СУШКА ОСАДКОВ СТОЧНЫХ ВОД И АКТИВНОГО ИЛА

Для сушки избыточного активного ила и осадков сточных вод используются в основном сушилки со встречными струями, барабанного типа, распылительные и сушилки кипящего слоя.

Преимуществом распылительных сушилок является малое время пребывания высушиваемого материала в камере, как правило, не превышающее 1 мин, что важно для таких термочувствительных материалов, как биомасса микроорганизмов, включая активный ил.

Кроме разности температур исходного и отработанного теплоносителя, на эффективность процесса сушки суспензии микроорганизмов, в том числе активного ила, большое влияние оказывает значение концентрации биомассы в исходной суспензии, а также ее физико-химические свойства, например вязкость.

Учитывая высокую вязкость концентрированной иловой суспензии, перед сушкой целесообразно ее предварительно подогреть. В случае же получения биомассы активного ила с ее дальнейшим использованием в качестве кормовой добавки обязательно используется стадия тепловой обработки суспензии активного ила (плазмолиз), а при невысоких концентрациях биомассы в исходной суспензии наряду с плазмолизом применяется и выпарка.

Достаточно простой и надежной является технологическая схема обезвоживания суспензии активного ила, включающая флотацию, плазмолиз, выпарку и сушку. При этом после флотации концентрация биомассы в суспензии достигает, как правило, 3—5% абсолютно сухих веществ (АСВ), а после выпаривания 7—10% АСВ. Достижение более высоких значений концентрации биомассы в суспензии вряд ли целесообразно, так как текучесть концентрированной суспензии активного ила резко уменьшается и, кроме того, повышение ее вязкости может заметно ухудшить процесс сушки распылением.

После плазмолиза или выпарки суспензия активного ила высушивается в распылительных сушилках, например, типа СРЦ (рис. 11.5).

Схема распылительной сушилки типа СРЦ

Рис. 11.5. Схема распылительной сушилки типа СРЦ:

1 — сушильная камера; 2 — центробежный рас- пыливающий механизм; 3 — направляющий аппарат; 4 — газоотвод; 5 — газопровод

Иловая суспензия подается через распыливающий механизм 2 в сушильную камеру 1. С помощью центробежного диска суспензия распыляется до мелких частиц. При этом с понижением вязкости исходной биосуспензии и повышением окружной скорости распыляющего диска увеличивается степень дисперсности распыленной суспензии, и, следовательно, интенсифицируется работа сушильной камеры.

Значительная доля высушенной биомассы активного ила собирается в нижней конусной части сушильной камеры, а остальная улавливается в циклонах.

Биомасса активного ила из нижней части сушильной камеры улавливается в циклон, а затем подается пневмотранспортом на упаковку. Готовый продукт биомассы получается в виде порошка серого цвета с остаточной влажностью 5—10%. Далее высушенная биомасса активного ила используется по назначению, например для технических целей.

На скорость сушки распылением существенное влияние оказывают следующие факторы:

  • • степень диспергирования суспензии;
  • • увеличение температуры теплоносителя при входе в сушильную камеру;
  • • увеличение относительной скорости теплоносителя и высушиваемого материала;

Производительность по испаряемой влаге, кг/ч...................7500

• улучшение перемешивания распыленной суспензии с сушильным агентом.

Выбор сушилок на необходимую производительность проводится на основании их технических характеристик, подробное изложение которых можно найти в специальной литературе.

Техническая характеристика сушилки СРЦ-10/550НК:

Температура теплоносителя, °С:

на входе в сушильную камеру.................................................300

на выходе из сушильной камеры..............................................90

Разрежение в сушильной камере, Па................................6666,10

Расход теплоносителя, кг/ч................................................100 000

Центробежный распыливающий механизм:

частота вращения, мин-1.......................................................8050

диаметр диска, мм...................................................................330

окружная скорость диска, м/с................................................140

Техническая характеристика сушилки СРЦ-12,5/1500 с верхним

и нижним газоподводом:

Производительность, кг/ч:

по исходному продукту...................................................... 19 860

по испаряемой влаге.......................................................... 15 000

Расход теплоносителя, кг/ч................................................200 000

Температура теплоносителя, °С:

на входе в сушильную камеру.................................................300

на выходе из сушильной камеры..............................................90

Разрежение в сушильной камере, Па................................6666,10

Объем цилиндрической части камеры, м3.............................1500

Центробежный распыливающий механизм:

частота вращения, мин-1.......................................................8050

диаметр диска, мм...................................................................330

окружная скорость диска, м/с................................................140

Существенным недостатком продуктов, полученных путем распылительной сушки, является их пылевидная форма.

В случае обезвоживания густых паст, суспензий, которые сушат в распылительных сушилках, возможно структурирование этих дисперсных систем, что затрудняет процесс сушки. Получаемую в этом случае сырую гранулу можно обработать в псевдоожиженном слое. В сравнении с распылительной сушкой заметно снижаются удельные энергозатраты.

Ряд достоинств имеет распылительная сушка в кипящем слое. Она объединяет преимущества сушки в кипящем слое и возможности распылительной сушки. Этот способ осуществляется с помощью вещества-носителя, на которое можно распылять исходный продукт в жидкой форме. В отдельных случаях вещество-носитель можно извлечь при последующем применении. При этом возможно использование высушенного продукта в тонкодисперсной форме.

В процессе агломерации получают такие структуры, которые состоят либо из отдельных частиц одного вещества, имеющих почти одинаковый или различный размер зерен, либо из многих веществ.

Основной целью агломерации является не только объединение частиц в достаточно прочное соединение, но и придание продукту определенных агломерационных свойств. В любом случае требуется достаточно высокая прочность. Наряду с этим необходимо обеспечить и другие свойства, соответствующие цели последующего применения продукта.

Разработанные способы сушки суспензии активного ила в псевдоожиженном слое позволяют получать готовый продукт биомассы активного ила в гранулированном виде. Известны и другие способы получения биомассы микроорганизмов в гранулированном виде, которые могут быть использованы для получения биомассы активного ила.

Много интересных и перспективных конструкций аппаратов с кипящим слоем для одновременной сушки и грануляции было создано специалистами отечественных научно-исследовательских институтов. Грануляторы с псевдоожиженным слоем имеют ряд достоинств, например, большую развитую поверхность фазового контакта, высокую интенсивность тепло- и массообменных процессов, возможность получения гранулированного продукта высокого качества и др.

Существенными недостатками грануляторов с псевдоожиженным слоем являются относительно высокие энергозатраты, достаточно узкий интервал режимов устойчивой работы и т.д.

Следует отметить, что термическая сушка и грануляция целесообразны в отдельных случаях при утилизации биомассы активного ила.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >