
- •3.1.1. Дробление и измельчение.
- •3.1.2. Грохочение и классификация.
- •3.1.3. Прессование и компактирование отходов.
- •3.2. Обогащение твердых отходов.
- •3.2.1. Гравитационное обогащение.
- •3.2.2. Магнитное обогащение.
- •3.2.3. Электрические методы обогащения.
- •3.2.4. Флотационное обогащение.
- •4.1. Сбор, сортировка и подготовка отходов к переработке.
- •5.1. Сбор и транспортирование отходов и загрязнений.
- •5.3. Подземное захоронение промышленных стоков.
- •Древесные отходы подразделяют на следующие виды:
- •Отработанные люминесцентные лампы
- •Изношенные шины
- •Отработанный кислотный электролит
- •Промасленные фильтры
- •Отработанные масла
- •Расход смеси, поступающей в уплотнитель
- •Режим сбраживания
- •Съем газа в сутки
- •Концентрация твердого вещества осадков после тепловой обработки
- •Расход фильтрата при обезвоживании
- •Общий расход иловой воды
- •Тепловой расчет
- •Расход тепла на подогрев осадка
- •Средняя разность температур горячего и холодного теплоносителя
- •Расход подогревающей воды
- •Количество тепла, отбираемое от осадка
- •Таблица 2.4
- •Вынос взвешенных веществ
- •Таблица 2.5
- •Данные для расчета гравитационных илоуплотнителей
- •Общая высота илоуплотнителя H = 4,2 м.
- •Таблица 2.6
- •Определение величины илового индекса
- •Городские
- •Требуемая поверхность фильтрования
- •Таблица 2.8
- •Показатели работы барабанных вакуум-фильтров
- •Техническая характеристика вакуум-фильтров БОУ
- •Определение количества осадка по сухому веществу
- •Количество испаряемой влаги в процесс сушки
- •Расход тепла на испарение влаги
- •Расход топлива на сушку
- •Требуемый объем сушильного барабана
- •Количество испаряемой влаги
- •Недостатки
- •Рис. 2.32. Установка для сжигания нефтепродуктов:
- •3.1.1. Дробление и измельчение
- •Для дробления и измельчения твердых отходов на минеральной основе применяют машины, в которых используются способы измельчения, основанные на раздавливании, раскалывании, разламывании, истирании и ударе.
- •Дробление
- •Измельчение
- •Измельчение твердых отходов на органической основе осуществляют в машинах, принцип работы которых основан на распиливании, резании и ударе.
- •Таблица 3.1
- •Значение коэффициента K
- •3.1.2. Грохочение и классификация
- •3.1.3. Прессование и компактированне отходов
- •3.2. Обогащение твердых отходов
- •Обогащение обычно является подготовительной (промежуточной) между основными технологиями переработки твердых материалов и отходов и их глубокой механической, химической и физико-химической переработкой с получением конечной товарной продукции.
- •3.2.1. Гравитационное обогащение
- •3.2.2. Магнитное обогащение
- •3.2.3. Электрические методы обогащения
- •3.2.4. Флотационное обогащение
- •4.1. Сбор, сортировка и подготовка отходов к переработке
- •5.1. Сбор и транспортирование отходов и загрязнений.
- •5.3. Подземное захоронение промышленных стоков.

вещества осадка ; Cgl = 0,099 г/г; Срrt = 0,42 г/г . Количество беззольного вещества в смеси осадков — 68,2 %.
Принимаем сбраживание в условиях термофильного режима при t = 53 °C.
Выбор дозы загрузки по табл. 2.1 принимаем d = 19%.
|
Доза загружаемой в метантенк смеси |
|
Таблица 2.1 |
||||||
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
Суточная доза загружаемой в метантенк смеси |
|||||||
Режим сбраживания |
(Дсут, %) при влажности смеси (wос, %), не более |
|
|||||||
|
|
93 |
94 |
95 |
|
96 |
|
97 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Мезофильный |
|
7 |
8 |
8 |
|
9 |
|
10 |
|
Термофильный |
|
14 |
16 |
17 |
|
18 |
|
19 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Расчетный объем метантенка
Vм = Qсм100 = 574.100 = 3021 м3. d 19
Принимаем по табл. 2.2 n = 2 метантенка D = 15 м с полезным объе-
мом каждого Vф = 1600 м3: Нв.к = 2,35 м; Нц = 7,5 м; Нн.к = 2,6 м; Нобщ = 12,45; Нг = 1,5 м.
|
Конструктивные размеры метантенков |
Таблица 2.2 |
|||||
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Полез- |
Высота, м |
Строительный объем |
||||
|
ный объ- |
|
|
|
|
|
|
D, м |
верхнего |
цилинд- |
нижнего |
здания |
газового |
|
|
ем |
конуса |
рической |
конуса |
обслу- |
киоска |
|
|
|
одного м3 |
|
|||||
|
|
Hвх |
части Hц |
Hнк |
живания |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
12,5 |
1000 |
1,9 |
6,5 |
2,15 |
652 |
100 |
|
15,0 |
1600 |
2,35 |
7,5 |
2,6 |
2035 |
112 |
|
17,5 |
2500 |
2,5 |
8,5 |
3,05 |
2094 |
136 |
|
20,0 |
4000 |
2,9 |
10,6 |
3,5 |
2520 |
174 |
|
18,0 |
6000 |
3,15 |
18,0 |
3,5 |
2700 |
170 |
|
22,6 |
8000 |
4,45 |
16,3 |
3,7 |
2000 |
170 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
43

Фактическая доза загрузки
Дф = Vмd = 3021.19 =17,94% . Vфn 1600.2
Максимально возможное сбраживание Rlim беззольного вещества загружаемой смеси осадков определяем по формуле
Rlim = (0,92Cfat+ 0,62Cgl + 0,34Cprt)100 = (0,92 0,25 + 0,62.0,099 + 0,34.0,42)100 = 43,42 %.
Выход газа из метантенков принимаем равным 1 г на 1 г распавшегося беззольного вещества осадка. Плотность газа ρ = 1 кг/м3.
Выход газа в % по данным табл. 2.1 и 2.3 определим по формуле
Rг = Rlim – Kw Дсут = 43,42 - 0,17.17,94 = 40,37 %.
Таблица 2.3 Значение коэффициента Kw от влажности загружаемого осадка
Режим сбраживания |
Значения коэффициента Kw при влажности за- |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
гружаемого осадка |
|
||||
|
93% |
|
|
|
|
94% |
|
95% |
|
96% |
97% |
|||
Мезофильный |
1,05 |
|
|
|
|
0,89 |
|
0,72 0,31 |
|
0,56 |
0,40 |
|||
Термофильный |
0,455 |
|
|
|
|
0,385 |
|
|
|
0,24 |
0,17 |
|||
Удельный выход газа составит: |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
rг = |
|
Rг |
|
|
|
40,37 |
3 |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
= |
|
|
= 0,404 м /кг. |
|
|
|||
|
100 |
. |
p |
. |
|
|
||||||||
|
|
|
|
100 1,0 |
|
|
|
|
|
Количество загружаемого беззольного вещества (в кг)
Pсм = |
QсмK 1000γ(100 − wсм ) |
= |
574.0,682.1000.1,02. (100 −97,1) |
=11579,6 кг, |
|
100 |
100 |
||||
|
|
|
где K = 68,2 % - количество беззольного вещества в смеси осадков; γ = 1,02 г/см3- плотность смеси/
Съем газа в сутки
Vг = Pсм rг = 11579,6.0,404 = 4678,17 м3/сут.
Съем газа с одного метантенка в сутки
Vг.1 = Vnг = 46782 ,17 = 2339,08 м3/сут.
2.5. Методы кондиционирования осадков сточных вод.
Обезвоживание наиболее эффективно после проведения определенных операций, кондиционирующих осадок: коагуляции и флокуляции с использованием химических реагентов (обычно солей железа, алюминия, а также извести), тепловой обработки, замораживания с последующим от-
44
таиванием, аэрации, добавки примесей, обеспечивающих несжимаемость осадков при фильтровании.
Под кондиционированием осадков обычно понимают такой вид обработки, при котором осадок изменяет структуру и формы связи воды, благодаря чему лучше обезвоживается. Иными словами, кондиционирование осадков — это процесс подготовки осадков к механическому обезвоживанию.
В качестве метода кондиционирования осадков наибольшее распространение, получила реагентная обработка. Тепловая обработка, жидкофазное окисление, замораживание и оттаивание пока широкого распространения не получили.
Реагентная обработка изменяет структуру осадка и улучшает его способность отдавать влагу.
При коагуляции осадков обычно используют два или несколько реагентов. Для реагентной обработки обычно применяют коагулянты и флокулянты минерального и. органического происхождения. Из минеральных коагулянтов чаще всего применяют соли железа, алюминия и др. Используют также сочетание коагулянтов и реагентов, например хлорного железа с известью. Вместо кристаллического хлорного железа можно применять его раствор, являющийся отходом химических производств; вместо сульфата железа) более дешевый сульфат оксида железа, хотя для обработки осадков требуются при прочих равных условиях большие его дозы.
Для обработки некоторых видов осадков применяют только одну известь. Так, для кондиционирования осадков сточных вод предприятий, обрабатывающих цветные металлы, доза извести составляет 2%.
Применяемые в настоящее время минеральные коагулянты относительно дефицитны и дороги. Кроме того, их использование вызывает определенные трудности в эксплуатации установок кондиционирования: они коррозионны и относительно сложны при транспортировании, хранении, приготовлении и дозировании.
Достаточно широкое применение находят синтетические флокулянты. Они обеспечивают довольно высокую эффективность кондиционирования и снижают расходы на эксплуатацию установок.
Различают катионные, анионные и неионные флокулянты. В отечественной практике довольно широкое применение при обработке осадков находит синтетический флокулянт — полиакриламид (ПАА). Он применяется при обработке осадков сточных вод аккумуляторных заводов, цехов гальванических покрытий машиностроительных заводов, газоочисток конвертерных печей и пр.
Для обработки осадков, содержащих значительное количество органических загрязнений (зольность 25…50 %), обычно применяют катион-
45
ные флокулянты; при более высокой зольности — смесь катионных и анионных флокулянтов; для сильноминерализованных осадков — анионные соединения.
Наиболее рационально применение синтетических флокулянтов при последующей обработке осадков на центрифугах. В зависимости от вида осадка доза флокулянтов составляет 0,05…0,4 % массы сухого вещества осадка. Обезвоживание осуществляется достаточно глубоко, и влажность обезвоженного осадка может достигать 40…50 % •
С целью улучшения процесса обезвоживания используют присадочные материалы, которые способствуют формированию жесткого скелета на фильтровальной, поверхности, препятствуют слипанию частиц осадка и их деформации. В результате увеличивается пропускная способность фильтров, лучше снимается обезвоженный осадок, а фильтрат оказывается менее загрязненным. Обычно по массе добавляют три-четыре части присадочного материала на одну часть твердой фазы осадка. Практикуется также совместное применение присадочного материала и химических реагентов.
Тепловая обработка считается перспективным методом, особенно для органических осадков, имеющих зольность 30…40 %.
Сущность этого метода состоит в следующем. Осадок нагревается в герметическом резервуаре типа автоклава до температуры 150…200°С и выдерживается 0,5…2 ч. Температура нагрева и продолжительность выдерживания зависят от свойств осадка и определяются обычно экспериментально. В процессе обработки до 40 % сухого вещества осадка переходит в раствор. Осадок после тепловой обработки за короткий период времени уплотняется до влажности 92…94 %. Объем уплотненного осадка достигает 20…30 % первоначального. Осадок приобретает хорошие водоотдающие свойства, стерилен. Уплотненный осадок хорошо обезвоживается на вакуум-фильтрах (до 65…70 %) и фильтр-прессах.
При тепловой обработке подвергаются частичному разрушению все основные классы органических веществ, входящих в состав осадка; происходит гидролиз макромолекул до простых составляющих.
В процессе тепловой обработки существенно улучшаются фильтрационные свойства осадков, поэтому обезвоженные осадки имеют влажность
40…70%.
Метод тепловой обработки имеет ряд достоинств: осадок не загрязняется реагентами; непрерывен процесс; осуществляется кондиционирование и стерилизация осадка; компактна установка. К недостаткам можно отнести сложности конструктивного оформления, а также эксплуатации установки (особенно теплообменников); трудности, возникающие при очистке надиловой воды.
46