39.1. Общие сведения

Осадки подвергаются сжиганию (обжигу), если их утилизация невозможна или экономически нецелесообразна, а также если территория для их складирования ограничена или отсутствует, и в тех случаях, когда это требуется по санитарно-гигиеническим соображениям. Сжигание наиболее полно удовлетворяет требованиям защиты окружающей среды, поскольку в 80—100 раз сокращается объем осадка и достигается его полное обезвреживание.

Дымовые газы, образующиеся в результате сжигания осадков, в основном состоят из паров воды и углекислого газа; возможно присутствие и других газовых компонентов, что в значительной мере влияет на схему очистки дымовых газов перед выбросом их в атмосферу.

Один из основных параметров, который необходимо иметь в виду при проектировании установок для сжигания осадков, — это их влажность. Перед сжиганием необходимо стремиться к максимальному снижению влажности осадков путем их механического обезвоживания. Другим важным параметром является теплота сгорания горючей массы осадков.

При выборе места обработки осадков необходимо также считаться с их токсичностью, радиоактивностью, неприятным запахом и другими факторами, при которых сжигание осадков может оказаться единственно приемлемым средством.

Процесс сжигания осадков в печах можно условно разделить на следующие стадии: нагревание, сушка, отгонка летучих веществ, сжигание горючей органической части и прокаливание для выгорания остатков углерода.

На нагревание осадка до температуры 100° С, затем на его сушку при температуре около 200° С расходуется основное количество тепла и основное время. Эти параметры также влияют на выбор габаритов основного и вспомогательного оборудования, а следовательно, определяют стоимость и технико-экономические показатели в целом.

При испарении влаги в зоне сушки вместе с водяным паром происходит отгонка летучих веществ, чем иногда обусловливается неприятный запах.

Возгорание осадка происходит при температуре 200—500°С вследствие тепловой радиации факела и раскаленных стенок камеры сжигания, а также конвекционной теплопередачи дымовых газов.

Прокаливание зольной части осадка завершается его охлаждением до температуры, при которой золу можно вывозить за пределы площадки.

Расчетная температура в топке печи не должна превышать температуру плавления золы (обычно около 1050°С) и должна быть не ниже 700°С, при которой обеспечивается надежная дезодорация газов.

При проектировании установок для сжигания осадков следует добиваться полноты сгорания органической части осадка и утилизации тепла уходящих газов.

Выбор конструкции печи для сжигания обезвоженных осадков ограничен вследствие их высокой влажности и неспекаемости коксового остатка. Первое свойство исключает возможность сжигания осадка непосредственно в факеле или в циклонных печах без предварительной сушки, второе — возможность сжигания осадков на колосниковых решетках, поэтому в настоящее время основное распространение получили печи кипящего слоя, многоподовые и вращающиеся барабанные печи. Другие конструкции печей для сжигания осадков применяются редко. Необходимо отметить, что в нашей стране недостаточен практический опыт сжигания канализационных осадков, в особенности с применением многоподовых и циклонных печей, которые к тому же серийно не изготовляются.