7.6 Термічне сушіння

Термічне сушіння збезводненого осаду застосовується для його знезараження, зменшення маси і підготування до утилізації. Осад після термічного сушіння являє собою продукт, який не загниває, вільний від гельмінтів та патогенних мікроорганізмів, зовнішньо сухий і сипучий. Для термічної обробки механічно збезводнених осадів використовують сушарки різних конструкцій: сушарки, де шар матеріалу, який підсушується, залишається нерухомим (барабанні, багатоподові, стрічкові та ін.); сушарки, в яких частки матеріалу переміщуються і перемішуються потоком сушильного агента (з киплячим шаром, із зустрічними струменями та ін.).

Вологість осаду після сушіння 20 — 30%. Тривалість сушіння — не більше 35 хв.

Приймається сушіння осаду в барабанній сушарці.

Серійні барабанні сушарки випускаються діаметром 1 — 3,5 і довжиною 4 — 27 м.

7.6.1. Термічне сушіння осаду після вакуум-фільтрації

Визначимо кількість осаду (кеку) після збезводнення на вакуум-фільтрах:

Ω_в-ф = Ω_у.о. × (100 – Р₂) / (100 – Р_к), (7.62)

де Ω_у.о — об'єм ущільненого осаду, який надходить на вакуум-фільтрацію (7.40);

Р₂ — вологість ущільненого осаду (7.40);

Р_в — вологість кеку, який знімається з вакуум-фільтрів (табл. 7.7).

Ω_в-ф = 256,52 × (100 - 95)/(100 - 80) = 64,13 т/добу.

Вологість висушеного осаду Р_с = 30 %. Після сушіння кек вивозиться до місць складування.

Вага термічно висушеного осаду за добу:

Ω_с.о = Ω_в-ф × (100 - 80)/(100 - 30) = 64,13 (100 - 80)/(100 - 30)=

= 18,32 т. (7.63)

Кількість вологи, яка виділяється:

Ω_р = 64,13 -18,32 = 45,81 т/добу. (7.64)

Навантаження вологи на 1 м³ сушильного барабана [1] q_б = 60 кг/(м³ × год). Відділення сушіння працює t_б = 16 год/добу.

Потрібний об'єм барабанів:

W_С = Ω_р × 1000/(q_б × t_б ) = 45,81 × 1000/(60 × 16) =8147,72м³. (7.65)

Приймаються 2 робочі й 1 резервна сушарки об'ємом по 26 м³.

7.6.2. Термічне сушіння осаду після центрифугування

Об'єм збезводненого осаду (кеку), який утворився в декантері, дорівнює:

Q_к = 49,76 м³/добу

Вага термічно висушеного осаду (кеку):

Ω_с.о = Q_к × (100 - Р_к) /(100 – Р_с) т/добу, (7.66)

де Р_к — вологість кеку 73 % (табл. 7.9);

Р₀ — вологість висушеного осаду 30 % . Після сушіння кек вивозиться до місць складування.

Звідси:

Ω_с.о = 49,76 × (100 - 73)/(100 - 30) = 19,19 т/добу. (7.67)

Кількість вологи, яка виділяється:

Ω_р = 49,76 - 19,19 = 30,57 т/добу. (7.68)

Навантаження вологи на 1 м³ сушильного барабана [1] q_б = 60 кг/(м³ × год). Відділення сушіння працює t_б = 16 год/добу.

Потрібний об'єм барабанів:

W_c = Ω_р × 1000/( q_б × t_б) = 30 570/(60 × 16) = 31,84 м³.

Приймаються 1 робоча й 1 резервна сушарки об'ємом по 32 м³.

7.7. Мулові майданчики

При проектуванні механічного збезводнення осаду необхідно передбачати аварійні мулові майданчики на 20 % річної кількості осаду [1, п. 386]. Приймаємо мулові майданчики зі штучною асфальтобетонною основою з дренажем (рис. 7.7).

Корисна площа мулових майданчиків:

S' = Ω × 0,2 × 365/(К × k) = 513,03 × 0,2 × 365/(2,0 × 1,0) = 18726 м², (7.69)

де Ω - об'єм осаду, який подається на мулові майданчики, м³/добу (7.48);

К — навантаження, тобто кількість осаду, яка припадає на 1 м³ майданчиків на рік, м³/м² (табл. 7.1);

k — кліматичний коефіцієнт 1,0 для середньої смуги (рис. 7.1);

0,2 — коефіцієнт, який ураховує призначення майданчиків ви аварійний випадок.

Дійсна площа мулових майданчиків (з запасом на розподільчі валики і дороги):

S = (1,2÷1,4) × S^’ = 1,2 × 18726 = 22471 м². (7.70)

Висота шару намерзання:

h_н = Ω × 0,2 × t × k₁ /(S' × k₂) = 513,03 × 0,2 × 60 × 0,75/(18726 × 0,8) =

= 0,257 м, (7.71)

де t — період намерзання 50 днів (рис. 7.1) [1, 3];

k₂ — коефіцієнт, який ураховує частину площі під зимове намерзання, 0,8;

k₁ — коефіцієнт, який ураховує зменшення об'єму внаслідок зимової фільтрації і випаровування, 0,75.

Рис. 7.7. Мулові майданчики:

1 — кювет огороджувальної канави; 2 — дорога, 3 — зливний лоток; 4 — бруски, які підтримують розвідний лоток; 5 —розвідний лоток; 6 —дренажний колодязь; 7—збірна дренажна труба; 8 — дренажний шар; 9—дренажні труби; 10 — з’їзд на карту; 11 —дренажна канава; 12 — шибери; 13 - щит під зливннм лотком; К-1—К-5 — колодязі.

Кількість підсушеного осаду вологістю 80 %, який підлягає вивантаженню з мулових майданчиків за рік:

Q₃ = Ω × 0,2 × 365 × (100 – Р₁) / (100 – Р₂) =

= 513,03 × 0,2 × 365 × (100 - 97,5) /(100 - 80) = 4681 м³, (7.72)

де P₁ — вологість осаду , який вивантажується на мулові май­данчики, 97,5 % (7.51);

Р₂ — вологість підсушеного осаду, 80 %.

Число карт:

п = S /(В × L) = 22471/ (40 × 100) = 6, (7.73)

де В — ширина однієї карти 40 м;

L — довжина однієї карти 100 м.