CZ20021267A3

CZ20021267A3 - Způsob minimalizace nové vody pouľité v oběhu vody v úpravárenském zařízení

Info

Publication number: CZ20021267A3
Application number: CZ20021267A
Authority: CZ
Inventors: Martin Bender; Michael Langen; Jörg Wolters
Original assignee: Der Grüne Punkt-Duales System Deutschland Ag
Priority date: 1999-10-12
Filing date: 2000-09-26
Publication date: 2003-01-15
Also published as: AR025977A1; BR0014692A; DE19949265C2; KR20020047223A; PL354313A1; EP1220963A1; EE200200186A; NZ517960A; RU2002110109A; CN1378611A; CA2387140A1; WO2001027383A1; US6767463B1; DE19949265A1; IL148950A0; JP2003517916A; HK1049507A1; HUP0301638A2; BG106668A; SK4872002A3

Description

Způsob minimalizace nové vody použité v oběhu vody v úpravárenském zařízení

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu minimalizace nové vody použité v oběhu vody v úpravárenském zařízení.

Dosavadní stav techniky

Mnohé čisticí a oddělovací procesy se provádějí za mokra, tedy za použití vody, přičemž voda zároveň slouží jako nosič pro znečišťující a příměsové látky a také pro užitkové látky. Jestliže se neprovedou žádná další opatření, tak rychle stoupá koncentrace znečišťujících a příměsových látek, takže kupříkladu čisticí procesy již nemohou být prováděny efektivně. Znečišťující a příměsové látky mohou také vést k omezování odtoku při čištění nebo dělení, nebo u dále zařazených zpracovatelských způsobů. Je proto záměrem udržet podíl znečišťujících a příměsových látek tak malý, jak je to jen možné. K tomu účelu se do oběhu vody zavádí nová voda.

Způsob minimalizace použití vody v oběhu vody v závodech na zpracování papíru / celulózy nebo dřeva, pracující s technikou regulace, je popsán ve spisu WO 99/01612. Zde se reguluje koncentrace příměsových látek buď v koloběhu stroje na zpracování papíru, a/nebo v koloběhu filtrátu, výhodně v posledním koloběhu filtrátu, načež se potom reguluje odsun příměsových látek a také přivádění nové vody. K tomu účelu se v oběhu vody používají na vhodných místech senzory, kterými se mají snímat určité parametry, jež jsou měřítkem pro koncentraci příměsových látek. K tomu patří zejména stanovení zakalení a potřeba kationtů.

Senzory jsou náchylné na poruchy, takže jejich použití by se mělo co nejvíce omezovat.

9· **· ·· · < * ·

9 »

* '9

99'

‘é

Úkolem předkládaného vynálezu je uvedení způsobu ve spojení s výše uvedeným, u kterého má být použití vody minimalizováno, avšak koncentrace příměsových látek neúměrně nenaroste.

Podstata vynálezu

Vynález představuje způsob minimalizace nové vody použité v oběhu vody u úpravárenského zařízení, při kterém

a) se ve zpracovatelském stupni provádí pomocí vody čištění a/nebo rozkládání materiálu, určeného k úpravě, přičemž se realizuje dělení materiálu, určeného k úpravě, do různých, nikoliv nutně druhově čistých složek, z nichž alespoň jedna se ze zpracovatelského stupně odvádí;

b) suspenze, obsahující zbývající složky, se podrobuje mechanickému čištění, při kterém se částice pevných látek, jejichž rozměry překročí stanovené limitní hodnoty, odvádějí ze suspenze;

c) mechanicky vyčištěná suspenze se rozděluje do prvního procesního proudu vody a do druhého procesního proudu vody, c-1) přičemž se první procesní proud vody vrací zpět do zpracovatelského stupně, a c-2) druhý procesní proud vody se podrobuje chemicko - fyzikálnímu čeření;

d) chemicko - fyzikálně vyčeřený proud vody se rozděluje do prvního proudu přečištěné vody a do druhého proudu přečištěné vody, d-1) přičemž se první proud přečištěné vody zavádí do prvního a/nebo druhého procesního proudu vody a/nebo do suspenze, a ·>_ ·*♦'·* # · • ··· • »

9

9 9 9 '9 9 '9 · • *. * • · . · d-2) druhý proud přečištěné vody se podrobuje biologickému čeření, a

e) biologicky vyčeřený proud přečištěné vody se jako proud provozní vody zavádí do prvního a/nebo druhého proudu přečištěné vody, přičemž poměr prvního procesního proudu vody ke druhému procesnímu proudu vody, a prvního proudu přečištěné vody ke druhému proudu přečištěné vody, je stanoven předem, v závislosti na materiálu, zaváděného do zpracovatelského stupně, a na způsobu mechanického čištění a na způsobu chemicko - fyzikálního čeření, a oběh vody je v podstatě uzavřen, přičemž se nová voda přivádí jen tehdy, jestliže koncentrace uvolněných organických a anorganických látek překročí předem danou limitní hodnotu.

Vynález využívá toho, že upravovaný materiál má předem známé a dostatečně konstantní složení, takže určité znečišťující a příměsové látky mohou být efektivně z oběhu vody odváděny, aniž by bylo zapotřebí stálého přívodu nové vody. To platí zejména pro materiály ze Žlutého pytle, popřípadě Žlutého kontejneru, ze sběru Duálního systému, které se pravidelně předem třídí, drive než se podrobí dělení za mokra. Dělení za mokra se potom všeobecně týká lehkých obalů, tedy umělých hmot, hliníku, lepenkových fóliových obalů, papírových obalů a jiných obalových materiálů, které ještě obsahují znečišťující a příměsové látky, jestliže byly kupříkladu zpracovány způsobem, popsaným ve spisu WO 98/18607, tak, že kovové látky a určité plasty se již vůbec nedostanou k dělení za mokra. V čeřících stupních, uspořádaných podle vynálezu, mohou být potom efektivním způsobem odebírány znečišťující a příměsové látky z oběhu vody. Ukázalo se, že nepřetržité přezkušování provozní vody není nutné, nýbrž že postačuje přezkušování v delších, ale pravidelných intervalech, asi ve dvoutýdenním rytmu, aby se včas zjistilo možné zvýšení koncentrace. Protože čištění vody způsobem podle vynálezu může být také orientováno na zpracování více znečištěných látek, mohou být čisticí a dělicí procesy udržovány stabilní.

4« 4·4·

4' · · • ··· *

·

4444 ··· • · • 44 • ··♦· • · ··_ »·_β

4 · • · 4

4 ♦···

Při zpracování lehkých obalů je oddělování papíru podstatným faktorem, dobře vyčištěná voda se tedy získá již tehdy, jestliže je postaráno o to, aby se papírová vlákna, pokud možno kompletně, z oběhu vody odebírala.

K tomu účelu se podle jednoho provedení způsobu předpokládá, že se při mechanickém čištění po kroku b) použijí jednotlivě nebo v kombinaci následující kroky:

b-1) prosévání suspenze; přitom se výhodně používá síto s velikostí ok 2 až 6 mm, dále výhodně s velikostí ok 4 mm. Proséváním se vytřiďují hrubé organické nečistoty, jako jsou plastové úlomky.

b-2) zavedení suspenze do hydrocyklonu, přičemž ve spodním proudu je obsažen podíl těžkých látek, a v přepadu zbývající podíl. Pro příklad lehkých obalů by suspenze obsahovala hlavně ještě papírová vlákna, přičemž se z hydrocyklonu jako spodní proud odvádějí anorganické těžké nečistoty. Přepad obsahuje dále papírová vlákna, stejně jako i organické jemné nečistoty.

b-3) filtrace suspenze, přičemž se používá filtr s velikostí pórů v rozsahu od 150 pm. Velikost pórů se dimenzuje podle toho, jak velké jsou podíly, jež mají být zachycovány. Uvedená hodnota efektivně odděluje papírová vlákna. Papírová vlákna se zachycují na filtr a mohou být později využita, kupříkladu pro potřebu továrny na zpracování starého papíru.

Podle dalšího provedení způsobu se při chemicko - fyzikálním čeření podle kroku c-2) provádějí jednotlivě nebo v kombinaci následující kroky:

c-2-1) přidání chemických látek na čištění vody, například srážecích činidel a/nebo flokulačních činidel, přičemž přidání se provádí v jednom a/nebo ve dvou stupních. Přitom se mohou použít na sebe navazující dávkování pomocných prostředků, kupříkladu s «· ·4·*

4> » · * ·4·

4 • 4 • * 4*4 4 4*4 4· 4 '4 . 4* >' * 4 aktivními kationty a aktivními anionty. Duální flokulace se doporučuje tehdy, jestliže se na čistotu oddělované kapalné fáze kladou velmi vysoké požadavky.

c-2-2) oddělování vyvločkovaných znečišťujících látek vyčeřené vody pomocí flotace a/nebo sedimentace, přičemž se odstraňují vznášející se pevné látky, popřípadě usazený sediment, nebo se odvádí mezi nimi se nacházející vyěeřená voda.

Biologické čeření se zpravidla provádí v komunálních čeřících zařízeních.

Pro způsob podle vynálezu je prvotní zpracování vody, nikoliv například získávání papírových vláken.

Přehled obrázků na výkrese

Vynález je dále blíže popsán a objasněn na příkladu provedení podle připojeného výkresu, který zobrazuje:

Obr. 1 - oběh vody v úpravárenském zařízení pro lehké obaly, a Obr. 2 - schematické znázornění detailů při mechanickém čištění.

Příklady provedení vynálezu

Následně se vychází z toho, že materiál, určený ke zpracování, který má kupříkladu svůj původ ze sběru Duálního systému ve Žlutém pytli nebo ve Žlutém kontejneru, je předem upraven, přičemž kovové a nekovové materiály byly pomocí příslušného třídicího a oddělovacího způsobu alespoň částečně vytříděny. Jako poslední se zpracovávají převážně lehké obaly, tedy umělé hmoty, hliník, obaly z lepenkových fólií, papírové obaly a jiné obaly, které jsou znečištěny zbytky potravin, pískem, úlomky umělé hmoty, kovovými částicemi a obdobnými nečistotami.

·· :ι · ·’ »' · ·\ ·’ ·

Všeobecně se tyto znečištěné lehké obaly označují zkratkou LVP, a podle obr. 1 se přivádějí do zpracovatelského stupně 10, ve kterém se pomocí vody očišťují a rozmělňují. Zpracovatelský stupeň 10 může kupříkladu sestávat z drtiče, ve kterém se mícháním uvolňují papírová vlákna. Těžké příměsové látky, jako jsou kupříkladu kamínky, kovy, klesají na dno drtiče a tam mohou být odebírány jako zbytek R. Ze zpracovatelského stupně 10 vystupuje suspenze S, která se podrobuje mechanickému čištění 20, při kterém všechny plovoucí částice, obsažené v suspenzi, se odvádějí tak daleko, jak je to jen možné. Detaily mechanického čištění se dále vysvětlují s odkazem na obr. 2. Mechanicky vyčištěná suspenze se rozděluje do dvou procesních ještě kalných proudů PÍ a P2 vody. Přitom se první procesní proud PÍ vody přivádí zpět do zpracovatelského stupně 10, druhý procesní proud P2 vody se podrobuje chemicko fyzikálnímu čeření 30. Předem se stanoví, v jakém poměru bude první procesní proud PÍ vody ke druhému procesnímu proudu P2 vody. Z konstrukčního hlediska se tento poměr vyjadřuje adekvátním zvolením průměrů použitých trubek pro vodní potrubí. Při chemicko - fyzikálním čeření 30 probíhá účinné dělení pevná látka/kapalina pomocí známých metod, jako je flokulace, přičemž vyvločkovaný materiál a popřípadě sediment se odvádějí pryč. Chemicko - fyzikálně odčeřená procesní voda se potom rozděluje do dvou proudů Kl, K2 přečištěné vody. První proud Kl vyčištěné vody může být na různých místech zaváděn zase zpět do předřazeného procesu, kupříkladu do suspenze S, ale také, jestliže to způsob vyžaduje, do prvního procesního proudu PÍ vody, jak je to znázorněno na obr. 1, nebo dokonce do druhého procesního proudu P2 vody. Záleží na podmínkách způsobu, které místo připojení je účelné. Také zde se poměr prvního proudu Kl přečištěné vody a druhého proudu K2 přečištěné vody stanovuje předem, a vyjadřuje se opět odpovídajícími průměry trubek. Druhý proud K2 přečištěné vody se podrobuje biologickému čeření 40, z něhož vystupuje tak zvaná provozní voda F, která je nyní také vyčištěna odbouráváním organických látek. Také tato provozní voda F může být na různých místech zaváděna do předřazeného procesu. Obr. 1 znázorňuje zavádění do prvního procesního proudu PÍ vody, což lze realizovat buď přímo, nebo nepřímo prvním proudem Kl přečištěné vody.

Vcelku je třeba dbát na to, aby proces byl pokud možno stabilní.

44.

9(9 /1 koncentrace uvolněných

9Í* 4444 · .' 9 4 • ··· ··

4

9444 944

Jestliže se odběrem zkušebního vzorku zjistí, že organických a anorganických látek překračuje předem stanovenou limitní hodnotu, která je většinou určena komunálními úřady, tak se do oběhu vody zavede nová voda N, zde do proudu F provozní vody. Toto ale představuje jen výjimečně využívané opatření, protože neakceptovatelné koncentraci předchází speciální čištění a čeření, přizpůsobené zpracovávanému materiálu.

Obr. 2 znázorňuje detaily mechanického čištění. Suspenze S, vystupující ze zpracovatelského stupně 10, viz obr. 1, se vede přes síto 21, které má relativně velký průměr otvorů, kupříkladu 4 mm. Zde se vytřiďují plastové částice a jiné hrubé nečistoty. Suspenze, která pro uváděný případ ještě obsahuje papírová vlákna a jemné nečistoty, se dále zavádí do hydrocyklonu 22, ve kterém se jako obvykle provádí spodním proudem oddělování těžkých částic. Přepad dále obsahuje papírová vlákna, ve spodním proudů se vytřiďují zejména těžké anorganické nečistoty, jako je písek. Suspenze papírových vláken se potom přivádí dále do filtračního systému 23, který kupříkladu sestává z velkého počtu kruhových filtrů, které jsou seřazeny za sebou, přičemž velikost pórů těchto filtrů leží v řádu velikostí 150 pm. Papírová vlákna ulpívají na filtrech a mohou být dále odebírána pro^?zpracování v továrnách na starý papír. Procesní proudy Pl, P2 vody se vedou do zpracovatelského stupně 10 nebo k chemicko - fyzikálnímu čeření 30, viz obr. 1.

Znaky vynálezu, uvedené v předchozím popisu, na výkrese a v nárocích, mohou být podstatné pro realizaci vynálezu jak jednotlivě, tak i v libovolné kombinaci.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY (Změněné)

1. Způsob minimalizace nové vody použité v oběhu vody u úpravárenského zařízení, při kterém

a) se v rozkládacím a vypíracím stupni (10) provádí pomocí vody čištění a/nebo rozklad materiálu (LVP), určeného k úpravě, přičemž se realizuje dělení materiálu, určeného k úpravě, do různých, nikoliv nutně druhově čistých složek, z nichž alespoň jedna se z rozkladného a vypíracího stupně (10) odvádí;

b) suspenze (S), obsahující zbývající složky, se podrobuje mechanickému čištění (20), při kterém se částice pevných látek, jejichž rozměry překročí stanovené limitní hodnoty, odvádějí ze suspenze;

c) mechanicky vyčištěná suspenze se rozděluje do prvního procesního proudu (Pl) vody a do druhého procesního proudu (P2) vody, c-1) přičemž se první procesní proud (Pl) vody vrací zpět do zpracovatelského stupně (10), a c-2) druhý procesní proud (P2) vody se pomocí následujících opatření podrobuje jednotlivě nebo v kombinaci chemicko - fyzikálnímu čeření (30):

c-2-1) přidání chemických látek na čištění vody c-2-2) oddělování vyvločkovaných nečistot z vyčeřené vody pomocí flotace a/nebo sedimentace ♦ 4 ««>· »· · 4 • 4 ··

4 · 4

4 ·

4 4 4

4 44·· * 4 íí

d) chemicko - fyzikálně vyčeřený proud vody se rozděluje do prvního proudu (Kl) přečištěné vody a do druhého proudu (K2) přečištěné vody, d-1) přičemž se první proud (Kl) přečištěné vody zavádí do prvního a/nebo druhého procesního proudu (Pl, P2) vody a/nebo do suspenze (S), a d-2) druhý proud (K2) přečištěné vody se podrobuje biologickému čeření (40), a

e) biologicky vyčeřený proud přečištěné vody se jako proud (F) provozní vody zavádí do prvního a/nebo druhého proudu (Kl, K2) přečištěné vody, přičemž poměr prvního procesního proudu (Pl) vody ke druhému procesnímu proudu (P2) vody, a prvního proudu (Kl) přečištěné vody ke druhému proudu (K2) přečištěné vody, je stanoven předem, v závislosti na materiálu, zaváděného do zpracovatelského stupně, a na způsobu mechanického čištění a na způsobu chemicko - fyzikálního čeření, jen pomocí průměru použitých trubek, zvoleného adekvátně propouštěnému množství vody, přičemž se nová voda (N) přivádí jen tehdy, jestliže koncentrace uvolněných organických a anorganických látek překročí předem danou limitní hodnotu.
2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že krokem b) je prosévání.
3. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že se v kroku b) vede suspenze hydrocyklonem, přičemž ve spodním proudu je obsažen podíl těžkých částic, a v přepadu ostatní podíly.
4. Způsob podle některého z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že se v kroku b) suspenze filtruje.
5. Způsob podle některého z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že se v kroku c-2-1) v jednom a/nebo dvou stupních přidávají chemické látky na čištění vody.

» 99»· * · « «··

9 9999 ' 9

Β 9

99 99 » 9 9 9 » 9 9
6. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že se v návaznosti na krok c-2-2) provádí krok c-2-3) odvodňováni vyvločkovaných nečistot pomocí lisovacího odvodnění nebo