Переработка и утилизация иловых осадков очистных

Переработка и утилизация
иловых осадков очистных сооружений
на основании процесса НЕПРЕРЫВНОГО ПИРОЛИЗА
презентация
За несколько десятков лет, в результате работы городских
очистных сооружений , во многих городах накопилось очень
большое количество иловых осадков, которое с каждым годом
стремительно увеличивается.
Иловые
осадки обычно
вывозятся и
хранятся на
иловых полях,
расположенных
в черте города.
Территории, предусмотренные
для хранения иловых осадков,
в большинстве случаев
переполнены и уже не
справляются с непрерывными
иловыми потоками.
Кроме этого, хранилища для
иловых осадков представляют
угрозу для окружающей среды
из-за высокого содержания
- опасных вирусов и бактерий
- остатков мед. препаратов
- опасных газов
- опасных химических соединений.
Помимо этого образуются
неприятные запахи и
усиленно развиваются
насекомые.
Решение проблемы:
Переработка иловых осадков
посредством термохимической конверсии -
Быстрый непрерывный пиролиз !!!
Что происходит во время пиролизного процесса
с иловыми осадками?
При высоких температурах и отсутствии воздуха
углеводородные соединения распадаются на газообразные,
жидкие и твердые фракции.
Принцип работы
быстрого пиролизного процесса
Быстрый пиролиз
450 – 900 °C
(без О2)
Газ используется
для пиролизного
процесса
Пиролизный
газ
Пиролизное
топливо
Углистое
вещество
Балансовое уравнение быстрого пиролиза
на примере иловых осадков (ИОСВ)
ИОСВ + тепло = С + смолы + CO + CO2 + H2 + CH4 + NH3 + CnHm
С - углистое вещество различной морфологии
При быстром низкотемпературном пиролизе (450 - 600°C) в основном
получается пирожидкость, при быстром высокотемпературном
(600 - 900°C) пиролизе - горючие пирогазы.
Жидкие продукты пиролиза содержат не менее 400 различных веществ,
принадлежащих к разным классам органических соединений (CnHm),
в том числе:
- кислоты, в том числе гетероциклические
- кетоны, в том числе альдегиды и эфиры
- лактоны
- ароматические и гетероциклические соединения, которые придают
пиролизному топливу свойства моторного топлива.
В результате переработки получается высоколиквидная
товарная продукция:
- жидкое пиролизное топливо
с содержанием воды менее 0,5%, О2 – менее 1%, с Q рн= 30 - 35 МДж/кг
- древесный уголь (ДУ)
порошкообразный с низкой зольностью и высокой теплотой сгорания
- древесный активный уголь (ДАУ)
сорбент с удельной поверхностью 800 м2/г и более.
Получаемые в процессе переработки сбросные газы
с составом СО, СО2, CnHm, H2 удовлетворяют условиям ПДК .
Количественный показатель результатов переработки
иловых осадков (сухая масса)
Горючий газ используется для процессинга и полностью обеспечивает
автономную работу установки.
Установка для переработки и утилизации иловых осадков
состоит из 5-ти системных блоков, соединенных между собой.
При этом каждый из них также может работать в
автономном режиме:
1. Блок подготовки сырья (очистка, дробление, измельчение, сепарация ...)
2. Блок сушки (необходим
при влажности входящего сырья более 15%)
3. Блок быстрого пиролиза
Сушеный порошок подается в пиролизный реактор, время
реакции в котором составляет ˂ 1 сек.
На выходе получаются: пиролизный газ, углистое вещество.
4. Блок конденсации и очистки пиролизного газа и топлива
для переработки в высококачественное жидкое пиролизное топливо
(Фишер – Тропш – Синтез)
5. Блок активации угля
состоит из 2-х реакторов : быстрого (≤ 15 сек.) и медленного (≥ 60 мин.)
влажн. до 80%
Бункер
дробитель
измельчитель
грохот
сепаратор ...
Подготовка
сырья
иловые
осадки
Функциональная схема
Электроэнергия
промышленной
и тепло для
процессинга
установки
Газогенератор
Неконденсирующие,
горючие газы
Конденсация
газа
влажн.<13%
Система сушки
Очистка
Нейтрализация
запахов
пиротопливо
Пиролиз
реактор
пирогаз
Скруббер
Углистое
вещество
Автоматическая система
управления и контроля
Реактор
активации
угля
Интегрированная
лаборатория
для контроля
качества
Упаковочная линия
Активированный
уголь (сорбент)
Хранилище для
пиротоплива
Схема установки для переработки иловых осадков
Бункер
для
входящего
сырья
Измельчитель
Дробитель
входящего
сырья
Сепаратор
АВЗП
ВВД
Грохот
Сброс неконденсирующихся
газов
Магнитный
сепаратор
Сброс
Система
струйной
подачи
Сушилка
АВЗП
Сушилка
с ПС
Бункер с
охлаждением
водой
Насос
Скруббер
Конденсация
газа
Насос
Реактор
ВВД
Система
струйной
подачи
ВВД
Хранилище
для
пиролизного
топлива
ВВД –
Вентилятор
высокого
давления
Реактор
быстрого
пиролиза
Блок подготовки
сырья
Блок сушки
Блок быстрого
пиролиза
Бункер с
охлаждением
водой
Нагревательная
камера
Смеситель
Бункер
ВВД
Дозатор
секторный
Блок конденсации и
очистки пиролизного
топлива
Блок активации угля
Нагревательная камера
Реактор
активации
Охлаждение
GeconaTEC®
Установка с производительностью
до 40 тыс. т в год размещается в
быстровозводимом здании на основе
легких металлических конструкций и
легких стальных тонкостенных
конструкций.
согл. ТЗ
Энергетический баланс на примере иловых осадков
при высокотемпературном режиме работы
Количество исходного сырья в год:
Количество после сушки:
40 тыс. т (влажность 60%)
18.080 т (влажность 13%)
Производительность установки:
2,09 т/час (сухая масса)
В результате переработки получается: не менее 0,84 т/час пиротоплива
или не менее 1,46 т/час пирогаза
При температуре сгорания 100°C это соответствует 1.628 м3 пирогаза.
В итоге, при сжигании данного объема пиротоплива в течение 1 часа
получается энергоемкость в размере 56,97 МДж, что соответствует мощности
15,8 МВт.
Необходимая мощность турбогенератора: 6,33 МВтЭл (при кпд 40%)
Учитывая необходимый максимальный объем энергии для обеспечения
автономной работы установки, мощность передачи электроэнергии в общую
сеть составляет не менее 4 МВтЭл , что соответствует вырабатываемому
объему электроэнергии не менее 35 тыс. МВт*ч/год.
Дистиляционная колонна и реактор быстрого пиролиза
Диспетчерская для контроля и управления процессом
Система очистки
пиролизного топлива
Дистиляционная колонна,
скруббер и реактор
Подъездные пути к ангару
и цистерна для хранения
готового к отгрузке
пиролизного топлива.
Строительство дороги
к ангару.
Результаты анализа пиролизного топлива, полученного в результате
переработки изношенных автопокрышек
Удельная температура сгорания
различных видов топлива
Вид топлива
Древесина
Торф
Бурый уголь
Каменный уголь
Антрацит
Кокс
У.Т.С.
МДж/кг
12,4
12,1
13,0
27,0
28,0
29,3
Топливо
Бензин
Керосин
Дизельное топливо
Мазут
Сжиженый газ
Природный газ
У.Т.С.
МДж/кг
44,0
43,5
43,0
40,6
45,2
33,5
Брикеты из высушенного ила
Брикеты из высушенного птичьего помета
Пиролизное топливо из иловых осадков / птичьего помета
Пиролизный газ из иловых осадков / птичьего помета
12,2
12,2
35,0
45,0
Пиролизный газ для процессинга
26,0
Схема экспортного финансирования
Договор поставки
Поставка оборудования / услуги
Экспортная
страховка
ГЕРМЕС
Кредитная
страховка
Поручительство
заказчика
Кредитный договор
Commerzbank
Германия
Погашение кредита
Заказчик
Погашение кредита
Оплата оборудования / услуг
GK Energy
GmbH
Кредитный договор
Поставщик
Российский /
Украинский
банк
Наши услуги
Опираясь на свой опыт, мы предлагаем:
• проектирование установок для быстрого пиролиза различных
мощностей,
работающих на различных видах сырья.
• подготовку разрешительной документации на строительство
установки согласно законодательтву.
• подготовку разрешительной документации на строительство согласно
закону об охране природы.
• планирование работ.
• управление строительством или технический надзор.
• сдачу в эксплуатацию.
• строительство под ключ.
GK Energy® GmbH
Представительство в Украине:
GECONA GROUP
Московский пр-т 20 Б, 516
Украина – 01004, г. Киев
тел. / факс.: +38 044 390 42/25
Am Marktplatz 7/8
D – 15806 Zossen
e-mail: [email protected]
Tel. +49 30 654 940 20
Mob.: +49 171 195 77 75
GK Energy GmbH
Украина – 69027, г. Запорожье
ул. Космическая 30/5
тел.: +38 095315 8959
Моб.: +38 063 2194335
e-mail: [email protected]