Термическая сушка предназначена для обеззараживания и уменьшения массы осадков сточных вод, предварительно обезвоженных на центрифугах или фильтр-прессах. Этот прием упрощает задачу удаления осадков с территорий очистных станций и их дальнейшей утилизации [1, п. 9.2.14.47].
Осадок после термической сушки представляет собой незагнивающий, свободный от гельминтов и патогенных микроорганизмов, внешне сухой (влажностью 10–50 %) сыпучий материал.
Известны различные способы термической сушки: конвективный, радиационно-конвективный, кондуктивный, сублимационный в электромагнитном поле. Наиболее распространен конвективный способ сушки, при котором необходимая для испарения влаги тепловая энергия непосредственно передается высушиваемому материалу теплоносителем – сушильным агентом. В качестве сушильного агента могут использоваться топочные газы, перегретый пар или горячий воздух.
Любая сушильная установка состоит из сушильного аппарата и вспомогательного оборудования – топки с системой топливоподачи, питателя, циклона, скруббера, тягодутьевых устройств, конвейеров и бункеров, контрольно-измерительных приборов и автоматики.
В последние годы получили распространение сушилки со встречными струями. Сущность метода сушки во встречных струях заключается в том, что частицы материалов, находясь во взвешенном состоянии в горячем газовом потоке, т.е. образуя вместе с ним так называемую газовзвесь, движутся по соосным горизонтальным трубам навстречу друг другу и в результате ударной встречи струй вступают в колебательное движение, проникая из одной струи в другую. Это приводит к увеличению истинной концентрации материалов в зоне сушки. При достаточно высоких скоростях сушильного агента происходит измельчение материала. При этом также увеличивается суммарная площадь поверхности тепло- и массообмена (рис. 25).
Рис. 25. Схема установки для термической сушки механически
обезвоженных осадков в сушилке со встречными струями:
1 – ленточный конвейер для подачи осадка; 2 – приемная камера; 3 – двухвалковые шнековые питатели; 4 – сушильная камера с разгонными трубами; 5 – камеры сгорания; 6 – подача воздуха; 7 – топливо; 8 – вертикальный стояк; 9 – трубопровод ретура; 10 – трубопровод сухого осадка; 11 – сепаратор воздушно-проходного типа; 12 – трубопровод сухого осадка; 13 – подача сухого осадка в бункер готового продукта; 14 – подача воды; 15 – вентилятор; 16 – очищенные газы в атмосферу; 17 – водяной скруббер; 18 – выпуск шлама
Установка со встречными струями, производительностью 3,5–5 т/ч по испаренной влаге предназначена для комплексной обработки осадков городских сточных вод, обезвоженных механическим путем. Основные технологические показатели работы установки со встречными струями характеризуются следующими данными.
Количество уплотненного осадка влажностью 79 % определим по формуле
м3/сут, (251)
| где Мобщ | – | общее количество осадка, Мобщ = 708 м3/сут; |
| rсм | – | влажность смеси, rсм = 96 %; |
| rупл | – | влажность уплотненного осадка, rупл = 70 %. |
Количество высушенного осадка влажностью 30 % в сутки:
т, (252)
где rв – влажность высушенного осадка, rв = 30 %.
Число установок со встречными струями производительностью 5 т/ч по испаряемой влаге равно:
, (253)
где Wисп – количество испаренной влаги в сутки,
Wисп = Мобщ – Мв = 708 – 40,45 = 667,55 т; (254)
24 – период работы установки, ч.
установок.