CC BY
88
_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №6/2016 ISSN 2410-6070_
4 и фермы гребковых механизмов выполняются полыми и охлаждаются воздухом, подаваемым вентилятором 8. На верхних подах осадок сушится, на средних - органическая часть осадка сгорает при температуре 600-900°С, а на нижних - охлаждается зола перед сбросом 7 в бункер. Из печи отработавшие газы отводятся в мокрый пылеуловитель и дымососом выбрасываются в атмосферу. Многоподовые печи просты и надежны в эксплуатации [1].
Рисунок 2 - Схема установки для сжигания осадков сточных вод в кипящем слое: 1 - реактор с кипящим слоем; 2 - теплообменник; 3 - мокрый скруббер; 4 - гидроциклон; 5 - дутьевой вентилятор; 6 —
загрузочное устройство (шнековый питатель); 7 - пусковая форсунка. Процесс сжигания осадков в условиях кипящего слоя значительно эффективнее, чем в стационарном слое. Обезвоженный осадок шнековым питателем 6 подается на решетки кипящего слой песка, продуваемого горячим воздухом 5 (рис. 2). При пуске установки и сжигании малокалорийных осадков в реактор 1 подают топливо 7. В кипящем слое происходит интенсивное перемешивание осадка с кварцевым песком, мгновенное испарение влаги и выделение летучих органических веществ. Весь процесс длится 1-2 минуты. Образовавшаяся зола, состоящая из пылевидных частиц, выносится из реактора 1 потоком газов и улавливается в мокром скруббере 3 [2].
Список использованной литературы:
1. Карманов А.П., Полина И.Н. Технология очистки сточных вод. Учебное пособие. - Сыктывкар: СЛИ, 2015. - 207 с.
2. Благоразумова А.М. Обработка и обезвоживание осадков городских сточных вод: учебное пособие, часть 1. - Новокузнецк: Сиб-ГИУ, 2010. - 139 с.
© Зайнуллин Р.Р., Галяутдинов А.А., 2016
УДК 628.3
Р.Р. Зайнуллин
ассистент кафедры «Промышленная электроника и светотехника» Казанский государственный энергетический университет
г. Казань, Российская Федерация А.А. Галяутдинов
ученик 10 класса МБОУ «Параньгинская средняя общеобразовательная школа»
Республика Марий Эл, Российская Федерация
ПРИМЕНЕНИЕ ПРОЦЕССОВ ЗАМОРАЖИВАНИЯ И ОТТАИВАНИЯ ОСАДКОВ СТОЧНЫХ ВОД
Аннотация
В статье рассматриваются особенности применения процессов замораживания и оттаивания осадков
_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №6/2016 ISSN 2410-6070_
сточных вод.
Ключевые слова
Осадки сточных вод, процесс замораживания и оттаивания, коагуляция
Процесс замораживания и оттаивания осадков широко изучался Туровским И.С. и Любарским В.М. При рассмотрении механизма воздействия замораживания на структуру осадков наибольшее распространение получило мнение, что разрушение клеток осадка при замораживании происходит не за счет расширения воды при ее кристаллизации, а в результате прокалывания стенок растущими кристаллами льда, имеющими острые грани [1].
Но как показали многочисленные исследования, основным фактором в процессе коагуляции твердой фазы осадков является способность воды перемещаться (диффундировать) к поверхности образующегося слоя льда. Механизм изменения физико-химической структуры осадков сточных вод при замораживании и оттаивании может быть представлен таким образом, что в первую очередь замерзает свободная вода, которая образует на поверхности корочку льда, молекулы ориентируются таким образом, чтобы иметь возможность достроить кристаллическую решетку льда. При этом твердые частицы вытесняются из слоя кристаллизующейся жидкости вглубь замораживаемого осадка. Благодаря способности воды мигрировать через стенки происходит обезвоживание клеток и ячеек коллоидов [2].
Замораживание проводят при температуре от минус 5°С до минус 10°С в течение 50-120 минут. Для замораживания используют аммиачные холодильные машины. В резервуары с осадком подают жидкий аммиак, который, испаряясь в трубах, замораживает осадок. Пары аммиака поступают в компрессор, сжимаются и проходят теплообменник, где пары конденсируются с выделением тепла. В резервуаре происходит оттаивание осадка. Далее жидкий аммиак через вакуум-отделитель возвращают на охлаждение осадка.
Таким образом, замораживание позволяет улучшить не только фильтрационные свойства осадков, но и такой фактор, как разделение суспензии на две фазы при медленном протекании процесса по мере понижения температуры окружающей среды. Разделение фаз происходит так, что твердая часть осадка концентрируется на поверхности, противоположной поверхности теплообмена, т.е. у основания, в частности иловых площадок. Разделение твердой и жидкой фаз приводит к тому, что замерзание основной массы твердых частиц, в том числе и коллоидных, происходит в последнюю очередь, способствуя тем самым максимальной концентрации их у основания площадки, коагуляции и обезвоживанию твердой фазы. Перераспределение форм связи влаги при одновременном разделении твердой и жидкой фаз осадка позволяет понять и объяснить необходимость промораживания всего объема осадка для достижения максимального улучшения водоотдающей способности [3].
Исследования показали, что после замораживания осадка и последующем его оттаивании можно отказаться от применения химических реагентов для их коагуляции, а также значительно увеличить производительность фильтров. Выделяющаяся при оттаивании осадков жидкость содержит незначительное количество загрязнений, что облегчает их обработку. Процесс замораживания снижает удельное сопротивление осадков (табл. 1), но создает существенные трудности. Применение фильтр-прессов при низких значениях удельного сопротивления и показателя сжимаемости осадка позволяет получать более низкую влажность твердой фазы (кека) [4].
Таблица 1
Изменение удельного сопротивления (R) осадка для станции аэрации в г. Новокузнецк
Тип осадка Влажность, % R = г 10-10, см/г
Исходное После замораживания и оттаивания
Сырой осадок первичных отстойников 96,38 620 84
То же 95,5 1470 11
Сброженный осадок термофильный режим 98 3620 1,24
Активный ил 99,61 1309 12
Аэробно-стабилизированная смесь сырого осадка и активного ила 96,1 647 0,86
_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №6/2016 ISSN 2410-6070_
Список использованной литературы:
1. Благоразумова А.М. Обработка и обезвоживание осадков городских сточных вод: учебное пособие, часть
1. - Новокузнецк: Сиб-ГИУ, 2010. - 139 с.
2. Мисбахов Р.Ш., Мизонов В.Е. Ячеечная модель фазового перехода в сферической капле при охлаждении.// Известия высших учебных заведений. Серия: Химия и химическая технология. - 2015. - № 8. - С. 71-74.
3. Мисбахов Р.Ш., Мизонов В.Е. Моделирование теплопроводности в составной области с фазовыми переходами. // Вестник Ивановского государственного энергетического университета. 2015. № 4. С. 39-43.
4. Методы предотвращения загнивания осадков. [Электронный ресурс] / Режим доступа: http://ohrana-bgd.ru/prombit/prombit1_28.html.
© Зайнуллин Р.Р., Галяутдинов А.А., 2016
УДК 628.3
Р.Р. Зайнуллин
ассистент кафедры «Промышленная электроника и светотехника» Казанский государственный энергетический университет
г. Казань, Российская Федерация
А.А. Галяутдинов
ученик 10 класса МБОУ «Параньгинская средняя общеобразовательная школа»
Республика Марий Эл, Российская Федерация
СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ УТИЛИЗАЦИИ ОСАДКОВ СТОЧНЫХ ВОД
Аннотация
В статье рассматриваются современные проблемы и перспективы утилизации осадков сточных вод.
Ключевые слова Осадки сточных вод, утилизация осадков, сжигание
Количество городских стоков и осадков сточных вод (ОСВ) постоянно растет, вместе с этим обостряются проблемы, связанные с их рациональной, экономически эффективной и экологически безопасной утилизацией.
Осадки сточных вод представляют собой отдельный вид отходов, образование которого в условиях городов составляет 30-45% от общего количества отходов производства и потребления. На территории России выделяется ряд регионов, где существует реальная угроза ухудшения экологической и санитарно-эпидемиологической обстановки, возникновения чрезвычайных ситуаций из-за аварий в системах городских очистных сооружений, станциях аэрации, прудах-накопителях и т. д.
Основными определяющими факторами утилизации ОСВ являются следующие: наличие свободных территорий для складирования и хранения; экономические ресурсы, необходимые для капитального строительства и эксплуатации очистных сооружений; альтернативные экологические технологии утилизации ОСВ, которые отличаются высокой наукоемкостью.
Европейские страны предполагают до минимума снизить захоронение отходов на свалках. В Германии планируют увеличить использование отходов в сельскохозяйственном производстве с 25 до 40%, в настоящее время более половины их захоранивается на свалках. В Финляндии из общего количества осадков, которое используется в виде удобрений, одна треть вносится на поле, 17% - применяются для городского
