УЗЕЛ ОСУШЕНИЯ ОСАДКА СТОЧНЫХ ВОД С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ВОЗДУХОПОДОГРЕВАТЕЛЯ

АННОТАЦИЯ

В статье представлено описание узла осушения осадка сточных вод за счёт подогретого в воздухоподогревателе парового котла воздуха. Актуальность темы обусловлена необходимостью повышения энергетической эффективности установок для утилизации осадка сточных вод. Накопление же осадков в окружающей среде на полигонах создает трудноразрешимую экологическую проблему. Предлагаемая схема использования горячего воздуха после воздухоподогревателя котла для осушения осадка сточных вод значительно снижает энергетические затраты на эксплуатацию установок осушения осадка сточных вод.

ABSTRACT

The article presents a description of the sewage sludge drainage unit due to the air heated in the air heater of the steam boiler. The relevance of the topic is due to the need to increase the energy efficiency of installations for the disposal of sewage sludge. The proposed scheme for using hot air after the boiler air heater to drain sewage sludge significantly reduces the energy costs of operating wastewater sludge drainage plants.

Ключевые слова: осадок сточных вод, воздухоподогреватель парового котла, энергетическая эффективность.

Keywords: sewage sludge, steam boiler air heater, energy efficiency.

Осадки образуются при обработке практически любых сточных вод. Обработка осадка сточных вод является одной из наиболее технологически сложной и энергоемкой технологией [1, 2]. Технологический цикл обработки осадка сточных вод состоит из следующих стадий: кондиционирование и обезвоживание осадков; подготовка осадков к дальнейшей переработке (обеззараживание, сушка, окускование и др.); собственно, переработка (утилизация, уничтожение, накопление и др.); использование высвобождающихся осадков воды и многое другое. Если учесть, что усредненная величина объема всех образующихся осадков от очистки канализационных стоков составляет около 10% от их объема, а осадки имеют весьма разнообразный состав, то можно представить сложность проблем их переработки. Общепринято, что стоимость установки для обработки осадков составляет 50 -70% стоимости всего очистного комплекса. Накопление же осадков в окружающей среде на полигонах создает трудноразрешимую экологическую проблему.

Отдельно стоящая за пределами города установка утилизации осадка сточных вод может быть очень дорогостоящей, так как увеличиваются затраты на транспортировку илового осадка, затраты на энергоснабжение, на использование природного газа.

Реализация проектов со строительством отдельно стоящих установок обработки осадка сточных вод требует значительных инвестиционных и эксплуатационных затрат, что препятствует развитию отечественных технологий. Во многих развитых странах мира технологии утилизации осадка сточных вод реализуются в составе энерготехнологических комплексов на базе тепловых электрических станций.

Учитывая специфику отечественной теплоэнергетики, связанную с использованием ТЭЦ для энергоснабжения городов и крупных промышленных предприятий, предлагается использование энергетического потенциала теплоэлектроцентралей для обработки осадка сточных вод. Достаточно энергоемкой составляющей технологического процесса обработки осадка сточных вод является предварительная сушка иловых отложений. При реализации энерготехнологического комплекса на базе ТЭЦ целесообразно производить осушение осадка сточных вод за счёт подогретого в воздухоподогревателе парового котла воздуха. Регенеративный воздухоподогреватель котла (РВП) — это устройство, предназначенное для повышения эффективности работы котла за счет использования тепла, выделяющегося при сгорании отходящих газов. Это достигается благодаря принципу регенерации – периодическому переключению потока газов через несколько каналов, обеспечивающих максимальный теплообмен. Внутри регенеративного воздухоподогревателя котла находятся специальные элементы – регенераторы, изготовленные из термостойких материалов, таких как керамика или металлокерамика. Они служат для накопления тепла, которое затем передается в поступающий воздух.

Схема предлагаемого технического решения представлена на рис. 1. Узел осушения осадка сточных вод работает следующим образом. Подача осадка сточных вод осуществляется в камеру осушения 8, куда поступает часть нагретого воздуха из воздухоподогревателя парового котла 2 по воздуховоду подачи подогретого воздуха 7. Для исключения недостаточного отпуска тепловой и электрической энергии на ТЭЦ отбор подогретого воздуха после воздухоподогревателя парового котла для целей осушения осадка сточных вод предлагается ограничить величиной 10 – 15 % от нормативного расхода через воздухоподогреватель.

Внедрение такого ограничения по количеству отбираемому нагретого воздуха на каждом котле ТЭЦ позволит существенно повысить энергетическую эффективность утилизации осадка сточных вод без снижения производительности паровых котлов по пару.

Рисунок 1. Узел осушения осадка сточных вод с использованием воздухоподогревателя:

1 – центробежный вентилятор для нагнетания воздуха; 2 -паровой котёл; 3 – регенеративный воздухоподогреватель; 4-воздуховод подачи холодного воздуха; 5-газоход подачи дымовых газов; 6-газоход отвода уходящих газов в дымовую трубу; 7-воздуховод подачи подогретого воздуха в камеру осушения; 8- камера осушения осадка сточных вод; 9-воздуховод отвода подогретого воздуха в горелку котла;

Таким образом, предложенный узел осушения осадка сточных вод за счёт подогретого в воздухоподогревателе парового котла воздуха позволяет повысить энергетическую всей установки обработки осадка сточных вод.

Список литературы:

1. Благоразумова, А. М. Обработка и обезвоживание осадков городских сточных вод / А. М. Благоразумова — Изд. 2-е, испр. и доп. — Санкт-Петербург: Стройиздат : Ленингр. отд-ние, 2014 — 203 c.
2. Евилевич, А. Х. Утилизация осадков сточных вод / А. Х. Евилевич —  Ленинград: Стройиздат : Ленингр. отд-ние, 1988 — 247 c.
3. Новикова О.К. Обработка осадков сточных вод / О. К. Новикова — Учебно-методическое пособие . — Гомель: ,  2015 — 98 c.