[go: up one dir, main page]

RU2543888C2 - Method of drying sludge - Google Patents

Method of drying sludge Download PDF

Info

Publication number
RU2543888C2
RU2543888C2 RU2012116146/05A RU2012116146A RU2543888C2 RU 2543888 C2 RU2543888 C2 RU 2543888C2 RU 2012116146/05 A RU2012116146/05 A RU 2012116146/05A RU 2012116146 A RU2012116146 A RU 2012116146A RU 2543888 C2 RU2543888 C2 RU 2543888C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
sludge
conglomerates
drying
wastewater treatment
temperature
Prior art date
Application number
RU2012116146/05A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2012116146A (en
Inventor
Юкка ПАЛКО
Эро ПИИРАЙНЕН
Original Assignee
Кайнуун Ятехуоллон Кунтайхтюма
Энвитоп Ой
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Кайнуун Ятехуоллон Кунтайхтюма, Энвитоп Ой filed Critical Кайнуун Ятехуоллон Кунтайхтюма
Publication of RU2012116146A publication Critical patent/RU2012116146A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2543888C2 publication Critical patent/RU2543888C2/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26DRYING
    • F26BDRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B1/00Preliminary treatment of solid materials or objects to facilitate drying, e.g. mixing or backmixing the materials to be dried with predominantly dry solids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F11/00Treatment of sludge; Devices therefor
    • C02F11/12Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening
    • C02F11/121Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening by mechanical de-watering
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09BDISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B09B3/00Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless
    • B09B3/40Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless involving thermal treatment, e.g. evaporation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F11/00Treatment of sludge; Devices therefor
    • C02F11/12Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening
    • C02F11/13Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening by heating
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F11/00Treatment of sludge; Devices therefor
    • C02F11/12Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening
    • C02F11/16Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening using drying or composting beds
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26DRYING
    • F26BDRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B21/00Arrangements or duct systems, e.g. in combination with pallet boxes, for supplying and controlling air or gases for drying solid materials or objects
    • F26B21/06Controlling, e.g. regulating, parameters of gas supply
    • F26B21/10Temperature; Pressure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26DRYING
    • F26BDRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B23/00Heating arrangements
    • F26B23/001Heating arrangements using waste heat
    • F26B23/002Heating arrangements using waste heat recovered from dryer exhaust gases
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F11/00Treatment of sludge; Devices therefor
    • C02F11/12Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening
    • C02F11/14Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening with addition of chemical agents
    • C02F11/143Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening with addition of chemical agents using inorganic substances
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F11/00Treatment of sludge; Devices therefor
    • C02F11/12Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening
    • C02F11/14Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening with addition of chemical agents
    • C02F11/143Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening with addition of chemical agents using inorganic substances
    • C02F11/145Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening with addition of chemical agents using inorganic substances using calcium compounds
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26DRYING
    • F26BDRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B2200/00Drying processes and machines for solid materials characterised by the specific requirements of the drying good
    • F26B2200/18Sludges, e.g. sewage, waste, industrial processes, cooling towers
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/10Greenhouse gas [GHG] capture, material saving, heat recovery or other energy efficient measures, e.g. motor control, characterised by manufacturing processes, e.g. for rolling metal or metal working
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/30Wastewater or sewage treatment systems using renewable energies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Treatment Of Sludge (AREA)
  • Drying Of Solid Materials (AREA)

Abstract

FIELD: heating, drying.
SUBSTANCE: invention relates to a method of drying sludge. The method comprises preliminary processing and mixing of initial materials, shaping and heating the conglomerates of sludge, drying the formed conglomerates of sludge, and energy recovery, the additional processing, sorting the particles of the product and intermediate storage of the final product. The preliminary treated sludge is fed to the process device, in which the sludge is formed into the conglomerates of sludge of the corresponding size, the temperature of the process device is raised. The energy absorbed in the process device is transmitted to the conglomerates of sludge subjected to formation. The formed conglomerates of sludge are fed into the dryer, where they move towards the flow of drying air which temperature is significantly lower than the temperature of conglomerates of sludge subjected to drying.
EFFECT: invention provides an energy-efficient method of drying sludge.
6 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к способу сушки шлама согласно ограничительной части пункта 1 формулы изобретения. Конкретно, изобретение относится к переработке шлама городских станций по очистке сточных вод.The invention relates to a method for drying sludge according to the restrictive part of paragraph 1 of the claims. Specifically, the invention relates to the processing of sludge from urban wastewater treatment plants.

Цель сушки шлама заключается в получении продуктов, пригодных для утилизации из шламовой массы. Воду необходимо удалять из шлама. Предпочтительно смешивать шлам с вяжущими гидравлическими компонентами, после чего шлам можно легче высушивать. Шлам дополнительно сушат, подвергают дополнительной обработке соответствующими способами и сортируют. Конечный продукт хранят на складе и доставляют для дальнейшего использования или переработки.The purpose of drying sludge is to obtain products suitable for disposal from the sludge mass. Water must be removed from the sludge. It is preferable to mix the sludge with cementitious hydraulic components, after which the sludge can be dried more easily. The sludge is further dried, further processed by appropriate methods and sorted. The final product is stored in a warehouse and delivered for future use or processing.

Удаление воды требует значительного количества энергии, что повышает затраты на обработку шлама. Для обеспечения экономически эффективной обработки шлама энергетическую эффективность процесса необходимо поддерживать на достаточно высоком уровне. Это требует предварительной оптимизации и использования указанного количества энергии, потребляемой в процессе.Removing water requires a significant amount of energy, which increases the cost of processing sludge. To ensure cost-effective processing of sludge, the energy efficiency of the process must be maintained at a sufficiently high level. This requires preliminary optimization and use of the specified amount of energy consumed in the process.

В документе ЕР 0566689 А1 описан способ изготовления гранул цилиндрической формы из зольной пыли и шлама сточных вод. При осуществлении способа смешанный шлам и зольную пыль гранулируют, затем подвергают двухступенчатой сушке и, наконец, охлаждают с помощью отдельного холодильника. В данном способе сушку осуществляют при высокой температуре, в силу чего достижение энергетической эффективности является трудным вследствие высокой энергоемкости испарения воды.EP 0566689 A1 describes a method for manufacturing cylindrical granules from fly ash and sewage sludge. In the process, the mixed sludge and fly ash are granulated, then subjected to two-stage drying and finally cooled using a separate refrigerator. In this method, drying is carried out at a high temperature, whereby achieving energy efficiency is difficult due to the high energy intensity of water evaporation.

В документе US 5318184 А описан способ сушки и гранулирования шлама, осуществляемый многостадийной обработкой, в котором сушку выполняют при высокой температуре. Вследствие своей сложности способ требует значительных капиталовложений как в производственные сооружения, так и технологические устройства.No. 5,318,184 A describes a method for drying and granulating sludge by a multi-stage treatment, in which drying is performed at high temperature. Due to its complexity, the method requires significant investment in both production facilities and technological devices.

В документе FI 113470 В описан способ компостирования шлама, целью которого является сушка шлама посредством смешивания его с торфом или приготовленными гранулами твердого шлама. На поверхности гранул формируют слой пригодного для компостирования шлама, и путем циркуляции направляют гранулы к шламу, получают несколько слоев. Гранулы сушат при помощи их многократной циркуляции в продолжение процедуры. Наряду с прочим недостаток способа заключается в том, что целью является сушка шлама посредством добавления в него, например, сухого торфа, в результате чего теряется энергия, используемая для сушки торфа, к тому же гранула шлама остается влажной внутри и сушка замедляется. Кроме того, многократная циркуляция на различных стадиях процесса влечет за собой высокие эксплуатационные и капитальные затраты.FI 113470 B describes a method for composting sludge, the purpose of which is to dry the sludge by mixing it with peat or cooked solid sludge granules. A layer of compostable sludge is formed on the surface of the granules, and granules are sent to the sludge by circulation, and several layers are obtained. The granules are dried by their repeated circulation during the procedure. Among other things, the disadvantage of this method is that the goal is to dry the sludge by adding, for example, dry peat, resulting in the loss of energy used to dry peat, moreover, the sludge granule remains moist inside and drying slows down. In addition, multiple circulation at various stages of the process entails high operating and capital costs.

В известных способах цель часто состоит в осуществлении сушки испарением воды при высокой температуре, что не приводит к получению наилучшего конечного результата и дополнительно требует большого количества энергии. Как правило, температура шлама, подвергающегося сушке, перед указанной операцией составляет выше 100°С.In known methods, the goal often consists in drying by evaporation of water at high temperature, which does not lead to the best final result and additionally requires a large amount of energy. As a rule, the temperature of the sludge undergoing drying, before the specified operation is above 100 ° C.

Задача настоящего изобретения заключается в представлении способа, который позволяет разрешать вышеуказанные проблемы и устранять недостатки известных способов, а также в данном изобретении предлагается энергетически эффективный способ с разумными капитальными затратами для сушки шламов.The objective of the present invention is to provide a method that allows to solve the above problems and eliminate the disadvantages of the known methods, and the present invention proposes an energy-efficient method with reasonable capital costs for drying sludge.

Упомянутые преимущества обеспечиваются способом согласно изобретению, который отличается тем, что представлено в формуле изобретения.Mentioned advantages are provided by the method according to the invention, which differs in what is presented in the claims.

В зависимых пунктах описаны некоторые предпочтительные варианты осуществления изобретения.The dependent claims describe some preferred embodiments of the invention.

В способе согласно изобретению обеспечивается возможность сушки шлама сточных вод энергетически эффективным образом. В данном способе размер конгломератов шлама, сформированных в нагревательном устройстве, можно регулировать посредством качества и объема гидравлического связующего вещества, добавляемого в шлам. Подходящий размер конгломератов шлама, сформированных в нагревательном устройстве, также приводит к улучшению сушки, поскольку нагревание конгломератов шлама до температуры сушки и перенос влаги изнутри конгломерата шлама к поверхности требуют некоторого времени. Смесь из шлама и связующего вещества и конгломераты шлама, сформированные из нее, нагревают в нагревательном устройстве до значения температуры, подходящего для сушки. Нагретые конгломераты шлама, сформированные в нагревательном устройстве, подают в устройство для сушки, в котором они движутся навстречу потоку осушающего воздуха. В сушилке нагретая вода, содержащаяся в конгломератах шлама, переносится в осушающий воздух вследствие различий парциальных давлений паров, и благодаря этому повышается влажность и энергоемкость осушающего воздуха. Температура конгломерата шлама значительно выше температуры воздушного потока, входящего в устройство для сушки, в результате чего сушка осуществляется эффективно. Быстрая сушка конгломератов шлама обусловлена более высоким парциальным давлением паров нагретой воды, содержащейся в конгломератах шлама, по сравнению с парциальным давлением паров в осушающем воздухе при выбранных условиях сушки. Влага, содержащаяся в конгломерате шлама, эффективно переносится в осушающий воздух посредством регулирования скорости циркуляции осушающего воздуха таким образом, что влажность повышается до точки насыщения или приближается к ней. Энергию, содержащуюся во влажном осушающем воздухе, извлекают при помощи теплообменника, данную энергию можно использовать в настоящем способе, например, для получения требуемого осушающего воздуха.In the method according to the invention, it is possible to dry the wastewater sludge in an energy efficient manner. In this method, the size of the sludge conglomerates formed in the heating device can be controlled by the quality and volume of the hydraulic binder added to the sludge. The appropriate size of the sludge conglomerates formed in the heating device also leads to improved drying, since heating the sludge conglomerates to a drying temperature and transferring moisture from the inside of the sludge conglomerate to the surface takes some time. A mixture of sludge and a binder and conglomerates of sludge formed from it are heated in a heating device to a temperature suitable for drying. The heated sludge conglomerates formed in the heating device are fed to a drying device in which they move towards the flow of drying air. In the dryer, the heated water contained in the sludge conglomerates is transferred to the drying air due to differences in the partial vapor pressures, and thereby the humidity and energy intensity of the drying air are increased. The temperature of the sludge conglomerate is significantly higher than the temperature of the air stream entering the drying device, as a result of which drying is carried out efficiently. The quick drying of sludge conglomerates is due to the higher partial vapor pressure of the heated water contained in the sludge conglomerates compared to the partial vapor pressure in the drying air under the selected drying conditions. The moisture contained in the sludge conglomerate is effectively transferred to the drying air by adjusting the circulation speed of the drying air so that the humidity rises to the saturation point or approaches it. The energy contained in the moist drying air is recovered using a heat exchanger, this energy can be used in the present method, for example, to obtain the desired drying air.

В изобретении обеспечивается возможность регулирования параметров температуры и давления паров, в результате чего сушка протекает оптимально.The invention provides the ability to control the temperature and vapor pressure, as a result of which the drying proceeds optimally.

Способ является энергетически эффективным, поскольку температуру обработки в связи с нагреванием не повышают излишне высоко. Далее, исключают также чрезмерно быструю сушку поверхности конгломератов шлама, в силу чего на конгломератах шлама не образуется поверхностный слой, который замедляет сушку. Поглощенную тепловую энергию конгломератов шлама используют как физический фактор стимулирования сушки, когда при выполнении сушки в выбранных температурных условиях давление паров воды в конгломератах шлама в достаточной мере превышает давление паров осушающего воздуха, входящего в устройство для сушки. Настоящий способ заявитель назвал способом экзитермической сушки, поскольку при сушке потребляют тепловую энергию, поглощенную конгломератами шлама, которые подлежат использованию в процедуре сушки.The method is energy efficient, since the processing temperature due to heating does not increase unnecessarily high. Further, excessively quick drying of the surface of the sludge conglomerates is also excluded, as a result of which no surface layer is formed on the sludge conglomerates, which slows down the drying. The absorbed thermal energy of the sludge conglomerates is used as a physical factor in stimulating drying, when during drying under the selected temperature conditions, the vapor pressure of the sludge conglomerates is sufficiently higher than the vapor pressure of the drying air entering the drying device. The applicant called the present method a method of exothermic drying, since during drying they consume the thermal energy absorbed by the sludge conglomerates, which are to be used in the drying procedure.

В способе согласно изобретению исходные материалы, такие как шлам и соответствующие гидравлические связующие вещество, смешивают при помощи специальной мешалки или указанные материалы смешиваются в ходе процедуры. Добавлением гидравлических связующих веществ, таких как зольная пыль, цемент или известь, можно регулировать размер конгломератов шлама, образующихся при нагревании смеси. Полученную смесь подают в технологическое устройство, в котором из нее формируют конгломераты шлама различных размеров. Температуру технологического устройства повышают при помощи соответствующей горелки, в результате чего массу шламовой смеси и конгломераты шлама, образовавшиеся из нее, нагревают до температуры, подходящей для сушки. Дымовые газы процесса возвращают обратно в цикл, в силу чего улучшается энергетическая эффективность и удаляемые дымовые газы становятся максимально чистыми.In the method according to the invention, the starting materials, such as sludge and the corresponding hydraulic binders, are mixed using a special mixer or these materials are mixed during the procedure. By adding hydraulic binders, such as fly ash, cement or lime, it is possible to control the size of sludge conglomerates formed when the mixture is heated. The resulting mixture is fed into a technological device in which sludge conglomerates of various sizes are formed from it. The temperature of the process device is raised using an appropriate burner, as a result of which the mass of the slurry mixture and the conglomerates of sludge formed from it are heated to a temperature suitable for drying. The flue gases of the process are returned back to the cycle, due to which the energy efficiency is improved and the removed flue gases become as clean as possible.

По истечении периода времени, требуемого для повышения температуры смеси из шлама и связующего вещества, образовавшиеся конгломераты шлама подают из нагревательного устройства в сушилку, в которой они движутся навстречу потоку сухого воздуха или газа. Осушающий воздух является воздухом, полученным из атмосферного воздуха, который нагревают при помощи теплообменника до температуры на 10-30°С ниже температуры конгломератов шлама, подвергаемых сушке. Указанная разность температур эквивалентна разности парциального давления паров воды, равной 100-600 миллибар. Тепловую энергию, выделяемую в осушающий воздух частицами шлама при охлаждении и сушке, извлекают в поперечном потоке теплообменника. Охлажденный поперечный поток и воду выводят из процесса.After a period of time required to increase the temperature of the mixture of sludge and a binder, the resulting conglomerates of sludge are fed from the heating device to the dryer, in which they move towards the flow of dry air or gas. Drying air is air obtained from atmospheric air, which is heated with a heat exchanger to a temperature of 10-30 ° C below the temperature of the sludge conglomerates subjected to drying. The indicated temperature difference is equivalent to the difference in partial pressure of water vapor equal to 100-600 mbar. The heat energy released into the drying air by the particles of the sludge during cooling and drying is extracted in the transverse flow of the heat exchanger. The cooled cross flow and water are removed from the process.

Высушенные частицы продукта после дополнительных обработок направляют либо на сортировку, либо непосредственно на окончательное хранение.The dried particles of the product after additional processing are sent either to sorting, or directly to final storage.

Далее изобретение будет подробно описано с помощью некоторых предпочтительных вариантов осуществления изобретения и со ссылкой на прилагаемые чертежи.The invention will now be described in detail with the help of some preferred embodiments of the invention and with reference to the accompanying drawings.

На фиг.1 показан процесс осуществления способа согласно изобретению; на фиг.2 - сушка частицы в технологическом процессе согласно настоящему способу; на фиг.3 - экзитермическое формирование частиц из смеси шлама и связующего вещества и их сушка согласно способу по фиг.1.Figure 1 shows the process of implementing the method according to the invention; figure 2 - drying of the particles in the technological process according to the present method; figure 3 - exothermic formation of particles from a mixture of sludge and a binder and their drying according to the method of figure 1.

На фиг.1-3 представлен способ сушки шламов. Технологический процесс согласно настоящему способу включает в себя предварительную обработку и смешивание исходных материалов 1; нагревание и формирование конгломератов шлама 2; сушку конгломератов шлама и извлечение энергии 3; дополнительную обработку 4; сортировку частиц продукта 5 и промежуточное хранение конечного продукта 6.Figure 1-3 presents a method of drying sludge. The technological process according to the present method includes pre-processing and mixing of the starting materials 1; heating and forming conglomerates of sludge 2; drying sludge conglomerates and energy extraction 3; additional processing 4; sorting of particles of product 5 and intermediate storage of the final product 6.

Предварительную обработку и смешивание исходных материалов 1 осуществляют с помощью технологических устройств, пригодных для данной цели, в зависимости от материалов, подвергаемых обработке. Цель заключается в подготовке таких материалов, из которых будут формироваться конгломераты шлама соответствующего размера для сушки. Предварительно обработанный шлам 2b подают в нагревательное устройство 2а, через которое он проходит со скоростью, требуемой в соответствии с технологией процесса. Температуру устройства повышают с помощью горелки 2с таким образом, что температура сформированных конгломератов 3b шлама составляет 80°С, при этом диапазон изменения составляет 70-90°С, что является оптимальным для сушки конгломератов шлама. Дымовые газы 2d процесса возвращают обратно в цикл через канал 2е возврата, в силу чего улучшается энергетическая эффективность, а удаляемые отработанные газы 2f становятся максимально чистыми. Перед подачей конгломератов в сушилку 3а формируют конгломераты шлама подходящего для его сушки размера посредством добавления в шлам надлежащего количества соответствующего гидравлического связующего вещества. В качестве связующего вещества используют, например, зольную пыль. Зольная пыль представляет собой вещество, образующееся в процессе сжигания (обычно при производстве энергии). Например, при сжигании дымовых газов, выходящих из котлов, образуются мелкие частицы размером 0,5-300 мкм. Зольная пыль содержит, например, оксид кремния (как кристаллический, так и аморфный), оксид кальция и различные другие минеральные вещества (в зависимости от используемого топлива). Зольная пыль является гидравлическим связующим веществом, так как она состоит из мелких частиц. Входящие в состав зольной пыли вещества могут связываться с помощью жидкости. Зольная пыль химически взаимодействует с водой, содержащейся в шламе, в силу чего количество и качество золы могут оказывать влияние на размер и другие характеристики конгломератов шлама. Размер конгломератов шлама варьируется в диапазоне 3-20 мм в зависимости от свойств шлама и гидравлического связующего вещества.Pre-processing and mixing of the starting materials 1 is carried out using technological devices suitable for this purpose, depending on the materials being processed. The goal is to prepare such materials from which conglomerates of sludge of the appropriate size will be formed for drying. The pre-treated slurry 2b is fed into the heating device 2a, through which it passes at the speed required in accordance with the process technology. The temperature of the device is raised by means of a burner 2c so that the temperature of the formed sludge conglomerates 3b is 80 ° C, while the change range is 70-90 ° C, which is optimal for drying the sludge conglomerates. The flue gases 2d of the process are returned back to the cycle through the return channel 2e, thereby improving energy efficiency, and the exhaust gases 2f that are removed become as clean as possible. Before feeding the conglomerates into the dryer 3a, conglomerates of a slurry of a suitable size for drying are formed by adding an appropriate amount of an appropriate hydraulic binder to the slurry. As a binder, for example, fly ash is used. Fly ash is a substance formed during the combustion process (usually during energy production). For example, during the combustion of flue gases leaving the boilers, small particles of 0.5-300 microns are formed. Fly ash contains, for example, silicon oxide (both crystalline and amorphous), calcium oxide and various other mineral substances (depending on the fuel used). Fly ash is a hydraulic binder, as it consists of fine particles. Substances included in fly ash can be contacted by fluid. Fly ash chemically interacts with the water contained in the sludge, due to which the quantity and quality of ash can affect the size and other characteristics of sludge conglomerates. The size of the sludge conglomerates varies in the range of 3-20 mm, depending on the properties of the sludge and hydraulic binder.

Конгломераты 3b шлама подают в нижнюю часть устройства 3а для сушки, располагающегося наклонно, в котором с помощью соответствующих элементов для переноса частиц (не показаны) конгломераты шлама продвигаются в верхнюю часть устройства. В верхнюю часть устройства подают воздух с надлежащей скоростью потока, температура которого значительно, как, например, на 10-30°С, ниже температуры конгломератов шлама, входящих в нижнюю часть устройства для сушки, а его влажность эквивалентна абсолютной влажности атмосферного воздуха. Оптимальная температура нагнетаемого воздуха составляет 60°С, при этом диапазон изменения соответствует 55-75°С. Поскольку парциальное давление паров воды, содержащейся в нагретых конгломератах шлама, выше парциального давления паров воды, содержащейся в осушающем воздухе, который поступает противотоком к конгломератам шлама (ΔPH20=100-600 мбар), нагретая вода, содержащаяся в конгломератах шлама, переносится в осушающий воздух 3h таким образом, что температура осушающего воздуха 3d, выходящего из нижней части устройства, почти равнозначна температуре конгломератов шлама, поступающих в нижнюю часть устройства для сушки, а его относительная влажность составляет почти 100%. Сушка является эффективной, так как она основана на изменении парциального давления паров воды с изменением температуры. Для сушки достаточно, что температуры технологического процесса поддерживают при вышеупомянутых значениях, в результате чего вода перемещается из состояния с более высоким парциальным давлением паров в состояние с более низким парциальным давлением паров. После дополнительных обработок 4 и сортировки 5 высушенные конгломераты 3с шлама транспортируют на хранение 6. Регулированием температуры воздуха и его количества в сушилке можно регулировать содержание сухого вещества в частице продукта, покидающей сушилку.Slurry conglomerates 3b are fed into the lower part of the drying device 3a, which is inclined, in which, using appropriate particle transfer elements (not shown), the slurry conglomerates are advanced to the upper part of the device. Air is supplied to the upper part of the device at an appropriate flow rate, the temperature of which is significantly, such as 10-30 ° C, lower than the temperature of sludge conglomerates entering the lower part of the drying device, and its humidity is equivalent to the absolute humidity of atmospheric air. The optimum temperature of the discharge air is 60 ° C, while the range of change corresponds to 55-75 ° C. Since the partial pressure of the water vapor contained in the heated sludge conglomerates is higher than the partial pressure of the water vapor contained in the drying air, which flows countercurrent to the sludge conglomerates (ΔP H20 = 100-600 mbar), the heated water contained in the sludge conglomerates is transferred to the drying air 3h in such a way that the temperature of the drying air 3d coming out of the lower part of the device is almost equal to the temperature of the sludge conglomerates entering the lower part of the drying device, and its relative humidity is almost 100%. Drying is effective because it is based on a change in the partial pressure of water vapor with a change in temperature. It is sufficient for drying that the process temperatures are maintained at the above values, as a result of which the water moves from a state with a higher partial vapor pressure to a state with a lower partial vapor pressure. After additional treatments 4 and sorting 5, the dried sludge conglomerates 3c are transported to storage 6. By controlling the air temperature and its amount in the dryer, the dry matter content in the product particle leaving the dryer can be controlled.

Осушающий воздух 3d, выходящий из устройства для сушки, выводят из технологического процесса через соответствующий теплообменник 3е по каналу 3f. Конденсат воды 3k, образовавшийся из влаги, содержащейся в воздушном потоке 3d, извлекают в теплообменнике.Drying air 3d exiting the drying device is removed from the process through the corresponding heat exchanger 3e through channel 3f. 3k water condensate formed from moisture contained in 3d air stream is recovered in a heat exchanger.

Энергию, извлекаемую посредством теплообменника 3е, используют для нагревания осушающего воздуха 3h, входящего в устройство для сушки, до температуры, которая на 10-30°С градусов ниже температуры конгломератов шлама, входящих в устройство для сушки. Осушающий воздух 3h получают из атмосферного воздуха 3g, температуру которого можно изменять от -25°С до +25°С.The energy recovered through the heat exchanger 3e is used to heat the drying air 3h entering the drying apparatus to a temperature that is 10-30 ° C. lower than the temperature of the sludge conglomerates entering the drying apparatus. Drying air 3h is obtained from atmospheric air 3g, the temperature of which can be changed from -25 ° C to + 25 ° C.

Чертежи и описание, относящееся к ним, предназначены только для иллюстрации настоящего изобретения. В данный способ и технологические устройства для его осуществления можно вносить изменения относительно его характеристик в пределах объёма прилагаемой формулы изобретения и идеи изобретения, представленной в его описании. Специалистам в данной области техники очевидно, что технические мероприятия при осуществлении способа и технологические устройства можно разнообразить в зависимости от их функционального назначения. Специалисты в данной области техники понимают, что идею изобретения можно применять к большой группе шламов и материалов. Вариант осуществления изобретения можно изменять в соответствии с условиями использования и требованиями заказчика и в пределах объёма технических мероприятий, выполняемых в связи с производством.The drawings and description related thereto are intended only to illustrate the present invention. In this method and technological devices for its implementation, you can make changes regarding its characteristics within the scope of the attached claims and the idea of the invention presented in its description. Specialists in the art it is obvious that the technical measures in the implementation of the method and technological devices can be varied depending on their functional purpose. Those skilled in the art understand that the idea of the invention can be applied to a large group of sludges and materials. An embodiment of the invention can be changed in accordance with the conditions of use and customer requirements and within the scope of technical measures carried out in connection with the production.

Claims (6)

1. Способ сушки конгломератов шлама очистки сточных вод, включающий смешивание шлама очистки сточных вод и гидравлического связующего вещества, формирование и нагревание конгломератов шлама (2) очистки сточных вод, сушку сформированных конгломератов шлама очистки сточных вод и использование энергии выходящего из сушилки осушающего воздуха для получения свежего осушающего воздуха, сортировку частиц продукта (5) и промежуточное хранение конечного продукта (6), отличающийся тем, что
- шлам (2b) очистки сточных вод подают в технологическое устройство (2а), в котором шлам очистки сточных вод формуют в конгломераты шлама очистки сточных вод соответствующего размера и
- повышают температуру технологического устройства (2а), при этом энергия, поглощаемая в технологическом устройстве, передаётся конгломератам шлама очистки сточных вод, подвергаемым формованию, и
- сформированные конгломераты (3b) шлама очистки сточных вод подают в сушилку (3а), в которой они движутся навстречу потоку (3h) осушающего воздуха, температура которого на величину около 10-30°С ниже температуры конгломератов шлама очистки сточных вод, подвергаемых сушке, которая составляет около 70-90°С.
1. A method of drying conglomerates of wastewater treatment sludge, comprising mixing wastewater treatment sludge and a hydraulic binder, forming and heating wastewater sludge conglomerates (2) of wastewater treatment, drying formed conglomerates of wastewater treatment sludge, and using the energy of the drying air leaving the dryer to obtain fresh drying air, sorting the particles of the product (5) and intermediate storage of the final product (6), characterized in that
- sludge (2b) for wastewater treatment is fed to a process device (2a), in which a wastewater sludge is formed into conglomerates of wastewater sludge of a corresponding size and
- increase the temperature of the technological device (2A), while the energy absorbed in the technological device is transferred to the conglomerates of sludge from wastewater treatment, subjected to molding, and
- the formed conglomerates (3b) of the wastewater treatment sludge are fed to the dryer (3a), in which they move towards the flow (3h) of drying air, the temperature of which is about 10-30 ° C lower than the temperature of the conglomerates of the wastewater treatment sludge subjected to drying, which is about 70-90 ° C.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что
- нагретую воду, содержащуюся в конгломератах шлама очистки сточных вод, находящихся в сушилке, перемещают в осушающий воздух, что обусловлено различиями в парциальном давлении паров, и при этом увеличиваются влажность и энергоёмкость осушающего воздуха, и
- в ходе сушки используют тепловую энергию, поглощённую конгломератами шлама очистки сточных вод.
2. The method according to p. 1, characterized in that
- heated water contained in the conglomerates of wastewater treatment sludge located in the dryer is transferred to the drying air, due to differences in the partial pressure of the vapors, while the humidity and energy intensity of the drying air increase, and
- during drying, thermal energy absorbed by the conglomerates of sewage sludge is used.
3. Способ по любому из пп. 1 или 2, отличающийся тем, что содержание сухого вещества в частице продукта, покидающей сушилку, регулируют путем регулирования температуры воздуха и его количества в сушилке.3. The method according to any one of paragraphs. 1 or 2, characterized in that the dry matter content in the product particle leaving the dryer is controlled by adjusting the temperature of the air and its amount in the dryer. 4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что температуру технологического устройства повышают при помощи горелки (2с) и возвращают дымовые газы (2d) обратно в технологическое устройство (2с).4. The method according to p. 1, characterized in that the temperature of the process device is raised using a burner (2c) and flue gases (2d) are returned back to the process device (2c). 5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что перед подачей конгломератов очистки сточных вод в сушилку (3а) формируют конгломераты шлама очистки сточных вод
подходящего для сушки размера, как, например, размера, равного 3-20 мм, посредством добавления в шлам надлежащего количества соответствующего гидравлического связующего вещества, такого как зольная пыль, цемент или известь, при этом гидравлическое связующее вещество химически взаимодействует с содержащейся в шламе водой, в силу чего количество и качество связующего вещества могут оказывать влияние на размер и другие характеристики конгломератов шлама очистки сточных вод.
5. The method according to p. 1, characterized in that before filing conglomerates of wastewater treatment in the dryer (3A), conglomerates of wastewater treatment sludge are formed
suitable for drying a size, such as a size of 3-20 mm, by adding an appropriate amount of a suitable hydraulic binder, such as fly ash, cement or lime, to the sludge, while the hydraulic binder chemically interacts with the water contained in the sludge, whereby the quantity and quality of the binder can affect the size and other characteristics of the conglomerates of sewage sludge.
6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в процессе сушки при выбранных температурах парциальное давление паров воды в конгломератах (3b) шлама очистки сточных вод в достаточной мере, как, например, на величину около 100-600 мбар, выше давления паров в осушающем воздухе (3h). 6. The method according to p. 1, characterized in that in the drying process at the selected temperatures the partial pressure of water vapor in the conglomerates (3b) of the sludge from wastewater treatment is sufficient, such as, for example, by a value of about 100-600 mbar, higher than the vapor pressure in dry air (3h).
RU2012116146/05A 2009-09-23 2010-09-22 Method of drying sludge RU2543888C2 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20090348A FI20090348L (en) 2009-09-23 2009-09-23 Method for drying sludge
FI20090348 2009-09-23
PCT/FI2010/050735 WO2011036344A1 (en) 2009-09-23 2010-09-22 Method for drying sludge

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012116146A RU2012116146A (en) 2013-10-27
RU2543888C2 true RU2543888C2 (en) 2015-03-10

Family

ID=41136348

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012116146/05A RU2543888C2 (en) 2009-09-23 2010-09-22 Method of drying sludge

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP2480506A4 (en)
CN (1) CN102639452B (en)
FI (1) FI20090348L (en)
RU (1) RU2543888C2 (en)
WO (1) WO2011036344A1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110642544B (en) * 2019-10-28 2022-01-28 湖北大学 Method for rapidly preparing lightweight aggregate by using dredged sludge

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5069801A (en) * 1990-02-26 1991-12-03 Bio Gro Systems, Incorporated Indirect heat drying and simultaneous pelletization of sludge
US5215670A (en) * 1990-02-26 1993-06-01 Bio Gro Systems, Inc. Process of drying and pelletizing sludge in indirect dryer having recycled sweep air
RU2100719C1 (en) * 1991-06-25 1997-12-27 Луциа Бауманн-Шилп Method of drying-out sludges and device for realization of this method
RU2106318C1 (en) * 1994-04-20 1998-03-10 Самарский государственный технический университет Method of drying paste-like organics-containing sludges

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3943476C1 (en) * 1989-05-09 1990-12-06 Deutsche Babcock Anlagen Ag, 4200 Oberhausen, De Appts. for drying clarified sewage sludge - comprises turning over sludge contg. specific amt. solids in contact with hot surfaces, agglomerating to particles etc.
DE4116146A1 (en) * 1990-10-18 1992-04-23 Klein Alb Gmbh Co Kg METHOD FOR DRAINING SUSPENSIONS OD. DGL. MUDDY MIXTURES
US5431702A (en) * 1993-03-25 1995-07-11 Dynecology, Inc. Waste conversion process and products
DE19825597A1 (en) * 1998-06-09 1999-12-16 Alb Klein Umwelttechnik Gmbh Sludge drying plant operating in two stages and recycling waste heat
FI118596B (en) * 2005-02-08 2008-01-15 Dgt Direct Granulation Technol Process for processing biomass
CN1693242A (en) * 2005-05-12 2005-11-09 万若(北京)环境工程技术有限公司 Process for treating sludge by dewatering and stabilizing
JP5478019B2 (en) * 2005-06-21 2014-04-23 水ing株式会社 Slurry dehydration drying method and dehydration drying apparatus
NZ541426A (en) * 2005-07-25 2008-06-30 Flo Dry Engineering Ltd Method and apparatus for drying
AT503896B1 (en) * 2006-06-21 2008-10-15 Andritz Tech & Asset Man Gmbh METHOD AND APPARATUS FOR PROCESSING HUMIDITY
CN100420643C (en) * 2006-09-27 2008-09-24 北京中科通用能源环保有限责任公司 Sludge drying and incinerating treatment process
CN101177331B (en) * 2007-10-29 2011-05-04 北京金隅红树林环保技术有限责任公司 Method and device for processing sludge

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5069801A (en) * 1990-02-26 1991-12-03 Bio Gro Systems, Incorporated Indirect heat drying and simultaneous pelletization of sludge
US5215670A (en) * 1990-02-26 1993-06-01 Bio Gro Systems, Inc. Process of drying and pelletizing sludge in indirect dryer having recycled sweep air
RU2100719C1 (en) * 1991-06-25 1997-12-27 Луциа Бауманн-Шилп Method of drying-out sludges and device for realization of this method
RU2106318C1 (en) * 1994-04-20 1998-03-10 Самарский государственный технический университет Method of drying paste-like organics-containing sludges

Also Published As

Publication number Publication date
FI20090348A7 (en) 2011-03-24
FI20090348L (en) 2011-03-24
RU2012116146A (en) 2013-10-27
EP2480506A4 (en) 2013-03-06
EP2480506A1 (en) 2012-08-01
WO2011036344A1 (en) 2011-03-31
CN102639452A (en) 2012-08-15
FI20090348A0 (en) 2009-09-23
CN102639452B (en) 2014-01-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101467204B1 (en) Method of integration of concentration-dehydration and aerobic air-drying of sewage sludge
CN101379167B (en) Process and device for treating biomass
CN101139158B (en) Sewage sludge harmlessness disposing technique
JP2011511703A (en) Sludge drying method
JP2000265186A (en) Production of solid fuel and apparatus therefor
JPH02237700A (en) Sludge drying method
CN102476907A (en) Equipment and method of high-efficiency high-speed environmentally-friendly energy-saving sludge treatment system
JP4445148B2 (en) Sludge treatment method and apparatus
CN103524008B (en) Automatic processing handling process for zero discharge of sludge for urban sewage plant
CN111417599A (en) Sludge treatment method and cement production system
TWI725397B (en) Organic sludge treatment apparatus and treatment method
CN117946707A (en) Low-energy-consumption high-value recycling system and method for waste tires
CN102964041B (en) Sludge burning treatment device and burning treatment method using device
RU2543888C2 (en) Method of drying sludge
KR101051093B1 (en) High Function Organic Sludge Dryer Using Water-In-oil Evaporation Technology at Normal Pressure
CN109611870A (en) A kind of sludge shaft furnace incineration treatment method and device
JPH0924392A (en) Method for producing activated carbonized sludge
CN105693049B (en) A kind of sewage sludge deep treatment method
JP2004358371A (en) Processing method and processing system of watery organic waste
CN102021061B (en) Method for preparing fuel from organic sludge
CN1227372C (en) Apparatus for producing red reduced iron and blank-block drying method used for same
CN109956625A (en) Municipal sludge high temperature carbonization prepares the process of charcoal
CN115028329B (en) Comprehensive utilization method and system for thermal catalytic decomposition, separation and drying of sludge flue gas
CN206970556U (en) The system for handling biomass
CN202962406U (en) Power-assisted demoulding socket shaft piston-type forming machine