Технология предназначена для утилизации (переработки) илового кека очистных сооружений с получением минерального фосфорно-кальциевого удобрения. Иловый кек, при условии слабой загрязненности соединениями тяжелых металлов, может быть использован в качестве сырья для производства высокоэффективных органических удобрений, пригодных для с/х при выращивании пищевых продуктов. Однако большинство существующих иловых осадков характеризуются высоким содержанием тяжелых металлов и их использование в качестве источника сырья для органического удобрения затруднительно. Предлагаемая технология позволяет утилизировать любые иловые осадки, в т.ч. с высокой степенью загрязнения тяжелыми металлами, с максимально возможной минимизации вреда окружающей среды и с получением товарного продукта – минерального удобрения, не содержащего тяжелых металлов.

Основные показатели технологии

Сырье – иловый кек очистных сооружений (75-80% влажности, содержание тяжелых металлов не регламентируется)
Расход электроэнергии, кВт*час на тонну илового кека – 32-37
Расход топлива (на примере природного газа), нм3 на 1тонну илового кека – 25-35
Расход деметаллизирующего агента*, кг на 1тонну илового кека – 6-25
Выход продукта (удобрение), кг на 1тонну илового кека – 170-180
Состав деметаллизированного минерального удобрения – P2О5 14%,
К2О 0.9%.
Балластные соединения:
Ca, S.
Количество концентрата тяжелых металлов (отхода) кг на 1тонну илового кека – 5-14
Опционально: производство электроэнергии (в т.ч. электроэнергии для реализации стороннему потребителю), кВт*час на тонну илового кека – 159-163
(129-131)

*Примечание. Деметаллизирующий агент – комбинация солей кальция и натрия с комплексообразователем, продукт 4-го класса опасности (малоопасные вещества).

Преимущества технологии

— Практически безотходная технология – единственный отход, это концентрат тяжелых металлов, который незначителен по объему, а при необходимости может быть восстановлен до чистых металлов;
— Низкая эмиссия загрязняющих веществ в окружающую среду (много ниже процесса простого сжигания или хранения на иловых картах;
— Существенно более низкие капитальные и эксплуатационные затраты в сравнении с традиционными методами переработки (простое сжигание);
— Производство полезного продукта – удобрения, а не высокотоксичной золы, требующей дальнейшей утилизации;
— Возможность генерации электроэнергии, посредством утилизации тепла технологического процесса.

Технологическая схема и краткое описание

Иловый кек из питающего бункера поступает совместно с деметаллизирующим агентом в вихревую сушилку, где происходит одновременное подсушивание илового кека и его смешивание с деметаллизирующим агентом. Процесс сушки протекает благодаря аэродинамическому эффекту Ранка без подвода внешнего тепла. Сушильные газы имеют специфический запах ила, но низкое содержание вредных веществ и могут быть либо направлены на трубу рассеивания, либо подвергнуты фильтрационной очистки на биофильтре перед сбросом в атмосферу.
После вихревой сушилки, подсушенная сырьевая смесь (иловый кек) поступает в гранулятор, где из нее формируются гранулы. Полученные гранулы подвергаются финальной сушке в сушилке с виброожиженным слоем за счет их продувки нагретым воздухом. Нагрев воздуха осуществляется промежуточным теплоносителем за счет рекуперативного тепла выделяющегося на последующих технологических стадиях процесса переработки илового кека. Дальнейшее обращение с сушильными газами аналогично способу обращения на предыдущей стадии (сушке в вихревой сушилке).
Высушенные гранулы поступают в колонну карбонизации, где под действием тепла от сгорания топлива (например, природного газа), а также частично за счет тепла сгорания продуктов термического разложение органической массы высушенного илового кека происходит минерализация и карбонизация (обугливание) гранул. Вследствие относительно мягкого режима карбонизации (не более 700оС) не происходит перехода металлов в состав дымовых газов, органическая сера практически полностью связывается с минеральным зольным остатком и также не переходит в состав дымового газа. Благодаря вторичному дожиганию дымовых газов достигаются требуемые экологическими нормами показатели по органическим соединениям в их составе, а сами газы, после рекуперативного охлаждения в теплообменнике, сбрасываются в атмосферу.
Карбонизированные гранулы поступают в печь высокотемпературного обжига. Нагрев в печи осуществляется исключительно за счет тепла выделяющегося при выгорании углерода карбонизированных гранул. Соединения тяжелых металлов вступают в реакцию с деметаллизирующим агентом и при температуре порядка 900оС возгоняются. Дымовые газы проходят стадию рекуперативного охлаждения, отдавая полезную тепловую энергию и одновременно очищаясь от металлов, соединения которых конденсируются и улавливаются фильтром.
Гранулы, подвергшиеся высокотемпературному обжигу, преимущественно состоят из фосфатов кальция и практически не содержат тяжелых металлов. После их охлаждения, являются полезным продуктом – фосфатно-кальциевым удобрением (аналогом суперфосфата).