[go: up one dir, main page]

RU2848709C1 - Method for resource-saving processing of sewage sludge including fat-containing waste, by means of mechanical-thermal dewatering with heat energy recycling - Google Patents

Method for resource-saving processing of sewage sludge including fat-containing waste, by means of mechanical-thermal dewatering with heat energy recycling

Info

Publication number
RU2848709C1
RU2848709C1 RU2025120395A RU2025120395A RU2848709C1 RU 2848709 C1 RU2848709 C1 RU 2848709C1 RU 2025120395 A RU2025120395 A RU 2025120395A RU 2025120395 A RU2025120395 A RU 2025120395A RU 2848709 C1 RU2848709 C1 RU 2848709C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
sludge
sent
fat mass
paddle
fat
Prior art date
Application number
RU2025120395A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Михаил Геннадьевич Зубов
Елена Владимировна Вильсон
Артём Сергеевич Гетманский
Екатерина Алексеевна Трушкова
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский центр "ЭКОСТЕХ"
Общество с ограниченной ответственностью "ЭКОСТЕХ Инновации"
Общество с ограниченной ответственностью "КБ ЭКОС"
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский центр "ЭКОСТЕХ", Общество с ограниченной ответственностью "ЭКОСТЕХ Инновации", Общество с ограниченной ответственностью "КБ ЭКОС" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский центр "ЭКОСТЕХ"
Application granted granted Critical
Publication of RU2848709C1 publication Critical patent/RU2848709C1/en

Links

Abstract

FIELD: water treatment.
SUBSTANCE: invention relates to the processing of multicomponent sludge from the biological treatment of municipal and industrial wastewater containing fats. It is intended for wastewater in which the ratio of fats to suspended solids is at least 1:3. A distinctive feature of the proposed method is the comprehensive processing of heterogeneous waste (wastewater sludge, fat-containing waste, refuse) in a single technological cycle with heat energy recycling. Temperature control at all stages prevents fat oxidation and sediment formation, while a multi-stage gas cleaning system ensures environmental safety.
EFFECT: end product (granules or bulk material) has a high calorific value and can be used as fuel or raw material for secondary processing, which increases the economic efficiency of the method.
3 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к области переработки многокомпонентных осадков биологической очистки городских и производственных сточных вод, содержащих в своем составе жиры. Предназначен для сточных вод, в которых соотношение жиров к взвешенным веществам составляет не менее 1:3.The invention relates to the processing of multi-component sludge from the biological treatment of municipal and industrial wastewater containing fats. It is designed for wastewater in which the ratio of fats to suspended solids is at least 1:3.

Актуальность данного изобретения обуславлена, тем что в России действует запрет на захоронение отдельных видов отходов, включая осадки сточных вод (Постановление Правительства №1581 от 10.12.2020) на полигонах ТКО, что должно стимулировать мероприятия по переработке и утилиации отходов. Также с 1 января 2026 года запрещается захоронение не только осадков сточных вод очистных сооружений канализации, но и жиросодержащих и биологических отходов (Федеральный закон №89-ФЗ «Об отходах производства и потребления» Статья 12: Запрещает захоронение отходов, подлежащих утилизации (включая ОСВ с 2026 года). СанПиН 2.1.7.2790-10 «Санитарно-эпидемиологические требования к обращению с отходами» ограничивает размещение ОСВ на полигонах без предварительной обработки (обезвоживание, термическая сушка, обеззараживание). Таким образом, появляется в обществе запрос на технологии, позволяющие непосредственно на производственных площадках очистных сооружений трансформировать осадки сточных вод во вторичные материальные ресурсы.The relevance of this invention is due to the fact that in Russia there is a ban on the disposal of certain types of waste, including sewage sludge (Government Resolution No. 1581 of December 10, 2020) in solid municipal waste landfills, which should stimulate waste recycling and disposal activities. Also, starting January 1, 2026, the disposal of not only wastewater sludge from sewage treatment plants, but also fat-containing and biological waste will be prohibited (Federal Law No. 89-FZ "On Production and Consumption Waste," Article 12: Prohibits the disposal of waste subject to disposal (including WWS starting in 2026). SanPiN 2.1.7.2790-10 "Sanitary and Epidemiological Requirements for Waste Management" restricts the placement of WWS in landfills without prior treatment (dehydration, thermal drying, disinfection). Thus, there is a growing demand in society for technologies that allow for the transformation of wastewater sludge into secondary material resources directly at the production sites of treatment plants.

Важным вопросом, решение которого предлагается заявляемым способом, является специфика и животных жиров, проявляющаяся в процессе переработки. На сегодняшний день при реализации предлагаемой технологии образуется обезвоженный и нетоксичный для окружающей среды однофазовый продукт, который целесообразно использовать для переработки в топливные брикеты, для мелиорации почв - улучшение структуры деградированных земель, для благоустройства территорий с элементами благоустройства ландшафтов, в дорожном строительстве в качестве стабилизирующей добавки, для получения органических удобрений, для сжигания с рекуперацией энергии.An important issue addressed by the proposed method is the specific properties of animal fats, which manifest themselves during the processing process. Currently, the proposed technology yields a dehydrated, environmentally non-toxic, single-phase product suitable for processing into fuel briquettes, for soil reclamation (improving the structure of degraded lands), for landscaping with landscape elements, as a stabilizing additive in road construction, for producing organic fertilizers, and for incineration with energy recovery.

В настоящее время существует множество технологических решений по обработке осадков, включающих как отдельные операции, так и комплексные решения, позволяющие получить некий конечный продукт. Современная технологическая схема обработки осадков включает следующие процессы: уплотнение (сгущение), стабилизация органической части осадков, кондиционирование, обезвоживание, утилизация ценных продуктов, ликвидация [Хисамеева Л.Р., Селюгин А.С., Абитов Р.Н., Бусарев А.В., Урмитова Н.С. Обработка осадков городских сточных вод. - Казань: Изд-во Казанск. гос. архитект.- строит. ун-та, 2016. - 105 с. стр. 15].Currently, there are many technological solutions for sludge processing, including both individual operations and complex solutions that allow obtaining a certain final product. The modern technological scheme of sludge processing includes the following processes: compaction (thickening), stabilization of the organic part of the sludge, conditioning, dewatering, utilization of valuable products, liquidation [Khisameeva L.R., Selyugin A.S., Abitov R.N., Busarev A.V., Urmitova N.S. Treatment of municipal wastewater sludge. - Kazan: Publishing house of Kazan. state University of architecture and civil engineering, 2016. - 105 p. p. 15].

Наиболее известные методы стабилизации осадков сточных вод представлены анаэробным сбраживанием и аэробной стабилизацией.The most well-known methods of sewage sludge stabilization are anaerobic digestion and aerobic stabilization.

Известен способ обработки осадков сточных вод (патент RU №2232135 C2, авторы: Дайнеко Ф.А., Данилович Д.А. от 13.09.2002, МПК C02F 11/00, опубл. 10.07.2004), включающий осветление сточных вод в первичных отстойниках, очистку в аэротенках, осветление во вторичных отстойниках, уплотнение избыточного активного ила, анаэробное сбраживание в метантенках, уплотнение сброженного осадка и обезвоживание на фильтр-прессах. Для уменьшения нагрузки на метантенки и снижение расхода теплоэнергии избыточный активный ил после вторичных отстойников разделяют на потоки, один из которых вместо метантенка направляют в аэротенк-стабилизатор.A known method for treating sewage sludge (patent RU No. 2232135 C2, authors: Daineko F.A., Danilovich D.A. dated September 13, 2002, IPC C02F 11/00, published July 10, 2004) includes clarification of wastewater in primary settling tanks, treatment in aeration tanks, clarification in secondary settling tanks, thickening of excess activated sludge, anaerobic digestion in methane tanks, thickening of digested sludge, and dewatering in filter presses. To reduce the load on the methane tanks and reduce heat consumption, excess activated sludge after secondary settling tanks is divided into streams, one of which is sent to an aeration tank-stabilizer instead of a methane tank.

Известен способ обработки активного ила и осадков сточных вод (патент РФ №2252922 C2 от 30.10.2002, авторы: Ахмадуллина Ф.Ю., Асадуллин А.З., Закиров Р.К. и др. МПК C02F 11/02, опубл. 27.05.2005, бюл. №15). Для осуществления способа активный ил и его смесь с сырым осадком сточных вод подвергают аэробной стабилизации. Аэробную стабилизацию ведут в режиме периодической аэрации при условии, что продолжительность аэрации не превышает двух часов. Технический эффект - улучшение водоотдающих свойств стабилизированного активного неуплотненного ила и его смеси с осадком, снижение продолжительности процесса стабилизации до 2-4 суток и уменьшение энергозатрат.A method for treating activated sludge and sewage sludge is known (RU Patent No. 2252922 C2 dated October 30, 2002, authors: Akhmadullina F. Yu., Asadullin A. Z., Zakirov R. K. et al. IPC C02F 11/02, published May 27, 2005, Bulletin No. 15). To implement the method, activated sludge and its mixture with raw sewage sludge are subjected to aerobic stabilization. Aerobic stabilization is carried out in a periodic aeration mode, provided that the aeration duration does not exceed two hours. The technical effect is to improve the water-releasing properties of stabilized activated uncompacted sludge and its mixture with sludge, reduce the duration of the stabilization process to 2-4 days and reduce energy costs.

Однако в вышеизложенных способах обработки осадков сточных вод имеется значительный недостаток: как при аэробной стабилизации, так и при анаэробном сбраживании происходит минерализация и снижение органической части осадка, что ограничивает диапазон получения целевых продуктов из осадков сточных вод и сокращает его энергетическую ценность при последующем использовании в качестве топлива. Кроме этого, недостатками вышеизложенных способов обработки осадков для решения поставленной задачи является то, что данные способы достаточно длительные (минимум составляет 2-4 дня), требующие значительных площадей при обработке больших их объемов, и энергозатратные за счет проведения процессов стабилизации и сбраживания в термофильных условиях, не предусматривает достаточное снижение влажности осадка и не предусматривает обработку жиросодержащих осадков сточных вод.However, the above-described methods of wastewater sludge treatment have a significant drawback: both aerobic stabilization and anaerobic digestion result in mineralization and reduction of the organic content of the sludge, which limits the range of desired products from the sludge and reduces its energy value for subsequent use as fuel. Furthermore, the disadvantages of the above-described sludge treatment methods for this purpose include their relatively lengthy processing time (at least 2-4 days), requiring significant space when processing large volumes, and energy consumption due to the stabilization and digestion processes being carried out under thermophilic conditions. They also do not provide for sufficient reduction of sludge moisture content and are incapable of treating fatty wastewater sludge.

Известен способ обработки осадков сточных вод (патент РФ №2486140 С1 от 23.05.2012, авторы: Халтурина Т.И., Гаврилова Ю.В., Чурбакова О.В., Курилина Т.А. МПК C02F 11/12, C02F 1/46, B01D 43/00, опубл. 27.06.2013, бюл. №18), в котором осуществляют их электрообработку асимметричным переменным током с последующим фильтрованием для концентрирования. Перед электрообработкой осадки подвергают виброакустическому воздействию в режимах обработки двух частотных поддиапазонов с нижней частотой, равной 0,3-0,8 кГц, и с верхней частотой, равной 9-18 кГц.A known method for processing wastewater sludge (RU Patent No. 2486140 C1 dated 23.05.2012, authors: Khalturina T.I., Gavrilova Yu.V., Churbakova O.V., Kurilina T.A. IPC C02F 11/12, C02F 1/46, B01D 43/00, published 27.06.2013, Bulletin No. 18), involves electrical processing with asymmetric alternating current followed by filtration for concentration. Before electrical processing, the sludge is subjected to vibroacoustic action in two frequency sub-range processing modes with a lower frequency of 0.3-0.8 kHz and an upper frequency of 9-18 kHz.

Применение виброакустического воздействия и последующей электрообработки асимметричным током эффективно влияет на водоотдающую способность осадков. Недостатком этого способа для решения поставленной задачи является то, что данный способ обработки характеризуется сложностью применяемого оборудования и технологического процесса, также требует отдельного изучения для обработки жироподобных веществ, не рассчитан на обработку больших объемов осадка, а также является частью полного цикла обработки осадка.The use of vibroacoustic stimulation followed by electrical treatment with asymmetric current effectively improves the water-releasing capacity of sludge. A disadvantage of this method for solving the problem is the complexity of the equipment and process involved, the need for separate study for the treatment of fat-like substances, and the need for it to be part of a complete sludge treatment cycle.

Известен способ биологической очистки сточных вод с редукцией отходов (патент РФ №2106317 С1, авторы: Магий М.Ю., Степакин А.Ф., Радченко Д.А. и др. от 20.12.1995, МПК C02F 11/02, опубл. 10.03.1998), в котором для разрушения структуры избыточного активного ила и осуществления замкнутого цикла биологической очистки избыток ила уплотняют и подвергают термохимической деструкции при рН 1,8-4,0, температуре 130-180°С и давлении 0,3-1,0 МПа в течение 1,5-2,0 ч. Техническим результатом предлагаемого способа является максимальное разрушение структуры избыточного активного ила. Недостатком этого способа для решения поставленной задачи является то, что предлагаемый способ требует для реализации высоких температур и низкого значения рН, сложно реализуется и предполагает обработку только активного ила без учета других видов осадков сточных вод.A method for biological treatment of wastewater with waste reduction is known (RU Patent No. 2106317 C1, authors: Magiy M. Yu., Stepakin A. F., Radchenko D. A. et al. dated 20.12.1995, IPC C02F 11/02, published 10.03.1998), in which, in order to destroy the structure of excess activated sludge and implement a closed cycle of biological treatment, the excess sludge is compacted and subjected to thermochemical destruction at a pH of 1.8-4.0, a temperature of 130-180 ° C and a pressure of 0.3-1.0 MPa for 1.5-2.0 hours. The technical result of the proposed method is the maximum destruction of the structure of excess activated sludge. The disadvantage of this method for solving the problem is that the proposed method requires high temperatures and low pH values for implementation, is difficult to implement and involves the treatment of only activated sludge without taking into account other types of wastewater sludge.

Известен способ улучшения обезвоживающей способности активного ила (патент RU №2090522 C1, автор: Геза Луис Ковач, конвенционный приоритет 31.05.1990 US 531059, C02F 11/18, опубл. 20.09.1997), включающий тепловую обработку с предварительным подкислением активного ила до рН 2-4 и последующее его обезвоживание, при этом тепловую обработку активного ила с содержанием твердых веществ выше 15% мас. Осуществляют в бескислородсодержащей среде при температуре 126-200°С и давлении выше атмосферного для поддержания ила в жидком состоянии в течение не менее 15 минут, затем активный ил нейтрализуют до рН не менее 5 и вновь подвергают тепловой обработке, а обезвоживание ведут до достижения содержания твердых веществ более 30% мас. Термическую обработку проводят при прямом контакте концентрированного активного ила с паром, находящимся под давлением. Недостатком данного способа улучшения обезвоживающей способности активного ила для решения поставленной задачи является затратная технология, не учитывающая специфику наличия жироподобных веществ в осадках сточных вод.A method is known for improving the dewatering capacity of activated sludge (patent RU No. 2090522 C1, author: Geza Louis Kovacs, convention priority 31.05.1990 US 531059, C02F 11/18, published 20.09.1997), including heat treatment with preliminary acidification of activated sludge to pH 2-4 and subsequent dewatering, wherein heat treatment of activated sludge with a solids content above 15% by weight is carried out in an oxygen-free environment at a temperature of 126-200 °C and a pressure above atmospheric to maintain the sludge in a liquid state for at least 15 minutes, then the activated sludge is neutralized to a pH of at least 5 and again subjected to heat treatment, and dewatering is carried out until the solids content is more than 30% by weight. Thermal treatment is carried out by direct contact of concentrated activated sludge with pressurized steam. A disadvantage of this method for improving the dewatering capacity of activated sludge for this purpose is that it is an expensive technology that does not take into account the specific presence of fat-like substances in wastewater sludge.

Известен способ переработки осадков сточных вод (патент RU №2342204 C1, авторы: Кармазинов Ф.В., Лобанов Ф.И. и др.), включающий перевод осадка в пастообразное состояние путем перемешивания с пастообразующим агентом в виде алюмосиликатов с последующим гранулированием и сушкой полученных гранул. Недостатком этого способа для решения поставленной задачи является низкая экологичность получаемых гранул в связи с наличием в их составе алюмосиликатов, также не учитывается особенность подготовки и сушки осадков, содержащих жироподобные вещества.A known method for processing wastewater sludge (RU Patent No. 2342204 C1, authors: F.V. Karmazinov, F.I. Lobanov, et al.) involves converting the sludge into a paste-like state by mixing it with a paste-forming agent in the form of aluminosilicates, followed by granulation and drying of the resulting granules. A disadvantage of this method for solving the stated problem is the low environmental friendliness of the resulting granules due to the presence of aluminosilicates in their composition. It also fails to take into account the specifics of preparing and drying sludge containing fat-like substances.

Известен способ переработки иловых осадков сточных вод (патент RU №2671742 С1, авторы: Катловский А.В., Елистратов А.В., Патраков А.В. и др.), включающий переработку иловых осадков сточных вод и других продуктов, загрязняющих окружающую среду и образующихся в результате процесса природопользования. Система для переработки осадка содержит устройство для механической очистки осадка, механический сгуститель, реактор для термического разложения жидкого осадка, включающий трубчатый корпус, имеющий вход для подачи осадка под давлением не менее 25 МПа и выход для продуктов разложения, а также установленный вокруг корпуса нагреватель, выполненный с возможностью нагрева осадка до температуры не менее 450°С, устройство для разделения полученных продуктов разложения на горючий газ и осадок, устройство для обезвоживания осадка, связанное с выходом разложенного осадка устройства разделения осадка. Выход горючего газа устройства разделения осадка связан с газогенераторной установкой для выработки из горючего газа тепловой и/или электрической энергии. Недостатком этого способа для решения поставленной задачи является невозможность обработки этим методом жироподобных веществ, так как жиры склонны налипать на стенки камеры и форсунки, что приводит к засорению распылительных головок, образованию корки на внутренних поверхностях, снижающей теплообмен, и, следовательно, увеличению энергозатрат на очистку. Кроме того, при указанных в способе высоких температурах существует высокий риск возгорания из-за мелкодисперсной взвеси жиров в горячем воздухе. Также давление в реакторе 30 МПа (300 атм.) в процессе переработки, в сочетании с температурой в 500°С, указывает на повышенную опасность реализации процесса.A method for processing wastewater sludge is known (patent RU No. 2671742 C1, authors: Katlovsky A.V., Elistratov A.V., Patrakov A.V. et al.), including the processing of wastewater sludge and other products polluting the environment and formed as a result of the process of nature management. The sludge processing system comprises a device for mechanical cleaning of the sludge, a mechanical thickener, a reactor for thermal decomposition of liquid sludge, including a tubular body having an inlet for feeding sludge under a pressure of at least 25 MPa and an outlet for decomposition products, as well as a heater installed around the body, configured to heat the sludge to a temperature of at least 450°C, a device for separating the resulting decomposition products into combustible gas and sludge, a device for dewatering the sludge, connected to the outlet of the decomposed sludge of the sludge separation device. The combustible gas outlet from the sludge separation unit is connected to a gas generator unit for generating heat and/or electricity from the combustible gas. A disadvantage of this method for solving the problem is its inability to process fat-like substances, as fats tend to adhere to the chamber walls and nozzles, leading to clogging of the spray heads and the formation of a crust on the internal surfaces, reducing heat transfer, and, consequently, increased energy costs for purification. Furthermore, at the high temperatures specified in the method, there is a high risk of ignition due to the finely dispersed fat suspension in the hot air. Furthermore, the reactor pressure of 30 MPa (300 atm) during processing, combined with a temperature of 500°C, indicates an increased risk of the process.

Анализ других литературных источников свидетельствует об отсутствии технологического решения подготовки жиросодержащих осадков для их совместной термической обработки с избыточным илом и сырым осадком производственных и /или хозяйственно-бытовых сточных вод.An analysis of other literary sources indicates the absence of a technological solution for the preparation of fat-containing sludge for its joint thermal treatment with excess sludge and raw sludge from industrial and/or domestic wastewater.

Задачей предлагаемого изобретения является разработка способа термической утилизации всех видов осадков сточных вод - отбросов с решеток или с другого оборудования процеживающего типа, сырого осадка, избыточного активного ила, плавающих продуктов жироловок, продуктов флотошлама, содержащего жиры путем их совместной сушки с предварительной подготовкой каждого компонента с учетом его особенностей, при одновременном достижении стабильности реализации технологического процесса и надежности получения однофракционного обработанного осадка в виде сыпучего материала или гранул, также снижения энергопотребления топлива для обогрева жиросодержащих отходов за счет рекуперации тепла от сушильного процесса, также предусмотрена обработка газовой составляющей сушки осадков, что обеспечит стабильность позитивной экологической ситуации на территории, занимаемой сооружениями по очистке сточных вод, и на территориях, прилежащих к очистным сооружениям сточных вод. В результате реализации способа получают экологически безвредный продукт, который может быть использован как топливо за счет высокой теплотворной способности или сырье для дальнейшей переработки для дорожного строительства, городского хозяйства, а также в сельском хозяйстве.The objective of the present invention is to develop a method for the thermal utilization of all types of wastewater sludge—screenings or other filtering equipment, raw sludge, excess activated sludge, floating products from grease traps, and fat-containing flotation sludge—by means of their combined drying with preliminary preparation of each component, taking into account its specific properties. This method simultaneously achieves process stability and the reliable production of a single-fraction processed sludge in the form of bulk material or granules. It also reduces the energy consumption of fuel for heating fat-containing waste by recovering heat from the drying process. The gas component of sludge drying is also treated, thereby ensuring a stable, positive environmental situation in the area occupied by wastewater treatment facilities and in areas adjacent to wastewater treatment facilities. The method results in an environmentally friendly product that can be used as fuel due to its high calorific value or as a raw material for further processing in road construction, municipal services, and agriculture.

Техническим результатом заявляемого изобретения является последовательность реализации стадий обработки осадков сточных вод, с учетом специфики жиров, как компонента смеси осадков сточных вод, проявляющейся в процессе термической обработки, с обоснованием и достижением оптимальных температурных эффектов и возможностью рекуперации тепловой энергии, используемой для оптимизации технологии получения однородного компонента осадка. Следует также отметить, что утилизация сухих осадков сточных вод, содержащих жиры путем сжигания, может значительно повысить энергоэффективность системы и снизить эксплуатационные затраты на сжигание.The technical result of the claimed invention is a sequence of sewage sludge treatment stages, taking into account the specific properties of fats as a component of the sewage sludge mixture, manifested during thermal treatment. This process substantiates and achieves optimal temperature effects and enables the recovery of thermal energy used to optimize the technology for producing a homogeneous sludge component. It should also be noted that the disposal of dry sewage sludge containing fats by incineration can significantly improve the system's energy efficiency and reduce incineration operating costs.

Технический результат достигается тем, что компоненты осадков сточных подвергают специальной подготовке, отбросы с решеток или/и другого оборудования процеживания собирают в емкость приема, затем направляют в цех дробления и обезвоживания с последующей подачей в накопитель, активный ил/или смесь активного ила и сырого осадка при его наличии направляют в приемную емкость и затем подают в цех совместного обезвоживания, с использованием механического оборудования и реагентов до влажности от 72% до 85%, и отправляют в накопитель приема смеси осадка, жиры при их концентрации в сточных водах в соотношении к взвешенным веществам не более 1:3, отделяют в сооружениях отстойного типа, например в комбинированных жироловках, полученную жиромассу влажностью 60-75%, представляющую собой эмульсию 1 рода помещают в усреднитель жиромассы с мешалкой со скоростью оборота от 30 до 60 об/мин для получения однородной массы и системой подогрева жиромассы до от 60 до 80°С. Температуру подбирают в зависимости от типа жиромассы, с одной стороны, чтобы предотвратить затвердевание жиромассы и улучшить отделение от воды, с другой стороны, температура не должна быть слишком высокой для предотвращения растворения жиров и превращения системы в гомогенную, тепло для обогрева подводится системой транспортировки очищенных горячих газов, формирующихся в сушильном аппарате лопастного типа и транспортируемыми из скруббера, через вентилятор. Теплоутилизация от процесса сушки осадков сточных вод, не только снижает затраты на обязательный обогрев жиромассы при ее обработки, но имеет и экологическую составляющую, так как в этом случае предотвращается выброс горячего пара и газов в атмосферу. Из усреднителя жиромассы с лопастной мешалкой, жиромассу направляют в емкость с лопастной мешалкой, в которой жиромассу смешивают с частью высушенного осадка, имеющего температуру 70-110°С и выводимого из бункера высушенного сыпучего осадка в соотношении 1 ч жира 2-3 части сухого осадка (по массе). В данном случае высушенный осадок используется как присадка и работает как адсорбент, что позволяет снизить слипание и комкообразование обезвоженной жиромассы, облегчает транспортировку за счет улучшения сыпучести и приводит к последующему равномерному высушиванию. Также происходит оптимизация процесса - возможно сокращение времени сушки осадка, так как часть его уже высушена. Данный подход позволяет использовать принцип рециркуляции осадка, который имеет высокую температуру после сушки и улучшает процессы, описанные выше. Полученную смесь соединяют с предварительно обезвоженной смесью сырого осадка и/или активного ила и дробленых обезвоженных отбросов и направляют в накопитель приема смеси осадка, оборудованный системой вентиляции и винтовыми конвейерами, установленными на дне бункера для перемешивания осадка и подачи в принимающую воронку дозирующего винтового насоса, установленного непосредственно под бункером и предназначенного для транспортировка порций обезвоженного осадка в сушильный аппарат лопастного типа. В данном случае использование сушильного аппарата лопастного типа обусловлено тем, что благодаря специфической конструкции, предусматривающей механическое перемешивание в сушильной установке не происходит комкование и налипание жировой составляющей осадка. Интенсивное перемешивание обеспечивает равномерное распределение тепла, что важно для осадков с высоким содержанием жиров, склонных к локальному перегреву или неравномерному испарению влаги. Также возможность настройки температуры, скорости вращения лопастей и времени пребывания материала позволяет адаптировать процесс сушки под разные типы жиросодержащих осадков. Герметичная конструкция предотвращает распространение неприятных запахов, характерных для жиросодержащих осадков. В процессе сушки смесь соприкасается с горячей газовой средой, имеющей температуру 70-110°С, что предотвратит возможность окисления жиров и образования липких отложений в сушильном аппарате. При >110°C, жиры начинают окисляться, образуя липкие полимерные отложения, а также разрушаются ценные органические компоненты. Подогрев среды в сушильном аппарате лопастного типа производят путем теплопередачи от теплоносителя через металлический барьер, в качестве теплоносителя применяют диатермическое масло температурой 200-250°С, которое подготавливают подогревом диатермического масла в термомасляной котельной, высушивание осадка производят до влажности от 5 до 10%. В процессе сушки осадка образуются побочные продукты, состоящие из испарений, газов, в том числе летучих жирных кислот и пыли от высушенного осадка для удаления побочных продуктов внутрь корпуса сушильного аппарата лопастного типа осуществляют подачу нагретого воздуха. Побочные продукты перемещают в канал для отвода через выпускное отверстие, и направляют сначала на сухую газоочистку в блок механической очистки - инерционные циклоны, в которых происходит осаждение механических примесей из газовой составляющей, их направляют в биг-бэг для сбора уловленной пыли, очищенную от механических примесей газовую составляющую направляют на очистку в газопромыватель (скруббер Вентури), в котором происходит конденсация паров и мокрая очистка от мелких фракций пыли. В газопромывателе используют техническую воду, циркулирующую по закрытому контуру и подаваемую насосом на распылители, загрязненную воду после газопромывателя направляют на очистные сооружения канализации, очищенную газовую составляющую отводят из газопромывателя через специальный вентилятор для обогрева жиромассы в усреднителе, вентилятор также служит для создания необходимого разряжения в системе сушильного аппарата лопастного типа, высушенный осадок влажностью 5-10% и температурой 70-110°С выводят из сушильного аппарата лопастного типа через отверстие, устроенное в его конце и подают наклонным шнековым транспортером в биг-бэг с термостойким вкладышем, далее часть высушенного сыпучего осадка подают в емкость с лопастной мешалкой и системой обогрева для смешения с жиромассой, остальной высушенный сыпучий осадок может быть направлен на винтовой конвейер и подвергнут формовке в виде гранул размерами 0,5 на 0,5 см, размер гранул обусловлен оптимизацией процесса их сжигания до получения продукта полностью озоленного. Ранее проведенные исследования по сжиганию осадка очистных сооружений канализации показали, что при размере гранул от 0,8 до 1 см при сжигании в надломе обнаруживается неминерализованный осадок и, следовательно, область его применения сужается. Кроме того, недосушенный осадок склонен к загниванию. Высушенный гранулированный или сыпучий осадок может быть использован как вторичный материальный ресурс в качестве топлива, так как в данном случае присутствие жиросодержащего осадка обуславливает его высокую теплотворную способность, или может быть использован как сырье для дальнейшей переработки.The technical result is achieved in that the components of sewage sludge are subjected to special preparation, waste from screens and/or other filtering equipment is collected in a receiving tank, then sent to a crushing and dewatering shop with subsequent feeding to a storage tank, activated sludge/or a mixture of activated sludge and raw sludge, if any, is sent to a receiving tank and then fed to a joint dewatering shop, using mechanical equipment and reagents to a moisture content of 72% to 85%, and sent to a storage tank for receiving the sludge mixture, fats, when their concentration in wastewater in a ratio to suspended solids of no more than 1:3, are separated in settling-type structures, for example, in combined grease traps, the resulting fat mass with a moisture content of 60-75%, which is an emulsion of the 1st kind, is placed in a fat mass averager with a mixer with a rotation speed of 30 to 60 rpm to obtain a homogeneous mass and a system Heating the fat mass to 60 to 80°C. The temperature is selected depending on the type of fat mass. This prevents the fat mass from solidifying and improves separation from water. It also ensures the temperature is not too high to prevent fat dissolution and homogenization of the system. Heat for heating is supplied by a system transporting purified hot gases generated in a paddle-type dryer and transported from the scrubber through a fan. Heat recovery from the wastewater sludge drying process not only reduces the costs of mandatory heating of the fat mass during processing but also has an environmental benefit, as it prevents the release of hot steam and gases into the atmosphere. From the fat mass blender with a paddle mixer, the fat mass is transferred to a tank with a paddle mixer, where it is mixed with a portion of the dried sludge, which is heated to 70-110°C and discharged from the dry, free-flowing sludge bin, at a ratio of 1 part fat to 2-3 parts dry sludge (by weight). In this case, the dried sludge acts as an additive and acts as an adsorbent, reducing the agglomeration and clumping of the dehydrated fat mass, facilitating transportation by improving flowability, and ensuring uniform drying. This process is also optimized—sludge drying time can be reduced, as some of it has already been dried. This approach utilizes the principle of sludge recirculation, which maintains a high temperature after drying and improves the processes described above. The resulting mixture is combined with a pre-dewatered mixture of raw sludge and/or activated sludge and crushed dewatered screenings and sent to a sludge mixture receiving tank equipped with a ventilation system and screw conveyors installed at the bottom of the bin for mixing the sludge and feeding it into the receiving hopper of a dosing screw pump installed directly below the bin and designed to transport portions of the dewatered sludge to a paddle-type dryer. In this case, the use of a paddle-type dryer is justified by its specific design, which incorporates mechanical mixing within the drying unit, preventing clumping and adhesion of the fat component of the sludge. Intensive mixing ensures uniform heat distribution, which is important for sludges with a high fat content, prone to localized overheating or uneven moisture evaporation. Furthermore, the ability to adjust the temperature, paddle speed, and residence time of the material allows the drying process to be tailored to different types of fat-containing sludge. The sealed design prevents the spread of unpleasant odors typical of fatty sludge. During the drying process, the mixture is exposed to a hot gas environment at a temperature of 70-110°C, preventing the oxidation of fats and the formation of sticky deposits in the dryer. At temperatures above 110°C, fats begin to oxidize, forming sticky polymer deposits, and valuable organic components are destroyed. Heating of the environment in the paddle-type dryer is achieved by heat transfer from the coolant through a metal barrier. The coolant used is diathermic oil at a temperature of 200-250°C, prepared by heating diathermic oil in a thermal oil boiler. The sludge is dried to a moisture content of 5 to 10%. During the sludge drying process, byproducts are formed consisting of vapors, gases, including volatile fatty acids, and dust from the dried sludge. Heated air is introduced into the body of the paddle-type dryer to remove the byproducts. The byproducts are transferred to a discharge channel through an outlet and sent first to dry gas cleaning in a mechanical cleaning unit—inertial cyclones, where mechanical impurities are precipitated from the gas component. These impurities are then sent to a big bag to collect the captured dust. The gas component, freed from mechanical impurities, is sent to a gas scrubber (Venturi scrubber) for cleaning, where vapor condensation and wet cleaning of fine dust particles occur. The gas scrubber uses industrial water circulating in a closed circuit and supplied by a pump to the sprayers, contaminated water after the gas scrubber is sent to sewage treatment facilities, the purified gas component is removed from the gas scrubber through a special fan for heating the fat mass in the equalizer, the fan also serves to create the necessary vacuum in the system of the paddle-type drying apparatus, the dried sludge with a moisture content of 5-10% and a temperature of 70-110 ° C is removed from the paddle-type drying apparatus through an opening arranged at its end and fed by an inclined screw conveyor into a big bag with a heat-resistant liner, then part of the dried loose sludge is fed into a container with a paddle mixer and a heating system for mixing with the fat mass, the remaining dried loose sludge can be sent to a screw conveyor and subjected to molding in The granule size is determined by the optimization of the combustion process to obtain a fully ashed product. Previous studies on the incineration of wastewater treatment plant sludge have shown that granule sizes between 0.8 and 1 cm yield unmineralized sludge at the fracture, limiting its applicability. Furthermore, insufficiently dried sludge is prone to rotting. Dried granular or free-flowing sludge can be used as a secondary fuel resource, as the presence of fat-containing sludge in this case results in its high calorific value, or it can be used as raw material for further processing.

Также на достижение технических результатов влияет то, что при наличии в производственных сточных водах жиров в концентрации более 300 мг/л сточные воды направляют в жироуловители, выделенную жиромассу направляют на переработку в технический жир или биодизельное топливо, сточные воды с оставшейся концентрацией жиров направляют во флотатор напорного типа, в который вводят реагенты, так как жиры эмульгированы, для лучшего обеспечения разделения эмульсии целесообразно ввести деэмульгатор и катионный флокулянт, дисперсионную среду направляют на дальнейшую очистку в сооружения биологической очистки, а выделенную жиромассу влажностью 90-96% направляют в усреднитель с перемешивающим устройством и первой системой подогрева до 60-80°С, затем направляют в емкость со второй системой обогрева до 60-80°С, оборудованную зоной перемешивания с лопастной мешалкой и зоной отстаивания, в зону перемешивания дозируют раствор деэмульгатора. Деэмульгатор подбирают в зависимости от характеристики жиромассы и экономической составляющей, наиболее предпочтительными в данном случае могут быть неионогенные ПАВ (например, ОР-10), так как он хорошо снижает стабильность эмульсии и его дозировка по жиромассе составляет 0,01-0,1%. При этом производимый нагрев снижает вязкость и ускоряет последующую коалесценцию. Эмульсию перемешивают со скоростью оборота мешалки от более 100 об/мин в течение 10-20 мин, получая однородную массу. Скорость перемешивания зависит от характера жиромассы и ее интервал обусловлен, во-первых, достаточностью создания однородной массы, в зоне отстаивания происходит дополнительное отделение воды от жиромассы и снижение влажности жиромассы до 85-92%, выделенную воду направляют в голову очистных сооружений, жиромассу, предварительно обработанную раствором эмульгатора, дозой 0,1-0,4% направляют на вибрационные сита, обработка эмульгатором оптимизирует процесс вибросепарации, повышая эффективность и качество разделения жиромассы на дальнейшей операции отделения жира - сепарации. Использование вибрационных сит позволит получить жиромассу со степенью дисперсности частиц не более 1 мм, что важно для последующей сепарации. Выделенную жиромассу, представляющую собой тонкодисперсную эмульсию, обрабатывают деэмульгатором и направляют в дисковый сепаратор, в котором происходит эффективное разделение фаз за счет центробежной силы. Деэмульгатор существенно повышает эффективность сепарации, дозы деэмульгатора принимают 0,05-0,2% жиромассы. После дискового сепаратора жиромассу, влажностью 88-90% направляют в емкость с лопастной мешалкой, в которой жиромассу смешивают с частью высушенного осадка, температурой 70-110°С выводимого из сушильного аппарата лопастного типа, для смешения с горячим высушенным осадком, далее действуют по п.1 формулы изобретения.The achievement of technical results is also affected by the fact that if industrial wastewater contains fats in a concentration of more than 300 mg / l, the wastewater is sent to grease traps, the separated fat mass is sent for processing into technical fat or biodiesel fuel, wastewater with the remaining concentration of fats is sent to a pressure flotation tank, into which reagents are introduced, since the fats are emulsified, for better separation of the emulsion, it is advisable to introduce a demulsifier and a cationic flocculant, the dispersion medium is sent for further purification in biological treatment facilities, and the separated fat mass with a moisture content of 90-96% is sent to an equalizer with a mixing device and a first heating system to 60-80 ° C, then sent to a tank with a second heating system to 60-80 ° C, equipped with a mixing zone with a paddle mixer and a settling zone, a demulsifier solution is dosed into the mixing zone. The demulsifier is selected based on the characteristics of the fat mass and cost considerations. Nonionic surfactants (such as OR-10) may be the most preferred in this case, as they effectively reduce emulsion stability and are applied at a dosage of 0.01-0.1% of the fat mass. The resulting heating reduces viscosity and accelerates subsequent coalescence. The emulsion is stirred at a stirrer speed of over 100 rpm for 10-20 minutes, resulting in a homogeneous mass. The mixing speed depends on the nature of the fat mass, and its range is determined, firstly, by the sufficient creation of a homogeneous mass. In the settling zone, additional water is separated from the fat mass, reducing the fat mass moisture content to 85-92%. The separated water is sent to the head of the treatment plant. The fat mass, pre-treated with an emulsifier solution at a dose of 0.1-0.4%, is sent to vibrating screens. Treatment with the emulsifier optimizes the vibratory separation process, increasing the efficiency and quality of fat mass separation in the subsequent fat separation step – separation. The use of vibrating screens allows for the production of fat mass with a particle size of no more than 1 mm, which is important for subsequent separation. The separated fat mass, which is a finely dispersed emulsion, is treated with a demulsifier and sent to a disk separator, where effective phase separation occurs due to centrifugal force. A demulsifier significantly improves separation efficiency; demulsifier doses are 0.05-0.2% of the fat mass. After passing through the disc separator, the fat mass, with a moisture content of 88-90%, is sent to a container with a paddle mixer, where it is mixed with a portion of the dried cake, discharged from the paddle dryer at a temperature of 70-110°C, for mixing with the hot dried cake. The procedure then follows claim 1.

Также на достижение технических результатов влияет то, что при наличии в технологии очистки сточных вод ацидофикаторов сырого осадка (активного избыточного ила) в технологическую схему подготовки осадка вводят реагентное хозяйство для приготовления раствора извести или соды для подщелачивания осадка до рН от 6,5 до 7,5, так как повышенное содержание ЛЖК (уксусная, пропионовая, масляная кислоты) снижает рН до 4,5-5,5, что изменяет структуру осадка, снижает вязкость, что влияет на процесс обезвоживания и сушки. Это может повлиять на процесс сушки. Температуру сушки поддерживают 75-90°С, так как летучие жирные кислоты при повышении температуры переходят в газовую среду, заданную температуру поддерживают, чтобы избежать перегрева и не усилить испарение кислот в технологическую схему очистки газов вводят щелочной скруббер для улавливания H2S и летучих кислот. Такой осадок обладает сниженной теплотворностью и его целесообразно использоввать для формирования инженерных барьерных свалок, рекультивации земель, выравнивания рельефа и пр.Also, achieving technical results is affected by the fact that, when raw sludge (active excess sludge) acidifiers are used in the wastewater treatment process, a reagent system is added to the sludge preparation process to prepare a lime or soda solution to alkalize the sludge to a pH of 6.5 to 7.5. High VFA (acetic, propionic, and butyric acid) content lowers the pH to 4.5-5.5, altering the sludge structure and reducing viscosity, which impacts the dewatering and drying processes. This can affect the drying process. The drying temperature is maintained at 75-90°C, as volatile fatty acids are released into the gas environment as the temperature rises. This set temperature is maintained to avoid overheating and increased acid evaporation. An alkaline scrubber is added to the gas purification process to capture H2S and volatile acids. This sediment has a reduced calorific value and can be used for the formation of engineering barrier landfills, land reclamation, terrain leveling, etc.

Учитывая изложенное выше с раскрытой причинно-следственной связью между совокупностью признаков заявляемого изобретения и достигаемыми техническими результатами, можно утверждать, что задача, поставленная в основу создания способа ресурсосберегающей переработки осадков сточных вод, включающих жиросодержащие отходы механо-термическим обезвоживанием с рециклингом тепловой энергии, решена полностью, так как использование изобретения за счет логически обоснованной последовательности стадий обработки позволить реализовать экологизацию процесса обработки осадков сточных вод и выполнять все операции по осуществлению способа непосредственно на площадке очистных сооружений, не отчуждая земельных участков под иловые площадки и получая возможность превращать осадки во вторичные материальные ресурсы. Также рекуперация тепла позволить снизить энергозатраты на подогрев жиромассы.Taking into account the above, along with the disclosed cause-and-effect relationship between the set of features of the claimed invention and the achieved technical results, it can be stated that the problem posed as the basis for creating a method for resource-saving processing of sewage sludge, including fat-containing waste, through mechanical-thermal dewatering with thermal energy recycling, has been fully solved. The invention, through a logically justified sequence of processing stages, enables the greening of the sewage sludge treatment process and allows all operations to be performed directly at the treatment facility site, without alienating land for sludge beds, thereby enabling the conversion of sludge into secondary material resources. Heat recovery will also reduce energy costs for heating the fat mass.

На фиг. 1 представлена технологическая схема реализации способа ресурсосберегающей переработки осадков сточных вод, включающих жиросодержащие отходы, механо-термическим обезвоживанием с рециклингом тепловой энергии.Fig. 1 shows a flow chart of the implementation of a method for resource-saving processing of wastewater sludge, including fat-containing waste, by mechanical-thermal dewatering with recycling of thermal energy.

Условные обозначения:Legend:

Заявленный способ реализуется в соответствии с технологической схемой, представленной на фиг. 1.The claimed method is implemented in accordance with the process flow diagram shown in Fig. 1.

Условные обозначения к фиг.1:Legend to Fig. 1:

1 - приемная емкость отбросов с решеток и/или другого оборудования процеживания;1 - a receiving tank for waste from screens and/or other filtering equipment;

2 - цех дробления и обезвоживания отбросов;2 - waste crushing and dewatering shop;

3 - приемная емкость избыточного активного ила;3 - receiving tank for excess activated sludge;

4 - цех обезвоживания избыточного активного ила;4 - excess activated sludge dewatering shop;

5 - накопитель приема обезвоженных осадка и отбросов и подготовленной жиромассы;5 - storage tank for receiving dewatered sludge and waste and prepared fat mass;

6 - винтовой дозирующий насос;6 - screw metering pump;

7 - усреднитель жиромассы с лопастной мешалкой и системой обогрева;7 - fat mass averager with a paddle mixer and a heating system;

7.1 - мешалка усреднителя ;7.1 - homogenizer mixer;

8 - емкость с лопастной мешалкой и системой обогрева;8 - container with a paddle stirrer and heating system;

8.1 - мешалка емкости;8.1 - container stirrer;

9 - сушильный аппарат лопастного типа;9 - paddle type drying apparatus;

10 - бункер высушенного сыпучего осадка (биг-бэг с термостойким вкладышем);10 - bunker for dried bulk sludge (big bag with heat-resistant liner);

11 - винтовой конвейер;11 - screw conveyor;

12 - термомасляная котельная;12 - thermal oil boiler;

13 - инерционный циклон;13 - inertial cyclone;

14 - биг-бэг для сбора уловленной пыли;14 - big bag for collecting captured dust;

15 - газопромыватель (Скруббер Вентури);15 - gas scrubber (Venturi scrubber);

16 - канализационные очистные сооружения;16 - sewage treatment facilities;

17 - вентилятор.17 - fan.

Отбросы с решеток или/и другого оборудования процеживания собирают в емкость приема (1), затем направляют в цех дробления и обезвоживания (2) с последующей подачей в накопитель приема смеси осадка (5). Активный ил и сырой осадок направляют в приемную емкость (3) и затем подают в цех совместного обезвоживания (4). Обезвоженный осадок с влажностью от 72% до 85% направляют в накопитель приема смеси осадка (5). Жиры выделяют из сточных вод в сооружениях отстойного типа, например, в комбинированных жироловках, полученную жиромассу влажностью 60-75%, помещают в усреднитель жиромассы (7) с мешалкой (7.1) со скоростью оборота от 30 до 60 об/мин для получения однородной массы и системой подогрева жиромассы до от 60 до 80°С, тепло для обогрева подводится системой транспортировки очищенных горячих газов, формирующихся в сушильном аппарате лопастного типа (9) и транспортируемых из скруббера (15), через вентилятор (17), из усреднителя жиромассы (7) с лопастной мешалкой (7.1). Усредненную жиромассу направляют в емкость (8) с лопастной мешалкой (8.1), в которой жиромассу смешивают с частью горячего высушенного осадка, выводимого из сушильного аппарата лопастного типа (9) в бункер высушенного сыпучего осадка (10) в соотношении 1 ч жира 2-3 части сухого осадка (по массе), полученную смесь соединяют с предварительно обезвоженной смесью сырого осадка и/или активного ила и дробленых обезвоженных отбросов и направляют в накопитель приема смеси осадка (5), оборудованный системой вентиляции и винтовыми конвейерами, установленными на дне бункера для перемешивания осадка и подачи в принимающую воронку дозирующего винтового насоса (6), установленного непосредственно под бункером и предназначенного для транспортировка порций обезвоженного осадка в сушильный аппарат лопастного типа (9), в котором смесь соприкасается с горячей газовой средой, имеющей температуру 70-110°С, что предотвратит возможность окисления жиров и образования липких отложений в сушильном аппарате лопастного типа (9), подогрев среды в сушильном аппарате лопастного типа (9) производят путем теплопередачи от теплоносителя через металлический барьер, в качестве теплоносителя применяют диатермическое масло температурой 200-250°С, которое подготавливают подогревом диатермического масла в термомасляной котельной (12), высушивание осадка производят до влажности от 5 до 10%, в процессе сушки осадка образуются побочные продукты, состоящие из испарений, газов, в том числе летучих жирных кислот и пыли от высушенного осадка для удаления побочных продуктов внутрь корпуса сушильного аппарата лопастного типа (9) осуществляют подачу нагретого воздуха, который нагревается, побочные продукты перемещают в канал для отвода через выпускное отверстие и направляют сначала на сухую газоочистку в блок механической очистки - инерционные циклоны (13), в которых происходит осаждение механических примесей из газовой составляющей, их направляют в биг-бэг для сбора уловленной пыли (14), очищенную от механических примесей газовую составляющую направляют на очистку в газопромыватель (скруббер Вентури) (15), в котором происходит конденсация паров и мокрая очистка от мелких фракций пыли, в газопромывателе (15) используют техническую воду, циркулирующую по закрытому контуру и подаваемую насосом на распылители, загрязненную воду после газопромывателя (15) направляют на очистные сооружения канализации (16), очищенную газовую составляющую отводят из газопромывателя (15), через специальный вентилятор (17) для обогрева жиромассы в усреднителе (7), вентилятор также служит для создания необходимого разряжения в системе сушильного аппарата лопастного типа (9), высушенный осадок влажностью 5-10% и температурой 70-110°С выводят из сушильного аппарата лопастного типа (9) через отверстие, устроенное в его конце и подают наклонным шнековым транспортером в биг-бэг с термостойким вкладышем (10), далее часть высушенного сыпучего осадка подают в емкость с лопастной мешалкой и системой обогрева (8) для смешения с жиромассой, остальной высушенный сыпучий осадок может быть направлен на винтовой конвейер (11) и подвергнут формовке в виде гранул размерами 0,5 на 0,5 см, высушенный гранулированный или сыпучий осадок может быть использован как вторичный материальный ресурс в качестве топлива, так как в данном случае присутствие жиросодержащего осадка обуславливает его высокую теплотворную способность или может быть использован как сырье для дальнейшей переработки.Screenings from screens and/or other screening equipment are collected in a receiving tank (1), then sent to the crushing and dewatering shop (2), followed by feeding to the sludge mixture receiving tank (5). Activated sludge and raw sludge are sent to a receiving tank (3) and then fed to the combined dewatering shop (4). Dewatered sludge with a moisture content of 72% to 85% is sent to the sludge mixture receiving tank (5). Fats are separated from wastewater in settling-type structures, for example, in combined grease traps, the resulting fat mass with a moisture content of 60-75% is placed in a fat mass equalizer (7) with a stirrer (7.1) with a rotation speed of 30 to 60 rpm to obtain a homogeneous mass and a system for heating the fat mass to 60 to 80°C, heat for heating is supplied by a system for transporting purified hot gases formed in a paddle-type drying apparatus (9) and transported from a scrubber (15), through a fan (17), from the fat mass equalizer (7) with a paddle stirrer (7.1). The averaged fat mass is sent to a container (8) with a paddle mixer (8.1), in which the fat mass is mixed with a portion of the hot dried sediment removed from the paddle-type drying apparatus (9) into the bin of dried bulk sediment (10) in a ratio of 1 part of fat to 2-3 parts of dry sediment (by weight), the resulting mixture is combined with a pre-dewatered mixture of raw sediment and/or activated sludge and crushed dewatered waste and sent to a bin for receiving the sediment mixture (5), equipped with a ventilation system and screw conveyors installed at the bottom of the bin for mixing the sediment and feeding it into the receiving funnel of the dosing screw pump (6), installed directly under the bin and intended for transporting portions of the dewatered sediment into the paddle-type drying apparatus (9), in which the mixture comes into contact with a hot gaseous medium having a temperature 70-110°C, which will prevent the possibility of oxidation of fats and the formation of sticky deposits in the paddle-type dryer (9), heating of the medium in the paddle-type dryer (9) is carried out by heat transfer from the coolant through a metal barrier, diathermic oil with a temperature of 200-250°C is used as a coolant, which is prepared by heating diathermic oil in a thermal oil boiler (12), drying of the sediment is carried out to a humidity of 5 to 10%, in the process of drying the sediment, by-products are formed consisting of vapors, gases, including volatile fatty acids and dust from the dried sediment to remove by-products inside the body of the paddle-type dryer (9) heated air is supplied, which is heated, by-products are moved into the discharge channel through the outlet and are first sent to dry gas cleaning in the mechanical cleaning unit - inertial cyclones (13), in which the sedimentation of mechanical impurities from the gas component occurs, they are sent to a big bag for collecting the captured dust (14), the gas component, purified from mechanical impurities, is sent for cleaning to a gas scrubber (Venturi scrubber) (15), in which condensation of vapors and wet cleaning from small fractions of dust occurs, in the gas scrubber (15) they use industrial water circulating in a closed circuit and fed by a pump to the sprayers, contaminated water after the gas scrubber (15) is sent to sewage treatment facilities (16), the purified gas component is removed from the gas scrubber (15), through a special fan (17) for heating the fat mass in the averaging tank (7), the fan also serves to create the necessary vacuum in the system of the blade-type drying apparatus (9), the dried sediment with a moisture content of 5-10% and with a temperature of 70-110°C is removed from the paddle-type drying apparatus (9) through an opening arranged at its end and fed by an inclined screw conveyor into a big bag with a heat-resistant liner (10), then part of the dried loose sediment is fed into a container with a paddle mixer and a heating system (8) for mixing with fat mass, the remaining dried loose sediment can be sent to a screw conveyor (11) and subjected to molding in the form of granules measuring 0.5 by 0.5 cm, the dried granulated or loose sediment can be used as a secondary material resource as a fuel, since in this case the presence of fat-containing sediment determines its high calorific value or can be used as a raw material for further processing.

На фиг. 2 представлен цех механического обезвоживания и сушки осадкаFig. 2 shows a workshop for mechanical dewatering and drying of sludge.

Условные обозначения к фиг.2:Legend to Fig. 2:

5 - Накопитель приема обезвоженных осадка и отбросов и подготовленной жиромассы;5 - Accumulator for receiving dewatered sludge and waste and prepared fat mass;

6 - Винтовой дозирующий насос;6 - Screw metering pump;

7 - Усреднитель жиромассы с лопастной мешалкой и системой обогрева;7 - Fat mass averager with a paddle mixer and a heating system;

7.1. - Мешалка усреднителя ;7.1. - Mixer mixer;

8 - Емкость с лопастной мешалкой и системой обогрева;8 - Container with a paddle stirrer and heating system;

8.1 - Мешалка емкости;8.1 - Container stirrer;

9 - Сушильный аппарат лопастного типа;9 - Paddle type drying apparatus;

10 - Бункер высушенного сыпучего осадка;10 - Bunker for dried bulk sludge;

10.1 - Биг-бэг с термостойким вкладышем10.1 - Big bag with heat-resistant liner

11- Наклонный шнековый транспортер (винтовой конвейер) ;11- Inclined screw conveyor (screw conveyor);

12 - Термомасляная котельная;12 - Thermal oil boiler;

13 - Инерционный циклон;13 - Inertial cyclone;

14 - Биг-бэг для сбора уловленной пыли;14 - Big bag for collecting trapped dust;

15 - Газопромыватель (Скруббер Вентури);15 - Gas scrubber (Venturi scrubber);

16 - Канализационные очистные сооружения;16 - Sewage treatment plants;

17 - Вентилятор;17 - Fan;

18 - Емкость скруббера;18 - Scrubber capacity;

19 - Циркуляционный насос для скруббера;19 - Circulation pump for scrubber;

Трубопроводы:Pipelines:

Р1- воздуховод отводящий испарения от сушильного аппарата лопастного типа в инерционный циклон;P 1 - an air duct that removes vapors from a blade-type drying apparatus into an inertial cyclone;

Р2- трубопровод опорожнения;P 2 - drainage pipeline;

Р3- трубопровод подачи обезвоженного осадка на установку сушки;P 3 - pipeline for feeding dewatered sludge to the drying unit;

P4- воздуховод механически очищенного воздуха;P 4 - air duct for mechanically cleaned air;

P5- трубопровод технической воды.P 5 - technical water pipeline.

На фиг. 3 представлено фото обезвоженного осадка и высушенного осадка осадка.Fig. 3 shows a photograph of the dewatered sediment and the dried sediment.

На фиг. 4 представлена технологическая схема примера реализации заявленного способа. («Цех Механического Обезвоживания и Сушки осадка серии БМЗ-ЦМОС»).Fig. 4 shows a flow chart of an example of the implementation of the claimed method. ("Mechanical Dewatering and Sludge Drying Plant of the BMZ-CMOS series").

Реализация заявленного способа продемонстрирована на примере функционирования цеха обезвоживания и сушки осадка производительностью 500 кг/час.The implementation of the claimed method is demonstrated using the example of the operation of a sludge dewatering and drying plant with a capacity of 500 kg/hour.

Цех Механического Обезвоживания и Сушки осадка серии БМЗ-ЦМОС (далее Цех «БМЗ-ЦМОС») предназначен для осуществления механической дегидратации осадка канализационных очистных сооружений с последующей сушкой обезвоженного осадка до остаточной влажности менее 20%.The BMZ-CMOS series Mechanical Dewatering and Drying Plant (hereinafter referred to as the “BMZ-CMOS Plant”) is designed to carry out mechanical dehydration of sludge from sewage treatment plants, followed by drying of the dewatered sludge to a residual moisture content of less than 20%.

Высушенный продукт направлен на формирование пилотов.The dried product is aimed at forming pilots.

Газовые выбросы от сушки осадка очищаются до установленных норм выбросов в атмосферный воздух.Gas emissions from sludge drying are purified to meet established emission standards for atmospheric air.

Цех состоит из блок-модулей заводского изготовления, устанавливаемых на бетонное основание. Смонтированные блок-модули образуют утепленное здание, в котором выделены технологические участки, выполняющие отдельные функции технологического процесса, и вспомогательные помещения. Данная конструкция обеспечивает теплоизоляцию и удобство эксплуатации оборудования. Соединение блок-модулей предусмотрено посредством болтовых и сварных соединений.The workshop consists of prefabricated modular units installed on a concrete foundation. The assembled modules form an insulated building, housing separate process areas performing specific process functions, along with auxiliary rooms. This design ensures thermal insulation and ease of operation of the equipment. The modules are connected by bolted and welded joints.

Цех «БМЗ-ЦМОС» работает совместно с термомасляной котельной, располагаемой в непосредственной близости на площадке.The BMZ-CMOS workshop operates in conjunction with a thermal oil boiler house located in close proximity to the site.

На фиг. 4 представлена технологическая схема обезвоживания осадка в цехе механического обезвоживания и сушки осадка серии БМЗ-ЦМОС (Производительность сушки 500 кг/час).Fig. 4 shows the process flow diagram of sludge dewatering in the BMZ-CMOS series mechanical dewatering and drying plant (Drying capacity 500 kg/hour).

Условные обозначения к фиг.4:Legend to Fig.4:

1.1 Промежуточная емкость осадка;1.1 Intermediate sediment capacity;

1.1.1 Система взмучивания ( пневматическая система взмучивания с дисковыми аэраторами);1.1.1 Stirring system (pneumatic stirring system with disc aerators);

2.1 Винтовой насос подачи уплотненного осадка на обезвоживание;2.1 Screw pump for feeding thickened sludge for dewatering;

3.1 Шнековый обезвоживатель осадка (шнековый дегидратор);3.1 Screw sludge dewaterer (screw dehydrator);

4.1 Насос дозатор флокулянта;4.1 Flocculant dosing pump;

5.1. Автоматическая установка приготовления флокулянта, оборудованная дозатором сухого вещества;5.1. Automatic flocculant preparation unit equipped with a dry matter dispenser;

6. Накопитель приема обезвоженных осадка и подготовленной жиромассы;6. Accumulator for receiving dewatered sludge and prepared fat mass;

7. Усреднитель жиромассы с лопастной мешалкой и системой обогрева;7. Fat mass averager with a paddle mixer and heating system;

7.1. Мешалка усреднителя;7.1. Mixer mixer;

8. Емкость с лопастной мешалкой и системой обогрева;8. Container with a paddle stirrer and heating system;

8.1 Мешалка емкости;8.1 Container stirrer;

6. Винтовой дозирующий насос;6. Screw metering pump;

9. Сушильный аппарат лопастного типа;9. Paddle type dryer;

10. Бункер высушенного сыпучего осадка;10. Bunker for dried bulk sludge;

11. Наклонный шнековый транспортер;11. Inclined screw conveyor;

10.1. Биг-бэг с термостойким вкладышем;10.1. Big bag with heat-resistant liner;

12. Термомасляная котельная;12. Thermal oil boiler;

13. Инерционный циклон;13. Inertial cyclone;

14. Биг-бэг для сбора уловленной пыли;14. Big bag for collecting trapped dust;

15. Газопромыватель( Скруббер Вентури);15. Gas scrubber (Venturi scrubber);

16. Канализационные очистные сооружения;16. Sewage treatment plants;

17. Вентилятор.17. Fan.

Характеристика осадка и жиромассы представлена в табл. 1:The characteristics of sediment and fat mass are presented in Table 1:

Таблица 1 - Основные технологические характеристики осадка и жиромассыTable 1 - Main technological characteristics of sediment and fat mass

НаименованиеName Ед. изм.Units of measurement Расчетные данныеCalculated data ПримечаниеNote Технологическая линия по обезвоживанию осадкаSludge dewatering process line Расчетные параметры обезвоживанияCalculated dehydration parameters Исходный продуктOriginal product уплотненный осадокcompacted sediment влажность 95-99%humidity 95-99% Расчетные расходы уплотненного осадка, поступающего на обезвоживаниеEstimated flow rates of compacted sludge entering dewatering - по сухому веществу- by dry matter кг/сутkg/day 18001800 кг/чkg/h 75,075.0 - по объему влажностью 98%- by volume with humidity of 98% м3/сут m3 /day 89,189.1 при плотности 1,01 т/м³at a density of 1.01 t/m³ Влажность обезвоженного осадка не болееThe moisture content of dewatered sludge is not more than %% 85,085.0 Объем обезвоженного осадкаVolume of dewatered sludge м3/сут m3 /day 11,311.3 при плотности 1,06 т/м³at a density of 1.06 t/m³ Количество обезвоженного осадкаAmount of dewatered sludge кг/сутkg/day 12000,012000.0 кг/чkg/h 500,0500.0 Объем фугата, отводимого при обезвоживанииVolume of centrate removed during dehydration м3/сут m3 /day 86,886.8 Расход фугата, отводимого при обезвоживанииConsumption of centrate removed during dewatering м3 m3 /h 3,23.2 Доза флокулянта*Flocculant dose* г/кг с.вg/kg d.v. 55 Суточный расход товарного реагента*Daily consumption of commercial reagent* кг/сутkg/day 9,09.0 Крепость дозируемого раствораStrength of the dosing solution %% 0,10.1 Суточный объем раствораDaily volume of solution л/сутl/day 90009000 Расчетные расходы жиромассыEstimated consumption of fat mass - по сухому веществу- by dry matter кг/сутkg/day 180180 Влажность после жироловки Humidity after a grease trap %% 7070 Объем обводненной жиромассыVolume of hydrated fat mass м3/сут m3 /day 257257 Масса введенного высушенного осадкаMass of the introduced dried sediment кг/сутkg/day 360360

Уплотненный осадок по напорному трубопроводу подается в дозирующую емкость обезвоживателя. Далее осадок попадает в емкость флокуляции через V-образный переток. В этой емкости реагент, подаваемый дозирующим насосом раствора флокулянта, смешивается специальным миксером с осадком до образования флоккул (хлопьев). Далее связанный реагентом осадок попадает в обезвоживающий барабан, который состоит из шнека, вращающегося с постоянной скоростью, в цилиндрическом корпусе, и представлен. Корпус состоит из ряда чередующихся неподвижных колец, плавающих колец и прокладок зазоров. Шаг витков шнека уменьшается от зоны сгущения к зоне обезвоживания.The compacted sludge is fed through a pressure pipeline to the dewaterer's dosing tank. The sludge then enters the flocculation tank through a V-shaped overflow. In this tank, a reagent, supplied by a flocculant solution dosing pump, is mixed with the sludge by a special mixer until flocculation occurs. The reagent-bound sludge then enters the dewatering drum, which consists of a screw conveyor rotating at a constant speed within a cylindrical housing. The housing consists of a series of alternating fixed rings, floating rings, and gap spacers. The pitch of the screw flights decreases from the thickening zone to the dewatering zone.

Одна часть барабана предназначена для сгущения осадка, другая - для его обезвоживания. В зоне сгущения фильтрат вытекает под действием силы тяжести. В зоне обезвоживания шаг витков шнека уменьшается, увеличивается давление в барабане. Фильтрат вытекает сквозь зазоры между кольцами. Прижимная пластина (Е), установленная на конце шнека, увеличивает внутреннее давление в барабане.One section of the drum is designed for sludge thickening, the other for dewatering. In the thickening zone, the filtrate flows out under the force of gravity. In the dewatering zone, the pitch of the screw flights decreases, increasing the pressure in the drum. The filtrate flows out through the gaps between the rings. The pressure plate (E), installed at the end of the screw, increases the internal pressure in the drum.

Конструкция обезвоживателя создана таким образом, что вода используется только для смачивания осадка внутри барабана для предотвращения его засыхания при остановке оборудования на непродолжительное время (между сменами). Благодаря постоянному перемещению колец относительно друг друга барабан не засоряется в принципе.The dewaterer is designed so that water is used only to wet the sludge inside the drum, preventing it from drying out during short shutdowns (between shifts). The constant movement of the rings relative to each other prevents the drum from clogging.

Обработка осадка раствором флокулянта происходит следующим образом:The treatment of sediment with a flocculant solution occurs as follows:

Для увеличения водоотдачи необходимо изменить структуру твердой фазы осадков, что достигается добавлением в осадок флокулянта. Рабочие растворы применяются с концентрацией 0,1-0,2%. Марка флокулянта, концентрация раствора и доза реагента определяются экспериментально при проведении пусконаладочных работ.To increase water yield, it is necessary to change the structure of the solid phase of the sludge, which is achieved by adding a flocculant to the sludge. Working solutions are used at a concentration of 0.1-0.2%. The flocculant grade, solution concentration, and reagent dosage are determined experimentally during commissioning.

Приготовление раствора флокулянта предусматривается на автоматической установке (5.1) AFP-500, оборудованной дозатором сухого вещества. Загрузка товарного реагента в приемный бункер дозатора сухого вещества производится оператором.The flocculant solution is prepared using the AFP-500 automated unit (5.1), equipped with a dry matter dispenser. The operator loads the commercial reagent into the dry matter dispenser's receiving bin.

Установка AFP-500 (5.1) имеет трехсекционный корпус с переливными перегородками. Приготовленный раствор расходуется из последней секции и после ее опустошения по команде датчика уровня в первую секцию подается вода, вытесняя раствор, приготовленный в прошлом цикле, во вторую секцию. В ней в течение времени между заполнениями происходит его дозревание. Одновременно с водой в первую секцию шнеком дозатора сухого вещества подается гранулированный товарный флокулянт из приемного бункера. Количество подаваемого товарного реагента определяется временем подачи. Раствор из первой секции соответственно вытесняет раствор из второй в третью. Уровень в третьей секции поднимается и при достижении верхнего рабочего уровня по команде датчика уровня процесс подачи воды в первую секцию прекращается. Процесс растворения интенсифицируется мешалками, расположенными во всех секциях.The AFP-500 (5.1) unit has a three-section body with overflow baffles. The prepared solution is dispensed from the last section, and after it is empty, water is fed into the first section at the level sensor's command, displacing the solution prepared in the previous cycle into the second section. It matures there during the time between fillings. Simultaneously with the water, a dry matter dosing auger feeds granulated commercial flocculant from the receiving bin into the first section. The amount of commercial reagent fed is determined by the feed time. The solution from the first section correspondingly displaces the solution from the second to the third. The level in the third section rises, and when the upper operating level is reached, the level sensor signals that water flow into the first section is stopped. The dissolution process is intensified by mixers located in all sections.

Готовый раствор подается в приемную емкость шнекового обезвоживателя осадка (3.1) с помощью насоса-дозатора (4.1) в автоматическом режиме.The prepared solution is fed into the receiving tank of the screw sludge dewaterer (3.1) using a dosing pump (4.1) in automatic mode.

Жиры, отделенные от сточных вод при их концентрации в сточных водах в соотношении к взвешенным веществам не более 1:3, отделяют в сооружениях отстойного типа, например в комбинированных жироловках влажностью 60-75%, жиромассу, представляющую собой эмульсию 1 рода, помещают в усреднитель жиромассы (7) с мешалкой (7.1) со скоростью оборота от 30 до 60 об/мин для получения однородной массы и системой подогрева жиромассы до от 60 до 80°С, тепло для обогрева подводится системой транспортировки очищенных горячих газов, формирующихся в сушильном аппарате лопастного типа (9) из скруббера (15), через вентилятор (17), из усреднителя жиромассы (7) с лопастной мешалкой 7.1, жиромассу направляют в емкость (8) с лопастной мешалкой (8.1), в которой жиромассу смешивают с частью горячего высушенного осадка, выводимого из сушильного аппарата лопастного типа (9) в бункер высушенного сыпучего осадка (10) в соотношении 1 ч жира 2 части сухого осадка (по массе), полученную смесь соединяют с предварительно обезвоженной смесью сырого осадка и/или активного ила и дробленых обезвоженных отбросов и направляют в накопитель приема смеси осадка (5), оборудованный системой вентиляции и винтовыми конвейерами, установленными на дне бункера для перемешивания осадка и подачи в принимающую воронку винтового дозирующего насоса (6), установленного непосредственно под бункером и предназначенного для транспортировка порций обезвоженного осадка в сушильный аппарат лопастного типа (9), в котором смесь соприкасается с горячей газовой средой, имеющей температуру 70-110°С, что предотвратит возможность окисления жиров и образования липких отложений в сушильном аппарате лопастного типа (9), подогрев среды в сушильном аппарате лопастного типа (9) производят путем теплопередачи от теплоносителя через металлический барьер, в качестве теплоносителя применяют диатермическое масло температурой 200-250°С, которое подготавливают подогревом диатермического масла в термомасляной котельной (12), высушивание осадка производят до влажности от 5 до 10%, в процессе сушки осадка образуются побочные продукты, состоящие из испарений, газов, в том числе летучих жирных кислот и пыли от высушенного осадка для удаления побочных продуктов внутрь корпуса сушильного аппарата лопастного типа (9) осуществляют подачу нагретого воздуха, который нагревается, побочные продукты перемещают в канал для отвода через выпускное отверстие и направляют сначала на сухую газоочистку в блок механической очистки - инерционные циклоны (13), в которых происходит осаждение механических примесей из газовой составляющей, их направляют в биг-бэг для сбора уловленной пыли (14), очищенную от механических примесей газовую составляющую направляют на очистку в газопромыватель (скруббер Вентури)(15), в котором происходит конденсация паров и мокрая очистка от мелких фракций пыли, в газопромывателе (15) используют техническую воду, циркулирующую по закрытому контуру и подаваемую насосом на распылители, загрязненную воду после газопромывателя (15) направляют на очистные сооружения канализации (16), очищенную газовую составляющую отводят из газопромывателя (15), через специальный вентилятор (17) для обогрева жиромассы в усреднителе (7), вентилятор также служит для создания необходимого разряжения в системе сушильного аппарата лопастного типа (9), высушенный осадок влажностью 5-10% и температурой 70-90°С выводят из сушильного аппарата лопастного типа (9) через отверстие, устроенное в его конце, и подают наклонным шнековым транспортером в биг-бэг с термостойким вкладышем (10.1), далее часть высушенного сыпучего осадка подают в емкость с лопастной мешалкой и системой обогрева (8) для смешения с жиромассой, остальной высушенный сыпучий осадок может быть направлен на винтовой конвейер (11) и подвергнут формовке в виде гранул размерами 0,5 на 0,5 см.Fats separated from wastewater when their concentration in wastewater in a ratio to suspended matter is no more than 1:3 are separated in settling-type structures, for example in combined grease traps with a humidity of 60-75%, the fat mass, which is an emulsion of the 1st kind, is placed in a fat mass equalizer (7) with a mixer (7.1) with a rotation speed of 30 to 60 rpm to obtain a homogeneous mass and a system for heating the fat mass to 60 to 80 °C, heat for heating is supplied by a system for transporting purified hot gases formed in a paddle-type drying apparatus (9) from a scrubber (15), through a fan (17), from the fat mass equalizer (7) with a paddle mixer 7.1, the fat mass is sent to a tank (8) with a paddle mixer (8.1), in which the fat mass mixed with a portion of the hot dried sludge discharged from the paddle-type dryer (9) into the bin for dried bulk sludge (10) in a ratio of 1 part fat to 2 parts dry sludge (by weight), the resulting mixture is combined with a pre-dewatered mixture of raw sludge and/or activated sludge and crushed dewatered waste and sent to a sludge mixture receiving tank (5) equipped with a ventilation system and screw conveyors installed at the bottom of the bin for mixing the sludge and feeding it into the receiving funnel of a screw dosing pump (6) installed directly under the bin and designed to transport portions of dewatered sludge to the paddle-type dryer (9), in which the mixture comes into contact with a hot gas medium having a temperature of 70-110°C, which will prevent the possibility of oxidation of fats and the formation of sticky deposits in the paddle-type dryer (9), heating the medium in the drying in a paddle-type device (9) it is produced by heat transfer from the coolant through a metal barrier, diathermic oil with a temperature of 200-250°C is used as a coolant, which is prepared by heating the diathermic oil in a thermal oil boiler (12), the sediment is dried to a moisture content of 5 to 10%, during the drying process of the sediment by-products are formed, consisting of vapors, gases, including volatile fatty acids and dust from the dried sediment to remove by-products inside the housing of the paddle-type drying device (9) heated air is supplied, which is heated, the by-products are moved into the discharge channel through the outlet and sent first to dry gas cleaning in the mechanical cleaning unit - inertial cyclones (13), in which the sedimentation of mechanical impurities from the gas component occurs, they are sent to a big bag for collecting the captured dust (14), cleaned of mechanical impurities, the gas component is sent for cleaning to the gas scrubber (Venturi scrubber) (15), in which condensation of vapors and wet cleaning from small fractions of dust occurs, in the gas scrubber (15) they use technical water circulating in a closed circuit and supplied by a pump to the sprayers, contaminated water after the gas scrubber (15) is sent to the sewage treatment plant (16), the purified gas component is removed from the gas scrubber (15), through a special fan (17) for heating the fat mass in the equalizer (7), the fan also serves to create the necessary vacuum in the system of the paddle-type drying apparatus (9), the dried sediment with a moisture content of 5-10% and a temperature of 70-90 ° C is removed from the paddle-type drying apparatus (9) through an opening arranged at its end, and is fed by an inclined screw conveyor to a big bag with a heat-resistant liner (10.1), then part of the dried bulk sediment is fed into a container with a paddle mixer and a heating system (8) for mixing with fat mass, the remaining dried bulk sediment can be sent to a screw conveyor (11) and molded into granules measuring 0.5 by 0.5 cm.

Результаты анализа высушенного осадка представлены в табл. 2.The results of the analysis of the dried sediment are presented in Table 2.

Таблица 2 - Результаты анализа высушенного осадкаTable 2 - Results of the analysis of dried sediment

Влажность исходного осадкаMoisture content of the original sediment %% 8585 Влажность высушенного осадкаMoisture content of dried sediment %% 2020 Количество а.с.в. в осадкеThe amount of dry matter in the sediment кг/часkg/hour 7474 Подача исходного осадкаFeeding the initial sludge кг/часkg/hour 490490 Высушенный продуктDried product кг/часkg/hour 9292 Испаряемая влагаEvaporated moisture кг/часkg/hour 398398 Влага в осадкеMoisture in sediment кг/часkg/hour 1818 Производительность КОС миним.Minimum sewage treatment plant productivity. м3/сут m3 /day 58805880 Производительность КОС макс.Sewage treatment plant capacity max. м3/сут m3 /day 88808880 Потребление тепловой энергииThermal energy consumption кВт*часkW*h 319319

Результаты анализа осадка ОСК после сушки представлены в табл. 3.The results of the analysis of the OSC sediment after drying are presented in Table 3.

Таблица 3 - Результаты анализа осадка ОСК после сушкиTable 3 - Results of the analysis of the OSC sediment after drying

ПоказательIndicator Результат анализа илового осадка после сушкиThe result of the analysis of sludge sediment after drying ПДК
по ГОСТ Р 17.4.3.07-2001
Требования к осадкам сточных вод при использовании их в качестве удобрений для 1-й группы для всех видов сельхозкультур
MAC
according to GOST R 17.4.3.07-2001
Requirements for sewage sludge when used as fertilizers for group 1 for all types of agricultural crops
Класс опасности для окружающей средыEnvironmental hazard class Распространяется на осадки хоз-бытовых и городских сточных водApplies to sludge from domestic and municipal wastewater Водородный показатель солевой вытяжки, ед., рНHydrogen index of salt extract, units, pH 5,95.9 5,5-8,55.5-8.5 Массовая доля влаги, не болееMass fraction of moisture, not more than 6,76.7 Не нормируетсяNot standardized Массовая доля органических веществ, % на сухое вещество, не менееMass fraction of organic matter, % of dry matter, not less than 3030 >20>20 Массовая доля общего фосфора (P2O5), не менееMass fraction of total phosphorus (P 2 O 5 ), not less than 1,631.63 >1,5>1.5 Массовая доля калия общего(К2О), не менееMass fraction of total potassium (K 2 O), not less than Не нормируетсяNot standardized Валовое содержание тяжелых металлов, мг/кг, не болееGross content of heavy metals, mg/kg, no more than СвинецLead <250<250 КадмийCadmium <15<15 НикельNickel 13,413.4 <200<200 ХромChromium <500<500 МедьCopper 9999 <750<750 ЦинкZinc 394394 <1750<1750 РтутьMercury <7,5<7.5 МышьякArsenic <10<10

Claims (3)

1. Способ ресурсосберегающей переработки осадков сточных вод, включающих жиросодержащие отходы, механо-термическим обезвоживанием с рециклингом тепловой энергии, характеризующийся тем, что компоненты осадков сточных вод подвергают специальной подготовке, а именно отбросы с решеток или/и другого оборудования процеживания собирают в емкость приема, затем направляют в цех дробления и обезвоживания с последующей подачей в накопитель, активный ил или смесь активного ила и сырого осадка при его наличии направляют в приемную емкость и затем подают в цех совместного обезвоживания, с использованием механического оборудования и реагентов до влажности от 72% до 85%, и отправляют в накопитель приема смеси осадка, жиры при их концентрации в сточных водах в соотношении к взвешенным веществам не более 1:3 отделяют в сооружениях отстойного типа, например, в комбинированных жироловках, полученную жиромассу влажностью 60-75%, представляющую собой эмульсию 1 рода, помещают в усреднитель жиромассы с мешалкой со скоростью оборота от 30 до 60 об/мин для получения однородной массы и системой подогрева жиромассы от 60 до 80°С, тепло для обогрева подводится системой транспортировки очищенных горячих газов, формирующихся в сушильном аппарате лопастного типа и транспортируемых из скруббера, через вентилятор, из усреднителя жиромассы с лопастной мешалкой, жиромассу направляют в емкость с лопастной мешалкой, в которой жиромассу смешивают с частью высушенного осадка, имеющего температуру 70-110°С и выводимого из бункера высушенного сыпучего осадка в соотношении 1 ч жира 2-3 части сухого осадка по массе, полученную смесь соединяют с предварительно обезвоженной смесью сырого осадка и/или активного ила и дробленых обезвоженных отбросов и направляют в накопитель приема смеси осадка, оборудованный системой вентиляции и винтовыми конвейерами, установленными на дне бункера для перемешивания осадка и подачи в принимающую воронку дозирующего винтового насоса, установленного непосредственно под бункером и предназначенного для транспортировки порций обезвоженного осадка в сушильный аппарат лопастного типа, в котором смесь соприкасается с горячей газовой средой, имеющей температуру 70-110°С, что позволит предотвратить возможность окисления жиров и образования липких отложений в сушильном аппарате лопастного типа, подогрев среды в сушильном аппарате лопастного типа производят путем теплопередачи от теплоносителя через металлический барьер, в качестве теплоносителя применяют диатермическое масло температурой 200-250°С, которое подготавливают подогревом диатермического масла в термомасляной котельной, высушивание осадка производят до влажности от 5 до 10%, в процессе сушки осадка образуются побочные продукты, состоящие из испарений, газов, в том числе летучих жирных кислот и пыли от высушенного осадка, для удаления побочных продуктов внутрь корпуса сушильного аппарата лопастного типа осуществляют подачу нагретого воздуха, побочные продукты перемещают в канал для отвода через выпускное отверстие и направляют сначала на сухую газоочистку в блок механической очистки - инерционные циклоны, в которых происходит осаждение механических примесей из газовой составляющей, их направляют в биг-бэг для сбора уловленной пыли, очищенную от механических примесей газовую составляющую направляют на очистку в газопромыватель - скруббер Вентури, в котором происходит конденсация паров и мокрая очистка от мелких фракций пыли, в газопромывателе используют техническую воду, циркулирующую по закрытому контуру и подаваемую насосом на распылители, загрязнённую воду после газопромывателя направляют на очистные сооружения канализации, очищенную газовую составляющую отводят из газопромывателя, через вентилятор для обогрева жиромассы в усреднителе, вентилятор также служит для создания необходимого разряжения в системе сушильного аппарата лопастного типа, высушенный осадок влажностью 5-10% и температурой 70-110°С выводят из сушильного аппарата лопастного типа через отверстие, устроенное в его конце, и подают наклонным шнековым транспортером в биг-бэг с термостойким вкладышем, далее часть высушенного сыпучего осадка подают в емкость с лопастной мешалкой для смешения с жиромассой, остальной высушенный сыпучий осадок может быть направлен на винтовой конвейер и подвергнут формовке в виде гранул размерами 0,5 на 0,5 см, высушенный гранулированный или сыпучий осадок может быть использован как вторичный материальный ресурс в качестве топлива, так как в данном случае присутствие жиросодержащего осадка обуславливает его высокую теплотворную способность, или может быть использован как сырье для дальнейшей переработки.1. A method for resource-saving processing of sewage sludge, including fat-containing waste, by mechanical-thermal dewatering with recycling of thermal energy, characterized in that the components of the sewage sludge are subjected to special preparation, namely, waste from screens and/or other filtering equipment is collected in a receiving tank, then sent to a crushing and dewatering shop with subsequent feeding to a storage tank, activated sludge or a mixture of activated sludge and raw sludge, if any, is sent to a receiving tank and then fed to a combined dewatering shop, using mechanical equipment and reagents to a moisture content of 72% to 85%, and sent to a storage tank for receiving the sludge mixture, fats, when their concentration in wastewater in a ratio to suspended solids of no more than 1:3, are separated in settling-type structures, for example, in combined grease traps, the resulting fat mass with a moisture content of 60-75%, representing an emulsion of the 1st kind is placed in a fat mass equalizer with a stirrer with a rotation speed of 30 to 60 rpm to obtain a homogeneous mass and a fat mass heating system from 60 to 80 °C, heat for heating is supplied by a system for transporting purified hot gases formed in a paddle-type drying apparatus and transported from a scrubber, through a fan, from a fat mass equalizer with a paddle stirrer, the fat mass is sent to a container with a paddle stirrer, in which the fat mass is mixed with a portion of the dried sediment having a temperature of 70-110 °C and removed from the bin of dried loose sediment in a ratio of 1 part fat to 2-3 parts dry sediment by weight, the resulting mixture is combined with a pre-dewatered mixture of raw sediment and/or activated sludge and crushed dewatered waste and sent to a mixture receiving tank sludge, equipped with a ventilation system and screw conveyors installed at the bottom of the bin for mixing the sludge and feeding it into the receiving funnel of a dosing screw pump installed directly under the bin and designed to transport portions of dewatered sludge into a paddle-type dryer, in which the mixture comes into contact with a hot gas medium having a temperature of 70-110 ° C, which will prevent the possibility of oxidation of fats and the formation of sticky deposits in the paddle-type dryer, heating of the medium in the paddle-type dryer is carried out by heat transfer from the coolant through a metal barrier, diathermic oil with a temperature of 200-250 ° C is used as a coolant, which is prepared by heating diathermic oil in a thermal oil boiler, drying of the sludge is carried out to a moisture content of 5 to 10%, in the process of drying the sludge, by-products are formed consisting of vapors, gases, including volatile fatty acids and dust from the dried sediment, to remove by-products, heated air is supplied into the housing of the paddle-type drying apparatus, by-products are moved into the discharge channel through the outlet and sent first to dry gas cleaning in the mechanical cleaning unit - inertial cyclones, in which the sedimentation of mechanical impurities from the gas component occurs, they are sent to a big bag to collect the captured dust, the gas component cleaned of mechanical impurities is sent for cleaning to the gas scrubber - a Venturi scrubber, in which condensation of vapors and wet cleaning from small fractions of dust occur, in the gas scrubber they use industrial water circulating in a closed circuit and fed by a pump to the sprayers, contaminated water after the gas scrubber is sent to sewage treatment facilities, the purified gas component is removed from the gas scrubber, through a fan for heating the fat mass in the averaging tank, the fan also serves to create the required vacuum in the paddle-type drying apparatus system, the dried sludge with a moisture content of 5-10% and a temperature of 70-110°C is removed from the paddle-type drying apparatus through an opening arranged at its end and fed by an inclined screw conveyor into a big bag with a heat-resistant liner, then part of the dried loose sludge is fed into a container with a paddle mixer for mixing with fat mass, the remaining dried loose sludge can be sent to a screw conveyor and subjected to molding in the form of granules measuring 0.5 by 0.5 cm, the dried granulated or loose sludge can be used as a secondary material resource as a fuel, since in this case the presence of fat-containing sludge determines its high calorific value, or can be used as a raw material for further processing. 2. Способ по п. 1, характеризующийся тем, что при наличии в производственных сточных водах жиров в концентрации более 300 мг/л сточные воды направляют в жироуловители, выделенную жиромассу направляют на переработку в технический жир или биодизельное топливо, сточные воды с оставшейся концентрацией жиров направляют во флотатор напорного типа, в который вводят реагенты, выделенную жиромассу влажностью 90-96% направляют в усреднитель с перемешивающим устройством и первой системой подогрева до 60-80°С, затем направляют в емкость со второй системой обогрева до 60-80°С, оборудованную зоной перемешивания с лопастной мешалкой и зоной отстаивания, в зону перемешивания дозируют раствор деэмульгатора и перемешивают в течение 10-20 мин, получая однородную массу, в зоне отстаивания в течение 20-30 мин происходит дополнительное отделение воды от жиромассы и снижение влажности жиромассы до 85-92%, выделенную воду направляют в голову очистных сооружений, жиромассу, предварительно обработанную эмульгатором, направляют на вибрационные сита, выделенную жиромассу, представляющую собой тонкодисперсную эмульсию, обрабатывают деэмульгатором и направляют в дисковый сепаратор, в котором происходит эффективное разделение фаз за счёт центробежной силы, после дискового сепаратора жиромассу влажностью 88-90% направляют в емкость с лопастной мешалкой, в которой жиромассу смешивают с частью высушенного осадка температурой 70-110°С, выводимого из сушильного аппарата лопастного типа, для смешения с горячим высушенным осадком, далее действуют по п. 1.2. The method according to paragraph 1, characterized in that if industrial wastewater contains fats in a concentration of more than 300 mg/l, the wastewater is sent to grease traps, the separated fat mass is sent for processing into technical fat or biodiesel fuel, the wastewater with the remaining concentration of fats is sent to a pressure flotation tank into which reagents are introduced, the separated fat mass with a moisture content of 90-96% is sent to an equalizer with a mixing device and a first heating system up to 60-80°C, then sent to a tank with a second heating system up to 60-80°C, equipped with a mixing zone with a paddle mixer and a settling zone, a demulsifier solution is dosed into the mixing zone and mixed for 10-20 minutes, obtaining a homogeneous mass, in the settling zone for 20-30 minutes, additional separation of water from the fat mass occurs and a decrease in the moisture content of the fat mass to 85-92%, the separated water is sent to the head of the treatment plant, the fat mass, pre-treated with an emulsifier, is sent to vibrating screens, the separated fat mass, which is a finely dispersed emulsion, is treated with a demulsifier and sent to a disk separator, in which an effective separation of the phases occurs due to centrifugal force, after the disk separator, the fat mass with a moisture content of 88-90% is sent to a container with a paddle mixer, in which the fat mass is mixed with a portion of the dried sediment with a temperature of 70-110 ° C, removed from the paddle-type drying apparatus, for mixing with the hot dried sediment, then proceed according to paragraph 1. 3. Способ по п. 1, характеризующийся тем, что при наличии в технологии очистки сточных вод ацидофикаторов сырого осадка - активного избыточного ила в технологическую схему подготовки осадка вводят реагентное хозяйство для приготовления раствора извести или соды, который вводят в сырой осадок перед обезвоживанием для достижения рН от 6,5 до 7,5, температуру сушки поддерживают 75-90°С, в технологическую схему очистки газов вводят щелочной скруббер для улавливания H2S и летучих кислот.3. The method according to paragraph 1, characterized in that, if acidifiers for raw sludge - active excess sludge - are present in the wastewater treatment technology, a reagent system for preparing a solution of lime or soda is introduced into the sludge preparation process flow chart, which is introduced into the raw sludge before dehydration to achieve a pH of 6.5 to 7.5, the drying temperature is maintained at 75-90°C, and an alkaline scrubber is introduced into the gas purification process flow chart to capture H2S and volatile acids.
RU2025120395A 2025-07-23 Method for resource-saving processing of sewage sludge including fat-containing waste, by means of mechanical-thermal dewatering with heat energy recycling RU2848709C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2848709C1 true RU2848709C1 (en) 2025-10-21

Family

ID=

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007069199A (en) * 2005-08-09 2007-03-22 Sanyo Electric Co Ltd Apparatus for treating water
RU2497762C2 (en) * 2011-10-20 2013-11-10 Закрытое акционерное общество "Компания "Экос" Method of biological purification of household-fecal sewages with sharply changing in time consumptions and compositions
RU2537611C2 (en) * 2012-08-14 2015-01-10 Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации Apparatus for purifying household waste water
RU2570546C2 (en) * 2014-04-18 2015-12-10 Акционерное общество "Компания "ЭКОС" Method of wasteless biological purification of sewage waters with recycling of separated sediments
RU2570002C1 (en) * 2014-08-15 2015-12-10 Научно-производственная фирма с ограниченной ответственностью "Экополимер" Method for purification of sewage waters
RU2671742C1 (en) * 2017-12-19 2018-11-06 Общество с ограниченной ответственностью "Новые технологии" Assembly for processing of sewage drain sediments
RU2732028C2 (en) * 2019-02-05 2020-09-10 Юрий Александрович Николаев Method of treating waste water from organic matter, nitrogen and phosphorus

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007069199A (en) * 2005-08-09 2007-03-22 Sanyo Electric Co Ltd Apparatus for treating water
RU2497762C2 (en) * 2011-10-20 2013-11-10 Закрытое акционерное общество "Компания "Экос" Method of biological purification of household-fecal sewages with sharply changing in time consumptions and compositions
RU2537611C2 (en) * 2012-08-14 2015-01-10 Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации Apparatus for purifying household waste water
RU2570546C2 (en) * 2014-04-18 2015-12-10 Акционерное общество "Компания "ЭКОС" Method of wasteless biological purification of sewage waters with recycling of separated sediments
RU2570002C1 (en) * 2014-08-15 2015-12-10 Научно-производственная фирма с ограниченной ответственностью "Экополимер" Method for purification of sewage waters
RU2671742C1 (en) * 2017-12-19 2018-11-06 Общество с ограниченной ответственностью "Новые технологии" Assembly for processing of sewage drain sediments
RU2732028C2 (en) * 2019-02-05 2020-09-10 Юрий Александрович Николаев Method of treating waste water from organic matter, nitrogen and phosphorus

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0250475B1 (en) Method and plant for the recovery of energy from waste and residues
US4306978A (en) Method for lime stabilization of wastewater treatment plant sludges
CA1313591C (en) Method for obtaining utilizable gas from garbage
CN1099386C (en) Method for treating sewage
CN101759339B (en) Reclamation treatment method of oil field tank bottom oil sludge
WO2010118103A1 (en) Method for converting organic material into a renewable fuel
CN109455874A (en) Kitchen waste recycling system
JP4642203B2 (en) Organic waste treatment methods
KR20120120106A (en) Wastewater Sludge Processing System
CZ300046B6 (en) Method of comprehensive use of stillage from bioalcohol large-scale production
CN109607999A (en) A kind of petroleum greasy filth environment-friendly treatment method
CN211056924U (en) Innocent treatment system of oily sludge
US7469846B2 (en) Wet-mechanical treatment of mixed waste
CN1966166A (en) Six-segment process for kitchen garbage to regenerate grease, bio-natural gas, medicinal fertilizer, feedstuff
JP5040641B2 (en) Organic waste slurry storage method and fuel conversion method, biomass fuel, and organic waste slurry storage device
JP2004344876A (en) Sewage sludge treatment method by sludge-coal-oil coagulation method
RU2848709C1 (en) Method for resource-saving processing of sewage sludge including fat-containing waste, by means of mechanical-thermal dewatering with heat energy recycling
JP4288714B2 (en) Method of manufacturing fertilizer from organic sludge
JP7268647B2 (en) Sludge-to-fuel device, sludge-to-fuel system, sludge-to-fuel factory, and sludge-to-fuel method
RU127380U1 (en) INSTALLATION OF JOINT THERMOCHEMICAL PROCESSING OF OIL Sludge Or Acidic Tar And Solid Natural Fuel
JP2788858B2 (en) Method for producing coal-containing briquettes or pellets by comprehensive waste treatment
JP2002167209A (en) Activated carbon manufacturing apparatus, its manufacturing method, and activated carbon manufacturing system
JP5547371B2 (en) Method for converting high water content organic waste into fuel and biomass fuel
CN2586543Y (en) Food and beverage garbage disposal system
JP2023101485A (en) Heat recovery device from sludge, heat recovery system from sludge, and factory utilizing heat recovered from sludge