Переработка промышленного осадка: способы обезвоживания и сушки, позволяющие сократить расходы на воду и затраты

Металлообрабатывающий завод, производящий 15 тонн влажного шлама в день, платит своему перевозчику за тонну влажного материала, а не за тонну твердых веществ. При 20% содержания сухих веществ 12 из этих 15 тонн составляют вода. Пропустите тот же осадок через установку глубокого обезвоживания с лентой высокого давления до содержания сухих твердых веществ примерно 45%, и выходящая масса упадет более чем наполовину еще до загрузки грузовика.

Эта арифметика является основным аргументом в пользу переработки промышленных отходов. Переработка редко блокируется из-за отсутствия рынков: кирпичные печи, цементные линии, котлы на биомассе и проекты по мелиорации земель принимают подходящий шлам. Он блокируется влажностью, загрязнением и затратами на перемещение воды. Исправьте этапы обезвоживания и сушки, и возможности переработки откроются сами собой.

Что на практике означает переработка промышленных шламов

Термин охватывает три направления, и каждое из них предъявляет к материалу разные требования:

• Восстановление материала - высушенный шлам, используемый в качестве сырья для производства кирпича, цементного клинкера, легкого заполнителя или плитных изделий.
• Рекуперация энергии - шлам сжигается или совместно перерабатывается в качестве заменителя топлива в цементных печах, энергетических котлах или специальных мусоросжигательных установках.
• Использование земли и почвы - компостированный или стабилизированный ил, используемый в ландшафтном дизайне, мелиорации территорий или, где это разрешено, в сельском хозяйстве.

Порядок принятия решений имеет значение. Сначала регулирующий орган классифицирует шлам как опасный или неопасный на основании испытаний на выщелачивание и производственного процесса, в результате которого он был получен. Затем партнер-покупатель сообщает, что он примет. Только после этого начинается выбор оборудования. Покупка сушилки до подтверждения того, что цементный завод будет принимать высушенный продукт, является одной из наиболее распространенных и дорогостоящих ошибок при определении последовательности операций в этой области.

Требования к кормам для трех маршрутов переработки

Почему эффективность обезвоживания решает экономику

Баланс масс рассказывает историю. Сто тонн осадка с содержанием сухих веществ 3% содержат 3 тонны твердых веществ и 97 тонн воды. Обезвоживание до 25% сухих веществ снижает общее количество до 12 тонн. При сушке этого кека до содержания сухих веществ 80% получается 3,75 тонны. Материал, который необходимо хранить, транспортировать и подавать в печь, сократился примерно в 26 раз, и каждая тонна, снятая с цепи, убирает с собой транспортировочный заряд.

Это средние значения, указанные поставщиками оборудования для смешанного биологического и промышленного ила. Реальные результаты зависят от осадка, кондиционера и способа эксплуатации машины: шнековый пресс, который хорошо работает с волокнистым материалом, может разочаровать на жирном. Рассматривайте диапазоны как проверку работоспособности, когда поставщик указывает показатели производительности, а не как гарантию.

Есть и вторая цена, которую легко упустить. Химическое кондиционирование обычно потребляет от 3 до 8 килограммов полимера на тонну сухого вещества, а машины с наименьшими капитальными затратами часто требуют самого высокого спроса на полимер. За десять лет эксплуатации расходы на полимер часто превышают покупную цену, поэтому точность дозирования заслуживает такого же внимания, как и размер пресса.

Подбор оборудования в зависимости от типа осадка

Осадок ведет себя по-разному в зависимости от того, откуда он взялся, и технология обезвоживания должна следовать этому поведению.

• Маслянистый и жирный осадок от нефтеперерабатывающих заводов, очистных сооружений и металлообработки до фильтровальной ткани и жалюзи ленточных прессов. Конструкции винтовых прессов более надежно справляются с материалами высокой вязкости, поскольку они основаны на постепенном сжатии, а не на гравитационном дренаже.
• Биологический и химический ил из промышленных сточных вод предсказуемо обезвоживается на ленточных фильтр-прессах и ленточных машинах с высокой сушкой.
• Шлам, предназначенный для печей или котлов требует термической сушки, обычно до 60-90% сухих веществ, а также постоянного размера частиц для подачи.
• Шлам с колеблющимися поступающими твердыми частицами преимущества предварительного концентрирования или сгущения на входе, поэтому обезвоживающая машина получает стабильную подачу.

Машина для обезвоживания шлама винтового пресса Спиральный смеситель-обезвоживатель сточных вод может не только обрабатывать осадок высокой концентрации, но также концентрировать и обезвоживать сточные воды низкой концентрации. Применимо... Посмотреть продукт →

Для вязких или маслянистых материалов обычно точкой входа является винтовой пресс с переменным шагом. Давление вдоль шнека нарастает постепенно, поэтому шлам сжимается, а не срезается, и установка выдерживает подачу твердых частиц, которые засорили бы машину с тканевой основой. Если поступающий осадок тонкий, блок предварительного концентрирования, расположенный перед прессом, поддерживает постоянную производительность и уменьшает объем, который приходится обрабатывать прессу.

Какой бы пресс ни был выбран, этап подготовки перед ним заслуживает одинакового внимания. Приготовление полимера, неравномерное даже на несколько процентов, изменяет сухость кека, расход полимера и нагрузку на следующую сушилку.

Интегрированное дозирующее устройство Машина для обезвоживания шлама винтового пресса Посмотреть продукт →

Интегрированное дозирующее устройство, которое подготавливает и дозирует полимер, автоматически устраняет большую часть этой изменчивости, и обычно это самое дешевое повышение производительности, доступное на существующей линии обезвоживания.

Сектор за сектором: откуда исходит давление

• Нефть и газ - нефтесодержащие осадки и остатки резервуаров, обычно направляемые на термическую обработку или совместную переработку.
• Горное дело - хвосты и фильтровальный осадок, где содержание тяжелых металлов определяет, является ли материал побочным продуктом или отходами.
• Еда и напитки - высокое содержание органических веществ и хорошая теплотворная способность после высыхания, но сильно сезонные объемы.
• Фармацевтическая и тонкая химия - остатки, которые часто классифицируются как опасные, при этом совместная обработка в печи является обычным способом.
• Отделка металла - небольшой объем, но высокое содержание металлов, что делает возможным восстановление материала после сушки.
• Муниципальные сточные воды - самые большие объемы и наиболее развитые маршруты переработки.

На большинстве промышленных объектов шламопровод представляет собой один поток внутри более широкого потока. очистка промышленных сточных вод система. Просеивание, удаление песка и сгущение на входе определяют качество всего, что попадает в пресс, поэтому улучшения в передней части установки часто проявляются в улучшении сухости кека в задней части.

Потребность в энергии: аргументы в пользу низкотемпературной сушки

Если целью является продукт, готовый к обжигу, сушка неизбежна, и метод сушки доминирует в эксплуатационных расходах.

При низкотемпературной сушке используется контур теплового насоса с температурой технологического воздуха обычно от 40 до 75 градусов Цельсия, что позволяет рекуперировать большую часть скрытого тепла из испаряемой воды. Высокотемпературная термическая сушка происходит быстрее и требует меньше площади, но она потребляет в несколько раз больше энергии на тонну удаленной воды и создает более крупный и горячий поток выхлопных газов, который требует контроля запаха и пыли.

Если на объекте уже имеется избыточное низкопотенциальное тепло (горячая вода от биогазовых двигателей, компрессоров или технологического охлаждения), сушилка на отходящем тепле еще больше снижает энергию сушки, поскольку компрессор теплового насоса больше не является основным источником тепла.

Низкотемпературная машина для сушки осадка ленточного типа Машина для обезвоживания шлама винтового пресса Посмотреть продукт →

Какая бы сушилка ни была выбрана, ее размер должен быть рассчитан на пик влажной погоды, а не на среднегодовой показатель. Линии сушки не могут выйти за пределы расчетной скорости испарения без риска переноса конденсата, загрязнения теплообменника и незапланированных остановок именно в тот период, когда хранилище уже заполнено.

Цепочка переработки, этап за этапом

Каждый этап существует для защиты следующего. Песок, проходящий через сито, повреждает лопасти винтов и крыльчатки насосов. Чрезмерно загустевший шлам становится слишком сухим для перекачивания и забивает пресс. Слишком влажный осадок перегружает сушилку и образует конденсат с высоким содержанием органических веществ. Когда линия по переработке работает неэффективно, причина обычно находится на двух этапах выше того места, где зарегистрирована жалоба.

Риски закупок, которые необходимо устранить до подписания

1. Гарантия работоспособности с прикрепленными номерами. «Высокая сухость» не является спецификацией. Запросите гарантированное содержание сухих веществ в кеке при указанной концентрации сырья, указанной дозе полимера и заявленной производительности.
2. Тестирование на реальном иле. Для стендовых испытаний следует использовать свежий материал с реального завода, а пробный запуск в течение нескольких дней покажет, как машина ведет себя при колебаниях процессов на начальном этапе.
3. Возможность отключения. Лишь немногие промышленные предприятия работают в расчетном режиме круглый год. Подтвердите минимальную стабильную производительность и способ управления машиной ниже нее.
4. Припуски на коррозию и износ. Хлориды, сероводород и песок сокращают срок службы стандартных стальных компонентов. Укажите материалы для частей, которые фактически соприкасаются с осадком.
5. Согласование пропускной способности в нисходящем направлении. Конвейеры, бункеры и сушилки должны быть рассчитаны на максимальную производительность кека, включая пониженную плотность высушенного материала.
6. Коммунальные услуги и запас по высоте. Для сушильных линий требуется вертикальное пространство, электрическая мощность и вентиляционные пути, которых зачастую нет в существующих зданиях.
7. Подтверждение приема в письменном виде. Убедитесь, что цементный завод, кирпичный завод или мусоросжигательный завод принимают материал с тем уровнем влажности и загрязнений, который фактически будет производить линия.
8. Запасные части и ответ сервисной службы. Изнашиваемые детали пресса или сушилки являются расходными материалами. Запишите сроки выполнения работ и обязательства по реагированию в контракте, а не в устных обещаниях.

Переработка промышленных осадков успешна или неудачна на стадиях обезвоживания и сушки. Подтвердите спецификацию отбора, измерьте реальный осадок, а не пробу из чистого дня, определите размер оборудования в пиковых условиях и обеспечьте поставщику пронумерованную гарантию производительности. Выбор полимера, тип сушилки и схема конвейера — все это вытекает из этих четырех решений.

Обзор ссылки на проекты по очистке осадка из сопоставимых отраслей — это быстрый способ узнать, какие комбинации оборудования уже опробованы на осадке, аналогичном вашему.

Часто задаваемые вопросы