Процесс витрификации-остеклования
Витрификация является одним из способов вторичного использования осадков. В технологии витрификации восстанавливается энергия органической фракции и используется минеральная фракция, с ее превращением в химически инертный стекловидный материал, применяемый в промышленности в качестве строительного наполнителя.
Остеклование высушенных сточных осадков является вторым этапом утилизации осадков, после их предварительной сушки на ленточной сушилке.
Процесс сжигания в атмосфере кислорода с целью повышения температуры обеспечивает полное уничтожение органических соединений, при значительном снижении количества газов сгорания. Высокая температура процесса обеспечивает полное расплавление неорганической фракции.
На процесс витрификации из буферной емкости подается высушенный осадок (не менее 92% сухой массы). Дозаторы подают гранулят в дробилку, которая размельчает гранулы до размера, требуемого для правильной работы печи. Потом размельченный гранулят подается в плавильную печь с помощью вращательных шлюзов.
Процесс проходит в трех зонах (Черт. 1):
Зона 1: Зона плавления
Зона 2: Зона отделения стекла
Зона 3: Зона охлаждения
Зона 1
Зона плавления. Сухой гранулят осадка с содержанием сухой массы примерно 90% вместе с кислородом подается в первую камеру. На этом этапе процесса полностью сжигается органическая часть материала с высвобождением значительного количества энергии. Температура достигает уровня 1400 - 1600 °C. При таких температурах расплавляется минеральная фракция с образованием жидкого стекла. Высокие температуры этого этапа процесса гарантируют уничтожение содержащихся в осадке органических веществ.
Зона 2
Зона отделения стекла. Отделение стекла происходит самотеком из первой зоны во вторую через выводное отверстие в днище первой камеры. Расплавленный материал поступает в охлаждаемую емкость и охлаждается до получения строительного стекла.
Зона З
Зона охлаждения. Газы сжигания 2 зоны имеют температуру 1400 - 1600 °C. Охлаждение этих газов осуществляется их разбавлением газами с низшей температурой. Температура газов на выходе из 3 камеры зависит от температуры и количества разбавляющих газов, но обычно оставляет 370 - 760 °C. Более высокая температура газов на выходе обеспечивает более эффективную рекуперацию тепла.