CZ14493A3 - Process and apparatus for treating sludge or filter cake - Google Patents

Description

*' Oblast techniky

Vynález se týká způsobu~a-zařízení ke_zpracování* kalového nebo filtračního koláče ee suspenzí nebo podobných v

i snčsí obsahujících kal, předeváía čistírenských kalů z koaunálních čističek odpadních vod, vylisování* kalového nebo filtračního koláče a jeho následný* sušení*·

Dosavadní stav techniky

K odvodnění čistírenského kalu se používají běžné centrifugy nebo sítové pásové lisy, kterýai se však často nedosáhne obsahu pevných látek, jak je požadováno správou depenií. Zlepšení odvodnění kalu se docílí nasazeni* vysokotlakých sítových pásových lisů, jak je přihlašovatel** uvedeno například v DE-PS 27 20 178· Vysokotlaký*! sítovýai pásový*i lisyi;·· dosahuje ve filtrační* koláči obsahu pevných látek, který je o 5 až 10 % vyšší než při odvodnění běžný*i sítový*! pásový*!

- lisy za předpokladu, že odvodňované Čistírenské kaly jsou dosj tatečně kvalitně odvodněny, aby se vůbec *ohly tlaky dosahova né ve vysokotlakých sítových pásových lisech použít· Vysokotlaké sítové pásové lisy se *ohou použít také u kalů obtížně zpracovatelných, jako například u kalů z biologických zbytků, které sají vel*i aalou stabilitu při stlačení. Jíž při nízkých tlacích začínají ztrácet své tixotropní vlastnosti a viskosní

Ě·· vlastnosti, a proto se k protlačení oky filtrační plachetky si obvykle přiaísí jako látka tvořící strukturu piliny nebo rašelinná aoučka. Nevýhoda tohoto způsobu spočívá v to*, že | jednak velké nnožství přísad způsobuje zvýšení nákladů, nebot | se ausí dopravit k čističce odpadních vod, a jednak se vlive* přísad značně zvyšuje anožství deponovaných odpadů·.Přísada 10 kg pilin na *^ řídkého kalu se 3 % pevných látek zvětšuje deponované Množství o 33 %·

Také je znáaé zavážení filtračního kalu do reverzní tepelné sušičky s přímým nebo nepřímým ohřevem. Sušička pro čistírenský kal z komunálních a průmyslových čističek pracuje obecně při atmosferickém tlaku ▼ otevřeném systému, to značí k vytěsněni vody se celý produkt v sušičce ohřeje alespoň na 100 °C, přičemž se voda odpaří. Vodní pára se může odsát ze sušičky ventilátorem a kondenzuje v chladiči. Současně s vodní párou se odsává velké množství neskondenzovaného vzduchu, který se rovněž musí ochladit v chladiči. Toto velké množství vzduchu se sytí dalšími plyny uvolňovanými z kalu a k vypouštění bez zápachu do atmosféry se musí vést jen přes velký absorber.

Podstata vynálezu

Na základě znalosti tohoto stavu techniky spočívá cíl vynálezu ve zlepšní zpracování kalového koláče nebo filtračního koláče, zvláště zvýšením stupně sušení·

K řešení tohoto úkolu vede nezávislý patentový nárok. Podle něj se kalové koláče nebo filtrační koláče termicky suší ve vakuu ve více stupních, přičemž se k nim přednostně před prvním a/nebo následujícím stupněm sušení ve vakuu přimísí suchá substance.

Jako příznivé se především osvědčilo vést do mísící zóny rovněž suchou substanci, například filtrační prach, samostatně odebranou z postupu sušení, tedy nasadit recyklovanou surovinu.

Z

Další znaky a zlepšení jsou uvedeny v závislých nárocích.

Podle vynálezu se kalové nebo filtrační koláče z centrifugy nebo lisu s obsahem 30 % su-chých substancí termicky suáí na 90 až 95 % suchých substancí v uzavřeném systému vícestupňového vakuového sušícího zařízení.

- 3 V ohřáté sušičce se rovněž snižuje tlak, takže se voda obsažená v kalu odpaří jíž při cca 80 °C. Při pnížení bodu varu se ale nemusí celé množství produktu ohřát na 100 °C. Vodní pára proudí do kondenzátoru a kondenzuje tam. Uzavřeným těsným systémem se s vodní párou odsává malé množství nezkondenzovaných plynů. Podle vynálezu slouží jako kondenzátor předsušička. V této předsušičce se ve dvojitém plášti kondenzuje vodní pára, což určuje kondenzační teple předané v předsušičce produktu, takže se větší část tepla zpětně využije. V předsušičce se takto párou horkou cca 80 °C ohřeje produkt, například čistírenský kal, na cca 50 °C. Vlivem vakua o velikosti cca 100 mbar se v předsušičce voda již zčásti odpaří. Tato pára horká cca 50 °C se naprotitomu vede do předehřívače, například a e 2 i z ásobníku, zde kondenzuje, a kondenzačním teplem předehřívá____ produkt,například čistírenský kal. ~ -------Takto předehřátý produkt se plní do předaušičky, předsouší se a v hlavní sušičce se dosouší na požadovanou komečnou vlhkost.

Tento systém je sériovým zapojením ve třech stupních a tím dosahovanou recyklací ve srovnání se známými systémy energeticky úsporný. Uspoří se oproti jiným postupům sušeni cca 50 % energie. Malé množství inertního plynu se nasává vakuovým čerpadlem a rovněž se.čistí na filtru z aktivního uhlí a bez zápachu se vypouští do atmosféry.

Usušený kal z komunálních čističek odpadních vod má výhřevnou hodnotu od 12 000 a 18 000 KJ/kg a může se spálit při výrobě energie. Sušený a granulovaný kal lze také velmi dobře deponovat. Je také možné krátkodobým použitá teploty ohřátí od 121 °C produkt sterilizovat, učinit jej hygienicky nezávadným a téměř bez zápachu, takže se může použít jako hnojivo.

Poněvadž konečná hmotnost Činí jen asi 30 % počáteč ' - 4 - ^r τ

h r

».

h ní hmotnosti, značně se spoří náklady na deponie, takže se rychle aaortizují náklady na zařízení. ·

I * fe-

Itei Usušený průmysloýý kal bez uvedené výhřevné hodnoty

I ’ se může použít také jako plnivo, například v cementárnách» fe

Zařízení podle vynálezu může dále pracovat automaticky. “ Obsluha a dozor se provádí z řídící centrály pomocí mikroprofe cesorů. Lokalizuje a oznamuje se zde možná porucha, takže cefe lé zařízení je z hlediska obsluhy a údržby jednoduché.

Shora popsanými opatřeními se může doba sušeni značně zkrátit, takže dimenze zařízeni při stejném výkonu je podatatně menši a také je podstatně menší potřeba plochy na místě ** instalace· Úhrnem má popsaný způsob, případně podle něho koncipované zařízení další následující přednosti :

- uzavřený systém vakuového sušení nepřináší při správném

V provozu žádné zatíženi okolí zápachem,

- výsledný produkt je hygienicky nezávadný, sterilní a té- měř bez zápachu, ·>

- prachový sušený produkt má malou zbytkovou vlhkost, je možné dosáhnout až 93 % sušené substance,

- při výrobě páry z usušeného kalu jsou další náklady na energii malé, ř - snížení mzdových nákladů automatickým provozem a udržbou celého zařízení,

L· ^z i - nízké náklady na energii a tím rychlá amortizace nízkých

II investičních nákladů a pořizovacích nákladů.

PopŤ·³ obrázků na výkrese

Další výhody, znaky a jednotlivosti vynálezu uvádí

- 5 následující popis přednostního příkladného provedení pomocí výkresu. Tento výkres znázorňuje schématicky zařízení k vákuovéau sušení čistírenského kalu z komunálních čističek, které nejsou na výkrese z důvodu přehlednosti znázorněny.

Příklady provedení vynálezu

Z usazovací nádrže 10 se kalový koláč společně se suchou substancí zavádí do granulátem 14. směsného dopravníku, kam se zavádí také ze sila 12 prach přivedený z hlavního sušení a rovněž se tam zamísi granulát způsobující probublávání. Tomuto granulátoru 14 je pod mezizásobníkem 16 přiřazena předsušička 18, která je vytvořena jako kuželový sušák _s_do plňkově_ohř_í _vanými_plo chami-a-dvo j i t ým^plá š t ěmOhří va-— né plochy se ohřívají brýdou z hlavní sušičky 20 tvořené segmentovým kotoučovým sušákem. Ve dvojitém plášti kondenzuje vodní pára. Větší část brýdy z hlavní sušičky 20 kondenzuje v předsušičce 18 a odevzdává zde výparné teplo produktu·

Hlavní sušička 20 je ostřikována parou přivedenou pomocí vedení 21 z kotle 22. přičemž odpadní pára z této hlavní sušičky 20 se do něj zpět přivádí zpětným vedením 23.

Z kompletní části granulátoru 14 zahrnující také před sušičku 18 se produkt v nejkratším čase pod vakuem a bez přerušení působení vakua vyprázdní do hlavní sušičky 20 a přeisušička 18 se může znovu plnit.

t

Z výstupního otvoru 24 hlavní sušičky 20 se prach pře dává na prachový filtr 26, jehož dolní výstup 27 je připojen k silu 12 prachu. Dála je prachový filtr 26 připojen svým vedením 23 filtru k mezizásobníku 16 a rovněž k předsušičce 18.

Výstup 30 hlavní sušičky je spojen s vyprazdňovacím šnekem 32, kterým je vystupující suchá substance dopravována

Claims (12)

1) Způsob zpracování kalového koláče nebo filtračního koláče ze suspenzí nebo podobných směsí obsahujícífch kal, především čistírenských kalů z komunálních čističek odpadních vod, vylisováním kalového nebo filtračního koláče a jeho následným sušením, vyznačující se tím, že se kalový nebo filtrační koláč termicky suší ve vakuu ve více stupních·

2) Způsob podle nároku 1) vyznačující se tím, že ae ke kalovému nebo filtračnímu koláči před prvním nebo následujícím stupněm termického sušení ve vakuu přimísí v zóně míšení suchá substance.

3) Způsob podle nároku 2) vyznačující se tím, že ae do mísící zóny vede jako suchá substance produkt sušícího postupu, například filtrační prach.

4) Způsob podle nároků 1) až 3) vyznačující se tím, že se kalový nebo filtrační koláč převádí ze stupně předsušení do stupně hlavního sušení bez přerušení působení vakua.

5) Způsob podle alespoň jednoho z nároků 1) až 4) vyznačující se tím, že se brýda z hlavního sušení při předsušení kondenzuje a předává výparaé teplo směsi obsahující kalový nebo filtrační koláč, /

6) Způsob podle nároků 1) až 5) vyznačující se tím, že se při sušení podílem suché substance překračuje fáze klihovatění.

7) Způsob podle alespoň jednoho nároku 1) až 6) vyznačující ae tím, že se kalový nebo filtrační koláč suší na 90 až 95 % suché substance.

1« do nákladního kontejneru 34*

Nejen aezizásobník 16. ale rovněž také předsušička 18 je vedení* 36 kondenzátoru připojena ke kondenzátoru 3Θ, jehož výstupní vednní 40 kondenzátoru je připojeno s nezizařazenía kondenzačního čerpadla 41 ke kondenzační nádrži 42«

V kondensátoru 38 se kondenzuje nezkondenzovaná brýda,společně s kondenzáte» z předšušičky 18 se pak soustřeSuje v konden začni nádrži 42.

Ke kondenzátoru 38 hlavní sušičky 20 je připojena chladicí věž 48.

_Obě sušičky 18.20 .i a ouo pat řenv vlas tni* vakuový*_ systrésea. Ί5 prachový· filtre* 26, v něnž se odlučují všechny prachové částice větší než 10 Mikronů. Oddělený kondenzát se aůže vést k dalšímu zpracování.

Pokusy zjištěné hodnoty BSE^ a CSB^ leží u zařízehí podle vynálezu pod 15 případně 50 eg/1.

Každý kondenzát or 38 je druhý* výstupní* vedení* 44 kondenzátoru a vakuový* čerpadle* 45 připojen k filtru 46 z aktivního uhlí. Jako vakuové čerpadlo 45 se používá vakuové čerpadlo průtočné v prstenci,· které ve spojení s chladicí věží 48 zajišťuje cirkulaci užitkové vody. Jako užitkové vody se *úže za stanovených předpokladů používat kondenzát, také pro ochlazení kondenzátoru 38. takže není nutné použíz vat pokaždé nově čerstvou vodu. Nezkondenzované plyny vystupující z vakuového čerpadla 45 se nohou vést přes popsaný filtr 46 z aktivního uhlí, nebo se nohou spálit v neznázorněné peci.

Zařízení je řízeno z pultu 50 řízení a signalizace poruch ^aa>Oltát ^fORČÍK

V '·.........' ™ ^{= =} ........................... _ g _ .

'fr'

8) Zařízení ke zpracování kalového koláče nebo filtračního koláče ae suspenzí nebo podobných směsí, především čistírenských kalů z komunálních čističek odpadních vod, vylisováním kalového nebo filtračního koláče a jeho následným sušením, zvláště k prováděni způsobu podle jednoho z předchozích nároků, vyznačující se tím, že sestává alespoň ze dvou vakuových stupňů, přičemž k předsušičce 518), například kuželovému sušáku, je přiřazena hlavní sušička (20), například segmentový kotoučový sušák.

9) Zařízení podle nároku 8) vyznačující se tím, že před sušičkou (18, 20), zvíáště před předsušičkou (18), je

-_f vytvořen gianulátor (14)» který je spojen s usazovací nádrží (10) a rovněž silem (12).

10) Zařízení podle nároků 8) nebo 9) vyznačující se tím, že silo (12) je ovládáno sušičkou (18, 20).

11) Zařízení podle nároků 8) až 10) vyznačující se tím, že předsušička (18) je opatřena dvojitým pláštěm a/nebo doplňkově ohřívacími plochami.

12) Zařízení podle alespoň jednoho z nároků 8) až 11) vyznačující se tím, že ohřívací plochy a/nebo dvojitý plášť předsušičky (18) jsou připojeny na alespoň jeden výstup brýdy hlavní sušičky (20).