Устройство для обработки обезвоженных осадков сточных вод Советский патент 1992 года по МПК C02F11/18 

Изобретение относится к обработке активного ила-осадка, образующегося при биологической очистке сточных вод.

Известно устройство для дегельминтизации обезвоженных осадков сточных вод, содержащее транспортер, источники инфракрасного излучения, расположенные над транспортером, вытяжной зонт, загрузочный бункер, состоящий из двух ленточных транспортеров, внутри каждого транспортера расположены теплообменные элементы, полости которых сообщаются вытяжным зонтом in вентилятором, причем тепло от теплообменников становится текучим, что обеспечивает выгрузку его на транспортер. Недостатком известного устройства является значительный расход электроэнергии, сложно в изготовлении и металлоемко.

Цель изобретения - повышение эффективности и обеспечение обезвоживания и дегельминтизации осадка.

Поставленная цель достигается тем, что канал выполнен в виде трубы с размещенным на ней осушителем в виде переходного патрубка и расположенной внутри него вакуумной камерой.

Наружная стенка вакуумной камеры выполнена гофрированной и с перфорацией, и камера снабжена напорным воздуховодом с последовательно установленным по его длине эжекционными элементами в форме конфузора с всасывающими отверстиями и проходным соплом. Один конец напорного воздуховода соединен с воздуходувкой, а другой - с теплообменником, который выполнен воздуховодяным. Теплообменник установлен на трубопроводе обрабатываемого осадка и снабжен кольцевым трубопроводом с циркуляционным насосом, а также трубопроводами подвода и отвода газовоздушной смеси, конденсатопроводом и трубопроводом холодной воды. Часть трубы канала перед осушителем выполнена в виде патрубка из жаропрочного стекла и с диаметром, равным диаметру трубы канала, и снабжена размещенными над ним козкси- ально отражателями и кожухом. Источник инфракрасного излучения выполнен из терморадиационных нагревателей, установленных между отражателями и наружной поверхностью патрубка.

На фиг. 1 показано устройство, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Устройство содержит трубопровод1 подвода осадка, полый теплообменник 2, циркуляционный насос 3 и открытый воздуг ховодяной теплообменник 4. К наружной поверхности теплообменника присоединеы воздуховоды 5 и 6 подвода и отвода газовоздушной смеси и конденсатопровод 7, а к боковым стенкам присоединены трубопроводы 8-10 подающего и обратного теплоносителя и холодной воды. Источник 11

инфракрасного излучения состоит из терморадиационных нагревателей 12, установленных в полости 13 между отражателями 14 внутренней поверхности кожуха 15 и наружной поверхности жаропрочного про0 зрачного стеклянного патрубка 16. Осушитель 17 состоит из переходного патрубка 18, внутри которого расположена вакуумная камера 19. Наружная стенка 20 камеры гофрирована и перфорирована от5 верстиями 21, а боковые стенки 22 конусообразны и соединяются с напорным воздуховодом 23, идущим от воздуходувки 24 и отводным воздуховодом 5 открытого теплообменника 4. Внутри камера 19 на по0 верхности напорного воздуховода выполнены открытые сверху ряды воздухоэжекционных каналов 25, имеющие коническое продольное сечение с всасывающими отверстиями 26, нижними кромками

5 образующих в цилиндрической части поперечного сечения трубопровода конфузор- ное проходное сопло 27.

Устройство работает следующим образом.

0 Прежде чем начать осушку осадка в установке вначале из трубопровода 10 заполняют водой полости теплообменников 2 и 4 и кольцевые трубопроводы 8 и 9, при этом запускают в работу циркуляционный насос

5 3, источник 11 инфракрасного излучения и воздуходувку 24.

Обезвоженный осадок из центрифуги шнеком под напором (не показано) подается в трубопровод 1. Осадок, проходя участок

0 (патрубок) трубопровода, расположенного в теплообменнике 2. нагревается до 30-50°С теплоносителем, идущим от воздуховодяно- го теплообменника 4 по трубопроводу 8. Ос- тывший теплоноситель забирается

5 циркуляционным насосом 3 и по циркуляционному трубопроводу 9 подается на подогрев в теплообменник 4 и цикл вновь повторяется. Нагретый осадок направляется в полость жаропрочного прозрачного

0 стеклянного патрубка 16. Световой поток, излучаемый терморадиационными нагревателями 12 и отражателями 14, нагревает осадок через стенку жаропрочного стекла патрубка 16, при этом тепло мгновенно про5 пктывает весь объем осадка, а не только при поверхность и нагревает его до 70-80°С. Одновременно происходит бактерицидная обработка осадка ультрафиолетовым излучением широкого спектра, т.е. обеспечивается дегельминтизация осадка. Нагретый осадок направляют в осушитель 17, а конусообразная стенка 22 равномерно распределяет его по периметру гофрированной стенки 20 вакуумной камеры 19. При обтекании осадка гофрированную (синусоидаль- ную) поверхность стенки 20 происходит турбулизация осадка, что приводит к образованию крупномасштабных квазистационарных вихрей в зоне испарения. Образовавшиеся вихри интенсифицируют процесс переноса пэров влаги и газов в зоне разрежения. Воздух от воздуходувки 24 под напором по воздуховоду 23 поступает в конфузорные сопла 27 и создает разряжение 0,03-0,05 МПа в вакуумной камере 19 (а вода при 68-80°С и созданном разрежении закипает в слое осадка). Воздух, проходя конфузорное сопло 27 первого ряда, существенно повышает скорость движения и создает тем самым возможность интенсивного эжектирования (подсасывания) испарившихся водяных паров и газов из движущегося осадка через перфорацию 21 и всасывающих отверстий26 воздухоэжек- ционных каналов 25. Образовавшаяся смесь наружного воздуха и удаляемого водяного пара и газа в конфузорное сопло 27 второго ряда еще больше увеличивает скорость и повышает интенсивность эжектиро- вания водяных паров и газов из осадка с последующим повторением цикле работы. Осушенный и обезвоженный осадок поступает в бункер (не показано). Далее нагретая газовоздушноводяная смесь двигается по отводному воздуховоду 5, поступает в открытый воздуховодяной теплообменник 4, в котором происходит конденсация водяных паров и интенсивный отвод тепла от газовоздушной смеси холодным теплоносите- лем по кольцевому трубопроводу. Охлажденная газовоздушная смесь поступает в воздуховод б и выбрасывается в.атмосферу, а конденсат отводится в конденсатопровод 7.

Исследованиями установлено, что наиболее полная эффективность дегельминтизации осадка обеспечивается при толщине слоя 150-250 мм, т.е. при диаметре жаропрочного патрубка 150-25Q мм. При диаметре патрубка меньше 150 мм происходит приго- рание осадка к его стенкам, а при диаметре более 250 мм эффективность дегельминтизации снижается.

Кроме того, толщина слоя осадка (мате- риала) над поверхностью гофрированной стенкой вакуумной камеры должна быть не менее 75 мм и не более 125 мм, для обеспечения необходимого разрежения в камере с интенсивным выделением водяных паров и газов с обрабатываемого материала.

Устройство обеспечивает рекуперацию тепловой энергии газовоздушноводяной смеси путем установки открытого воздухо- водяного теплообменника.

Применение изобретения позволяет получить сухой остаток, без содержания болезнетворных бактерий и зловонных газов, что весьма важно в экологическом отношении при вывозе осадка на поля как удобрение.

Формула изобретения

1. Устройство для обработки обезвоженных осадков сточных вод, содержащее канал с установленными над ним источниками инфракрасного излучения, вытяжной воздуховод с воздуходувкой, трубопровод обрабатываемого осадка и теплообменники, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности обезвоживания и обеспечения дегельминитизации осадка, канал выполнен в виде трубы с размещенным на ней осушителем в виде переходного патрубка и расположенной внутри него вакуумной камерой, наружная стенка вакуумной камеры выполнена гофрированной и с перфорацией, и камера снабжена напорным воздуховодом с последовательно установленными по его длине эжекционными элементами в форме конфузора с всасывающими отверстиями и проходным соплом, при этом один конец напорного воздуховода соединен с воздуходувкой, а другой - с теплообменником, который выполнен воз- духоводяным.

2.Устройство по п. 1, отличающее- с я тем, что теплообменник установлен на трубопроводе обрабатываемого осадка v, снабжен кольцевым трубопроводом с циркуляционным насосом, а также трубопроводами подвода и отвода газовоздушной смеси, конденсатопроводом и трубопроводом холодной воды.

3.Устройство поп.1.отличающее- с я тем, что часть трубы канала перед осушителем выполнена в виде патрубка из жаропрочного стекла и с диаметром, равным диаметру трубы какала, и снабжена размещенными над ним коаксиально отражателями и кожухом, источник инфракрасного излучения выполнен из терморадиационных нагревателей, установленных между отражателями и) наружной поверхностью патрубка.

Л

Изобретение относится к обработке активного ила - осадка, образующегося при биологической очистке сточных вод. Целью изобретения является повышение эффективности и дегельминитизации осадка. Сущность изобретения заключается в том, что канал выполнен в виде трубы 1, на которой размещен осушитель 17, внутри которого расположена вакуумная камера 19. Наружная стенка камеры выполнена гофрированной и с перфорацией 21, а боковые стенки 22 - конусообразными. Внутри камеры расположен напорной (вытяжной) воздуховод 23, на поверхности которого выполнены отz л // 12 13 If IS крытые сверху ряды воздухоэжекционных каналов 25. Эти каналы имеют коническое продольное сечение с всасывающими отверстиями 26, нижними гранями образую- . щими в цилиндрической части поперечного сечения трубопровода конфузорное проходное сопло 27. Один конец воздуховода соединен с воздуходувкой 24, а другой - с воздуховодяным теплообменником 4. Источник 11 инфракрасного излучения состоит из терморадиационных нагревателей .установленных в полости 13 между отражателями 14 кожуха 15 и наружной поверхностью жаропрочного стеклянного патрубка 16. Световой поток, излучаемый нагревателями 12, нагревает осадок через стенку жаропрочного стекла патрубка 16 до 70-80°С, при этом происходит бактерицидная обработка осадка ультрафиолетовым излучением. В осушителе 17 осадок попадает в зону разрежения, где происходит испарение водяных паров и газов из осадка с отводом их в теплообменник 4. Осушенный осадок поступает в трубопровод 1 или в бункер для вывоза на поля. 2 з.п. ф-лы, 2 ил. и is & го г/ 18 I гг (Л С XI ся ел ю

Фиг.2