CZ33299A3

CZ33299A3 - Způsob mechanického a tepelného odvodňování kalů a zařízení k provádění tohoto způsobu

Info

Publication number: CZ33299A3
Application number: CZ99332A
Authority: CZ
Inventors: Christian Dipl. Ing. Maier; Erwin Dipl. Ing. Brunnmair
Original assignee: Andritz-Patentverwaltung-Gesellschaft M. B. H
Priority date: 1998-02-26
Filing date: 1999-01-29
Publication date: 1999-09-15
Also published as: HUP9900363A1; EP0939057A3; EP0939057A2; PL331595A1; AT406672B; JPH11285700A; CA2262724A1; KR19990072944A; ATA34298A; US6161305A; HU9900363D0

Description

(54) Název přihlášky vynálezu:

Způsob mechanického a tepelného odvodňování kalů a zařízení k provádění tohoto způsobu (57) Anotace:

Řešení se týká způsobu mechanického a tepelného odvodňování kalů, zejména průmyslových kalů a kalů z čističek, při němž se kal předem odvodňuje a následně vysouší. Vyznačuje se především tím, že předem vysušený kal se bez mezistupně přivádí do struktury podobné granulátu a následně vysouší. Týká se i zařízení k provádění tohoto způsobu, s agregátem k mechanickému odvodňování /2/, který je spojen s přímo na něj napojeným dávkovacím zařízením /5/ pro vytváření struktury podobné granulátu, které je pevně spojeno se sušičkou /6, 6 /.

• · ·«·· ·· · · · ·

• · ·» ·· ···· · ·

Ρ J —4^

Způsob mechanického a tepélného odvodňování kalů a zařízení k provádění tohoto způsobu

Vynález se týká způsobu a zařízení k mechanickému a tepelnému odvodňování kalů, zejména průmyslových kalů a kalů z čističek, při němž se kal předem odvodňuje a následně vysouší.

nákladné zpětné míšení upraveným, již

Kaly s organickým podílem přes 5X již nesmějí být podle zákonných ustanovení od roku 2005 deponovány. Nyní. jsou tyto kaly, zejména kaly z čističek, po mechanickém odvodnění ve velké míře sušeny a následně přiváděny k dalšímu látkovému a/nebo tepelnému zhodnocení. Zejména kaly z čističek procházejí během vysoušení -fází slepování, která vyžaduje nosným materiálem, zejména vysušeným kalem z čističek. Aby se toto obešlo, je ve spisu DE 43 32 799 AI (Baumann—Schi1p) navrhováno, aby se kolem odstředivky uvažoval vysoušeči prostor. Toto provedení se však těžko udržuje, je velmi nákladné, a je těžké dosáhnout co možná rovnoměrnou.

požadovanou velikost granulátu. Tím následné vysoušení probíhá velmi nerovnoměrně, což má za následek nerovnoměrný koncový produkt.

Cílem vynálezu je vytvoření jednoduchého a levného způsobu odvodňování a vysoušení kalu, zejména kalu z čističek, v zařízení způsobem on-line, aniž by musel být • · c · • · • · mechanicky odvodněný kal, dříve než je nadávkován susičky, zpětně míšen s nosným materiálem.

do vlastní

Vynález se proto vyznačuje tím, že předem odvodněný kal se bez mezistupně přivádí do struktury podobné granulátu, a následně se vysouší. Tím se docílí jednoduché a levné výroby vysušeného granulátu kalu z čističek s rovnoměrnými vlastnostmi.

Výhodné další provedení vynálezu se vyznačuje tím, že přivádění vytvářených granálií do sušičky se uskutečňuje v oblasti vysoké koncentrace prachu, Tím se dosáhne toho, že vzájemné aglomeraci granálií se účinně zabrání vázáním jemných částic prachu na jejich povrchu.

Jedno výhodné provedení vynálezu se vyznačuje tím, že po odvodnění dojde k navýšení tlaku kalové suspenze. Tím se vždy dosáhne rovnoměrného přívodu předem odvodněného kalu k dávkovacímu zařízení, čímž se i vyráběné granálie stávají rovnoměrnějěími.

Výhodné další provedení vynálezu se vyznačuje tím, že k mechanickému odvodňování dochází v odstředivém poli, přičemž pohybová* energie materiálu na výstupu z odstředivého pole může být využívána ke zvýšení tlaku. Tím může být dosaženo obzvláště příznivého dřívějšího odvodnění a tlak může být vytvářen na vstupu do následujícího dávkovacího zařízení.

Jedno výhodné provedení vynálezu se vyznačuje tím, že se sušička provozuje v úplně nebo částečně uzavřeném okruhu plynu/vzduchu. Vlivem v podstatě uzavřeného okruhu • · • · · · • · cirkulujícího vzduchu může být podstatně redukována spotřeba energie.

Výhodné další provedení vynálezu se vyznačuje tím, že částice pevných látek obsažené v cirkulačním proudu plynu/vzduchu se odlučují a před odvodněním přidávají do čerstvého kalu. Tím se mechanické odvodňování všeobecně zlepšuje a podíl jemného prachu je vázán v mokré oblasti zařízení na zpracování kalu. Dále se účinně snižuje podíl jemných částic vysušeného kalu.

Vynález se týká i zařízení k mechanickému a tepelnému odvodňování kalů, zejména průmyslových kalů a kalů z čističek, s agregátem k mechanickému odvodňování a přímo na něj navazujícím dávkovacím zařízením na vytváření granulátu podobné struktury, které je pevně spojeno se suší čkou.

Výhodné další provedení vynálezu se vyznačuje tím, že dávkovači zařízení je úplně nebo částečně uvažováno uvnitř sušičky. Tak může být bod dávkování do sušičky volen tak, že leží v oblasti vysoké koncentrace prachu., čímž se zabraňuje vzájemné aglomeraci granálií.

Jedno výhodné provedení vynálezu se vyznačuje tím, že mezi agregátem k mechanickému odvodňování a dávkovacím zařízením je uvažován agregát pro zvýšení tlaku. Tím je dáno konstantní čerpání i konstantní předtlak. pro granulování.

Jedno výhodné provedení vynálezu se vyznačuje tím, že se odvětrávací potrubí sušičky vede zase zpět na vstup sušičky, přičemž může být v potrubí odpadního vzduchu uvažován odlučovač k odlučování podílů jemných látek, jehož vynašeč materiálu je spojen s přívodem materiálu k agregátu na mechanické odvodňování. Úspora energie daná vedením • · ··· · · · «····· ··«···· « · • · · · ·* ···· «· · · okruhu plynu, popřípadě vzduchu, je ještě podporována zlepšeným mechanickým odvodňováním pomocí vázání podílu jemného prachu.

Výhodné další provedení vynálezu se vyznačuje tím, že jako mechanický odvodňovací agregát je uvažována odstředivka, přičemž alternativně může být uvažován i lis se sítovým pásem nebo komorový kalolis.

Jedno výhodné provedení vynálezu se vyznačuje tím, že jako sušička je uvažována bubnová sušička, přičemž může být uvažována i sušička s fluidní vrstvou, vířivou vrstvou nebo pásová sušička.

Eď'ehlna.......výkresech

Vynález je dále blíže vysvětlen a popsán na příkladech jeho provedení podle připojených výkresů, které znázorňují na obr. 1 zařízení na zpracování kalu s odstředivkou.

a sušičkou s vířivou vr	štvou,	nzi	obr.	2 analogické	září zení
jako na obr. 1 avšak s	čerpadlem	na	zvýšení tlaku	, na obr.
3 analogické zařízení	j a k o	na	obr.	2, avšak s	1 i sem se

sítovým pásem, na obr. 4 proudové schéma celého zařízení a na obr. 5 variantu s bubnovou sušičkou.

Er..í.kl.Ad..y.. ..p.r-Q.yedení yynál esm

Obr. í znázorňuje zpracování kalu podle vy potrubím 1. přivádí do odvodňovacímu agregátu.

nejdůležitější nálezu. Čerstvý odstředivky Z,

Oddělená kapal prvky zařízení na nebo řídký kal se jako mechanickému i na se odvádí jako

-f i 1 tr át.

Zahuštěný kal se potrubím É. dostává k dávkovacímu • · · · • · • · • · —· vJ · · ‘ • · · · · · · • · · · · · ·

I· ·· ·· ···« zařízení 5. Toto dávkovači zařízení 5, kterým může být granulátor, je u daného příkladu umístěn ve stěně sušičky 4« Může být však uspořádán i krátce před ní, popřípadě i uvnitř sušičky 4« Sušička 4 je znázorněna jako sušička s -fluidní vrstvou. Vysušený a ve tvaru granulátu existující produkt se potrubím Z přivádí do chlazeného šnekového dopravníku S. a odtamtud k dalšímu transportu na nákladní automobil 2- Alternativně může být vysušený kal také mlen a spalován.

Odpadní vzduch se potrubím 10 přivádí do odlučovače 11, Oddělené jemné látky a prach jsou potrubím 12 přidávány ke kalu, určenému k odvodnění, před, popřípadě na vstup odstředivky 2« Odpadní vzduch zbavený jemných látek a prachu se potrubím 13 opět přivádí do sušičky přičemž dílčí proud se potrubím 15 ' přes (rozprašovací) kondenzátor 14 odevzdává jako odpadní plyn 15 do atmosféry. Kondenzát 14 může být popřípadě používán k ohřívání řídkého kalu. nebo jiných částí zařízení. Vysoušeči vzduch pro sušičku 6. se zde ohřívá pomocí páry 17.

Obr. 2 je analogický k obr. 1, přičemž stejné části jsou opatřeny stejnými vztahovými značkami. Doplňkově je zde za odstředivkou 2 v potrubí 4 ještě před dávkovacím zařízením 5 zařazeno čerpadlo 14 ke zvyšování tlaku. Tak se může vyrovnávat kolísání přicházejícího od odstředivky předem odvodněného kalu.

a tím jsou vždy zaručovány konstantní podmínky pro dávkovači zařízení 5Obr. 3 znázorňuje další variantu vynálezu, přičemž jako mechanický odvodňovací agregát je uvažován lis 12 se sítovým pásem. Ke zvýšení tlaku je za šnekovým dopravníkem 20 zapojeno čerpadlo lfi.

• · · · • · • · . · · a · a β a a a a ««·««·· · 4 • · ta a a *··« a· ··

Na obr. 4 je znázorněno proudové schéma procesu zařízení na zpracování kalu. Stejné prvky byly i zde opatřeny stejnými vztahovými značkami. Mechanickému odvodňování, zde symbolicky znázorněnému odstředivkou 2., je u tohoto tvaru provedení předřazeno prosévání, rozdružování nebo třídění 22. ještě nezpracované suspenze, aby se odloučily tvrdé látky, které jsou větší než 4 mm, zejména větší než 6 mm, kupříkladu 12 mm. Tím jsou následující agregáty, jako je mechanické odvodňovací zařízení 2, dávkovači zařízení 5. a sušička 6. chráněny před poškozením.

Ke zlepšení odvodňování se přivádí z nádrže 23.

pomocný prostředek, jako je -flokulační

K mechanickému odvodňování jsou principielně vhodné všechny známé stroje a agregáty, jako jsou lisy se sítovým pásem, komorové kalolisy a/nebo lisy s membránovým -filtrem atd, a zejména odstředivky.

Koláč vycházející z mechanického odvodňovacího zařízení (odstředivky 2) se přivádí do přepravního zařízení 21, kupříkladu šnekového dopravníku, a sušičky 6. pomocí čerpadla

1&, které může být provedeno kupříkladu jako excentrické odvodňovac í činidlo.

šnekové	čerpadlo	nebo pístové	čerpadlo.	V	některých
pří pádech	se může	od šnekového	dopr avn í k	u 21	nebo i od
čerpadla	1& zcela	upustit. Kal	se čerpadlem	lfi. přivádí
k dávkovač í mu zař í z	ení £, které je	kupř í k1adu	vytvořeno jako

granulátor, aby se -filtrační koláč vytvaroval , jakož i v sušičce ó zajistily zlepšené vlastnosti vysušeného kalu.

Výhodně může být mezi přepravní zařízení 21, popřípadě čerpadla 1& a dávkovači zařízení 5 zapojena nepřímo působící ohřívací dráha 24 pro filtrační koláč, aby se v ní koláč přivedl až na teplotu panující v sušičce 6.· Jako dodavatele tepla by se mohlo použít odpadního tepla vycházejícího z chladiče fi. granulátu. Předehřátím filtračního koláče se zvyšuje specifická kapacita sušičky ó., protože částice koláče nemusejí být ohřívány na odpařovací teplotu až v sušičce &. Filtrační koláč se následně dávkuje ve tvaru příznivém pro tepelné zpracování a/nebo pro žádaný tvar vysušeného koncového produktu do vysoušecího prostoru / vysoušeči zóny sušičky K docílení tohoto tvaru se používá dávkovacího zařízení 5., kupříkladu granulátoru. Toto dávkovači zařízení může být uspořádáno přímo uvnitř sušičky

6. (jak je znázorněno), ve/na stěně sušičky nebo separátně před sušičkou.

Jako vysoušeči agregát je zde znázorněna sušička s vířivou vrstvou. Zde se částice/granálie určené k vysušení pomocí vysoušecího plynu (kupříkladu horkého, odpařenou vodou obohaceného vzduchu), nacházejícího se v okruhu 13.

vysoušecího plynu, vznášejí. Nepatrný dílčí proud 1-3 ' se odvádí z okruhu. 13. Tímto dílčím proudem 13' se odvádí kapalina odpařená v sušičce z filtračního koláče, a sráží v kondenzátoru 14. Nosný vzduch, popřípadě odpadní plyn se potrubím 15 odevzdává do atmosféry a kondenzát potrubím 1&., popřípadě po odevzdání tepla, čerstvému kalu, kupříkladu z čističky odpadní vody. Odváděné množství se řídí pomocí regulačního ústrojí 23.»

Přívod vody k materiálu určenému k vysoušení se v podstatě uskutečňuje párou 17 pomocí výměníku tepla nebo přenosu tepla na vysoušeči plyn v okruhu 12. Hlavní proud materiálu zpracovávaného v sušičce &. se po dávkách odvádí přes propust 14 , chladí, popřípadě v ochlazovaném přepravním zařízení S., a připravuje k dalšímu transportu, popřípadě • · · · • ·

*···«·« · · • · · · ·· ···· ·· Λ · k dalšímu použití. Jemné látky a částice prachu jsou ze sušičky 6. vynášeny proudem plynu a z něho odlučovány v odlučovači 11 , který je zde znázorněn ve tvaru cyklónu.

Oddělené jemné látky a prach jsou z odlučovače 11 dále přiváděny, kupříkladu pres jamkové kolo, do s vlhkem, popřípadě mokrem pracujícího zařízení 2ó. pro zpětné vedení pevných látek. Zařízení 26. Pro zpětné vedení pevných látek může být vytvořeno jako excentrické šnekové čerpadlo s mústkovými drtiči / mísícími pádly.

Zpětné zavádění se může uskutečňovat před mechanickým odvodňovacím zařízením 2, v oblasti přivádění koláče do sušičky ó, nebo mezi odvodňovacím zařízením 2 a dávkovacím zařízením 5,Výhoda ve vlhku nebo mokru pracujícího zařízení pro zpětné vedení pevných látek spočívá v tom, že zpětně přiváděný materiál z oblasti odlučovače H může být veden zpět do mokrého proudu již netěsněný, a tak před sušičkou odpadají všechny problémy s prachem a/nebo mícháním do mechanicky odvodňovaného kalu nebo koláče. V potrubích nemůže také nic ulpívat nebo se lepit, protože natěsněný (nebo suspendovaný) zpětný materiál se ve vhodném tvaru čerpá a nevyfukuje nebo nedopravuje pomocí komplikovaných mechanických zařízení.

Obr. 5 představuje variantu zařízení podle vynálezu s bubnovou sušičkou . Zde je za sušičkou 6' uvažován hrubý odlučovač 11 ' k odlučování vysušeného materiálu, který se potom potrubím Z. přivádí do chlazeného šnekového dopravníku a- Jemná látka a prach se odlučují v odlučovači 11 a přivádějí do odstředivky 2- Kal vystupující z odstředivky se potrubím 4 přivádí do dávkovacího zařízení 5, které je • · uspořádáno v potrubí 27 pro vzduch k sušičce . Tam vytvářené granálie jsou předávány do proudu vzduchu, čímž na povrchu schnou a nejsou již více lepkavé. Proud 12 vzduchu se zde všechen vede přes rozprašovací kondenzátor 14» Potrubí 15 cirkulujícího vzduchu přitom končí v hořáku 22, který vzduch ohřívá a potrubím 27 pro vzduch přivádí do bubnové sušičky 2’ . Místo hořáku 22. může být uvažován i nepřímý tepelný výměník.

Zastupuje:

·· * 10 -* · ···· • · · · » · · · ··«··· ···«··· · · • · · · · · »··· ·· · ·

PATENTOVÉ NÁROKY

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Způsob zejména se kal v y z n kal se granul átu mechanického průmyslových předem a č li bez a

odvodňuje a jící s mez i stupně přímo následně a tepelného kalů a kalů z následně e tím při vádí vysouší.

odvodňován čističek, vysouší, , že předem do struktury í kalů, při němž vysušený podobné

Způsob podle nároku 1, vyznačující se t í m, že přivádění vytvářených granálií do sušičky se uskutečňuje v oblasti vysoké koncentrace prachu.

Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že po odvodnění dochází ke zvýšení tlaku suspenze kalu.
4« Způsob podle některého z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že mechanické odvodňování se uskutečňuje v odstředivém poli.

Způsob podle nároku 4, vy tím, že pohybová energie z odstředivého pole se využívá znač u jící se materiálu na výstupu ke zvýšení tlaku.
6. Způsob podle některého z nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že sušička se provozuje ve zcela nebo částečně uzavřeném okruhu plynu/vzduchu.
7. Způsob podle nároku 6, nacujici tím, že částice pevných látek obsažené v cirkulačním proudu plynu/vzduchu se odlučují a před odvodňováním přidávají do čerstvého kalu.

Zařízení k mechanickému a tepelnému odvodňování kalů, zejména průmyslových kalů a kalů z čističek, s agregátem k. mechanickému odvodňování , vyznačující se tím, že tento agregát (2) je spojen s přímo na něho napojeným dávkovacim zařízením (5) k vytváření struktury podobné granulátu, který je pevně spojen se sušičkou (6, 6').

Zařízení podle nároku 8, vyznačující se tím, že dávkovači sušičky (6).

zařízení je uvažováno uvnitř
10. Zařízení podle nároku 8 nebo 9, nacujici t í m, že mezi agregátem k mechanickému odvodňování (2) a dávkovacim zařízením (5) je uvažován agregát (18) ke zvýšení tlaku.

Zařízení podle některého z nároků 8 až 10, vyznačující t í m, že potrubí (13) pro odpadní vzduch sušičky (6, 6') se vede zase zpět na vstup sušičky.

vyznačující
12. Zařízení podle nároku 11, se tím, že v potrubí (13) pro odpadní vzduch je uvažován odlučovač (11) k odlučování podílů jemných • · · · · · ·· ·· ·· ·· ·*···· · « • · · · ·· ···· ·· · · látek, jehož vynašeč materiálu je spojen se vstupem k agregátu k mechanickému odvodňování (2).
13. Zařízení podle některého z nároků 8 až 12, vyznačující se tím, že jako mechanický odvodňovací agregát je uvažována odstředivka (2).
14. Zařízení podle některého z nároků 8 až 12, vyznačující se tím, že jako mechanický odvodňovací agregát je uvažován lis (19) se sítovým pásem nebo komorový kalolis.
15. Zařízení podle některého z nároků 8 až 14, vyznačující se tím, že jako sušička je uvažována bubnová sušička (6').
18. Zařízení podle některého z nároků 8 až 14, vyznačující se tím, že jako sušička (6) je uvažována sušička s vířivou vrstvou, fluidní vrstvou nebo pásová sušička.

Zastupuje:

• · obr.

i 7 κ