CZ283537B6 - Způsob ničení přebytečného kalu - Google Patents

Abstract

Při způsobu spalování přebytečného kalu biologických čističek odpadní vody, zejména papíren nebo celulozek, pracujících s výhodou způsobem rozkladu hořčíkem, se přebytečný kal (85, 9) před svým spalováním (61) neutralizuje (4) zásadou používanou i při procesu výroby buničiny, a prach (62) stržený ve spalovacím odpadním plynu se pro zpětné získání neutralizačního činidla odlučuje. ŕ

Description

Způsob zneškodňování přebytečného kalu

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu odstraňování přebytečného kalu, vznikajícího při biologickém čištění odpadních vod z papíren nebo celulózek s neutralizací odpadních vod, které pracují například způsobem rozkladu s MgO, přičemž se odpadní voda před vstupem do zařízení /83/ s aktivovaným kalem neutralizuje zásadou a vznikající přebytečný kal se potom spaluje v kotli buď přímo, nebo smíšený s jiným kapalným palivem.

Dosavadní stav techniky

Z EP AI 0171093 je známo, že se pro snížení lepivosti prachu ze spalovací komory přimíchávají ke spalovanému odpadnímu louhu oxidy kovů alkalických zemin nebo hydroxidy a/nebo uhličitany. Tento problém ale neřeší problémy s přebytečným kalem z biologických čeřících zařízení pro kyselé odpadní vody, zejména pokud tyto obsahují kondenzáty brýd.

U.S. patent 3 740 363 zveřejňuje způsob biologického zpracování odpadních vod pro odbarvení odpadní vody solemi, při kterém se kal z usazovacích nádrží a biologických stupňů způsobu společně filtruje, odvodňuje a zpopelní. Popel se po oddělení cenné látky promísí s filtrátem a čerstvou odpadní vodou. Tento způsob je modifikován vynálezem, tím, že se kal spálí při spalování odpadních louhů v zařízení pro zpětné získávání chemikálií a předtím se odpadní voda neutralizuje chemikáliemi z rozkladu buničiny, která je po spálení obsažena v popílku a zčásti se opět používá pro získání varné kyseliny a zčásti pro neutralizaci odpadní vody, čímž se vytvoří koloběh chemikálií.

Z JP-A-51 109 305 je známo, že se chemikálie, jako například MgO popřípadě CaO pro rozklad buničiny získávají zpět ze zařízení pro čištění odpadních plynů po spálení upotřebených chemikálií tím, že se popel po spálení suspenduje ve vodě a suspensí se za účelem absorpce SO₂ promývá odpadní plyn.

Přebytečný kal, odpadající při biologickém čištění odpadní vody se buď deponuje, nebo se spaluje ve vlastním zařízení. V obou případech se odpadní voda neutralizuje, přičemž se nejčastěji kyselá odpadní voda za účelem neutralizace doplňuje před svým biologickým čištěním vápenným mlékem. Při tom se podstatná část neutralizačního prostředku / vápna / veváže do biomasy a odpadá při spalování přebytečného kalu jako popílek, který se musí zneškodňovat a tím zatěžuje životní prostředí. Spodní hodnota výhřevnosti předběžně odvodněného kalu je s ohledem na relativně vysoký obsah vody malá, takže obecně je nutné přidávat paliva. Spalovací zařízení jsou s ohledem na svou zvláštní konstrukci a dodatečně nezbytná komplikovaná zařízení pro výrobu odpadního plynu značně drahá, avšak i deponie pro kal nepředstavuje jak s ohledem na vznikající zátěž životního prostředí, tak i s ohledem na vznikající náklady žádné uspokojivé řešení, přičemž v nejčastějších případech je potřebný objem deponie silně omezen.

Podstata vynálezu

Vynález si uložil za úkol čelit stávajícím obtížím a spojit zhodnocení kalu se zpětným získáním chemikálií.

Podstata vynálezu spočívá v tom, že se kal spaluje spolu s výluhem v kotli pro spalování výluhu, prach stržený ve spalovacím plynu se oddělil a neutralizační prostředek obsažený v prachu se alespoň zčásti použil pro neutralizaci odpadní vody a pro rozklad buničiny. Především se pomocí

- 1 CZ 283537 B6 přídavku alkálií nebo alkalických zemin absorbuje SO₂, obsažený v odpadním plynu. S výhodou se spalovaná směs kalu zahustí před spálením zejména na 50 až 70 % ATS. Podle dalšího řešení vynálezu se zředěný výluh nastaví před vmícháním přebytečného kalu na hodnotu pH vyšší než 9, zejména pak 10 a prach stržený spalovacím plynem se pro zpětné získání MgO a odstranění nežádoucích doprovodných látek před svým použitím vylouží nebo odstraní prosetím.

Příklady provedení vynálezu

Vynález je vysvětlen na schématu způsobu například pro továrnu na buničinu.

V továrně na výrobu buničiny 10 způsobem rozkladu Mg se získává ve varně 1 buničina vyluhováním ligninu popřípadě hemicelulózy ze dřeva pomocí varné kyseliny hydrogensiřičitanu hořečnatého. Rozpuštěná látka se co nejvíce rozdělí vjímači 2. Vznikající surová buničina se bělí vícestupňové v bělímě 3 na požadovanou konečnou bělost. Mezi jednotlivými stupni bělení se buničina promývá v protiproudu, přičemž se používá čerstvá voda. Promývací voda se může při použití stupně s hořčíkem-kyslíkem-peroxidem přinejmenším částečně používat dále vjímači

2. Velká část odpadní vody z bělení popřípadě jinak zatížená odpadní voda z továrny se přivádí do biologické čističky 80 a tam se čistí. Po mechanickém předčištění 81 se odpadní voda, která je nejčastěji kyselá, zpracovává pomocí zásaditých sloučenin hořčíku- MgO popřípadě Mg/OH/₂ v neutralizačním zařízení 82 a potom se přivádí do aktivační nádrže 83, kde se co nejvíce odbourávají obsažené organické látky. Odpadní voda se potom přivádí do usazovací nádrže 84, odkud se část kalu nechá recirkulovat do aktivační nádrže 83. Při tom vznikající přebytečný kal se odvodňuje například mechanicky filtračním lisem 85 přibližně na obsah sušiny 10 %, dále se ve stupni 9 předběžně suspenduje ve vysoce zneutralizovaném zředěném louhu a potom se přivádí do neutralizace 4 se zředěným louhem. Zředěný louh, který obsahuje nyní kal v suspendované formě, se odpaří v odparce 5, která je nejčastěji 4 až 6ti stupňová, na co nej vyšší obsah sušiny /ATS / asi 50 až 75 %/, která se nakonec spálí v kotli 61 pro spalování odpadních louhů zařízení pro zpětné získávání chemikálií přibližně podle AT PS 347 236. V odlučovači 62 se nejdříve odloučí popílek, který sestává převážně z oxidu hořečnatého, a v SO₂ absorpci 63 se v jednom nebo ve více stupních odloučí oxid siřičitý. Při výrobě kyseliny pomocí absorpce dioxidu siřičitého v SO₂-absorpci 63 probíhá současně reakce oxidu hořečnatého a dioxidu siřičitého na roztok magneziumhydrogensiřičitanu, který se po čištění 7 popřípadě zkoncentrování vrací zpět do varny 1 jako varná kyselina sloužící pro rozklad dřeva.

V důsledku použití drahých sloučenin hořčíku místo levných sloučenin vápníku pro neutralizaci odpadních vod odpadá po spálení neutralizační činidlo s popílkem v přímo znovu použitelné formě, odlučuje se v odlučovači 62 a znovu se používá k neutralizaci odpadních vod. Tím se biologické čeřící zařízení zapojí do až dosud existujícího okruhu chemikálií. Nejdříve se neutralizuje odpadní voda z bělení 3 zásaditou sloučeninou hořčíku, s výhodou oxidem hořečnatým nebo hydroxidem hořečnatým z odlučovače 62 prachu stávajícího zařízení 60 pro zpětné získávání chemikálií, přes potrubí 6. Současně se mechanicky odvodněný přebytečný kal z biologického čeřícího zařízení předběžně suspenduje ve zředěném louhu, jehož hodnota pH se přídavkem zásady zvýší na hodnotu vyšší odpovídající 10, přičemž se v důsledku zvýšené hodnoty pH buněčné stěny biomasy zčásti rozpouštějí, což má za následek zpomalení sedimentace suspendovaného kalu ve zředěném louhu. Předběžně suspendovaný kal se potom přidává k neutralizovanému zředěnému louhu před odpařením a odpaří se společně s louhem na 50 až 70% sušiny. Vyrobený zahuštěný louh, obsahující kal se nyní spálí ve stávajícím louhovém kotli 61 a neutralizační chemikálie, použitá pro neutralizaci odpadní vody, se odloučí z odpadního plynu z kotle 61 pro spalování louhu jako oxid hořečnatý. Za zvláštních předpokladů se může přebytečný kal také s ATS až do 10 % vmíchat přímo do neutralizovaného zředěného louhu.

Uvedený způsob má oproti známým způsobům následující výhody :

-2 CZ 283537 B6

V celulózkách, které vyrábějí buničinu hořčíkovým způsobem se může přebytečný kal v podstatě likvidovat za použití stávajícího zařízení tepelně /neutralizační zařízení, odparka, kotel na spalování odpadních louhů a odlučovací zařízení/. Tepelné využití kalu se provádí daleko hospodárněji, neboť zbytková voda, obsažená v kalu, se odpaří již před spalováním zvětší části v odparce s vysokým stupněm účinnosti, čímž se podstatně zlepší výhřevnost kalu před spálením. Konečně se neutralizační chemikálie, obsažené v přebytečném kalu, získají ve stavu, ve kterém se dají znovu použít.

Claims (5)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Způsob zneškodňování přebytečného kalu vznikajícího při čištění odpadní vody z čističek odpadních vod papíren nebo celulózek, s neutralizací odpadní vody, které pracují například způsobem rozkladu pomocí oxidu hořečnatého (MgO), přičemž se odpadní voda před vstupem do zařízení s aktivovaným kalem neutralizuje zásadou a vznikající přebytek kalu se spaluje buď přímo, nebo smíšený s jiným kapalným palivem v kotli, vyznačující se tím, že kal se spaluje spolu s louhem v kotli pro spalování louhu, prach vedený spolu ve spalovacím odpadním plynu se odloučí a neutralizační činidlo, obsažené v prachu, se při nejmenším zčásti používá pro neutralizaci odpadní vody a pro rozklad buničiny.
2. 2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že oxid siřičitý (SO₂) obsažený v odpadním plynu se pro zpětné získání chemikálií absorbuje přídavkem alkálií nebo alkalických zemin.
3. 3. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že se směs kalu, která se má spálit, před spalováním zahušťuje zejména na obsah sušiny 50 až 70 %.
4. 4. Způsob podle nároku 1, vyznačující se t í m , že zředěný louh před vmícháním přebytečného kalu má hodnotu pH vyšší než 9, zejména na 10.
5. 5. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že prach stržený spalovacím plynem se pro zpětné získání oxidu hořečnatého (MgO) a odstranění nežádoucích doprovodných látek před svým použitím vyluhuje nebo prosívá.