ITMI961146A1 - Procedimento di trattamento di fanghi alluminosi o ferruginosi provenienti da installazioni di trattamento delle acque al fine della - Google Patents

Description

D E S C R IZ IO N E

La presente invenzione si riferisce ad un procedimento di trattamento mediante disidratazione dei fanghi alluminosi o ferruginosi provenienti da installazioni di trattamento dell'acqua. Essa si applica ugualmente al prodotto trattato al fine di tale valorizzazione.

Quantità assai notevoli di fanghi alluminosi o ferruginosi vengono prodotte in installazioni di trattamento delle acque, in particolare in installazioni di trattamento delle acque di superficie come quelle delle dighe, dei bacini di riserva o di ritenzione, dei fiumi, dei canali ed affluenti, implicante un trattamento delle acque grezze. Ciò si realizza con l'aiuto generalmente di una successione di fasi di trattamento con tra l'altro gli agenti che seguono:

- solfato di alluminio,

- cloruro di alluminio,

- P.A.C. (policloruro di alluminio) e

- sali di ferro (Fe ), accompagnati o no da una aggiunta di carbone attivo.

I fanghi così prodotti sono generalmente molto difficilmente riciclabili e sono attualmente, il più spesso, posti in discariche o ri-immessi nei fiumi.

Le norme, a giusto titolo, sempre più severe riguardanti il rigetto delle acque utilizzate rendono tuttavia raccomandabile di evitare tali rigetti e di prevedere la loro valorizzazione riducendo fortemente o totalmente il loro rigetto nei fiumi.

La presente invenzione mira a permettere una tale valorizzazione senza inconvenienti per l'ambiente, in particolare evitando i rigetti in fiume.

L'invenzione mira in particolare a fornire un procedimento che consente di trattare in modo efficace detti fanghi in installazioni adatti che facilitino il loro trattamento e aumentando il loro valore commerciale.

L'invenzione poggia sull'osservazione che i fanghi in questione possono trovare uno sbocco commerciale interessante nei cementifici, tenuto conto della loro buona compatibilità con i materiali primi abitualmente trattati nei cementifici, in particolare per la via detta umida, ma ugualmente per la via detta secca.

Secondo l'invenzione, al fine di permettere la valorizzazione utile di detti fanghi, si procede ad un trattamento fisico che consiste in una disidratazione del fango e, eventualmente, in un trattamento psico-chimico con l'aiuto di un agente fluidificante, di preferenza a base di silicato di soda e/o con aggiunta di ceneri volatili di centrali termiche.

L'aggiunta di cenerini o ceneri volatili di centrali termiche non è in sè necessaria per i risultati ambiti dall'invenzione. Si sa tuttavia che le ceneri volatili di centrali termiche costituiscono uno scarto particolarmente difficile da trattare e ben inteso difficile da valorizzare.

La possibilità di incorporare queste ceneri volatili in un materiale destinato ad essere aggiunto alle materie prime abituali nei forni di cementifici costituisce un vantaggio notevole del procedimento secondo l'invenzione.

La tappa fisica di disidratazione può essere realizzata secondo diverse tecniche. La scelta dell'una o l'altra delle tecniche particolari dipenderà sostanzialmente dai fattori seguenti: disponibilità dell'attrezzatura, volume e caratteristiche proprie dei fanghi da trattare, grado di disumidificazione auspicata e, eventualmente, localizzazione delle installazioni di trattamento.

Tra queste tecniche, si può in particolare ricorrere alla disidratazione mediante centrifuga.

Questa tecnica offre il vantaggio della compattezza delle attrezzatura necessarie e il fatto che la centrifuga può sia essere fissa, semi-mobile o mobile, vale a dire facente parte di un insieme e incorporata in un edifi-cio, sia presentarsi sotto forma di una unità mobile in funzione dei luoghi di utilizzazione.

I fanghi citati in precedenza possono esservi portati sia dopo passaggio in un'installazione di lagunaggio, un bacino di immagazzinamento, un ispessitore, sia provenire direttamente da una installazione di decantazione o di flottazione dei fanghi.

Una seconda possibilità viene offerta dalla disidratazione con l'aiuto di un filtro-pressa o di un filtro-pressa a membrana. Di nuovo, una tale installazione può essere fissa o mobile e ricevere la sua alimentazione attraverso le vie citate in precedenza per la tecnica di disidratazione per centrifuga.

La disidratazione può essere ugualmente realizzata con l'aiuto di un filtro a banda basato sul principio di elettroosmosi, questa installazione potendo essere di nuovo fissa, semi-mobile o mobile e la sua alimentazione potendo avvalersi dei principi citati in precedenza.

Una possibilità complementare è costituita da disidratazione mediante pressore rotante a 1, 2, 3 o a 4 canali e si basa di nuovo sia per quanto riguarda il principio fisso, semi-mobile o mobile, che per quanto riguarda la sua alimentazione, sulle indicazioni citate in precedenza.

Il grado di disidratazione che si realizza con installazioni di questo tipo è sostanzialmente determinato dalla natura dell'attrezzatura utilizzata e dalla necessità di operare una disidratazione sufficientemente spinta senza tuttavia intaccare il carattere economico del tipo di trattamento fisico.

Generalmente, il tenore iniziale dei fanghi è dell'ordine di da 0,5 a 6% di materia secca nel volume totale dei fanghi ed il prodotto dopo disumidificazione viene riportato ad un tenore in acqua di da 13 a 35% di materia secca.

A complemento di questa fase di disidratazione o di trattamento fisico chimico, è possibile procedere ad un essiccamento per via termica.

Il trattamento fisico chimico viene realizzato sia prima del trattamento fisico, sia nel corso di quest'ultimo o dopo quest'ultimo.

Diversi agenti compatibili con l'utilizzo previsto nel cementificio possono essere utilizzati.

In particolare, nel caso di un trattamento fisico attraverso centrifuga, attraverso filtro-pressa o attraverso filtro a banda, l'aggiunta di un agente fluidificante, sotto forma di una soluzione acquosa di silicato di sodio che è aggiunta alla torta disidratata che proviene dalla fase di disidratazione, si è rivelata particolarmente interessante.

Le soluzioni di silicato di sodio più facili da utilizzare sono quelle che contengono più del 50% d'acqua, ad esempio 53% di acqua, 31% di SÌO2 e il 16% di Na20.

Secondo una caratteristica complementare dell'invenzione, è ugualmente apparso vantaggioso di aggiungere da 1 a 100% di ceneri volanti di centrali termiche, in particolare, quando il prodotto è destinato ad una utilizzazione in un forno di cementificio che funziona per via umida.

Altri agenti di trattamento possono tuttavia essere utilizzati, ossia l'addizione dosata di un floculante cationico sotto forma di emulsione o di polvere con aggiunta di un aiuto filtrante (segatura di legno) o l'aggiunta di un latte di calce Ca (OH)2 e, eventualmente, una certa quantità di percloruro di ferro.

Questa variante operativa conviene in particolare per una utilizzazione in forno di cementificio, per via secca, di preferenza con l'aggiunta ugualmente dall'1 al 100% di ceneri volatili di centrali termiche.

L'alimentazione nei forni di cementificio del prodotto trattato secondo l'invenzione è operativamente variabile in funzione delle esigenze specifiche dei responsabili delle installazioni dei forni di cementificio.

I prodotti possono essere iniettati così come sono nei forni con le materie prime classiche per la produzione di clinker e ben intenso in proporzioni ragionevoli per non interferire in maniera marcata con la produzione.

Secondo una variante operativa vantaggiosa, i prodotti trattati secondo l'invenzione, senza aggiunta di ceneri volatili o con aggiunta di ceneri volatili, preferibilmente da 1 a 100%, sono introdotti sotto forma di una miscela mista con i combustibili classici o i combustibili detti di sostituzione (minerai mix) iniettandoli direttamente nella fiamma del forno di cementificio che funziona per via umida o secca.

Questa soluzione offre il vantaggio di un miglior controllo di diversi parametri operativi, in particolare la regolazione termica e l'omogeneità.

L'invenzione si estende ugualmente ai prodotti trattati con il procedimento citato in precedenza al fine della loro valorizzazione in forni di cementificio e del loro utilizzo in tali forni.

L'invenzione verrà descritta più in dettaglio con riferimento agli schemi operativi allegati e con riferimento agli esempi che seguono, forniti a titolo di illustrazione senza carattere limitativo dell'invenzione.

La figura unica allegata rappresenta gli schemi operativi applicabili alle varianti operative che corrispondono agli esempi 1 e 2 che seguono.

Esempio 1

Fanghi alluminosi o ferruginosi provenienti da installazioni di trattamento dell'acqua sono trattati, in provenienza da una installazione di lagunaggio, da un bacino di immagazzinamento, da un ispessitore o ancora per via diretta in provenienza dalle installazioni di decantazione o di floculazione.

Il trattamento consiste nell'aspirare il fango e nell ' iniettare un agente floculante di tipo cationico, anionico o neutro (non ionogeno) sotto forma di polvere o emulsione, in un luogo determinato prima della centrifuga o nella centrifuga.

La scelta di un punto di iniezione viene determinata dalle caratteristiche del fango e gualche prova di orientamento preventiva in scala di laboratorio in funzione del tipo di fango consente facilmente di determinare quali sono le condizioni operative più favorevoli.

Dopo centrifugazione ed essiccamento termico eventuale, si aggiunge alla torta, al fine del suo utilizzo in cementificio, un fluidificante sotto forma di silicato di sodio in soluzione acquosa e tra 1 e 100% di ceneri volatili di centrali termiche.

Ciò consente l'utilizzazione in forno di cementificio per via umida. L'aggiunta unicamente da 1 a 100% di ceneri volatili consente l'utilizzo della torta per un forno di cementificio in via secca.

Esempio 2

I fanghi come descritti nell'esempio 1 sono introdotti in un bacino tampone e si realizza una aggiunta dosata di un floculante cationico sotto forma di emulsione o di polvere.

Dopo pressatura su un filtro pressa o su un filtro pressa a membrana e essiccamento termico eventuale, si procede all'aggiunta di un fluidificante come nell'esempio 1, e da 1 a 100% di ceneri volatili, il che consente di nuovo l'utilizzo in forni di cementificio per via umida.

Procedendo secondo la seconda variante operativa dell'esempio 1, il prodotto può essere utilizzato in un forno di cementificio per via secca.

Esempio 3

Una variante operativa che utilizza un filtro pressa o un filtro pressa a membrana consiste nel trattare i fanghi simili a quelli dell'esempio 1 introducendoli in un bacino tampone con aggiunta dosata di un floculante cationico sotto forma di emulsione o di polvere e aggiunta di un aiuto filtrante sotto forma di segatura di legno.

Dopo pressatura ed essiccatura termica eventuale, si può aggiungere alla torta di filtraggio ottenuta tra 1 ' 1 e il 100% di ceneri volatili di centrali termiche, il che consente l'utilizzazione del prodotto in un forno di cementificio in via secca.

Esempio 4

Si procede al trattamento dei fanghi ottenuti come nell'esempio 1 in un bacino tampone con l'aggiunta di un latte di calcio Ca (OH)2 aggiungendovi o no una certa quantità di percloruro di ferro.

Dopo pressatura in un filtro pressa o un filtro pressa a membrana ed essiccatura termica eventuale, si aggiunge alla torta di filtraggio ottenuta da 1 a 100% di ceneri volatili di centrali termiche in volatilizzazione in un forno di cementificio in via secca.

Esempio 5

Un fango simile a quello dell'esempio 1 viene trattato realizzando innanzitutto un ispessimento preventivo del fango su una tavola di sgocciolamento al fine di ottenere un prodotto contenente dal 3 a 6% di materia secca con aggiunta di μn floculante cationico, anionico o neutro (non ionogeno).

Si procede in seguito ad una disidratazione su un filtro a banda basata sul principio della elettroosmosi.

Dopo pressatura ed essiccatura termica eventuale, si aggiunge alla torta di filtraggio sia un agente fluidificante e da 1 a 100% di ceneri volatili di centrali termiche come nell'esempio 1, sia unicamente un'aggiunta da 1 a 100% di ceneri volatili di centrali termiche, i prodotti prestandosi rispettivamente ad un utilizzo su forni di cementificio per via umida e per via secca.

Esempio 6

Il principio si basa sull'utilizzo di un pressore rotativo a 1, 2, 3 o 4 canali, questa installazione potendo essere di nuovo fissa, semi-mobile o mobile.

Si invia verso questa installazione un fango così come descritto nell'esempio 1.

Il trattamento chimico consiste in una floculazione preventiva del fango mediante un agente floculante cationico, anionico o neutro (non ionogeno) e l'aggiunta di segatura di legno come aiuto filtrante.

Il fango così preparato viene introdotto in un pressore rotante (velocità di rotazione da 3 a 6RPM).

Dopo pressatura e essiccatura termica eventuale, si aggiunge alla torta di filtraggio ottenuta tra 1 e 100% di ceneri volatili di centrali termiche al fine di un utilizzo su forni di cementifici in via secca.

Nel testo che precede, le proporzioni indicate sono rapporti ponderali di materie.

Nello schema operativo della figura unica 1 allegata, i diversi numeri di riferimento hanno i seguenti significati:

1.- Immissione del fango alluminoso o ferruginoso;

2.- Aggiunta di floculante;

3.- Centrifuga;

4.- Separazione della torta di centrifuga, con o senza essiccamento termico della torta;

5.- Aggiunta di fluidificante (flour a via umida) 1 a 100% di ceneri volanti di centrale termica (esempio 1);

6.- In variante di (5), unicamente aggiunta da 1 a 100% di ceneri volanti di centrale termica (quattro a via secca) (esempio 2);

7.- Con o senza aggiunta di ceneri volatili, incorporazione nei prodotti combustibili tradizionali o di sostituzione.

Claims (18)

1. RIVENDICAZIONI 1. Procedimento di trattamento mediante disidratazione di fanghi alluminosi o ferruginosi provenienti da installazioni di trattamento dell'acqua, caratterizzato dal fatto che detti fanghi sono sottoposti ad un trattamento fisico che consiste in una disidratazione del fango ed eventualmente ad un trattamento fisico chimico con l'aiuto di un agente fluidificante, di preferenza a base di silicato di soda e/o mediante aggiunta di ceneri volatili di centrali termiche.
2. 2. Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che la fase fisica di disidratazione è realizzata in funzione della disponibilità dell'attrezzatura, del volume e caratteristiche proprie dei fanghi da trattare, del grado di disumidificazione auspicato e, eventualmente, dalla localizzazione delle installazioni di trattamento.
3. 3. Procedimento secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che la disidratazione viene realizzata mediante centrifugazione.
4. 4. Procedimento secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che la disidratazione viene realizzata con l'aiuto di un filtropressa o di un filtro pressa a membrana.
5. 5. Procedimento secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che la disidratazione viene realizzata con l'aiuto di un filtro a banda basato sul principio dell'elettroosmosi.
6. 6. Procedimento secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che la disidratazione viene realizzata mediante pressore rotante a 1, 2, 3 o 4 canali.
7. 7. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 6, caratterizzato dal fatto che si utilizza un'attrezzatura di disidratazione fissa, semi-mobile o mobile.
8. 8. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 7, caratterizzato dal fatto che il prodotto ottenuto attraverso una delle fasi di disidratazione di trattamento fisico chimico è seccato per via termica.
9. 9. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 7, caratterizzato dal fatto che detti fanghi citati in precedenza vengono portati all'impianto di disidratazione sia dopo il passaggio in una installazione di lagunaggio, un bacino di immagazzinamento, un ispessitore, sia provenienti direttamente da un'installazione di decantazione o di flottazione dei fanghi.
10. 10. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 8, caratterizzato dal fatto che il tenore iniziale di detti fanghi è dell'ordine da 0,5 a 6% di materia secca nel volume totale dei fanghi, ed il prodotto dopo disuraidificazione è riportato ad un tenore in acqua da 13 a 35% di materia secca.
11. 11. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 9, caratterizzato dal fatto che il trattamento fisico chimico è realizzato sia prima del trattamento fisico, sia nel corso di quest'ultimo, sia dopo quest'ultimo.
12. 12. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 10, caratterizzato dal fatto che detto trattamento fisico-chimico è realizzato mediante aggiunta di un agente fluidificante, sotto forma di una soluzione acquosa di silicato di sodio che viene aggiunta alla torta disidratata che proviene dalla fase di disidratazione.
13. 13. Procedimento secondo la rivendicazione 11, caratterizzato dal fatto che si utilizzano soluzioni di silicato di sodio contenenti più di 50% di acqua, in particolare 53% di acqua, 31% di SiO2 e il 16% di Na2O.
14. 14. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 12, caratterizzato dal fatto che si realizza il trattamento fisico chimico mediante aggiunta da 1 a 100% di ceneri volatili di centrali termiche.
15. 15. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 13, caratterizzato dal fatto che il trattamento fisico-chimico viene realizzato mediante aggiunta dosata di un floculante cationico sotto forma di V emulsione o di polvere con aggiunta di un aiuto filtrante {segatura di legno) o l'aggiunta di un latte di calce Ca (OH)2 e, eventualmente, una certa quantità di percloruro di ferro.
16. 16. Prodotti trattati attraverso una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 14, al fine della loro valorizzazione in forni di cementificio.
17. 17. Utilizzazione dei prodotti secondo la rivendicazione 15 in forni di cementificio operanti per via secca o per via umida.
18. 18. Utilizzazione secondo la rivendicazione 17, caratterizzata dal fatto che i prodotti sono alimenti nel forni in miscela con i combustibili classici o di sostituzione.