Установка для ликвидации и утилизации ила из отстойников городов и промышленных предприятий

Установка для ликвидации и утилизации ила из отстойников городов и промышленных предприятий

Реферат

 

Изобретение относится к области ликвидации и утилизации илов и может быть использовано для производства органоминеральных удобрений и выделения из ила соединений металлов, в том числе тяжелых. Сущность изобретения: установка объединяет две группы узлов оборудования, обеспечивающих двухступенчатую переработку ила. Первая ступень включает узел разжижения ила, установку активации процесса, обеспечивающую переход вредных веществ в раствор, узел отделения и сбора пульпы, содержащей органические вещества и песок, и блок оборудования для получения гранулированных органоминеральных удобрений. Вторая ступень содержит вторую установку активации процессов, в которой под действием добавок происходит выпадение в осадок твердой фазы, и узел отделения и сбора осадка, содержащего соединения металлов. Изобретение позволяет надежно нейтрализовать и утилизировать илы из городских отстойников, отстойников промышленных предприятий и промышленных отвалов с одновременным получением из городских илов гранул органоминеральных удобрений и концентратов соединений металлов из всех отстойников и отвалов. 2 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.

Изобретение относится к области ликвидации и утилизации ила и может быть использовано для производства органоминеральных удобрений и выделения из илов соединений металлов, в том числе тяжелых.

Известны способы и установки нейтрализации и утилизации бытовых и промышленных сточных вод, в том числе ила, формирующегося в отстойниках, мататенках и аэротенках [1-2].

Очень серьезными недостатками этих систем являются большие габариты, недостаточная степень очистки, медленное отделение осадков, отсутствие четкой границы раздела между жидкой и твердой фазами и другие.

Наиболее близкой является установка для сбора, переработки и обезвреживания грунтов [3]. Установка снабжена установкой сбора и перекачивания донного осадка, установкой очистки водно-иловой суспензии и культивирования биологических штаммов, установкой комплексной очистки грунтов аэробными и анаэробными микроорганизмами, установкой утилизации биомассы.

Указанная установка не может быть использована для ликвидации илов, которые содержат большие количества песка и твердых органических и неорганических компонентов. В установке отсутствует узел для предварительной обработки материалов, не предусмотрены узлы для выделения органических осадков и передела их в полезные продукты.

Целью изобретения является надежная нейтрализация и утилизация илов из городских отстойников, отстойников промышленных предприятий и промышленных отвалов с одновременным получением из городских илов гранул органоминеральных удобрений и концентратов соединений металлов из всех отстойников и отвалов.

Поставленная задача решается следующим образом.

В установке для ликвидации и утилизации ила из отстойников городов и промышленных предприятий, содержащей узел разжижения ила, систему разделения твердой и жидкой фаз, уплотнения и обезвоживания осадков, согласно изобретению установка объединяет две группы узлов оборудования, обеспечивающих двухступенчатую переработку ила, при этом первая ступень включает узел разжижения ила, установку активации процесса, обеспечивающую переход вредных веществ в раствор, узел отделения и сбора пульпы, содержащей органические вещества и песок, и блок оборудования для получения гранулированных органоминеральных удобрений, включающий бункер для пульпы, содержащей органические вещества, прессующий шнек с двумя-тремя патрубками для введения извести и минеральных добавок, сушило, бункер-накопитель, фасовочный автомат, емкости для добавок, а вторая ступень содержит вторую установку активации процессов, в которой под действием добавок происходит выпадение в осадок твердой фазы, узел отделения и сбора осадка, содержащего соединения металлов.

Узел разжижения ила перед переработкой содержит шнек с изменяющимся углом наклона рабочей части и бункер для подготовленной пульпы с дозатором.

Узел разжижения, состоящий из бункера и шнека, снабжен направляющим патрубком для подачи оборотной воды, встроенным на расстоянии одной трети от приемной части шнека.

Аппаратурно-технологическая схема для уничтожения ила представлена на чертеже.

Установка содержит шнек 1 со штуцером для ввода оборотной воды 2, бункер 3, установку активации процессов 4, емкости для добавок 5, 6, насос 7, промежуточную емкость 8, отстойники 9, 10, вторую установку активации процессов 11, емкости для добавок 12, 13, 14, промежуточную емкость 15, отстойники 16, 17, шламоприемники 18, 19, приемный бункер 20, емкости для минеральной добавки 21, емкости для порошкообразной извести 22, прессующий шнек 23, сушило 24, бункер - накопитель 25, фасовочный автомат 26 и линию оборотной воды 27. Источник ила - карта 28.

Установка работает следующим образом.

Из карты (хранилища ила) 28 шнеком 1 ил подают в бункер 3. Одновременно для его разжижения по линии 27 через штуцер 2 подают оборотную воду. Из бункера 3 пульпа с добавками из емкостей 5, 6 (если они понадобятся) самотеком поступает в аппарат активации процессов 4, в котором вредные вещества (обычно это соединения металлов) переходят в раствор. Пульпу направляют в промежуточную емкость 8, где отделяют основную часть твердой фазы (песок). Освобожденную от крупных инертных частиц пульпу насосом 7 подают в отстойники 9 и 10, шлам из которых накапливают в шламосборнике 19, и далее направляют в бункер 20. Из бункера 20 шлам идет в прессующий шнек 23 совместно с порошком извести и минеральной добавкой, поступающими из емкостей 21, 22. Во время передвижения в шнеке 23 смесь постепенно теряет текучесть и превращается в густую массу, которую продавливают через фильтры и в виде цилиндров диаметром 5-10 мм направляют на дозревание и подсушку в сушило 24. Затвердевание гранул происходит за счет химических реакций и практически не требует расхода энергии. Твердые гранулы сбрасывают в бункер-накопитель 25 и фасуют при помощи автомата 26. Раствор, отделенный от твердой фазы из отстойников 9, 10, направляют в установку 11, причем предварительно в него вводят добавки в виде известкового молока, сернистого железа и др. из емкостей 12, 13, 14. При обработке в установке 11 из раствора выпадает твердая фаза, состоящая в основном из гидроокисей металлов. Разделение фаз производят в последовательно расположенных емкости 15 и отстойниках 16, 17. Выпавший шлам накапливают в шламосборнике 18 и отправляют на переработку. Очищенная вода по линии 27 идет на разбавление в голову процесса. Таким образом осуществляется замкнутый процесс, продуктами которого являются органоминеральные удобрения и концентрат гидроокисей металлов. Какие-либо выбросы после уничтожения илов отсутствуют.

Пример.

В качестве исходного сырья использовали илы из отстойников одной из станций аэрации г.Москвы. Илы были очень густые, неприятно пахли и содержали большое количество твердых остатков, по-видимому, органического происхождения. Был использован один аппарат типа УАП-1В-2, производительностью 10-12 т/час по воде. Производительность аппарата такого типа по неразбавленному илу приближается к 5-8 т/час. Технологическая схема отличалась от предложенной тем, что процесс шел периодически - в два этапа. Вначале осуществляли обработку партии ила с целью отделения песка и органического шлама от раствора. На втором этапе раствор подвергали обработке в этом же аппарате для выделения гидроокисей металлов.

Перед подачей в рабочую зону в ил добавляли такое количество воды, чтобы он свободно перетекал через трубу. Исходная влажность составляла 83%; содержание песка - 30%; органики - 35,6%.

Результаты двухступенчатой обработки ила представлены в таблице.

Содержание металлов в органическом осадке соответствует нормам ПДК.

Возможное превышение норм ПДК в очищенной воде не имеет существенного значения, так как она полностью идет на разжижение ила и не выходит из технологической линии.

Содержание металлов в органическом осадке и в очищенной воде снижается нередко в тысячи раз за один цикл. Одновременно полностью обеззараживаются все получаемые продукты. Химическое или термическое загрязнение окружающей среды отсутствует.

Установка характеризуется низкими материало- и энергоемкостью, занимает малые производственные площади.

Установка типа УАП-1В-2 обеспечивает производительность по илу 25-50 тыс.т/год. При необходимости производительность может быть увеличена.

Существует мобильный вариант установки.

Установка может быть использована для нейтрализации и утилизации бытовых и промышленных стоков. После уничтожения илов в одном городе или на одном предприятии установка может быть продана или сдана в аренду.

Источники информации 1. С. В. Яковлев, Я.А.Карелин, Ю.М.Ласков, В.И.Калицун. Водоотведение и очистка сточных вод, М.: Стройиздат, 1996.

2. Б. С. Ксенофонтов. Очистка сточных вод. Флатация и сгущение осадков. Издат. Химия, 1992.

3. RU 2075447 C1.

Формула изобретения

1. Установка для ликвидации и утилизации ила из отстойников городов и промышленных предприятий, содержащая узел разжижения ила, систему разделения твердой и жидкой фаз, уплотнения и обезвоживания осадков, отличающаяся тем, что объединяет две группы узлов оборудования, обеспечивающих двухступенчатую переработку ила, при этом первая ступень включает узел разжижения ила, установку активации процесса, обеспечивающую переход вредных веществ в раствор, узел отделения и сбора пульпы, содержащей органические вещества и песок, и блок оборудования для получения гранулированных органоминеральных удобрений, включающий бункер для пульпы, содержащей органические вещества, прессующий шнек с двумя-тремя патрубками для введения извести и минеральных добавок, сушило, бункер-накопитель, фасовочный автомат, емкости для добавок, а вторая ступень содержит вторую установку активации процессов, в которой под действием добавок происходит выпадение в осадок твердой фазы, узел отделения и сбора осадка, содержащего соединения металлов.

2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что узел разжижения ила перед переработкой содержит шнек с изменяющимся углом наклона рабочей части и бункер для подготовленной пульпы с дозатором.

3. Установка по п.2, отличающаяся тем, что узел разжижения, состоящий из бункера и шнека, снабжен направляющим патрубком для подачи оборотной воды, встроенным на расстоянии 1/3 приемной части шнека.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2