Использование осадков сточных вод для получения топливных брикетов. Sewage Sludge Utilization for Pressed Fuel Production

Использование осадков сточных вод для получения топливных брикетов

Вострова Р. Н., Белорусский государственный университет транспорта, Гомель, Беларусь
Тонконог А. В., Научно-практический центр Гомельского областного управления Министерства по чрезвычайным ситуациям Республики Беларусь, Гомель, Беларусь

Природные топливно-энергетические ресурсы Беларуси включают месторождения бурого угля (150 млн т), запасы горючих сланцев (11 млрд т, их добыча при существующей технологии невыгодна), небольшие нефтяные месторождения. Собственные ресурсы обеспечивают лишь 16 % от общего объема энергопотребления, поэтому использование местных источников альтернативного топлива очень актуально.

Расчеты показывают, что древесные отходы могут заменить 2,5 млн т/год дорогостоящих импортных энергоносителей.

В Беларуси в пересчете на сухое вещество ежегодно образуется 180—197 тыс. т осадков сточных вод (ОСВ), из которых в народном хозяйстве используют 4—5 %. В основном ОСВ складируют и хранят на территории очистных сооружений, что оказывает негативное воздействие на окружающую среду. В то же время путем их прессования с древесными отходами и нефтесодержащими шламами можно получать топливные брикеты для сжигания в котельных и ТЭЦ.

Влажность механически обезвоженного ОСВ 65—80 %. После термической сушки его теплотворная способность может достигать 9—13 МДж/кг, что соответствует примерно половине удельной теплоты сгорания каменного угля. Переработка 1 т сухого вещества ОСВ позволит получить 500 кг условного топлива. Нефтесодержащие шламы и лигнин увеличивают полноту сгорания брикетов, что снижает содержание вредных веществ в отходящих газах. Золу можно использовать при производстве строительных материалов (керамзита, цемента) и асфальтобетона.

Чтобы получить брикеты, ОСВ влажностью 80 %, опилки влажностью не более 65 % и нефтесодержащий шлам (придает пластичность массе) загружают в шнековый пресс-экструдер. Геометрические формы и размеры брикета регулируются формирующей фильерой на выходе из пресса. Полученный полуфабрикат направляют в карусельную печь, где сушат до влажности 6—12 %. В качестве топлива можно использовать часть полученного продукта. Основные показатели оборудования и технологического процесса представлены в табл. 1.

Показатели установки и технологического процесса

Показатель		Величина
Производительность, т/ч	шнекового пресса	1
Производительность, т/ч	карусельной печи	1
Потребляемая мощность, кВт	шнекового пресса	40
Потребляемая мощность, кВт	карусельной печи	5
Количество топливных брикетов, используемых на собственные нужды, %		10—15
Режим работы установки	Среднемесячное количество рабочих дней	21
	Количество рабочих смен в сутки	2
	Эффективная продолжительность рабочей смены, ч	7

Присутствие нефтесодержащих отходов повышает гидрофобные свойства брикетов, что обеспечивает возможность их длительного хранения. Выбросы вредных веществ в атмосферный воздух при сжигании брикетов не превышают предельно допустимые. Теплотехнические характеристики получаемого альтернативного топлива лучше, чем бурых углей (табл. 2).

Топливо	Влажность, %	Зольность, %	Удельная теплота сгорания рабочей массы, МДж/кг	Жаропроизво-дительность, °С	Калорийный эквивалент
Брикеты	6–12	2,00–2,32	18,8–23,0	1 971	0,558
Бурый уголь	17	25–28	14,67–15,80	1 940	0,50–0,54
	23	27	11,73	1 800	0,40
	23	10	18,85	1 980	0,64

Технико-экономические расчеты показали, что себестоимость топливных брикетов составит 150 тыс. бел. руб./т, отпускная цена упакованных брикетов — 200 тыс. руб./т, период возврата капитальных затрат — 26 месяцев.

Внедрение предложенного оборудования будет способствовать экономии валютных средств на закупку энергоносителей, созданию дополнительных рабочих мест, улучшению состояния окружающей среды. Для промышленного использования OCB необходимо разработать нормативно-правовую базу, позволяющую произвести их сертификацию (паспортизацию).