Спосіб обробки осадів стічних вод

1 Спосіб обробки осаду стічних вод, що включає гравітаційний розподіл твердої та рідкої фаз, безперервне тонкошарове наморожування рідкої фази стічних вод на теплообмінній поверхні бара бана-охолоджувача холодильної машини, відділення намороженого шару, плавлення і видалення їх з плавителя, який відрізняється тим, що перед наморожуванням осад стічних вод перепускають через протитечійний охолоджувач, піддають вібраційному розподілу, а тверду фазу осаду зброджують у метантенку, отримуючи бюгаз, який використовують як додаткове джерело енергії для роботи холодильної машини, при цьому відділення намороженого шару здійснюють за допомогою віброножа 2 Спосіб за п 1, який відрізняється тим, що як додаткове джерело енергії, використовують енергію сонячної батареї та повітроагрегата, які встановлені у межах контуру Винахід відноситься до способів обробки осадів, що утворюються в процесі очистки стічних вод Відомий спосіб зневоднення осаду стічних вод [1], що включає заповнення сховища осадом, наморожування осаду на термопалях за рахунок природної циркуляції теплоносія в осінньозимовий період та відтавання його у веснянолітній період, ВІДВІД освітленої частини води та видалення зневодненого осаду із сховища Недоліком відомого способу є висока металоємкість обладнання, нестабільність процесу заморожування та відтавання, довготривалість процесу зневоднення Найбільш близьким технічним рішенням є спосіб обробки осадів [2], що включає безперервне тонкошарове заморожування осадів на теплообмінній поверхні, відділення замороженого осаду, плавлення, гравітаційний розподіл твердої та рідкої фаз та видалення їх з плавителя Недоліком даного технічного рішення є високі енергетичні витрати на проведення процесу зневодження, невелика мінералізація осаду, а також неповне знищення хворотворних мікроорганізмів, що обмежує використання осаду як вторинної сировини Основою винаходу є задача підвищення ефек тивності переробки продуктів, що входять до складу осаду стічних вод шляхом більш глибокого розділення стічних вод на складові компоненти, а також зниження енерговитрат за рахунок комплексного використання енергії сонця, вітру та біохімічних реакцій осадів стічних вод, що перероблюються Поставлена задача вирішується тим, що в способі обробки осаду стічних вод, що включає гравітаційний розподіл твердої та рідкої фаз, безперервне тонкошарове наморожування рідкої фази стічних вод на теплообмінній поверхні барабану-охолоджувача холодильної машини, відділення намороженого шару, плавлення і видалення їх з плавителя, згідно з винаходом, перед наморожуванням осад стічних вод перепускають через протитечійний охолоджувач, піддають вібраційному розподілу, а тверду фазу осаду зброджують у метантенку, отримуючи бюгаз, який використовують як додаткове джерело енергії для роботи холодильної машини, при цьому відділення намороженого шару здійснюють за допомогою віброножа Окрім того, як додаткове джерело енергії, використовують енергію сонячної батареї та повітроагрегата, які встановлені у межах контуру Аналізуючи нову сукупність технічного рішення можливо констатувати наступне (О 00 ю 59826 Використання для роботи аміачноадсорбційної холодильної машини (ААХМ) дозволяє забезпечити замкнений цикл переробки стічної води без енергетичних витрат Основним джерелом теплової енергії в цьому випадку є бюгаз, який отримують у результаті біохімічної реакції в метантенку Це дозволяє, з одного боку, здійснювати процес виморожування рідкої фази осаду стічних вод, а з іншого - забезпечити ефективний процес розкладу твердої фази осаду стічних вод на екологічно чисті компоненти, які можуть бути використані в якості добрива Заморожування та плавлення рідкої частини стічної води виконується за умови зниження термодинамічного навантаження на ААХМ Використання вібронавантаження при зніманні льоду дозволяє знищити навантаження на сколювання льоду, покращити транспортування знятого льоду у плавитель, а також сприяти процесу ефективного розшарування вихідного продукту на рідку та тверду фази (освітлення продукту), що підвищує якість переробки стічних вод Раціональний режим тепломасообміну поміж вихідним продуктом, що поступає, та твердою фазою осаду стічної води знижує теплове навантаження метантенку Теплова енергія від повітроагрегата та сонячної батареї використовується з максимальним ефектом, бо при цьому відбувається не тільки перетворення електроенергії у теплову, але й знімання тепла з нижнього боку сонячної батареї, що у практиці досі не використовувалось, зазвичай теплова енергія сонячної батареї витікала у навколишнє середовище В пропонуємому способі вона накопичується у пристрої для накопичування, що дозволяє забезпечити надійність роботи системи на внутрішній енергії у замкнутому циклі Використання пристрою для накопичування тепла дозволило забезпечити надійність роботи системи переробки стічних вод на внутрішній енергії у замкненому циклі Спосіб обробки осадів стічних вод пояснюється кресленням В установку, що реалізує даний спосіб входить метантенк 1 з трубопроводом 2 подання бюгазу у опалювач 3, де також розташований теплообмінник 4, який забезпечує пуск у роботу ААХМ 5, що з'єднана з пристроєм для накопичування тепла 6 Циркуляцію теплоносія забезпечує насос 7 При запущеній у роботу ААХМ 5 холодоносій по трубопроводу 8 поступає в барабан-охолоджувач 10, при цьому холодопотужність регулюється дроселем 9 При обертанні барабануохолоджувача 10 на його теплообмінній поверхні утворюється шар льоду 11 Отеплений холодоагент по магістралям 12, 13 теплого контуру ААХМ 5 подається у плавитель 14 та через трубопровід 15 у контур охолодження холодоагенту Шар льоду видаляється за допомогою віброножа 16, що приєднаний до вібратора 17 Скидання твердої фази осаду стічних вод забезпечується вентилем 18, який, пересуваючись по трубопроводу 19, охолоджує продукт, що поступає, по магістралі 20 через протитечійний охолоджувач 21 Охолоджена маса кожної нової порції заповнює приймач 22, в якому під дією вібрації освітлюється та утворює рідку та тверду фазу осаду стічних вод Метантенк 1 оснащений контуром терморегулювання, до якого на лежить забірна магістраль 23, теплообмінник 24, циркуляційний насос 25, терморегулятор 26, напірна магістраль 27 Також контур містить сонячну батарею 28 з теплознімним кожухом 29 та контур знімання тепла, що включає збірнім ЗО та нагнітальний 31 трубопроводи та циркуляційний насос 32 Додатково, для підігріву пристрою для накопичування тепла 6, використовується повітроагрегат 33, при цьому, енергія, що виробляється сонячною батареєю 28 та повітроагрегатом 33 перетворюється у тепло за допомогою електронагрівача 34 Скидання продуктів біорозкладу у вигляді добрива здійснюється з метантенку 1 за допомогою вентиля 35 Суть способу полягає в наступному У результаті біохімічної реакції в метантенку 1 виділяється метан, який по трубопроводу 2 прямує у опалювач З, де відбувається його горіння Продукти горіння нагрівають теплообмінник 4 контуру запуску в роботу ААХМ 5 Вхід та вихід контуру введені у пристрій для накопичування тепла 6 Підігрів води забезпечують за допомогою насосу 7, що працює у рециркуляційному режимі При досягненні потрібної температури в магістралях запуску ААХМ 5, остання включається у роботу Холодоагент по трубопроводу 8 при відчиненому дроселі 9 поступає всередину барабана-охолоджувача 10, на холодній поверхні якого, при його обертанні, утворюється шар льоду 11 Отеплений холодоагент повергається у ААХМ 5 через штуцер 12, далі з штуцеру 13, проходячи плавитель 14, через штуцер 15 повторно повертається у ААХМ 5 для здійснення наступного циклу охолодження Шар льоду 11 зрізується віброножем 16, оснащеним вібратором 17, який діє не тільки на віброніж 16, але й на первинний осад стічних вод, в результаті чого стічна вода освітлюється та з'являються більш ЧІТКІ зони рідкої та твердої фаз осаду, що призводить до підвищення якості відділення рідкої фази у вигляді льоду Зрізаний лід по поверхні віброножу 16 скидається у плавитель 14 При розтаванні льоду отеплений холодоносій охолоджується, що знижує подальше навантаження на холодильну машину Скидання твердої фази осаду стічних вод здійснюється через вентиль 18 по трубопроводу 19, при цьому охолоджується первинний продукт стічних вод, що поступає по трубопроводу 20 через протитечійний охолоджувач 21, а тверда фаза осаду стічних вод, що поступає з приймача 22 у метантенк 1 підігрівається, що сприяє поліпшенню теплового режиму роботи метантенку 1 Для надійної підтримки теплового режиму біохімічного процесу в метантенку 1, передбачено контур, що включає всмоктуючий трубопровід 23, теплонагрівач 24, циркуляційний насос 25 з системою терморегулювання 26 та нагнітальний трубопровід 27 Температурний режим забезпечується автоматично Джерелом нагріву є гаряча вода, що забирається з пристрою для накопичування тепла 6 циркуляційним насосом 25 Додатковими джерелами тепла для нагріву води у пристрої для накопичування тепла є сонячна батарея 28,на якій з нижнього боку встановлений кожух 29, який з всмоктуючим ЗО та нагнітальним 31 трубопроводами утворює контур знімання тепла з нижнього боку сонячної батареї 28 Цирку ляцію води у контурі забезпечує насос 32, в результаті чого забезпечується не тільки необхідне знімання тепла з пристрою для накопичування тепла 6, а й більш ефективна роботи сонячної батареї 28, енергія якої поєднуючись з енергією повітроагрегату 33, прямує до енергоперетворювача 34, який забезпечує додаткову теплову енергію для нагріву води у пристрої для накопичування Комп'ютерна верстка Е Ярославцева 59826 6 тепла 6 Таким чином, пропонуємий спосіб забезпечує більш глибоку переробку осаду стічних вод, при суттєвому зниженні енерговитрат, бо основна частка енергії отримується за рахунок внутрішньої енергії продукту, а додатковим її джерелом є енергії сонячної батареї та повітроагрегату Підписано до друку 06 10 2003 Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ТОВ "Міжнародний науковий комітет", вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна