Сегодня - 17.10.2019

Сибирские ученые нашли способ полезной утилизации осадков сточных вод

20 декабря 2016
 
 
 
Специалисты Института катализа им. Г. К. Борескова СО РАН разработали и уже внедряют в практику метод утилизации иловых осадков коммунальных вод, причем эти наиболее требовательные и сложные в переработке отходы дают еще и энергию для местного теплоснабжения. 
 
Ежегодно в России образуется более семи миллионов тонн (если считать сухое вещество) осадков очистных сооружений коммунального хозяйства. В этих субстанциях содержатся различные вредные химические соединения, многие из которых обладают мутагенной активностью. Кроме того, это органический субстрат, представляющий собой скопление различных патогенов — микроорганизмов, простейших и продуктов их жизнедеятельности. Срок полного разложения органики осадков составляет 100—150 лет. Что касается основного способа их утилизации в настоящее время — это складирование в специальных сооружениях. Однако, как отмечает младший научный сотрудник ИК СО РАН кандидат химических наук Юрий Дубинин, многие действующие на сегодняшний день полигоны для захоронения опасных отходов выработали свой ресурс. 
 
Юрий Дубинин
 
Более современный метод — сжигание в печи с кипящим слоем инертного материала (песка). Такая технология, привезенная из-за рубежа, предполагает и постоянные закупки импортных расходных материалов. Кроме того, при утилизации ила требуется большое количество дополнительного топлива, соответственно, возникает нагрузка на печи (их конструкцию и материалы, из которых они сделаны). Чтобы не страдала экология — в процессе в атмосферу идут вредные выбросы — необходимо дорогостоящее оборудование по очистке последних. 
 
Метод, разработанный в ИК СО РАН, также предполагает сжигание иловых осадков, однако вместо инертного песка используется кипящий слой катализатора. Одновременно вырабатывается тепловая энергия, которую можно использовать как для внутреннего, так и для внешнего употребления. Помимо прочего, применение такой технологии полностью решает проблему иловых захоронений. 
 
«Каталитическое горение принципиально отличается от горения в традиционном понимании, так как органические вещества окисляются на поверхности твердых катализаторов без образования пламени, — комментирует Юрий Дубинин. —  При этом температура полного сгорания снижается в полтора-два раза, что уменьшает эрозионный износ теплообменников и позволяет сократить требования к конструкционным материалам».
 
Применение катализатора позволяет также повысить эффективность переработки отходов: при влажности сырья менее 75 % процесс сжигания происходит в автотермическом режиме, то есть становится не нужным дополнительное топливо. Соответственно, установки становятся меньше по размерам, снижается металлоемкость аппаратов (более чем в 15 раз) и образование вредных газовых выбросов.
 
Для технологии сжигания иловых осадков в кипящем слое катализатора уже проведен полный цикл лабораторных исследований и пилотных испытаний. Первый проект установки по переработке иловых осадков производительностью по сухому осадку 1,5 тонны в час и тепловой мощностью 4 МВт разработан для ОАО «Омскводоканал». 
 
«Здесь уже проведена экологическая и государственная экспертиза, в следующем году планируется изготовление нестандартного оборудования, — говорит руководитель проекта, заместитель директора по научной работе ИК СО РАН доктор химических наук Вадим Анатольевич Яковлев. — Комплекс оборудования для Омска оценивается в сумму около 300 миллионов рублей, срок окупаемости — шесть лет. За счет чего происходит экономия? Мы не вывозим иловые осадки на полигоны, не платим за их рекультивацию, хранение и к тому же генерируем тепловую энергию, которая также имеет свою стоимость, с пользой для окружающей среды. При постоянном ужесточении экологических требований и норм, экономическая эффективность и привлекательность технологии будут только расти».
 
Котельная на базе каталитической теплофикационной установки на угле мощностью 3 Гкал/ч, ст. Кулунда, Алтайский край
 
Надо отметить, что метод сжигания в кипящем слое катализатора, разработанный в ИК СО РАН, уже успешно зарекомендовал себя на практике как эффективный способ получения тепла с использованием различных видов топлив и отходов. В настоящее время на базе данной технологии построены и эксплуатируются пять котельных разной мощности: две в Кемеровской области (1 и 3 Гкал/час), одна в Алтайском крае (3 Гкал/час) и одна в Амурской области (6 Гкал/час). Они используют уголь и выгодно отличаются меньшим потреблением электроэнергии, расходом сырья и, соответственно, себестоимостью производимого тепла по сравнению с традиционными слоевыми котельными. Безусловным преимуществом также является высокая экологическая безопасность технологии ИК СО РАН.
 
Пресс-служба ИК СО РАН
 
Фото предоставлены пресс-службой ИК СО РАН
 
Поделись с друзьями: 
 

comments powered by HyperComments

Система Orphus