избыточного ила Р2 осуществляют одновременно с корректировкой дозы флокулянтов dфлок, а между корректировками параметров шлама поддерживают k = Qос/Qуи = P1/P2.The second effect is that the proposed method allows you to maintain fluctuations in the parameters of the moisture-releasing properties of the sludge within the limits acceptable for adjusting the humidity of the cake using a centrifuge reverse drive, since adjusting the average daily performance of the sludge pumping unit P 1 and the average daily performance of the compacted pumping unit excess sludge P 2 is carried out simultaneously with the dose adjustment of flocculants d flocs , and between adjustments to the parameters of the sludge support k = Q OS / Q yy = P 1 / P 2 .

Третий эффект заключается в том, что предлагаемый способ позволяет поддерживать колебания соотношения зольной и органической части шлама в пределах, необходимых для обеспечения устойчивости процессов его обезвоживания и горения, т.к. среднесуточную производительность насосной установки осадка

Figure 00000002
и среднесуточную производительность насосной установки уплотненного избыточного ила Q сут ср.уи устанавливают при корректировке технологического процесса очистки сточных вод из условия обеспечения требуемой степени их очистки, а между корректировками параметров шлама поддерживают k = Qос/Qуи = Р12 постоянным.The third effect is that the proposed method allows you to maintain fluctuations in the ratio of ash and organic parts of the sludge in the range necessary to ensure the stability of the processes of its dehydration and combustion, because average daily sludge pumping capacity
Figure 00000002
and average daily productivity of a compacted excess sludge pumping station Q day Wed ui set when adjusting the technological process of wastewater treatment from the conditions of ensuring the required degree of treatment, and between adjustments to the parameters of the sludge keep k = Q OS / Q yy = P 1 / P 2 constant.

Четвертый эффект заключается в том, предлагаемый способ позволяет повысить устойчивость и надежность технологического процесса утилизации шлама при одновременном снижении в 2-3 раза эксплуатационных и капитальных затрат, в том числе при приготовлении раствора флокулянта, т.к.:
1. До стадии (а) дополнительно осуществляют стадию (1), позволяющую провести первичную стабилизацию параметров шлама (влагоотдающих, соотношение зольной и органической части) на этапе подготовки его к обезвоживанию.
The fourth effect is that the proposed method improves the stability and reliability of the technological process of utilization of sludge while reducing by 2-3 times the operating and capital costs, including the preparation of a flocculant solution, because:
1. Prior to stage (a), stage (1) is additionally carried out, which allows for the initial stabilization of the parameters of the sludge (moisture recovery, the ratio of ash and organic parts) at the stage of preparing it for dehydration.

2. Дополнительно для уменьшения расхода топлива осуществляют снижение зольности осадка до подачи в резервуар шлама путем его обработки на гидравлических циклонах. 2. Additionally, to reduce fuel consumption, the ash content of the sludge is reduced before the sludge is fed into the tank by processing it on hydraulic cyclones.

3. Техническую воду до ее перемешивания с флокулянтом нагревают до 20-30oС, утилизируя часть тепла, накапливающегося в циркулирующем щелочном растворе.3. The process water is heated to 20-30 ° C until it is mixed with the flocculant, utilizing some of the heat that accumulates in the circulating alkaline solution.

Вторая задача решена так, что в известной системе, включающей следующие блоки:
- (а) обезвоживания, включающий по меньшей мере одну технологическую линию обезвоживания, содержащую насос-дозатор шлама с приводом, всасывающим трубопроводом, на котором установлен датчик концентрации, и напорным трубопроводом, соединенным с подающим трубопроводом шлама, на котором установлен расходомер шлама и эжектор пара с всасывающим патрубком, насос-дозатор флокулянта с приводом, с всасывающим трубопроводом, соединенным с растворными емкостями раствора флокулянта, которые через смеситель флокулянта соединены с емкостью флокулянта и трубопроводом технической воды, с напорным трубопроводом раствора флокулянта и расходомером раствора флокулянта, центрифугу с барабаном, шнеком, главным приводом для вращения барабана, обратным приводом для изменения относительной скорости вращения шнека и барабана, измерителями скоростей вращения ротора и шнека, высоконапорный насос обезвоженного шлама с напорным трубопроводом, при этом подающий трубопровод шлама и напорный трубопровод раствора флокулянта соединены с центрифугой, а обратный привод центрифуги выполнен в виде частотно-регулируемого электропривода по схеме "преобразователь частоты - асинхронный двигатель", включающий асинхронный электродвигатель и статический преобразователь частоты;
- (б) сушки и сжигания, включающий по меньшей мере одну технологическую линию сушки и сжигания, содержащую печь с дутьевой камерой, куполом, линией уходящих газов, камерой сгорания, по меньшей мере одним инжектором шлама, по меньшей мере одним инжектором дополнительного топлива в виде природного газа, датчиком температуры псевдоожижения, установленными в камере сгорания, датчиком температуры уходящих газов, установленным на линии уходящих газов, нагнетатель псевдоожижения с всасывающей и напорной линиями, последовательно установленные воздухо-воздушный теплообменник с патрубками подвода и отвода нагреваемого воздуха и испарительные пакеты, соединенные с котлом-утилизатором, соединенным с паросборником, при этом линия уходящих газов соединена с воздухо-воздушным теплообменником с патрубками подвода и отвода нагреваемого воздуха, дутьевая камера печи соединена с патрубком отвода, а нагнетательная линия нагнетателя псевдоожижения подключена к патрубку подвода нагреваемого воздуха воздухо-воздушного теплообменника, паросборник котла-утилизатора соединен с всасывающим патрубком эжектора пара;
- (в) удаления золы из уходящих газов, включающий по меньшей мере одну технологическую линию удаления золы из уходящих газов, содержащую электрофильтр с подводящей и отводящей линиями газов, систему сбора и удаления золы, при этом подводящая линия газов соединена с испарительными пакетами;
- (г) очистки дымовых газов, включающий по меньшей мере одну технологическую линию очистки дымовых газов, содержащую последовательно установленные воздухо-воздушный охладитель с подводящим и отводящим патрубком подогреваемого воздуха, нисходящую колонну Вентури с циркуляционным кислотным контуром и восходящую орошаемую колону с циркуляционным щелочным контуром, дымососом с всасывающей и напорной линией, при этом всасывающая линия дымососа соединена с отводящим патрубком подогреваемого воздуха, восходящая орошаемая колонна - с подводящим патрубком воздухо-воздушного охладителя,
согласно нашему изобретению введены следующие отличия:
1. Система дополнительно снабжена водо-водяным теплообменником с патрубками подвода и отвода нагреваемой воды, установленным на циркуляционном щелочном контуре, при этом трубопровод технической воды присоединен к патрубку подвода нагреваемой воды, а патрубок отвода нагреваемой воды присоединен к смесителю флокулянта, установка дополнительно снабжена автоматизированной системой управления технологическим процессом (АСУ ТП), блоком (1) - подготовки к обезвоживанию шлама, установленным перед блоком (а) и включающим первичные отстойники по меньшей мере с одной насосной станцией осадка с приводом, всасывающим и напорным трубопроводами, уплотнители избыточного активного ила с резервуаром и насосной станцией уплотненного ила с приводом, всасывающим и напорным трубопроводами, резервуар шлама, технологические линии обезвоживания дополнительно снабжены измерителем температуры шлама, при этом напорные трубопроводы насосной станции осадка и напорные трубопроводы насосной станции уплотненного ила соединены с резервуаром шлама, кроме того, приводы насосной станции осадка, уплотненного избыточного ила, насосов-дозаторов шлама и флокулянтов выполнены в виде частотно-регулируеммого электропривода по схеме "преобразователь частоты - асинхронный двигатель", включающие асинхронные электродвигатели и статические преобразователи частоты, которые вместе с датчиком концентрации, измерителем температуры, расходомером шлама, датчиком температуры уходящих газов, датчиком температуры псевдоожижения связаны с АСУ ТП.
The second problem is solved so that in a known system comprising the following blocks:
- (a) dewatering, comprising at least one dewatering production line comprising a sludge metering pump with a drive, a suction pipe on which a concentration sensor is mounted, and a pressure pipe connected to a sludge supply pipe on which a slurry flow meter and a steam ejector are mounted with a suction pipe, a flocculant metering pump with a drive, with a suction pipe connected to the solution tanks of the flocculant solution, which are connected to the flocculant tank through a flocculant mixer This and the technical water pipeline, with the pressure pipe of the flocculant solution and the flow meter of the flocculant solution, a centrifuge with a drum, auger, the main drive for rotating the drum, a reverse drive for changing the relative speed of rotation of the screw and drum, speed meters of the rotor and screw, high-pressure pump for dehydrated sludge with a pressure pipe, while the feed pipe of the sludge and the pressure pipe of the flocculant solution are connected to a centrifuge, and the centrifuge's reverse drive is made in the form of -frequency-controlled drive scheme "frequency converter - induction motor" comprising a motor and an asynchronous static frequency converter;
- (b) drying and burning, including at least one drying and burning process line, comprising a furnace with a blast chamber, a dome, a flue gas line, a combustion chamber, at least one sludge injector, at least one additional fuel injector in the form natural gas, a fluidization temperature sensor installed in the combustion chamber, a flue gas temperature sensor installed on the flue gas line, a fluidization supercharger with suction and pressure lines, sequentially installed in an air-air heat exchanger with heated air inlet and outlet pipes and evaporation bags connected to a recovery boiler connected to a steam collector, while the exhaust gas line is connected to an air-air heat exchanger with heated air inlet and outlet pipes, the blast chamber of the furnace is connected to the pipe the outlet, and the discharge line of the fluidization supercharger is connected to the pipe for supplying heated air to the air-air heat exchanger, the steam collector of the recovery boiler is connected to the suction they steam ejector nozzle;
- (c) removal of ash from the exhaust gases, comprising at least one exhaust gas ash removal process line comprising an electrostatic precipitator with gas inlet and outlet lines, an ash collection and removal system, wherein the gas inlet line is connected to vaporization bags;
- (g) flue gas cleaning, comprising at least one flue gas cleaning production line, comprising sequentially installed air-air cooler with a supply and exhaust pipe of heated air, a downstream venturi column with a circulating acid circuit and an ascending irrigated column with a circulating alkaline circuit, exhaust fan with suction and pressure lines, while the exhaust line of the exhaust fan is connected to the outlet pipe of the heated air, the ascending irrigated column to the bottom yaschim pipe air-air cooler,
according to our invention, the following differences are introduced:
1. The system is additionally equipped with a water-to-water heat exchanger with heated water supply and drain pipes installed on a circulating alkaline circuit, while the process water pipe is connected to the heated water supply pipe and the heated water pipe is connected to the flocculant mixer, the installation is additionally equipped with an automated system process control system (ACS TP), unit (1) - preparation for sludge dehydration, installed in front of unit (a) and including primary sedimentation tanks with at least one sludge pump station with a drive, suction and pressure pipelines, excess activated sludge compactors with a tank and a compacted sludge pump station with a drive, suction and pressure pipelines, sludge reservoir, dewatering lines are additionally equipped with a sludge temperature meter, while pressure piping of the sludge pumping station and pressure pipes of the compacted sludge pumping station are connected to the sludge tank, in addition, sludge pumping station drives, pack bulk excess sludge, sludge metering pumps and flocculants are made in the form of a frequency-controlled electric drive according to the "frequency converter - asynchronous motor" scheme, including asynchronous electric motors and static frequency converters, which together with the concentration sensor, temperature meter, sludge flow meter, outgoing temperature sensor gases, fluidization temperature sensors are connected with industrial control systems.

2. Насос-дозатор шлама выполнен в виде центробежно-вихревого насоса с незасоряемой шламами проточной частью, а в резервуаре шлама установлен уровнемер, связанный с АСУ ТП. 2. The sludge metering pump is made in the form of a centrifugal vortex pump with a non-clogged sludge flow part, and a level meter connected to the automatic process control system is installed in the sludge tank.

3. Система дополнительно снабжена гидравлическим циклоном с подводящим и отводящим патрубками, резервуаром осадка, дополнительной насосной станцией осадка с всасывающим и напорным трубопроводами и с приводом в виде частотно-регулируемого электропривода по схеме "преобразователь частоты - асинхронный двигатель", включающий асинхронный электродвигатель и статический преобразователь частоты, при этом всасывающий трубопровод дополнительной насосной станции осадка соединен с резервуаром осадков, а напорный - с резервуаром шлама, напорный патрубок насосной станции осадка - с подводящим патрубком гидравлического циклона, отводящий патрубок - с резервуаром осадков, кроме того, преобразователи частоты питания электродвигателей дополнительной насосной станции осадка связаны с АСУ ТП. 3. The system is additionally equipped with a hydraulic cyclone with inlet and outlet pipes, a sludge reservoir, an additional sludge pumping station with suction and pressure pipelines and with a drive in the form of a frequency-controlled electric drive according to the "frequency converter - asynchronous motor" scheme, including an asynchronous electric motor and a static converter frequency, while the suction pipe of the additional sludge pumping station is connected to the sludge tank, and the pressure pipe to the sludge tank, the first branch pipe of the sludge pumping station - with the inlet pipe of the hydraulic cyclone, the outlet pipe - with the sludge tank, in addition, the frequency converters of the electric motors of the additional sludge pump station are connected to the automatic process control system.

Это обусловлено тем, что предлагаемая система реализации способа утилизации шлама позволяет получить четыре эффекта. This is due to the fact that the proposed system for implementing the method of disposal of sludge allows you to get four effects.

Первый эффект заключается в том, что предлагаемый способ позволяет поддерживать стабильной нагрузку на центрифугу по сухому веществу независимо от концентрации шлама сточных вод на входе в центрифугу, т.к.:
1) насос-дозатор шлама выполнен в виде центробежно-вихревого насоса с незасоряемой шламами проточной частью;
2) в резервуаре шлама установлен датчик уровня;
3) приводы насосных станций осадка, дополнительной насосной станции осадка, уплотненного избыточного ила, насосов-дозаторов шлама выполнены в виде частотно-регулируемых электроприводов по схеме "преобразователь частоты - асинхронный двигатель", включающие асинхронные электродвигатели и статические преобразователи частоты;
4) система дополнена автоматизированной системой управления технологическим процессом (АСУ ТП), связанной с датчиком уровня в резервуаре шлама, регулируемыми приводами насосных станций осадка, дополнительной насосной станции осадка, уплотненного избыточного ила, насосов-дозаторов шлама.
The first effect is that the proposed method allows you to maintain a stable load on the centrifuge on dry matter, regardless of the concentration of sewage sludge at the entrance to the centrifuge, because:
1) sludge metering pump is made in the form of a centrifugal vortex pump with non-clogged sludge flow part;
2) a level sensor is installed in the sludge tank;
3) drives of sludge pumping stations, sludge additional pumping station, compacted excess sludge, sludge metering pumps are made in the form of frequency-controlled electric drives according to the “frequency converter - asynchronous motor” scheme, including asynchronous electric motors and static frequency converters;
4) the system is supplemented by an automated process control system (ACS TP) associated with a level sensor in the sludge tank, adjustable drives of sludge pumping stations, additional sludge pumping station, compacted excess sludge, sludge metering pumps.

Вместе это позволяет провести первичную стабилизацию концентрацию сухих веществ в шламе, поддерживая при этом на постоянном уровне высоту его подъема насосами-дозаторами (с резервуара на центрифугу), провести (в этих условиях) дополнительную стабилизацию нагрузки по сухому веществу на центрифугу за счет того, что насос-дозатор шлама выполнен в виде центробежно-вихревого насоса. Together, this allows primary stabilization of the concentration of solids in the sludge, while maintaining a constant level of its rise by metering pumps (from the tank to the centrifuge), to carry out (under these conditions) additional stabilization of the load of dry matter on the centrifuge due to the fact that sludge metering pump is made in the form of a centrifugal vortex pump.

Второй эффект заключается в том, что предлагаемый способ позволяет поддерживать колебания параметров влагоотдающих свойств шлама в пределах, допустимых для корректировки влажности кека при помощи обратного привода центрифуги, т.к.:
1) система дополнена блоком подготовки к обезвоживанию шлама, включающим первичные отстойники по меньшей мере с одной насосной станцией осадка с приводом, всасывающим и напорным трубопроводами, уплотнители избыточного активного ила с резервуаром и насосной станцией уплотненного ила с приводом, всасывающим и напорным трубопроводами, резервуар шлама;
2) на технологических линиях обезвоживания дополнительно установлены измерители температуры шлама;
3) приводы насосных станций осадка, дополнительной насосной станции осадка, уплотненного избыточного ила, насосов-дозаторов шлама выполнены в виде частотно-регулируемых электроприводов по схеме "преобразователь частоты - асинхронный двигатель", включающие асинхронные электродвигатели и статические преобразователи частоты;
4) система дополнена автоматизированной системой управления технологическим процессом (АСУ ТП), связанной с регулируемыми приводами насосных станций осадка, дополнительной насосной станции осадка, уплотненного избыточного ила.
The second effect is that the proposed method allows you to maintain fluctuations in the parameters of the moisture-removing properties of the sludge within the limits acceptable for adjusting the moisture content of the cake using a centrifuge reverse drive, because:
1) the system is supplemented with a preparation unit for sludge dewatering, including primary sedimentation tanks with at least one sludge pump station with a drive, suction and pressure pipes, excess activated sludge compactors with a tank and a compacted sludge pump station with a drive, suction and pressure pipes, sludge tank ;
2) sludge temperature meters are additionally installed on the dewatering technological lines;
3) drives of sludge pumping stations, sludge additional pumping station, compacted excess sludge, sludge metering pumps are made in the form of frequency-controlled electric drives according to the “frequency converter - asynchronous motor” scheme, including asynchronous electric motors and static frequency converters;
4) the system is supplemented by an automated process control system (ACS TP) associated with the controlled drives of sludge pumping stations, an additional sludge pumping station, and compacted excess sludge.

Вместе это позволяет подготавливать шлам (смесь осадков и уплотненного избыточного ила) в неизменной пропорции при изменении объемов его подачи, а следовательно, стабилизировать параметры влагоотдающих свойств. Together, this allows the preparation of sludge (a mixture of sediment and compacted excess sludge) in an unchanged proportion when changing the volume of its supply, and therefore, stabilize the parameters of the moisture-releasing properties.

Третий эффект заключается в том, что предлагаемый способ позволяет поддерживать колебания соотношения зольной и органической части шлама в пределах, необходимых для обеспечения устойчивости процессов его обезвоживания и горения без подачи дополнительного топлива, т.к. система дополнена автоматизированной системой управления технологическим процессом (АСУ ТП), гидравлическим циклоном, резервуаром осадка, дополнительной насосной станцией осадка. The third effect is that the proposed method allows you to maintain fluctuations in the ratio of ash and organic parts of the sludge within the limits necessary to ensure the stability of the processes of its dehydration and combustion without supplying additional fuel, because the system is supplemented by an automated process control system (ACS TP), a hydraulic cyclone, a sludge reservoir, an additional sludge pumping station.

Четвертый эффект заключается в том, предлагаемый способ позволяет повысить устойчивость, надежность и экологичность технологического процесса утилизации шлама при одновременном снижении в 2-3 раза эксплуатационных и капитальных затрат, в том числе при приготовлении раствора флокулянта, т.к.:
1) нa циркуляционном щелочном контуре установлен водо-водяной теплообменник, в котором трубопровод технической воды присоединен к патрубку подвода нагреваемой воды, а патрубок отвода нагреваемой воды присоединен к смесителю флокулянта;
2) приводы насосных станций осадка, дополнительной насосной станции осадка, уплотненного избыточного ила, насосов-дозаторов шлама и флокулянтов выполнены в виде частотно-регулируемых электроприводов по схеме "преобразователь частоты - асинхронный двигатель", включающие асинхронные электродвигатели и статические преобразователи частоты.
The fourth effect is that the proposed method improves the stability, reliability and environmental friendliness of the technological process of utilization of sludge while at the same time reducing by 2-3 times the operating and capital costs, including the preparation of a flocculant solution, because:
1) a water-water heat exchanger is installed on the circulating alkaline circuit, in which the process water pipe is connected to the heated water supply pipe and the heated water pipe is connected to the flocculant mixer;
2) drives of sludge pumping stations, additional sludge pumping station, compacted excess sludge, sludge metering pumps and flocculants are made in the form of variable frequency drives according to the “frequency converter - asynchronous motor” scheme, including asynchronous electric motors and static frequency converters.

На основании вышеуказанного можно считать заявляемый способ утилизации шламов сточных вод и систему, его реализующую, новыми, т.к. заявитель не обнаружил упомянутые существенные признаки в патентной и научно-технической информации. Based on the above, we can consider the claimed method of disposal of sewage sludge and the system that implements it, new, because the applicant did not find the mentioned essential features in the patent and scientific and technical information.

В то же время известны отдельные существенные признаки - 1, 3, 9 и 10 предлагаемого способа и признаки 2-5 и 7-9 предлагаемой системы для его реализации. Однако они используются с другой совокупностью существенных признаков, с которыми создают вышеуказанные эффекты, что в известных аналогичных системах и способах не наблюдается. At the same time, certain significant features are known - 1, 3, 9 and 10 of the proposed method and signs 2-5 and 7-9 of the proposed system for its implementation. However, they are used with another set of essential features with which they create the above effects, which is not observed in known similar systems and methods.

Таким образом, заявляемый способ утилизации шламов сточных вод и система, его реализующая, отвечают критерию "изобретательский уровень". Thus, the claimed method of disposal of sewage sludge and the system that implements it, meet the criterion of "inventive step".

Практическая применимость заявляемого способа иллюстрируется на примере работы заявляемой системы, поясняемой на чертеже. The practical applicability of the proposed method is illustrated by the example of the operation of the inventive system, illustrated in the drawing.

Система содержит блок (1) подготовки к обезвоживанию шлама, включающий четыре первичных отстойника 1 (количество отстойников определяется объемом сточных вод, поступающих на очистку) с одной насосной станцией осадка 2 с асинхронными электродвигателями 3 и преобразователями частоты 4, связанными с АСУ ТП 5. Напорный трубопровод 6 насосной станции осадка 2 соединен с подводящим патрубком 7 гидравлического циклона 8, отводящий патрубок 9 которого соединен с резервуаром осадков 10. Последний соединен с всасывающим патрубком 11 дополнительной насосной станции осадка 12 с асинхронными электродвигателями 13 и преобразователями частоты 14, связанными с АСУ ТП 5. The system contains a block (1) for preparing for sludge dehydration, including four primary sumps 1 (the number of sumps is determined by the volume of wastewater entering the treatment plant) with one sludge pumping station 2 with asynchronous electric motors 3 and frequency converters 4 connected to industrial control system 5. Pressure head the pipeline 6 of the sludge pumping station 2 is connected to the inlet pipe 7 of the hydraulic cyclone 8, the outlet pipe 9 of which is connected to the sludge tank 10. The latter is connected to the suction pipe 11 of the additional pump hydrochloric precipitate station 12 with asynchronous motors 13 and inverters 14 connected with ACS 5.

Четыре уплотнителя избыточного активного ила 15 (количество уплотнителей определяется объемом сточных вод, поступающих на очистку и режимом их обработки), соединенные через резервуар уплотненного ила 16 с насосной станцией уплотненного ила 17 с асинхронными электродвигателями 18 и преобразователями частоты 19, связанными с АСУ ТП 5. Four compactors of excess activated sludge 15 (the number of compactors is determined by the volume of wastewater entering the treatment and their treatment mode), connected through a compacted sludge tank 16 to a compacted sludge pumping station 17 with asynchronous electric motors 18 and frequency converters 19, connected with ACS TP 5.

На напорных трубопроводах 20 и 21 соответственно насосной станции уплотненного ила 17 и насосной станции осадка 12 установлены соответственно расходомеры уплотненного ила 22 и расходомеры осадка 23. Расходомеры уплотненного ила 22 и расходомеры осадка 23 связаны с АСУ ТП 5. On the pressure pipelines 20 and 21, respectively, of the compacted sludge pumping station 17 and sludge pumping station 12, condensed sludge flow meters 22 and sludge flow meters 23 are installed respectively. Compacted sludge flow meters 22 and sludge flow meters 23 are connected to the industrial control system 5.

Напорные трубопроводы 20 и 21 соединены с резервуаром шлама 24, оснащенным уровнемером 25, связанным с АСУ ТП 5. Резервуар шлама 24 при помощи всасывающих трубопроводов 26 соединен с одинаковыми технологическими линиями обезвоживания 1 и 2. В частности, всасывающий трубопровод 26 технологической линии 1, на котором установлен датчик концентрации 27, соединен с насосом-дозатором шлама 28 с асинхронным электродвигателем 29 и преобразователем частоты 30. Датчик концентрации 27 и преобразователь частоты 30 связаны с АСУ ТП 5. Pressure pipelines 20 and 21 are connected to a sludge tank 24 equipped with a level gauge 25 connected to an automatic process control system 5. The sludge tank 24 is connected to the same dewatering lines 1 and 2 by means of suction pipes 26. In particular, the suction pipe 26 of technological line 1 which has a concentration sensor 27 connected to the sludge metering pump 28 with an asynchronous electric motor 29 and a frequency converter 30. The concentration sensor 27 and the frequency converter 30 are connected to the industrial control system 5.

Технологическая линия обезвоживания 1 также содержит насос-дозатор флокулянта 31 с асинхронным электродвигателем 32 и преобразователем частоты 33, связанным с АСУ ТП 5. Всасывающий трубопровод 34 насоса-дозатора флокулянта 31 соединен с растворными емкостями раствора флокулянта 35, которые через смеситель флокулянта 36 соединены с емкостью флокулянта 37. The dewatering line 1 also contains a flocculant metering pump 31 with an asynchronous electric motor 32 and a frequency converter 33 connected to the industrial control system 5. The suction pipe 34 of the flocculant metering pump 31 is connected to the solution tanks of the flocculant solution 35, which are connected to the tank through the flocculant mixer 36 flocculant 37.

Напорный трубопровод 38 насоса-дозатора шлама 28 соединен с подающим трубопроводом шлама 39, на котором установлен расходомер 40, эжектор пара 41 с всасывающим патрубком 42 и управляемым запорно-регулируемым органом 43, измеритель температуры 44. На напорном трубопроводе раствора флокулянта 45 насоса-дозатора флокулянта 31 установлен расходомер раствора флокулянта 46. Управляемый запорно-регулируемый орган 43, измеритель температуры шлама 44, расходомер шлама 39, расходомер раствора флокулянта 46 связаны с АСУ ТП 5. The pressure pipe 38 of the sludge metering pump 28 is connected to the feed pipe of the sludge 39, on which the flow meter 40 is mounted, a steam ejector 41 with a suction pipe 42 and a controlled shut-off body 43, a temperature meter 44. On the pressure pipe of the flocculant solution 45 of the flocculant metering pump 31 a flow meter of a flocculant solution 46 is installed. A controlled shut-off-regulating organ 43, a sludge temperature meter 44, a sludge flow meter 39, a flocculant solution flow meter 46 are connected to the industrial control system 5.

Подающий трубопровод шлама 39 и напорный трубопровод раствора флокулянта 45 насосов-дозаторов флокулянта 31 соединены с центрифугой 47 с барабаном 48, шнеком 49, главным приводом 50, обратным приводом с асинхронным электродвигателем 51 и статическим преобразователем частоты 52 для изменения относительной скорости вращения шнека и барабана, высоконапорным насосом обезвоженного шлама 53, измерителями скоростей вращения ротора 54 и шнека 55. Измерители скоростей вращения ротора 54 и шнека 55 связаны с преобразователем частоты 52, который связан с АСУ ТП 5. Sludge supply pipe 39 and flocculant solution pressure pipe 45 of flocculant metering pumps 31 are connected to a centrifuge 47 with a drum 48, a screw 49, a main drive 50, a reverse drive with an asynchronous electric motor 51 and a static frequency converter 52 to change the relative speed of rotation of the screw and drum, a high-pressure pump of dehydrated sludge 53, rotor 54 and screw 55 speed meters. Rotor 54 and screw 55 speed meters are connected to a frequency converter 52, which is connected to the industrial control system 5.

Напорный трубопровод 56 высоконапорного насоса обезвоженного шлама 53 технологической линии обезвоживания 1 соединен с инжектором шлама 57 камеры сгорания 58 печи 59, в нижней части которой установлена дутьевая камера 60. К инжектору шлама 57 также подсоединен высоконапорный трубопровод обезвоженного шлама 2, т.е. на одну печь 59 подается шлам двух технологических линий. The pressure pipe 56 of the high-pressure pump of the dehydrated sludge 53 of the dewatering line 1 is connected to the sludge injector 57 of the combustion chamber 58 of the furnace 59, in the lower part of which a blow chamber 60 is installed. The high-pressure pipe of the dehydrated sludge 2 is also connected to the sludge injector 57, i.e. one furnace 59 is fed with slurry from two production lines.

К камере сгорания 58 подсоединен инжектор дополнительного топлива 61 и установлен датчик температуры псевдоожижения 62. В куполе 63 печи 59 установлен датчик температуры уходящих газов 64, связанный с АСУ ТП 5. Линия уходящих газов 65 соединена с воздухо-воздушным теплообменником 66 с патрубками подвода 67 и отвода 68 нагреваемого воздуха, который подключен к испарительным пакетам 69, а последние - с котлом-утилизатором 70 с паросборником 71, соединенным при помощи линии 72 с всасывающими патрубками 42 эжекторов пара 41 технологических линий обезвоживания 1 и 2. Дутьевая камера печи 60 при помощи линии 73 соединена с патрубком отвода нагреваемого воздуха 68, а нагнетатель псевдоожижения 74 напорной линией 75 соединен с патрубком подвода 67 нагреваемого воздуха воздухо-воздушного теплообменника 66. An additional fuel injector 61 is connected to the combustion chamber 58 and a fluidization temperature sensor 62 is installed. In the dome 63 of the furnace 59, a flue gas temperature sensor 64 is installed, connected to the automated process control system 5. The flue gas line 65 is connected to an air-air heat exchanger 66 with supply pipes 67 and of the outlet 68 of heated air, which is connected to the evaporative bags 69, and the latter with a waste heat boiler 70 with a steam collector 71 connected via a line 72 to the suction pipes 42 of the steam ejectors 41 dewatering technological lines I 1 and 2. The blast chamber of the furnace 60 is connected via a line 73 to the outlet pipe of the heated air 68, and the fluidization blower 74 by the pressure line 75 is connected to the pipe port for the supply of heated air 67 of the air-air heat exchanger 66.

Испарительные пакеты 69 при помощи линии 76 соединены с подводящей линией газов 77 электрофильтра 78, содержащего систему сбора и удаления золы 79. Отводящая линия газов 80 электрофильтра 78 соединена с воздухо-воздушным охладителем 81 с отводящим 82 и подводящим 83 патрубками подогреваемого воздуха. Воздухо-воздушный охладитель 81 соединен нисходящей колонной Вентури 84 с циркуляционным кислотным контуром 85. Нисходящая колонна Вентури 84 соединена с восходящей орошаемой колонной 86 с циркуляционным щелочным контуром 87, на котором установлен водо-водяной теплообменник 88. К патрубку подвода нагреваемой воды 89 водо-водяного теплообменника 88 подключен трубопровод технической воды 90, а патрубок отвода нагреваемой воды 91 при помощи трубопровода 92 присоединен к смесителю флокулянта 36. Подводящий 83 патрубок подогреваемого воздуха воздухо-воздушного охладителя 81 соединен с восходящей орошаемой колонной 86, а отводящий 82 - с всасывающей линией 93 дымососа 94 с напорной линией 95. The vaporization bags 69 are connected via a line 76 to the gas supply line 77 of the electrostatic precipitator 78, containing an ash collection and removal system 79. The exhaust gas line 80 of the electrostatic precipitator 78 is connected to an air-air cooler 81 with a discharge 82 and a supply 83 of heated air pipes. The air-air cooler 81 is connected to a venturi 84 downstream column with an acid circulation circuit 85. A venturi 84 column is connected to an upstream irrigation column 86 with an alkaline circulation circuit 87 on which a water-to-water heat exchanger 88 is installed. To the inlet of the heated water supply 89 to the water-water the heat exchanger 88 is connected to the pipeline of industrial water 90, and the pipe for removing heated water 91 is connected to the flocculant mixer 36 via a pipe 92. The inlet 83 of the heated air duct zdushnogo cooler 81 is connected with a rising reflux column 86 and outlet 82 - with a suction line 93 with the exhauster 94 the pressure line 95.

Система работает следующим образом, реализуя при этом заявляемый способ. The system operates as follows, while realizing the claimed method.

Сточная вода поступает на четыре первичных отстойника 1, из которых выделившийся осадок забирают одной насосной станцией осадка 2 с асинхронными электродвигателями 3 и статическими преобразователями частоты 4, связанными с АСУ ТП 5. Wastewater enters four primary sumps 1, from which the sludge is collected by one sludge pumping station 2 with asynchronous electric motors 3 and static frequency converters 4 connected to the industrial control system 5.

Если зольность осадка превышает опытно установленную величину (для каждого типа осадков разная), при которой он без дополнительного топлива гореть не сможет, то по напорному трубопроводу 6 насосной станцией осадка 2 осадок подают в подводящий патрубок 7 гидравлического циклона 8. В последнем, в поле центробежных сил осуществляется отделение части зольной составляющей осадка. Через отводящий патрубок 9 циклона осадок подают в резервуар осадков 10, из которого по всасывающему патрубку 11 забирают насосной станцией осадка 12 с асинхронными электродвигателями 13 и статическими преобразователями частоты 14, связанными с АСУ ТП 5. If the ash content of the sludge exceeds the experimentally established value (for each type of sludge it is different), at which it cannot burn without additional fuel, then sludge 2 is pumped through the pressure pipe 6 to the inlet pipe 7 of the hydraulic cyclone 8. In the latter, in the centrifugal field forces is the separation of part of the ash component of the sediment. Through the outlet pipe 9 of the cyclone, the precipitate is fed into the sediment tank 10, from which the suction pipe 11 is taken up by the sediment pumping station 12 with asynchronous electric motors 13 and static frequency converters 14 connected to the industrial control system 5.

Одновременно на четырех уплотнителях избыточного активного ила 15 происходит его уплотнение и самотечное поступление в резервуар уплотненного ила 16. Из последнего его забирают насосной станцией уплотненного ила 17 с асинхронными электродвигателями 18 и статическими преобразователями частоты 19, связанными с АСУ ТП 5. Simultaneously, on four compactors of excess activated sludge 15, it is compacted and gravity flows into the reservoir of compacted sludge 16. From the latter, it is taken away by a compacted sludge pumping station 17 with asynchronous electric motors 18 and static frequency converters 19, connected with ACS TP 5.

По напорным трубопроводам 20 и 21 соответственно уплотненный ил и осадок подают в резервуар шлама 24, уровень в котором контролируется при помощи уровнемера 25, связанного с АСУ ТП 5. Through pressure pipelines 20 and 21, respectively, compacted sludge and sludge are fed into the sludge tank 24, the level of which is monitored by means of a level gauge 25, connected with ACS TP 5.

На этом этапе с целью первичной стабилизации (снижения пределов колебаний) концентрации, зольности, влагоотдающих свойств осадков и поддержания постоянного уровня в резервуаре шлама при помощи АСУ ТП 5 осуществляют регулирование режимов работы насосных станций 12 и 17 следующим образом. Периодически осуществляют корректировку параметров технологического процесса очистки сточных вод с целью обеспечения требуемой степени их очистки по всем или основным контролируемым ингредиентам. При этом, наряду с другими параметрами (концентрация кислорода, кратность рециркуляции и т.п.), определяют среднесуточные показатели работы насосной установки осадка P1 и среднесуточные показатели работы насосной установки уплотненного избыточного ила Р2.At this stage, with the aim of primary stabilization (reduction of fluctuation limits) of the concentration, ash content, moisture-releasing properties of sediments and maintaining a constant level in the sludge tank using ACS TP 5, the operating modes of pumping stations 12 and 17 are regulated as follows. Periodically, the parameters of the wastewater treatment process are adjusted to ensure the required degree of treatment for all or the main controlled ingredients. At the same time, along with other parameters (oxygen concentration, recirculation ratio, etc.), the daily average performance of the sludge pumping unit P 1 and the daily average performance of the pumping unit of compacted excess sludge P 2 are determined.

В качестве среднесуточных показателей работы P1 насосной станции осадка 2 могут быть выбраны различные варианты:
- работа из условия обеспечения в течение суток заданного уровня осадка в первичных отстойниках 1;
- работа из условия обеспечения в течение суток заданной влажности откачиваемых осадков;
- работа из условия обеспечения в течение суток заданного объема откачки;
- работа из условия обеспечения в течение суток заданной среднесуточной производительности насосной установки осадка и т.п.
As the daily average performance P 1 pumping station sludge 2 can be selected various options:
- work from the condition of providing during the day the specified level of sediment in the primary settlers 1;
- work from the condition of providing during the day the specified humidity of the pumped out sediments;
- work from the conditions of providing during the day the specified pumping volume;
- work from the condition of providing during the day the specified average daily productivity of the sludge pumping unit, etc.

В частности, если в качестве P1 принимают среднесуточную производительность насосной установки осадка

Figure 00000003
то в данном случае она может быть равна 40 м3/ч. При этом забор осадков может происходить из всех отстойников сразу или по очереди из каждого. В данном случае колебания влажности осадка достигают 5%, а зольности - 6%.In particular, if the average daily productivity of the sludge pumping unit is taken as P 1
Figure 00000003
then in this case it can be equal to 40 m 3 / h. In this case, the collection of sediments can occur from all sedimentation tanks immediately or in turn from each. In this case, fluctuations in the moisture content of the sediment reach 5%, and ash content - 6%.

Одним их возможных среднесуточных показателей работы Р2 насосной станцией уплотненного ила 17 является обеспечение среднесуточной производительности насосной установки уплотненного избыточного ила Q сут ср.уи . В данном случае она может быть равна 40 м3/ч, т.е. поступление осадка и уплотненного избыточного ила в резервуар шлама одинаковое. В данном случае колебания влажности уплотненного избыточного ила достигают 0,5%, а зольности - 4%.One of their possible average daily performance indicators P 2 pumped station sludge 17 is to ensure the average daily productivity of the pumping unit compacted excess sludge Q day Wed ui . In this case, it can be equal to 40 m 3 / h, i.e. The flow of sludge and compacted excess sludge into the sludge tank is the same. In this case, moisture fluctuations in the compacted excess sludge reach 0.5%, and ash content - 4%.

Среднесуточные показатели P1 и Р2 определяют на основании анализа баланса веществ в системе очистки воды и обработки осадков. С целью первичной стабилизации параметров шлама и поддержания постоянного его уровня в резервуаре шлама в период между корректировками показатель k = Qос/Qуи, где Qос - производительность насосной установки осадка, Qуи - производительность насосной установки уплотненного избыточного ила, в непрерывном режиме поддерживают постоянными при помощи АСУ ПТ. При этом k = Qос/Qуи = Р12. В данном примере k = Qос/Qуи = 40/40 = 1. Например, если уровень шлама в резервуаре начал повышаться, то путем изменения числа оборотов приводов 18 и 13 производительности насосной установки осадка Qос и производительность насосной установки уплотненного избыточного ила Qуи уменьшают так, чтобы параметр k оставался неизменным, т.е. уменьшают равномерно. Это позволяет параметры шлама, состоящего из осадка и уплотненного избыточного ила, поддерживать в допустимых пределах их колебаний на протяжении всего периода между корректировками технологического процесса. Например, колебания параметров влажности шлама могут составлять от 0 до 7%, зольности - от 0 до 5%.The daily average values of P 1 and P 2 are determined on the basis of the analysis of the balance of substances in the water treatment and precipitation treatment systems. In order to initially stabilize the parameters of the sludge and maintain a constant level in the sludge tank between adjustments, the indicator k = Q os / Q yi , where Q os is the capacity of the sludge pumping unit, Q yi is the capacity of the compacted excess sludge pumping unit, they are continuously supported constant using ACS PT. Moreover, k = Q os / Q yy = P 1 / P 2 . In this example, k = Q os / Q yy = 40/40 = 1. For example, if the level of sludge in the tank began to increase, then by changing the speed of the drives 18 and 13 of the pumping unit sludge capacity Q os and the pumping unit capacity of compacted excess sludge Q yi are reduced so that the parameter k remains unchanged, i.e. reduce evenly. This allows the parameters of the sludge, consisting of sludge and compacted excess sludge, to maintain within the permissible range of their fluctuations throughout the entire period between adjustments to the process. For example, fluctuations in the moisture parameters of sludge can be from 0 to 7%, ash content - from 0 to 5%.

На втором этапе стабилизации параметров шлама - подачи его на центрифугу - система работает в двух режимах: настройки и постоянной работы. At the second stage of stabilization of the sludge parameters - feeding it to a centrifuge - the system operates in two modes: settings and continuous operation.

В режиме настройки системы шлам из резервуара шлама 24 по всасывающему трубопроводу 26 (например, технологической линии обезвоживания 1) забирают вихревым насосом-дозатором 28 с незасоряющейся проточной частью и подают на обезвоживание на центрифугу 47. При этом при помощи расходомера 40 и АСУ ТП 5 определяют гидравлическую нагрузку на центрифугу 47. Посредством регулирования числа оборотов асинхронного электродвигателя 29 (при помощи статического преобразователя частоты 30) насоса-дозатора шлама 28 устанавливают номинальную гидравлическую нагрузку (по расходу) на центрифугу 47. В данном примере она составляет 40 м3/ч шлама. После этого непрерывного регулирования числа оборотов асинхронного электродвигателя 29 не осуществляют. Кроме того, экспериментальным путем (на этапе корректировки параметров технологического процесса очистки сточных вод) определяют оптимальную производительность насоса-дозатора флокулянтов 31 (посредством регулирования числа оборотов его асинхронного электродвигателя 32), при которой обеспечивается доза флокулянтов dфлок, назначаемая из условия обеспечения требуемых показателей обезвоживания шлама. Например, dфлок = 6 кг/т х сух.вещ. (килограмм флокулянта на тонну сухих веществ шлама).In the system setup mode, the sludge from the sludge tank 24 through the suction pipe 26 (for example, the dewatering process line 1) is taken with a vortex dosing pump 28 with a non-clogging flow part and fed to the centrifuge 47 for dehydration. In this case, using a flow meter 40 and ACS TP 5, hydraulic load on the centrifuge 47. By adjusting the speed of the induction motor 29 (using a static frequency converter 30), the sludge metering pump 28 sets the nominal hydraulic manual ultrasonic inspection (by consumption) to centrifuge 47. In this example, it is 40 m 3 / h of sludge. After this continuous adjustment of the speed of the induction motor 29 is not carried out. In addition, experimentally (at the stage of adjusting the parameters of the technological process of wastewater treatment), the optimal performance of the flocculant metering pump 31 is determined (by adjusting the speed of its induction motor 32), at which a dose of flocculants d flocs is provided, which is prescribed from the condition of ensuring the required dehydration rates sludge. For example, d flock = 6 kg / t x dry (kilogram of flocculant per ton of solids sludge).

В режиме последующей постоянной работы регулирование процесса обезвоживания осуществляют посредством центробежно-вихревого насоса-дозатора 28. При этом в случае, например, увеличения концентрации сухих веществ в шламе не происходит увеличения нагрузки на центрифугу 47 по сухому веществу (а следовательно, отклонения работы установки от оптимальной). Последнее достигается тем, что благодаря незасоряемости центробежно-вихревого насоса-дозатора 28, постоянного перепада уровней осадков в центрифуге 47 и резервуаре шлама 24, при повышении концентрации сухих веществ в перекачиваемом шламе (повышение сопротивления в сети и проточной части) происходит ответное снижение производительности центробежно-вихревого насоса-дозатора 28, работающего с постоянным числом оборотов асинхронного электродвигателя 29. При этом произведение концентрации сухих веществ и объема шлама, поступающего на обезвоживание остается практически неизменным. В результате нагрузка на центрифугу по сухому веществу и доза флокулянтов остаются неизменными. In the mode of subsequent continuous operation, the dehydration process is regulated by means of a centrifugal-vortex metering pump 28. In this case, for example, if the concentration of dry substances in the sludge increases, the load on the centrifuge 47 on the dry substance does not increase (and, therefore, the plant operation deviates from optimal ) The latter is achieved by the fact that due to the non-clogging of the centrifugal vortex metering pump 28, the constant difference in precipitation levels in the centrifuge 47 and the sludge tank 24, with an increase in the concentration of dry substances in the pumped sludge (increased resistance in the network and the flow part), the centrifugal a vortex metering pump 28 operating at a constant speed of the induction motor 29. In this case, the product of the concentration of solids and the volume of sludge fed to the dewatering Ivan remained virtually unchanged. As a result, the load on the dry matter centrifuge and the dose of flocculants remain unchanged.

На этом этапе стабилизации разброс параметров шлама снижается, например колебания нагрузки по сухому веществу снижаются до 1%, зольности - до 4%. At this stage of stabilization, the spread in the parameters of the sludge is reduced, for example, fluctuations in the load on dry matter are reduced to 1%, ash content - to 4%.

Приготовление раствора флокулянтов в растворных емкостях 35 осуществляют с предварительным смешением в смесителе 36 непосредственно флокулянта, хранящегося в емкостях 37, и подогретой воды-растворителя. Последняя нагревается до температуры 30oС при помощи водо-водяного теплообменника 88. В результате продолжительность растворения флокулянта снижается в 2-3 раза.The preparation of the flocculant solution in the solution tanks 35 is carried out with preliminary mixing in the mixer 36 directly the flocculant stored in the tanks 37 and heated water-solvent. The latter is heated to a temperature of 30 o With a pressurized water heat exchanger 88. As a result, the duration of dissolution of the flocculant is reduced by 2-3 times.

На третьем этапе стабилизации параметров шлама - обезвоживания его на центрифуге - установка работает следующим образом. Подготовленный и подогретый за счет попутного пара, поступающего при помощи эжектора 41 с паросборника 71 котла-утилизатора 70, шлам подают на центрифугу 47. В последней в поле центробежных сил, образующихся при вращении барабана 48, происходит обезвоживание шлама с выделением фугата и кека. При изменении концентрации кека происходит изменение величины вращающего момента на шнеке, который косвенно определяется с использованием показателей измерителей скоростей вращения ротора 54 и шнека 55. В зависимости от измеренной величины вращающего момента на шнеке и требуемой концентрации обезвоженного шлама корректируют величину регулирования - разницу между скоростями вращения барабана и шнека центрифуги. Последнее осуществляется с применением обратного привода с асинхронным электродвигателем 51 и его статического преобразователя частоты 52. При этом, например, разница между скоростями вращения барабана и шнека центрифуги может непрерывно меняться от 2 до 6 об/мин. At the third stage of stabilization of the parameters of the sludge - dewatering it in a centrifuge - the installation works as follows. The sludge prepared and heated by the steam coming from the steam collector 71 of the waste heat boiler 70 using the ejector 41 is fed to the centrifuge 47. In the latter, the sludge is dehydrated in the field of centrifugal forces generated by the rotation of the drum 48, with the release of the centrate and cake. When the concentration of the cake changes, the torque on the screw changes, which is indirectly determined using the indicators of the rotor 54 and screw 55 speed meters. Depending on the measured value of the torque on the screw and the required concentration of dehydrated sludge, the control value is adjusted — the difference between the drum rotation speeds and auger centrifuge. The latter is carried out using a reverse drive with an induction motor 51 and its static frequency converter 52. In this case, for example, the difference between the rotational speeds of the drum and the centrifuge screw can continuously vary from 2 to 6 rpm.

В результате, обезвоженный шлам - кек - со стабильными свойствами (например, с влажностью 21%) поступает на сжигание. Для этого его высоконапорными насосами обезвоженного шлама 53 (2-х технологических линий обезвоживания - 1 и 2) подают на инжекторы шлама 57 камеры сгорания 58 одной печи 59. Подача от двух технологических линий, например, составляет 1,9 т/ч. В камере сгорания в псевдоожиженном слое песка за счет предварительно нагретого (до 605oС) в воздухо-воздушном теплообменнике 66 воздуха псевдоожижения, подаваемого (объем подачи - 20000 м3/ч) нагнетателем 74, происходит сушка и сжигание шлама. В стабильном режиме выделяющегося тепла достаточно для поддержания горения. В других случаях, недостаток тепла компенсируется подачей в камеру сгорания дополнительного топлива в виде природного газа через инжекторы дополнительного топлива 61. Процесс горения контролируют при помощи измерения температуры псевдоожижения (датчик 62) и температуры уходящих газов (датчик 64). В нормальном режиме температура псевдоожижения равна 760oС, а температура уходящих газов - 870-880oС.As a result, dehydrated sludge - cake - with stable properties (for example, with a moisture content of 21%) goes to incineration. For this, 53 high-pressure pumps of dehydrated sludge (2 technological dewatering lines - 1 and 2) are fed to the sludge injectors 57 of the combustion chamber 58 of one furnace 59. The feed from two technological lines, for example, is 1.9 t / h. In the combustion chamber in the fluidized bed of sand due to pre-heated (up to 605 o C) in the air-air heat exchanger 66 air fluidization supplied (supply volume - 20,000 m 3 / h) by the blower 74, drying and burning of sludge. In a stable mode, the heat generated is sufficient to maintain combustion. In other cases, the lack of heat is compensated by the supply of additional fuel in the form of natural gas to the combustion chamber through the additional fuel injectors 61. The combustion process is controlled by measuring the fluidization temperature (sensor 62) and the temperature of the exhaust gases (sensor 64). In normal mode, the fluidization temperature is 760 o C, and the temperature of the flue gases is 870-880 o C.

Утилизацию тепла уходящих газов осуществляют в воздухо-воздушном теплообменнике 66 и при помощи испарительных пакетов 69, подключенных к котлу-утилизатору 70 с паросборником 71. В результате их температура снижают до 250oС.Utilization of the heat of the exhaust gases is carried out in an air-air heat exchanger 66 and with the help of evaporation bags 69 connected to a waste heat boiler 70 with a steam collector 71. As a result, their temperature is reduced to 250 o C.

Очистку уходящих газов от золы осуществляют в электрофильтре 78. Золу отводят из системы через систему сбора и удаления золы 79. Purification of the exhaust gases from the ash is carried out in an electrostatic precipitator 78. The ash is removed from the system through the ash collection and removal system 79.

После удаления золы, перед подачей их на нисходящую колонну Вентури 84, осуществляют дальнейшее снижение температуры уходящих газов в воздухо-воздушном охладителе 81. Уходящие газы в колоне 84 орошают кислым раствором при помощи циркуляционного кислотного контура 85, в результате чего их температура снижается до 65oС.After removing the ash, before feeding them to the venturi 84 downstream column, the temperature of the flue gases in the air-air cooler 81 is further reduced. The flue gases in the column 84 are irrigated with an acid solution using an acid circulation loop 85, as a result of which their temperature drops to 65 o FROM.

Дальнейшая очистка уходящих газов осуществляется в восходящей орошаемой колонне 86 с циркуляционным щелочным контуром 87, на котором установлен водо-водяной теплообменник 88. При помощи последнего нагревают техническую воду с 5 до 30oС для приготовления раствора флокулянта, которая по трубопроводу 92 подается на смеситель флокулянта 36.Further purification of the flue gases is carried out in an ascending irrigated column 86 with a circulating alkaline circuit 87, on which a water-water heat exchanger 88 is installed. Using the latter, process water is heated from 5 to 30 o С to prepare a flocculant solution, which is supplied through a pipe 92 to the flocculant mixer 36.

Перед подачей очищенных уходящих газов при помощи дымососа 94 в дымовую трубу их направляют на воздухо-воздушный охладитель 81. Before the supply of purified exhaust gases by means of a smoke exhauster 94 into the chimney, they are directed to an air-air cooler 81.

Таким образом, предлагаемый способ и система для его реализации объединены единым изобретательским замыслом и при реализации позволяют повысить экологическую защиту города от складируемых осадков сточных вод. Thus, the proposed method and system for its implementation are united by a single inventive concept and, when implemented, can improve the environmental protection of the city from stored sewage sludge.

Claims (3)

1. Система для утилизации шлама сточных вод, включающая следующие блоки: - (а) обезвоживания, включающий по меньшей мере одну технологическую линию обезвоживания, содержащую насос-дозатор шлама с приводом, всасывающим трубопроводом, на котором установлен датчик концентрации, и напорным трубопроводом, соединенным с подающим трубопроводом шлама, на котором установлен расходомер шлама и эжектор пара с всасывающим патрубком, насос-дозатор флокулянта с приводом, с всасывающим трубопроводом, соединенным с растворными емкостями раствора флокулянта, которые через смеситель флокулянта соединены с емкостью флокулянта и трубопроводом технической воды, с напорным трубопроводом раствора флокулянта и расходомером раствора флокулянта, центрифугу с барабаном, шнеком, главным приводом для вращения барабана, обратным приводом для изменения относительной скорости вращения шнека и барабана, измерителями скоростей вращения ротора и шнека, высоконапорный насос обезвоженного шлама с напорным трубопроводом, при этом подающий трубопровод шлама и напорный трубопровод раствора флокулянта соединены с центрифугой, а обратный привод центрифуги выполнен в виде частотно-регулируемого электропривода по схеме "преобразователь частоты - асинхронный двигатель", включающий асинхронный электродвигатель и статический преобразователь частоты; (б) сушки и сжигания, включающий по меньшей мере одну технологическую линию сушки и сжигания, содержащую печь с дутьевой камерой, куполом, линией уходящих газов, камерой сгорания, по меньшей мере одним инжектором шлама, по меньшей мере одним инжектором дополнительного топлива в виде природного газа, датчиком температуры псевдоожижения, установленными в камере сгорания, датчиком температуры уходящих газов, установленным на линии уходящих газов, нагнетатель псевдоожижения с всасывающей и напорной линиями, последовательно установленные воздухо-воздушный теплообменник с патрубками подвода и отвода нагреваемого воздуха и испарительные пакеты, соединенные с котлом-утилизатором, соединенным с паросборником, при этом линия уходящих газов соединена с воздухо-воздушным теплообменником с патрубками подвода и отвода нагреваемого воздуха, дутьевая камера печи соединена с патрубком отвода, а нагнетательная линия нагнетателя псевдоожижения подключена к патрубку подвода нагреваемого воздуха воздухо-воздушного теплообменника, паросборник котла-утилизатора соединен с всасывающим патрубком эжектора пара; (в) удаления золы из уходящих газов, включающий по меньшей мере одну технологическую линию удаления золы из уходящих газов, содержащую электрофильтр с подводящей и отводящей линиями газов, систему сбора и удаления золы, при этом подводящая линия газов соединена с испарительными пакетами; (г) очистки дымовых газов, включающий по меньшей мере одну технологическую линию очистки дымовых газов, содержащую последовательно установленные воздухо-воздушный охладитель с подводящим и отводящим патрубком подогреваемого воздуха, нисходящую колонну Вентури с циркуляционным кислотным контуром и восходящую орошаемую колонну с циркуляционным щелочным контуром, дымососом с всасывающей и напорной линиями, при этом всасывающая линия дымососа соединена с отводящим патрубком подогреваемого воздуха, восходящая орошаемая колонна - с подводящим патрубком воздухо-воздушного охладителя, отличающаяся тем, что система дополнительно снабжена водо-водяным теплообменником с патрубками подвода и отвода нагреваемой воды, установленным на циркуляционном щелочном контуре, при этом трубопровод технической воды присоединен к патрубку подвода нагреваемой воды, а патрубок отвода нагреваемой воды присоединен к смесителю флокулянта, установка дополнительно снабжена автоматизированной системой управления технологическим процессом (АСУ ТП), блоком (1) - подготовки к обезвоживанию шлама, установленным перед блоком (а) и включающим первичные отстойники по меньшей мере с одной насосной станцией осадка с приводом, всасывающим и напорным трубопроводами, уплотнители избыточного активного ила с резервуаром и насосной станцией уплотненного ила с приводом, всасывающим и напорным трубопроводами, резервуар шлама, технологические линии обезвоживания дополнительно снабжены измерителем температуры шлама, при этом напорные трубопроводы насосной станции осадка и напорные трубопроводы насосной станции уплотненного ила соединены с резервуаром шлама, кроме того, приводы насосной станции осадка, уплотненного избыточного ила, насосов-дозаторов шлама и флокулянтов выполнены в виде частотно-регулируемого электропривода по схеме "преобразователь частоты - асинхронный двигатель", включающие асинхронные электродвигатели и статические преобразователи частоты, которые вместе с датчиком концентрации, измерителем температуры, расходомером шлама, датчиком температуры уходящих газов, датчиком температуры псевдоожижения связаны с АСУ ТП. 1. A system for the disposal of sewage sludge, comprising the following units: - (a) dewatering, comprising at least one dewatering process line, comprising a sludge metering pump with a drive, a suction pipe on which a concentration sensor is installed, and a pressure pipe connected with a sludge supply pipe, on which a sludge flow meter and a steam ejector with a suction pipe are installed, a flocculant metering pump with a drive, with a suction pipe connected to the solution tanks of the flock yantes, which are connected through a flocculant mixer to a flocculant tank and a process water pipe, to a flocculant solution pressure line and a flocculant solution flow meter, a centrifuge with a drum, a screw, a main drive for rotating the drum, a reverse drive for changing the relative speed of rotation of the screw and drum, speed meters rotor and screw rotations, a high-pressure pump of dehydrated sludge with a pressure pipe, while the feed pipe of the sludge and the pressure pipe of the flocculant solution connected to a centrifuge, and the centrifuge's reverse drive is made in the form of a frequency-controlled electric drive according to the "frequency converter - asynchronous motor" scheme, including an asynchronous electric motor and a static frequency converter; (b) drying and burning, including at least one drying and burning process line, comprising a furnace with a blast chamber, a dome, a flue gas line, a combustion chamber, at least one sludge injector, at least one additional fuel injector in the form of natural gas, a fluidization temperature sensor installed in the combustion chamber, a flue gas temperature sensor installed on the flue gas line, a fluidization supercharger with suction and pressure lines, sequentially installed in air-air heat exchanger with pipes for supplying and discharging heated air and evaporation bags connected to a recovery boiler connected to a steam collector, while the flue gas line is connected to air-air heat exchangers with pipes for supplying and discharging heated air, the blast chamber of the furnace is connected to the pipe outlet, and the discharge line of the fluidization blower is connected to the pipe for supplying heated air to the air-air heat exchanger, the steam collector of the recovery boiler is connected to the suction m steam ejector nozzle; (c) removing ash from the exhaust gases, comprising at least one exhaust gas ash removal process line comprising an electrostatic precipitator with an inlet and outlet gas line, an ash collection and removal system, wherein the inlet gas line is connected to vaporization bags; (d) flue gas purification, including at least one flue gas purification processing line, comprising a sequentially installed air-air cooler with a supply and exhaust pipe of heated air, a descending venturi column with a circulating acid circuit and an ascending irrigated column with a circulating alkaline circuit, a smoke exhauster with suction and pressure lines, while the suction line of the exhaust fan is connected to the outlet pipe of the heated air, the ascending irrigated column is connected to an air-air cooler connecting pipe, characterized in that the system is additionally equipped with a water-to-water heat exchanger with heated water supply and drain pipes installed on a circulating alkaline circuit, while the process water pipe is connected to the heated water supply pipe and the heated water pipe is connected to the flocculant mixer, the installation is additionally equipped with an automated process control system (ACS TP), unit (1) - preparation for sludge dehydration a, installed in front of block (a) and including primary sedimentation tanks with at least one sludge pump station with a drive, suction and pressure pipes, excess activated sludge compactors with a tank and a compressed sludge pump station with a drive, suction and pressure pipes, sludge tank, the dewatering technological lines are additionally equipped with a sludge temperature meter, while the pressure pipes of the sludge pumping station and the pressure pipes of the compacted sludge pumping station are connected with a sludge tank, in addition, sludge pumping station, compacted excess sludge drives, sludge metering pumps and flocculants are made in the form of a frequency-controlled electric drive according to the "frequency converter - asynchronous motor" scheme, including asynchronous electric motors and static frequency converters, which together with a concentration sensor, a temperature meter, a sludge flow meter, a flue gas temperature sensor, a fluidization temperature sensor are connected to the industrial control system. 2. Система для утилизации шлама сточных вод по п.1, отличающаяся тем, что насос-дозатор шлама выполнен в виде центробежно-вихревого насоса с незасоряемой шламами проточной частью, а в резервуаре шлама установлен уровнемер, связанный с АСУ ТП. 2. The system for the disposal of sewage sludge according to claim 1, characterized in that the sludge metering pump is made in the form of a centrifugal vortex pump with a non-clogged sludge flow part, and a level meter connected to the industrial control system is installed in the sludge tank. 3. Система для утилизации шлама сточных вод по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что установка дополнительно снабжена гидравлическим циклоном с подводящим и отводящим патрубками, резервуаром осадка, дополнительной насосной станцией осадка с всасывающим и напорным трубопроводами и с приводом в виде частотно-регулируемого электропривода по схеме "преобразователь частоты - асинхронный двигатель", включающий асинхронный электродвигатель и статический преобразователь частоты, при этом всасывающий трубопровод дополнительной насосной станции осадка соединен с резервуаром осадков, а напорный - с резервуаром шлама, напорный патрубок насосной станции осадка - с подводящим патрубком гидравлического циклона, отводящий патрубок - с резервуаром осадков, кроме того, преобразователи частоты питания электродвигателей дополнительной насосной станции осадка связаны с АСУ ТП. 3. A system for the disposal of sewage sludge according to claims 1 and 2, characterized in that the installation is additionally equipped with a hydraulic cyclone with inlet and outlet pipes, a sludge tank, an additional sludge pumping station with suction and pressure pipes and with a drive in the form of a frequency-controlled electric drive according to the scheme "frequency converter - asynchronous motor", comprising an asynchronous electric motor and a static frequency converter, while the suction pipe of the additional pump station siege it is connected to the sludge tank, and the pressure head to the sludge tank, the pressure head pipe of the sludge pumping station to the inlet pipe of the hydraulic cyclone, the discharge pipe to the sludge tank, in addition, the frequency converters of the electric motors of the additional sludge pumping station are connected to the automatic process control system.
RU2001118763A 2001-06-29 2001-06-29 System of sewage water sludge utilization RU2198141C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001118763A RU2198141C1 (en) 2001-06-29 2001-06-29 System of sewage water sludge utilization

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001118763A RU2198141C1 (en) 2001-06-29 2001-06-29 System of sewage water sludge utilization

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2198141C1 true RU2198141C1 (en) 2003-02-10

Family

ID=20251505

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001118763A RU2198141C1 (en) 2001-06-29 2001-06-29 System of sewage water sludge utilization

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2198141C1 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2494979C1 (en) * 2012-07-17 2013-10-10 Общество с ограниченной ответственностью "Компания Нью Текнолоджис Плюс" Method of preparing sediment of public utility sewage to processing
RU2555047C2 (en) * 2009-11-23 2015-07-10 Дегремон Method and installation for dough drying, in particular deposit from treatment station
CN106396335A (en) * 2016-11-28 2017-02-15 中冶华天工程技术有限公司 Solar thermal drying and sintering combined municipal sludge disposal system
RU2699119C1 (en) * 2019-01-21 2019-09-03 Государственное Унитарное Предприятие "Водоканал Санкт-Петербурга" Waste redistribution unit
RU2718563C1 (en) * 2019-09-26 2020-04-08 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Сибирский федеральный научный центр агробиотехнологий Российской академии наук (СФНЦА РАН) Method for thermal disinfection and utilization of infected organo-containing wastes in different aggregate states
CN111678152A (en) * 2020-06-29 2020-09-18 山东龙之源节能环保科技有限公司 Indirect sludge drying and incinerating system and drying and incinerating method thereof

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Отведение и очистка сточных вод Санкт-Петербурга. - Санкт-Петербург: Стройиздат, 1999, с. 249, 259, 350-356, 378-387. *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2555047C2 (en) * 2009-11-23 2015-07-10 Дегремон Method and installation for dough drying, in particular deposit from treatment station
RU2494979C1 (en) * 2012-07-17 2013-10-10 Общество с ограниченной ответственностью "Компания Нью Текнолоджис Плюс" Method of preparing sediment of public utility sewage to processing
CN106396335A (en) * 2016-11-28 2017-02-15 中冶华天工程技术有限公司 Solar thermal drying and sintering combined municipal sludge disposal system
RU2699119C1 (en) * 2019-01-21 2019-09-03 Государственное Унитарное Предприятие "Водоканал Санкт-Петербурга" Waste redistribution unit
RU2718563C1 (en) * 2019-09-26 2020-04-08 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Сибирский федеральный научный центр агробиотехнологий Российской академии наук (СФНЦА РАН) Method for thermal disinfection and utilization of infected organo-containing wastes in different aggregate states
CN111678152A (en) * 2020-06-29 2020-09-18 山东龙之源节能环保科技有限公司 Indirect sludge drying and incinerating system and drying and incinerating method thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101151121B1 (en) Organic waste disposal facility and method of disposal
JP6639330B2 (en) Dehydration system and dehydration method
US5507946A (en) Apparatus for wastewater treatment
CA2584756A1 (en) Method and apparatus for the treatment of byproducts from ethanol and spirits production
JP4577911B2 (en) Animal and vegetable oil waste liquid recycling system
CN107651817A (en) Oil-containing dross sludge treating system and technique
CN103373801A (en) Continuous dehydrating method and device for explosive production wastewater and sludge
RU2198141C1 (en) System of sewage water sludge utilization
CN102372410A (en) Method for sludge dehydration and drying
CN112456755A (en) Wastewater sludge reduction treatment system
CN111423097A (en) Biomass quality-based utilization system and method based on hydrothermal technology
CN111517398A (en) Zero discharge system of flue gas desulfurization waste water
CN106007334A (en) Water purification plant sludge treatment system and treatment method thereof
CN115448570A (en) Fly ash leachate sludge treatment system
CN215828549U (en) Intelligent zero-emission system for mine water
CN211226687U (en) Treatment system for oily wastewater
CN106007137A (en) Electroplating wastewater treatment device and method
CN207762921U (en) Leachate recycle device
JPS58112092A (en) Treatment of excretion
JP7471252B2 (en) Sludge treatment equipment and sludge treatment method
CN205907168U (en) Sludge treatment system of water treatment plant
JP6309883B2 (en) Sludge dewatering treatment method and sludge dewatering treatment system
CN216662613U (en) Low concentration yeast fermentation industrial wastewater treatment system
CN214735178U (en) Leachate treatment system for garbage transfer station
CN217498752U (en) Treatment device for esterification water and polymerization water in polyester resin production process

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20160630