Підвищення теплоти згоряння
У зв’язку з різноманітністю твердих міських відходів, а також різноманітністю умов навколишнього середовища, соціальними, технічними та іншими обмеженнями в більшості випадків, перш ніж використовувати тверді міські відходи як паливо, їх необхідно збагатити. Збагачення може бути проведене вручну або механічно. Сучасний механічний спосіб збагачення всіх відходів звичайно включає повітряну і магнітну сепарацію і просіювання. Послідовність операцій і час, витрачається на кожну з них, можуть бути різними. В результаті вказаних операцій від переробляється маси відходів відокремлюються метали і скло, і таким чином збагачується органічна частина. З даних, наведених у табл. 2.4, можна бачити, що в результаті збагачення і осушення теплота згоряння палива, отриманого з відходів, збільшується, наближаючись до теплоту згоряння вугілля, а вміст вологи та золи знижується (з 17,3 до 7,8 г/МДж).
Таблиця 2,4 — Характеристики палив, отриманих з відходів і вугілля [27]
2.1.4 Відстій міських стічних вод |
Типи відстою. Походження відстою може бути різним. Залежно від ступеня обробки відстій міських стічних вод звичайно ділять на чотири категорії: первинний, вторинний, третинний і перегній в анаеробних умовах. Необроблений первинний відстій складається з твердих осідають із стічних вод речовин. Він нестабільний і естетично неприємний. Вторинний відстій може бути активованим відстоїмо з біофільтрів очисних споруд і являє собою тверді речовини, що виділяються після вторинного відстою. Тверді речовини, що містяться у вторинному відстої, також щодо нестабільні, але не мають естетично неприємними властивостями, притаманними необробле — ному первинного відстою стічних вод. Третинний відстій є результат третинного відстою стічних вод, і велику частину його складають неорганічні речовини (наприклад, вапно і глина). Органічна частина третинного відстою також щодо нестабільна.
Кількість відстою. Первинне осадження і активація відстою при звичайній обробці стічних вод дозволяють відокремити тверді речовини. Останнім часом спостерігається тенденція розглядати відстій стічних вод як один з видів твердих міських відходів кількості
з
1,6 кг/м стічних вод [7]. Якщо припустити, що накопичення стіч-
з
них вод на душу населення в середньому становить 0,379 м /добу, то на населення в 1 млн. чоловік буде припадати 98 т сухого відстою, а в масштабі України — 8,64 млн. т на рік.
До осушення відстій містить велику кількість вологи. Так, наприклад, відстій, який надходить з осадового басейну, містить близько 95 % вологи. Після деякої стабілізації відстою, яка досягається шляхом її зброджування, вміст твердих речовин становить ЗО %. Згідно з реальним оцінками, Україна можуть мати щорічно 28,2 млн. т відстою з 70 % вологи.
Характеристика відстою. Частка вмісту органічної частини відстою міських стічних вод коливається від 50 % в перегній відстої до приблизно 70 % в необробленому відстої. У випадках типових відстою вміст азоту (14) досягає 2 %, фосфору (у вигляді Р205) -4 %, калію (у вигляді К20) — 0,5 %. Відзначаються також сліди елементів Cd, Cu, Ni, Cr, Hg і Pb.
Використання відстою. Енерговміст необробленого відстою дорівнює приблизно 16284 кДж/кг сухої речовини. Це означає, що при сучасних темпах накопичення відстою міських стічних вод з них можна отримати приблизно 1,41 -1014 кДж/год.
Однак практичне використання відстою як паливо викликає істотні ускладнення. Головна складність полягає в тому, що високе вологовміст не дозволяє використовувати відстій без осушування, на яку витрачається фактично вся виділяється в процесі його горіння енергія, не кажучи вже про витрати, пов’язаних з дотриманням встановлених норм щодо запобігання забруднення навколишнього середовища.
Одним з найбільш ефективних методів отримання енергії з відстою міських стічних вод, мабуть, є виробництво метану шляхом анаеробного перегнивання відстою. Проте існуючі установки для такого процесу або не функціонують, або експлуатуються головним чином для часткової обробки відстою та зменшення його об’єму.
При цьому лише на деяких установках одержуваний газ використовується для підігріву перегноювачив, у той час як більша частина метану втрачається.
Що стосується практичної значущості відстою після хімічної обробки стічних вод на третинному етапі як можливого джерела енергії, в даний час з-за наявності в них негорючих з’єднань можливість його використання для виробництва енергії викликає сумніви.
Використання відстою міських стічних вод у сільському господарстві вимагає значно менших, економічних та енергетичних витрат. Але в цьому випадку необхідно бути впевненим, що за своїм складом отстой може бути застосований як добриво ґрунту.
Деякі великі скотовідкормлюючи господарства промислового типу намагалися здійснити біогазіфікацію не тільки з метою виробництва енергії, але також для забезпечення санітарно-профілактичних умов при підготовці відходів для переробки.