RU2505587C1 - Способ переработки обезвоженных илов очистных сооружений в топливные брикеты в форме цилиндров - Google Patents
Способ переработки обезвоженных илов очистных сооружений в топливные брикеты в форме цилиндров Download PDFInfo
- Publication number
- RU2505587C1 RU2505587C1 RU2012149903/04A RU2012149903A RU2505587C1 RU 2505587 C1 RU2505587 C1 RU 2505587C1 RU 2012149903/04 A RU2012149903/04 A RU 2012149903/04A RU 2012149903 A RU2012149903 A RU 2012149903A RU 2505587 C1 RU2505587 C1 RU 2505587C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sludge
- treatment plants
- fuel
- waste water
- water treatment
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
- Y02E50/10—Biofuels, e.g. bio-diesel
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
- Y02E50/30—Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel
Landscapes
- Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)
Abstract
Изобретение относится к технологии производства формованного твердого топлива на основе обезвоженных илов очистных сооружений осадков городских сточных вод (ОСВ) и может быть использовано для коммунально-бытовых нужд, а также в промышленности в котлах твердотопливных котельных, при этом частично решается проблема снижения загрязнения окружающей среды отходами. Способ переработки обезвоженных илов очистных сооружений в топливные брикеты в форме цилиндров включает дозирование и перемешивание в смесителе твердых компонентов, илов очистных сооружений, формование смеси и последующую сушку формованного топлива в виде брикетов, отличается тем, что после смешивания в смесителе подготовленную массу подают в специальный роторно-пульсационпый аппарат, где смесь под давлением 15÷20 МПа подвергают механоактивации, гомогенизации и реструктуризации, далее выдерживают в течение 2÷3-х часов, после чего обогащают иефтешламом и подают в формовочный экструдер, при этом для смешения используют илы очистных сооружений с содержанием воды 55÷25 мас.%. Сушат брикеты при 70÷80°С в течение 30÷50 минут или при комнатной температуре 2÷3 суток до влажности 17÷22%, при этом формованное топливо содержит, мас.%: измельченные твердые компоненты, содержащие древесные, растительные отходы, торф, угольную мелочь - 40÷70%; нефтешлам - 5÷6%; илы очистных сооружений - остальное. Технический результат - формованное топливо обладает высокой механической прочностью, позволяющей снизить затраты на его хранение, погрузку, разгрузку и транспортировку. 1 ил., 1 табл.
Description
Изобретение относится к технологии производства формованного (брикетированного, экструдированного) твердого топлива на основе обезвоженных илов очистных сооружений осадков городских сточных вод (ОСВ), которое может быть использовано для коммунально-бытовых нужд, а также в промышленности в котлах твердотопливных котельных как альтернатива дровам, бурым углям, торфу и сланцам, при этом частично решается проблема снижения загрязнения окружающей среды отходами.
Известны технические решения по использованию обезвоженных илов очистных сооружений в качестве топлива, например, патент RU №2130047 «Топливный брикет и способ его получения» (кл. C10L 5/02, C10L 5/44, C10L 5/12, C10L 5/14), включающий смешение измельченных твердых отходов и обезвоженного активного ила со связующим на основе отходов нефтеперерабатывающего производства - нефтешлама, брикетирование смеси и их последующую сушку.
За прототип предлагаемого технического решения принят способ получения формованного топлива, изложенный в патенте RU №2131449 «Формованное топливо и способ его получения» (кл. C10L 5/14, C10L 5/44, C10L 5/46, C10L 5/48). Способ включает смешение сгущенных илов очистных сооружений и измельченного твердого топлива, формование смеси и последующую сушку формовок, при этом используют илы очистных сооружений с содержанием воды 70÷80 мас.%, формуют смесь при давлении 0,1÷25 МПа и сушат формовки при 50÷180°C в течение 1,5÷0,4 ч или при температуре окружающей среды 5÷30 ч, при этом формованное топливо содержит, мас.%: илов очистных сооружений с содержанием воды 5÷14% - 13÷38% и измельченное твердое топливо - остальное.
Задачей предлагаемого технического решения является получение формованного твердого топлива с более высокой теплотворной способностью, а также повышенной механической прочностью.
Поставленная задача решается за счет того, что проводится поэтапная переработка сырья на основе сгущенных илов очистных сооружений, включающая измельчение частиц с гомогенизацией получаемой массы; обеззараживание исходного сырья и получение формованного топлива с повышенной теплотворной способностью и механической прочностью, включающая дозирование и перемешивание измельченных твердых компонентов (древесные, растительные отходы, торф, угольная мелочь), нефтешлама и илов очистных сооружений, формование смеси и последующую сушку формованного топлива в виде брикетов, при этом после смешивания в смесителе подготовленная масса подается в специальный роторно-пульсационный аппарат, где смесь под давлением 15÷20 МПа подвергается механоактивации, гомогенизации и реструктуризации, выдержке в течение 2÷3-х часов, после чего формовочную смесь обогащают нефтешламом и подают в формовочный экструдер, при этом для смешения используют илы очистных сооружений с содержанием воды 55÷25 мас.%, и сушат формовки при 70÷80°C в течение 30÷50 минут или при комнатной температуре 2-3 суток до влажности 17÷22%, при этом формованное топливо содержит, мас.%: измельченные твердые компоненты, содержащие древесные, растительные отходы, торф, угольную мелочь - 40÷70%, нефтешлам - 5÷6%, илы очистных сооружений - остальное.
Формование смеси происходит в выходном мундштуке экструдера в виде цилиндров длиной 100÷170 мм.
Основой переработки текучих и вязкотекучих сред является кавитация, которая инициируется в потоках посредством применения роторно-пульсационных аппаратов и выполняет две функции: измельчение частиц с гомогенизацией получаемой массы и обеззараживание исходного сырья.
Отрицательный перепад давлений вызывает разрыв текучих сред и появление кавитационных каверн, которые несут в себе энергию «гидроудара». Эти каверны малостабильны и их схлопывание высвобождает энергию малых объемов. При этом в конечной стадии схлопывания температура и давление столь велики, что в среде происходит разрушение с возникновением ударной волны.
Ширина фронта ударной волны сопоставима с размерами больших молекул, молекулярных конгломератов и микроорганизмов. Эффективность этого процесса определяется перепадом гидродинамических величин в ударной волне, шириной фронта и свойствами объектов воздействия.
В результате кавитационных процессов происходит реструктуризация: разрушение микрочастиц (в том числе и яиц гильментинов) и капилярнопористой структуры материала с высвобождением из нее связанной воды и с переводом ее в несвязанную, что приводит к увеличению пластичности вязкотекучих свойств исходного материала с одновременной его гомогенизацией.
Воздействие ударной волны испытывают на себе все компоненты материала, в том числе жиры, углеводороды, минеральная часть и т.п. Это приводит к разрушению исходного материала и образованию нового материала со свойствами, существенно отличающимися от первоначальных.
Смешанная масса без добавки масел подается в гомогенизатор, где она претерпевает ударно-сдвиговые нагрузки. В результате этих нагрузок (механоактивации) содержащиеся в торфе гуминовые кислоты переходят в водорастворимую фазу, которые начинают активно взаимодействовать с тяжелыми металлами, переводя их в безопасные соли. Для лучшего прохождения этих процессов, механоактивированная масса должна пройти выдержку в течение 2÷3 часов. После этого в нее вводится маслоотработка и проводится формовка топлива.
При формовании некоторая часть влаги отжимается в межфланцевом зазоре мундштука и корпуса экструдера. При этом выходная влажность формуемого брикета становится меньше на 5÷7% по отношению к исходной. Далее масса, имеющая в своем составе от 40 до 60% твердого наполнителя (древесные опилки, шелуха семечек, перья и т.п.), укладывается на сушильные лотки или на конвейер проходной сушилки. Температура сушки - 70÷80°С, время сушки - 30÷50 минут при интенсивном продувании теплым воздухом. Сформованные брикеты могут сушиться и на открытых продуваемых площадках, защищенных от дождя. Остаточная влажность при этом достигает средней равновесной влаги в течение двух-трех суток и составляет 17÷22% (в зависимости от региона), а внесенные отработанные масла (нефтешлам) придают гидрофобные свойства брикетам и угнетают рост споровых грибов и плесени. Форма и размеры брикета определяются выходным мундштуком экструдера и могут быть круглого и многогранного сечения, с центральным отверстием и без него.
В таблице приведены примеры составов композитной смеси топливных брикетов и их технические параметры. Подготовленная формовочная композитная масса по рецептуре, указанной в таблице, легко экструдируется в шнековом прессе в топливные брикеты с максимальной производительностью.
Для сжигания в топках котельных разработчик рекомендует состав брикетов №4, при отсутствии отсевов каменноугольной мелочи и пыли возможна замена на молотый шлак каменного угля, что повысит эффективность сгорания брикетов, сравняет их теплотворную способность с каменным углем, снизит выбросы в атмосферу и повысит энергетическую эффективность. После просушки путем обдува теплым воздухом в течение 2 суток - брикеты готовы для упаковки и перевозки на поддонах или в мешках.
На фиг.1 приведены фотографии топливных брикетов, изготовленных из композитных смесей на основе торфа, илов и опилок.
Пример
Используют следующие компоненты, измельченные до максимального размера 0÷6 мм (допускаются отдельные включения (10÷15 мм) в количестве до 10% от общей массы): торф (низовой влажный) - 20,5 мас.%, опил древесный (сухой) - 44,0 мас.%, ил очистных сооружений (влажный) - 30,0 мас.%, перемешивают в смесителе принудительного типа с получением однородной массы, с доведением влаги до 35%.
После смешивания в смесителе подготовленная масса подается транспортером в загрузочную воронку специального роторно-пульсационного аппарата, в котором при давлении 15-20 МПа происходит ее гомогенизация. Смешанная масса претерпевает ударно-сдвиговые нагрузки приводящие к изменению структуры сырьевой массы.. Механоактивированная масса выдерживается в течение 2÷3 часов, после чего в нее вводится нефтешлам (отработка жидкая) в количестве - 5,5 мас.% и, далее, проводятся уплотнение и формование в выходном мундштуке экструдера в виде цилиндров наружным диаметром 42 мм, внутренним - 8 мм и длиной 100÷170 мм. При формовании часть влаги отжимается в межфланцевом зазоре мундштука и корпуса экструдера, выходная влажность формуемого брикета становится меньше на 5-7% по отношению к исходной. Отформованные брикеты укладываются на сушильные лотки на открытую продуваемую площадку в теплое время года (или закрытую площадку в зимнее время) и сушатся до влажности не более 22%. Температура сушки плюс 16÷22°C. Полученный брикет обладает следующими свойствами: влажность 22,0%, плотность после формования 1,11 г/см3, плотность после сушки в течение суток 0,84 г/см3, теплотворная способность 5600 ккал/кг, прочность на сжатие около 10 кг/см2.
Формованное топливо в виде брикетов предназначено для слоевого сжигания в котлах твердотопливных котельных как альтернатива дровам, бурым углям, торфу и сланцам, при этом теплотворная способность достигает значения от 5000 ккал/кг до 5600 ккал/кг.
Формованное топливо может подвергаться газификации для получения синтез-газа и углеродного остатка.
Формованное топливо обладает высокой механической прочностью, позволяющей снизить затраты на его хранение, погрузку, разгрузку и транспортировку.
Claims (1)
- Способ переработки обезвоженных илов очистных сооружений в топливные брикеты в форме цилиндров, включающий дозирование и перемешивание в смесителе твердых компонентов, илов очистных сооружений, формование смеси и последующую сушку формованного топлива в виде брикетов, отличающийся тем, что после смешивания в смесителе подготовленную массу подают в специальный роторно-пульсационный аппарат, где смесь под давлением 15÷20 MПa подвергают механоактивации, гомогенизации и реструктуризации, далее выдерживают в течение 2÷3 ч, после чего обогащают нефтешламом и подают в формовочный экструдер, при этом для смешения используют илы очистных сооружений с содержанием воды 55÷25 мас.%, и сушат брикеты при 70÷80°С в течение 30÷50 мин или при комнатной температуре 2÷3 суток до влажности 17÷22%, при этом формованное топливо содержит, мас.%:
измельченные твердые компоненты, содержащие древесные, растительные отходы, торф, угольную мелочь 40÷70 нефтешлам 5÷6 илы очистных сооружений остальное
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012149903/04A RU2505587C1 (ru) | 2012-11-23 | 2012-11-23 | Способ переработки обезвоженных илов очистных сооружений в топливные брикеты в форме цилиндров |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012149903/04A RU2505587C1 (ru) | 2012-11-23 | 2012-11-23 | Способ переработки обезвоженных илов очистных сооружений в топливные брикеты в форме цилиндров |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2505587C1 true RU2505587C1 (ru) | 2014-01-27 |
Family
ID=49957712
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012149903/04A RU2505587C1 (ru) | 2012-11-23 | 2012-11-23 | Способ переработки обезвоженных илов очистных сооружений в топливные брикеты в форме цилиндров |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2505587C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP4257559A1 (en) * | 2022-04-05 | 2023-10-11 | EKO d.o.o. Krsko | A process for producing biofuel from wastewater treatment sludge |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2130047C1 (ru) * | 1998-04-06 | 1999-05-10 | Лурий Валерий Григорьевич | Топливный брикет и способ его получения |
RU2131449C1 (ru) * | 1998-06-15 | 1999-06-10 | Лурий Валерий Григорьевич | Формованное топливо и способ его получения |
US6692544B1 (en) * | 2000-04-12 | 2004-02-17 | Ecosystems Projects, Llc | Municipal waste briquetting system and method of filling land |
RU2246530C1 (ru) * | 2003-10-02 | 2005-02-20 | Лурий Валерий Григорьевич | Углеродсодержащие формовки и способ их изготовления |
-
2012
- 2012-11-23 RU RU2012149903/04A patent/RU2505587C1/ru active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2130047C1 (ru) * | 1998-04-06 | 1999-05-10 | Лурий Валерий Григорьевич | Топливный брикет и способ его получения |
RU2131449C1 (ru) * | 1998-06-15 | 1999-06-10 | Лурий Валерий Григорьевич | Формованное топливо и способ его получения |
US6692544B1 (en) * | 2000-04-12 | 2004-02-17 | Ecosystems Projects, Llc | Municipal waste briquetting system and method of filling land |
RU2246530C1 (ru) * | 2003-10-02 | 2005-02-20 | Лурий Валерий Григорьевич | Углеродсодержащие формовки и способ их изготовления |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP4257559A1 (en) * | 2022-04-05 | 2023-10-11 | EKO d.o.o. Krsko | A process for producing biofuel from wastewater treatment sludge |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101024447B1 (ko) | 미생물제재를 이용한 유기성 폐기물의 고형연료 제조방법 | |
KR101539224B1 (ko) | 바이오메스 고형연료의 제조방법 | |
US9102887B2 (en) | Pellets and processes therefor | |
KR101371884B1 (ko) | 바이오매스 원료를 이용한 고체 연료의 제조 방법 및 이로부터 제조된 고체 연료 | |
KR101293642B1 (ko) | 하수 슬러지를 이용한 고형연료 및 그의 제조방법 | |
KR20110005100A (ko) | 고체연료의 제조방법 | |
JP6161242B2 (ja) | 混合燃料の製造方法 | |
Olugbade et al. | Fuel developed from rice bran briquettes and palm kernel shells | |
RU2326900C1 (ru) | Способ переработки органических углеродсодержащих отходов и углеродсодержащие формовки | |
RU2413755C1 (ru) | Топливный элемент - брикет, гранула | |
RU2505587C1 (ru) | Способ переработки обезвоженных илов очистных сооружений в топливные брикеты в форме цилиндров | |
KR101042619B1 (ko) | 음식물쓰레기를 이용한 압축성형 숯연료 제조방법 | |
WO2010070328A1 (en) | Fuel product and process | |
EP1837390A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Aufbereitung von Rohholz o. dgl. Brenngut | |
JP6243982B2 (ja) | 混合燃料用の成型物の製造方法 | |
CN101781594A (zh) | 一种将固体垃圾转变为燃料或能量的方法及装置 | |
RU2402598C1 (ru) | Способ получения твердого биотоплива из древесного сыпучего сырья | |
US20100146848A1 (en) | Fuel formed of cellulosic and biosolid materials | |
ES2559553B1 (es) | Procedimiento para la fabricación de briquetas de espuma de poliuretano flexible con látex o viscoelástica | |
CN101798541A (zh) | 农作废弃物转化为固态燃料的生成方法及所制成的固态燃料 | |
JP6283724B2 (ja) | 混合燃料の製造方法 | |
JP6283727B2 (ja) | 混合燃料の製造方法 | |
RU137289U1 (ru) | Технологическая линия по производству лигно-гелевых топливных гранул | |
RU2723938C1 (ru) | Способ получения высококалорийных топливных пеллет из органического сырья с ежегодным возобновлением | |
RU2492158C1 (ru) | Способ переработки сортированных бытовых отходов в топливные брикеты |