рующего слоя происходит интенсивный тепло- и массообмен между твердыми частицами и газом. Интенсивное перемешивание частиц в слое приводит к быстрому выравниванию температур по всему объему сушилки. Это устраняет возможность перегрева высушиваемого материала, даже при использовании высокотемпературного теплоносителя, и приводит к значительному снижению расхода топочных газов и увеличению коэффициента полезного действия сушилки.

Термическая сушка жидких осадков. Такой вариант обработки осадков требует большого расхода тепла на испарение влаги, что влечет за собой увеличение эксплуатационных расходов. Однако применение этого метода может быть оправдано только в отдельных случаях для сушки небольших объемов осадков, например для подготовки активного ила к использованию в качестве кормовой добавки к рациону сельскохозяйственных животных. Технология обработки ила для получения сухого кормового продукта должна обеспечить сохранность белково-вита-минного комплекса, а также полную санитарную безопасность продукта. Этим требованиям удовлетворяют распылительные сушилки и сушилки со взвешенным слоем. Сушилки обоих типов при работе в «мягком» режиме, т. е. при температуре теплоносителя не более 250° С, позволяют быстро обрабатывать термолабильные материалы, сохраняя их питательную ценность. В распылительных сушилках из высушиваемой суспензии образуется тонкодисперсное облако. Соприкасаясь с нагретым газом, вода мгновенно испаряется, а высушенный продукт вместе с потоком сушильного агента направляется в циклон для разделения. Недостатком распылительных сушилок является их громоздкость и низкое напряжение сушильной камеры по влаге, которое, по данным АКХ, при сушке уплотненного активного ила не превышало 9,7 кг/м.

Академией коммунального хозяйства им. К. Д. Памфилова проведены исследования по сушке уплотненного активного ила в сушилках с кипящим слоем инертного носителя. В качестве последнего могут быть использованы кварцевый песок, стеклянные шарики, фторопластовая крошка, а также гранулы высушенного материала. Схема такой сушилки представлена на рис. 4.74. Инертный носитель загружается на газораспределительную опорную решетку, через которую в сушилку подается газ-теплоноситель. При определенной скорости газового потока частички инертного материала переходят во взвешенное состояние. Такой взвешенный и расширенный слой инертного носителя напоминает кипящую жидкость, отчего и называется кипящим или псевдоожиженным. Активный ил, подлежащий сушке, с помощью форсунки вводится в слон инертного материала И; попадая на поверхность его частиц, быстро высушивается. Вместе с потоком отработанного теплоносителя высушенный продукт выносится из сушилки в циклон, где происходит их разделение. Напряжение сушильной камеры по испаряемой влаге( по данным АКХ) при сушке активного ила с влажностью 97,4-98% составляет 600-960 кг/(м-ч) при температуре теплоносителя на входе 160-250° С.

В комбинированной сушилке-грануляторе типа РКСГ, разработанной Научно-исследовательским институтом удобрений и инсектофунгицидов, совмещены принципы распыления и кипящего слоя. На первом этапе идет интенсивная сушка суспензий в распылительной части сушилки, затем влажный материал досушивается и гранулируется в кипящем слое. Получение высушенного продукта в виде гранул уменьшает пыление.

Опытные образцы таких сушилок испытывали в АКХ и Мосводока-налниипроекте. Получены положительные результаты.

Сжигание осадков. Для сжигания осадков в США, ФРГ и Японии применяют многоподовые печи, в ряде стран (Франция, Швейцария, США, ФРГ,- Япония) для этой цели используют реакторы с кипящим слоем.

принципиальная схема многоподовой печи приведена на рис. 4.75. Корпус печи выполнен в виде стального цилиндра диаметром I-7 м, внутренняя поверхность которого футерована огнеупорным материалом. Печь имеет от 4 до И горизонтальных огнеупорных подов, расположенных один под другим. К вертикальному вращающемуся валу над каждым подом прикреплены радиальные скребковые мешалки. Осадок подается через загрузочное устройство на верхний под, перемешивается мешалками, сдвигается ими к центральному отверстию пода и попадает на нижележащий под. Перемещение осадка по это-

Топпивс

Рис. 4.74. Схема сушилки с кипящим слоем инертного носителя

I - газораспределительная опорная решетка; 2-форсунка; 3-циклон

Рис. 4.75. Схема многопо-довой печи для сжигания осадка

/ - корпус печи; 2 - огнеупорный под; 3-загрузочное устройство; 4 - вращающийся вал; 5 - скребковые мешалки; б-рециркуляционный трубопровод; 7 - выгрузочное отверсти-е;

S - воздуходувка

му поду идет в противоположном направлении. На следующий под осадок попадает через кольцевое отверстие, расположенное по периферии пода.

На верхних подах происходит сушка осадка, в результате которой влажность его с 70-80% снижается до 40-50%. В средней зоне печи при подаче избыточного (до 50%) объема воздуха, а при необходимости и топлива происходит сгорание осадка. Температура в этой зоне достигает 770-925° С. Воздух нагнетается воздуходувкой через вал, благодаря чему последний предохраняется от перегрева. По рециркуляционному трубопроводу нагретый примерно до 200° С воздух возвращается в зону сгорания. Такая циркуляция воздуха исключает необходимость его подогрева. На нижних подах образовавшаяся при сгорании осадка зола охлаждается и через выгрузочное отверстие выпускается в зольный бункер. Отработанный газ с температурой 370-425° С после очистки в мокрых скрубберах выбрасывается в атмосферу.

Многоподовые печи надежны в эксплуатации и просты по конструкции. К числу их недостатков следует отнести высокую строительную стоимость и большие размеры.

Принципиальная схема установки для сжигания осадка в реакторе с кипящим слоем приведена на рис. 4.76. Обезвоженный осадок шнековым питателем подается в кипящий слой инертного носителя - силикатного песка. Псевдоожиженный слой образуется при продувании через слой песка горячего воздуха. Сжигание ведется при небольшом (10-20%) избытке воздуха. При пуске установки и сжигании малокалорийных осадков в реактор подают газообразное топливо. В кипящем слое при температуре около 750° С,происходит интенсивное перемеши-

вание осадка и песка. Частицы осадка измельчаются за счет соударения и взаимного трения с частицами инертного носителя. Происходит прогрев осадка, испарение влаги, сгорание горючих компонентов.

В отличие от многоподовых печей в реакторе с кипящим слоем не предусмотрены устройства для удаления золы. Образовавшаяся зола, состоящая из пылевидных частиц, выносится из реактора потоком газов и улавливается в мокром скруббере. Принимается такая скорость газового потока, которая обеспечивает вынос только легкой фракции золы; более тяжелые частицы остаются в реакторе до тех пор, пока не будут достаточно измельчены.

в атмосфер!/

Рис 4 76 Схема установки для сжигания осадков сточных вод в кипящем слое

1 - реактор с кипящим слоем, 2-теплообменник, 3 -мокрый скруббер, 4 - гидроциклоя; 5 -дутьевой вентилятор, 6-загрузочрое устройство - шнековый питатель; 7 - пусковая форсунка

Реакторы с кипящим слоем находят все более широкое применение для сжигания различных осадков. Обеспечивая высокую эффективность процесса, эти установки отличаются компактностью и простотой эксплуатации. Их достоинством является также возможность полной автоматизации процесса.

§ 105. ПЕРЕКАЧКА ОСАДКА

В ряде случаев возникает необходимость передавать сброженный или сырой осадок до его обезвоживания на довольно большое расстояние от очистной станции. Перекачивают его по напорным трубопроводам, так как этот способ транспортирования является наиболее дешевым и гигиеничным.

Ил представляет собой структурную двухфазную жидкость; гидравлический режим движения ее по трубам может отличаться от режима движения чистой или сточной воды. Наиболее важными характеристиками движения ила в трубах являются крупность частиц, влажность, зольность, температура и вязко-пластичные свойства.

Осадки сточных вод, как и некоторые другие массы (торфяная гидромасса, меловые суспензии, угольная гидромасса, строительные растворы и т. п.), относятся к структурным или пластичным телам. Они занимают промежуточное положение между вязким и упругим телом.

Течение осадков сточных вод подчиняется закону Шведова - Бин-гама

т = r]du/dr+ То,

где т- касательное напряжение; ц - коэффициент вязкости; V- средняя скорость течения; г - внутренний радиус трубы; Тр - динамическое сопротивление сдвигу.

Вязкость и- динамическое сопротивление сдвигу осадка сточных вод зависят от его влажности (рис. 4.77).

При малых скоростях движения осадков сточных вод в трубах потери напора значительно превышают потери напора при движении одно-