ITMN20130004A1 - PLANT AND PROCESS FOR THE RECOVERY OF POLI VINIL ALCOOL FROM THE WASHING BATHROOM IN THE TEXTILE INDUSTRY. - Google Patents
PLANT AND PROCESS FOR THE RECOVERY OF POLI VINIL ALCOOL FROM THE WASHING BATHROOM IN THE TEXTILE INDUSTRY. Download PDFInfo
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Description
DESCRIZIONE DESCRIPTION
annessa a domanda di brevetto per INVENZIONE INDUSTRIALE dal titolo: attached to a patent application for INDUSTRIAL INVENTION entitled:
“IMPIANTO E PROCESSO PER IL RECUPERO DEL POLI VINIL ALCOOL DAL BAGNO DI LAVAGGIO NEL SETTORE TESSILE”. “PLANT AND PROCESS FOR THE RECOVERY OF POLY VINYL ALCOHOL FROM THE WASHING BATH IN THE TEXTILE SECTOR”.
DESCRIZIONE DESCRIPTION
La presente invenzione si riferisce ad un impianto e processo per il recupero del Poli Vinil Alcool dal bagno di lavaggio nel settore tessile particolarmente indicato per separare il Poli Vinil Alcool (PVA) dall’acqua di risulta nel bagno di lavaggio del filo. The present invention refers to a plant and process for the recovery of Poly Vinyl Alcohol from the washing bath in the textile sector, particularly suitable for separating the Poly Vinyl Alcohol (PVA) from the resulting water in the yarn washing bath.
Come è noto, il PVA nell 'industria tessile è una sostanza utilizzata per rendere più compatto il filo facendo in modo che i diversi filamenti che lo costituiscono rimangano raggruppati fra loro così da rendere più resistente e più scorrevole il filo stesso nei processi di filatura. As is known, PVA in the textile industry is a substance used to make the yarn more compact by making sure that the different filaments that constitute it remain grouped together so as to make the yarn itself more resistant and smoother in the spinning processes.
Quando il filo viene poi lavato nel processo successivo, detto anche di sbianca, il PVA viene scaricato insieme agli altri reflui nelle acque che vengono convogliate al trattamento di depurazione. When the yarn is then washed in the subsequent process, also called bleaching, the PVA is discharged together with the other wastewater into the water that is conveyed to the purification treatment.
Come in precedenza accennato, il bagno di lavaggio contenente il PVA viene generalmente scaricato negli impianti di trattamento delle acque reflue e la presenza di tale sostanza peggiora sensibilmente le caratteristiche chimico-fisiche e spesso rende l’acqua difficilmente trattabile o addirittura non trattabile dato che il PVA è difficilmente biodegradabile e non è compatibile con gli impianti di depurazione che generalmente sono di tipo biologico. As previously mentioned, the washing bath containing the PVA is generally discharged into wastewater treatment plants and the presence of this substance significantly worsens the chemical-physical characteristics and often makes the water difficult to treat or even not treatable since the PVA is hardly biodegradable and is not compatible with purification plants which are generally of the biological type.
Infatti, il PVA presenta una car ica COD (domanda chimica di ossigeno) molto alta per cui è considerato un grande inquinante e la sua presenza negli scarichi di lavorazione ha sempre creato grossi problemi di gestione dell’impianto in quanto provoca, per esempio negli impianti biologici, la nascita di batteri filamentosi difficilmente separabili con la conseguenza di incrementare considerevolmente i costi operativi di tali impianti per la loro gestione. In fact, PVA has a very high COD (chemical oxygen demand) charge, which is why it is considered a major pollutant and its presence in processing waste has always created major plant management problems as it causes, for example in plants biological, the birth of filamentous bacteria that are difficult to separate with the consequence of considerably increasing the operating costs of these plants for their management.
Come in precedenza accennato, il PVA mette in crisi gli impianti di trattamento e depurazione dal momento che i reflui devono essere trattati mediante prodotti chimici prima dello scarico nell’ambiente ma tali trattamenti non danno i risultati attesi oltre a creare molte difficoltà. As previously mentioned, PVA puts treatment and purification plants in crisis since the wastewater must be treated with chemicals before being discharged into the environment, but these treatments do not give the expected results as well as create many difficulties.
Infatti, con i sistemi utilizzati è molto difficile trattare le acque reflue e quel poco che si ottiene è a costi molto elevati. In fact, with the systems used it is very difficult to treat waste water and what little is obtained is at very high costs.
Al giorno d’oggi è molto sentita l’esigenza di poter separare il PVA dagli scarichi del processo di sbianca dato che la maggior parte della concentrazione di PVA è contenuta nel bagno di lavaggio del filo prima della tintura così da permetterne il loro riutilizzo ed eliminare quegli scarichi più concentrati che vengono poi trattati separatamente a monte dell’impianto di depurazione nel quale sono convogliati tutti i reflui di tintoria. Nowadays there is a strong need to be able to separate the PVA from the discharges of the bleaching process since most of the PVA concentration is contained in the washing bath of the yarn before dyeing so as to allow their reuse and eliminate those more concentrated discharges which are then treated separately upstream of the purification plant in which all the dyeing wastewater is conveyed.
In particolare, al giorno d’oggi , non esistono impianti che siano in grado di separare e recuperare il PVA presente nei bagni di lavaggio del filo a monte degli impianti di trattamento dei reflui . In particular, today, there are no plants that are able to separate and recover the PVA present in the wire washing baths upstream of the wastewater treatment plants.
Negli ultimi anni la crescente razionalizzazione dei pr ocessi industriali, l 'utilizzo di impianti sempre più efficienti e il recupero e il riutilizzo delle acque reflue, ha portato una consistente riduzione del consumo idrico specifico (consumi per unità di prodotto) ma, in molti casi, ha anche causato un peggioramento delle acque reflue a causa dell 'alta concentrazione di sostanze inquinanti. In recent years, the growing rationalization of industrial processes, the use of increasingly efficient plants and the recovery and reuse of waste water, has led to a significant reduction in specific water consumption (consumption per unit of product) but, in many cases , also caused a worsening of waste water due to the high concentration of pollutants.
In concomitanza con il peggioramento delle caratteristiche di quest o tipo di reflui, le normative di legge, sempre più restrittive in campo ambientale, richiedono impianti di trattamento e recupero delle acque sempre più performanti, fino ai cosiddetti sistemi a “scarico zero”. Le tecnologie prevalentemente impiegate operano sul recupero delle acque reflue di tintoria a valle del trattamento biologico a fanghi attivi dove però il fattore più limitante per l 'utilizzo di queste tecnologie è la concentrazione di PVA che rende gli impianti biologici di difficile gestione anche per gli alti costi operativi dato che vi è un considerevole consumo di energia elettrica impiegata . In conjunction with the worsening of the characteristics of this or type of wastewater, the legal regulations, increasingly restrictive in the environmental field, require ever more efficient water treatment and recovery plants, up to the so-called “zero discharge” systems. The technologies mainly used operate on the recovery of waste water from dyeing plants downstream of the biological treatment with activated sludge where, however, the most limiting factor for the use of these technologies is the concentration of PVA which makes biological plants difficult to manage even for the highest operating costs given that there is a considerable consumption of electricity used.
Inoltre, la presenza del PVA rende i processi che impiegano membrane di filtrazione a valle dei biologici difficilmente utilizzabil i. Furthermore, the presence of PVA makes the processes that use filtration membranes downstream of the biologicals difficult to use.
Scopo della presente invenzione è sostanzialmente quello di risolvere i problemi della tecnica nota superando le sopra de scritte difficoltà mediante un impianto e processo per il recupero del Poli Vinil Alcool dal bagno di lavaggio nel settore tessile, in grado di permettere il recupero di acqua così da ottenere acqua pu lita e calda ad una temperatura di 70-80° C. The purpose of the present invention is substantially that of solving the problems of the known art by overcoming the above-described difficulties by means of a plant and process for the recovery of the Poly-Vinyl Alcohol from the washing bath in the textile sector, capable of allowing the recovery of water so as to obtain clean, hot water at a temperature of 70-80 ° C.
Un secondo scopo della presente invenzione è quello di avere un impianto e processo per il recupero del Poli Vinil Alcool dal bagno di lavaggio nel settore tessile in grado di permettere di separare il PVA dall’acqua e gelificarlo per portarlo ad uno stato solido così da poterlo riutilizzare in altri processi industriali. A second purpose of the present invention is to have a plant and process for the recovery of Poly Vinyl Alcohol from the washing bath in the textile sector capable of separating the PVA from the water and gelling it to bring it to a solid state so as to be able to reuse in other industrial processes.
Un altro scopo della presente invenzione è quello di avere un impianto e processo per il recupero del Poli Vinil Alcool dal bagno di lavaggio nel settore tessile che permettano di inviare a ll’imp ianto di depurazione centralizzato un refluo considerevolmente meno carico di sostanze inquinanti con contenimento dei costi di impianto e di gestione. Another object of the present invention is to have a plant and process for the recovery of Poly Vinyl Alcohol from the washing bath in the textile sector which allow to send to the centralized purification plant a considerably less polluting waste with containment plant and management costs.
Un ulteriore scopo della presente invenzione è quello di avere un impianto e processo per il recupero de l Poli Vinil Alcool dal bagno di lavaggio nel settore tessile che permettano di recuperare, a monte dell’impianto di depurazione centralizzato, acqua calda che permette un sostanziale recupero energetico comportando minori costi di impianto e di esercizio . A further object of the present invention is to have a plant and process for the recovery of the Poly Vinyl Alcohol from the washing bath in the textile sector which allow to recover, upstream of the centralized purification plant, hot water which allows a substantial recovery energy resulting in lower plant and operating costs.
Non ultimo scopo della presente invenzione è quello di realizzare un impianto e processo per il recupero del Poli Vinil Alcool dal bagno di lavaggio nel settore tessile di semplice realizzazione e di buona funzionalità. Not the least object of the present invention is to provide a plant and process for the recovery of Poly Vinyl Alcohol from the washing bath in the textile sector which is simple to make and good functionality.
Questi scopi ed altri ancora, che meglio appariranno nel corso della presente descrizione, vengono sostanzialmente raggiunti da un impianto e processo per il recupero del Poli Vinil Alcool dal bagno di lavaggio nel settore tessile , come di seguito rivendicato. These aims and others besides, which will become clearer in the course of the present description, are substantially achieved by a plant and process for the recovery of the polyvinyl alcohol from the washing bath in the textile sector, as claimed hereinafter.
Ulteriori caratteristiche e vantaggi appariranno maggiormente dalla descrizione dettagliata di un impianto e processo per il recupero del Poli Vinil Alcool dal bagno di lavaggio nel settore tessile , secondo il presente trovato, fatta qui di seguito con riferimento a ll’unito disegno, fornito a solo scopo indicativo e pertanto non limitativo, in cui: Further characteristics and advantages will become clearer from the detailed description of a plant and process for the recovery of Poly Vinyl Alcohol from the washing bath in the textile sector, according to the present invention, made hereinafter with reference to the accompanying drawing, provided for the sole purpose of indicative and therefore not limiting, in which:
- la figura 1 mostra uno schema di un impianto per il recupero del PVA dal bagno di lavaggio nel settore tessile oggetto della presente invenzione per la realizzazione del processo di recupero del PVA. Figure 1 shows a diagram of a plant for recovering the PVA from the washing bath in the textile sector object of the present invention for carrying out the PVA recovery process.
Con riferimento alla figura citata, con 1 è stato complessivamente indicato lo schema di un impianto per il recupero del Poli Vinil Alcool dal bagno di lavaggio nel settore tessile , secondo la presente invenzione. With reference to the aforementioned figure, 1 indicates as a whole the scheme of a plant for the recovery of Poly-Vinyl Alcohol from the washing bath in the textile sector, according to the present invention.
L’impianto 1 è sostanzialmente composto da una pluralità di stazioni in cui la prima stazione 2 comprende una sezione di grigliatura ed accumulo, la seconda stazione 3 una sezione di filtrazione e la terza stazione 4 una sezione di gelificazione. The plant 1 is substantially composed of a plurality of stations in which the first station 2 includes a screening and accumulation section, the second station 3 a filtration section and the third station 4 a gelation section.
Come appena accennato, l’impianto 1, nella prima stazione 2 costituita dalla sezione di grigliatura ed accumulo, comprende una serie di griglie 20 previste per eseguire una prima fase di filtrazione ed impedire a solidi sospesi, quali, ad esempio, fili di introdursi e passare nelle successive stazioni dell’impianto e creare problemi meccanici all’impianto stesso ed una vasca di accumulo 21 deputata a raccogliere i liquidi provenienti dal bagno di lavaggio del filo . As just mentioned, the plant 1, in the first station 2 consisting of the screening and accumulation section, comprises a series of grids 20 provided for carrying out a first filtration step and preventing suspended solids, such as, for example, threads from entering and pass through the subsequent stations of the plant and create mechanical problems for the plant itself and an accumulation tank 21 designed to collect the liquids coming from the thread washing bath.
Maggiormente in dettaglio, la vasca 21 è realizzata in calcestruzzo e presenta una protezione plastica o epossidica oppure in vetroresina o materiale plastico, o acciaio inossidabile ed ha il compito di permettere di mantenere costante il flusso di acqua alla stazione di filtrazione successiva. In greater detail, the tank 21 is made of concrete and has a plastic or epoxy protection or a fiberglass or plastic material, or stainless steel and has the task of allowing the flow of water to be kept constant to the next filtration station.
In particolare, il materiale raccolto dalle griglie 20 viene convogliato verso i rifiuti e smaltito. In particular, the material collected by the grids 20 is conveyed to the waste and disposed of.
La seconda stazione 3 è una sezione di filtrazione e comprende una prima stazione di pompaggio 30 prevista per mandare i liquidi da trattare ad un primo gruppo di filtrazione 31, del tipo a microfiltrazione, il quale svolge il compito di rimuovere le eventuali fibre ed altri eventuali solidi sospesi presenti nel liquido con un’azione di filtrazione più precisa rispetto alle griglie 20 ed ad un secondo gruppo di filtrazione 32 del tipo ad ul trafiltrazione. The second station 3 is a filtration section and comprises a first pumping station 30 designed to send the liquids to be treated to a first filtration unit 31, of the microfiltration type, which performs the task of removing any fibers and any other suspended solids present in the liquid with a more precise filtration action than the grids 20 and a second filtration unit 32 of the ultra-filtration type.
Maggiormente in dettaglio, il secondo gruppo di filtrazione 32 è costituito da almeno un modulo composto da un apparato di ultrafiltrazione 32 e da una seconda stazione di pompaggio 33 prevista per svolgere un’azione di ricircolo del liquid o. In particolare, l’apparato di ultrafiltrazione 32 è composto da elementi a membrana ceramica tubolare che svolgono il compito di rimuovere il PVA separandolo dall’acqua mediante diversi passaggi fino a quando si ottiene un permeato composto da acqua pulita. In greater detail, the second filtration group 32 consists of at least one module consisting of an ultrafiltration apparatus 32 and a second pumping station 33 designed to perform a recirculation action of the liquid. In particular, the ultrafiltration apparatus 32 is composed of tubular ceramic membrane elements that perform the task of removing the PVA by separating it from the water through several steps until a permeate composed of clean water is obtained.
In particolare, l’azione di ricircolo viene effettuata per mantenere un’elevata velocità tangenziale del liquido sulle membrane e quindi ottenere una costante pulizia delle stesse e della superficie filtrante per preservarle da un repentino sporcamen to. In particular, the recirculation action is carried out to maintain a high tangential velocity of the liquid on the membranes and therefore to obtain a constant cleaning of the same and of the filtering surface to preserve them from sudden dirt.
I diversi ricircoli sono stabiliti in funzione delle caratteristiche delle membrane impiegate. The different recirculations are established according to the characteristics of the membranes used.
Come accennato, col passaggio negli elementi a membrana ceramica si genera da un lato un flusso di acqua pulita (permeato) che viene inviata ad un serbatoio 26 per un suo riutilizzo e dall’altro lato un flusso (concentrato) che viene inviato alla stazione successiva di gelificazione 4. As mentioned, with the passage through the ceramic membrane elements, on the one hand a flow of clean water (permeate) is generated which is sent to a tank 26 for its reuse and on the other hand a flow (concentrated) which is sent to the next station gelation 4.
Secondo la presente forma di realizzazione, la prima stazione di pompaggio 30 è realizzata in acciaio inossidabile o bronzo marino per l’alimentazione della sezione di filtrazione. Inoltre, il primo gruppo di filtrazione 31 è in materiale plastico o acciaio inossidabile con un grado di filtrazione 250 µ . According to the present embodiment, the first pumping station 30 is made of stainless steel or marine bronze for feeding the filtration section. Furthermore, the first filtration group 31 is made of plastic or stainless steel material with a filtration degree of 250 µ.
Inoltre, la seconda stazione di pompaggio 33 è in acciaio inossidabile o bronzo marino per la circolazione del liquido sugli elementi a membrana. Furthermore, the second pumping station 33 is made of stainless steel or marine bronze for the circulation of the liquid on the membrane elements.
Maggiormente in dettaglio , gli apparati di ultrafiltrazione 32 sono allocati in contenitori in acciaio inossidabile e comprendono elementi a membrana ceramica tubolare che garantiscono la separazione del PVA dall’acqua filtrando ad alta temperatura. In greater detail, the ultrafiltration devices 32 are located in stainless steel containers and include tubular ceramic membrane elements that ensure the separation of the PVA from the water by filtering at high temperatures.
Come in precedenza accennato, i moduli di ultrafiltrazione 32 lavorano ad alta temperatura ed il permeato viene inviato ad una temperatura di 70-80° al serbatoio di stoccaggio 26 che è coibentato per evitare dispersione di calore. As previously mentioned, the ultrafiltration modules 32 work at a high temperature and the permeate is sent at a temperature of 70-80 ° to the storage tank 26 which is insulated to avoid heat dispersion.
In particolare, l’ impianto in oggetto 1, come già anticipato, presenta il gruppo di filtrazione 32 composto da una serie di moduli di ultrafiltrazione 32, mostrat i in figura 1, ciascuno dei quali presenta una sua stazione di pompaggio 33. In particular, the plant in object 1, as already mentioned, has the filtration group 32 consisting of a series of ultrafiltration modules 32, shown in figure 1, each of which has its own pumping station 33.
Tale pluralità di moduli e i diversi passaggi del liquido negli elementi a membrana ceramica servono per separare ulteriormente il PVA dall’acqua concentrandolo in una quantità di liquido sempre minore. Il numero di moduli è var iabile in funzione della quantità di acqua pulita che si vuole ottenere , di PVA separato dall’acqua e dalle dimensioni e portata che l’impianto deve avere . This plurality of modules and the different passages of the liquid in the ceramic membrane elements serve to further separate the PVA from the water, concentrating it in an increasingly smaller amount of liquid. The number of modules is variable according to the amount of clean water to be obtained, of PVA separated from the water and of the size and flow rate that the system must have.
Maggiormente in dettaglio dai vari stadi e passaggi si scarica acqua pulita che viene inviata al se rbatoio 26 mentre l’acqua rimanente è sempre più carica di PVA. In greater detail, clean water is discharged from the various stages and passages and sent to tank 26 while the remaining water is increasingly loaded with PVA.
In particolare, la seconda stazione di pompaggio 33 è prevista per svolgere un’azione di ricircolo e pressurizzazione del liquido in modo da favorire un’alta velocità tangenziale del liquido in modo similare a quanto avviene con la stazione di pompaggio 30. In particular, the second pumping station 33 is provided to carry out a recirculation and pressurization action of the liquid in order to favor a high tangential speed of the liquid in a similar way to what happens with the pumping station 30.
In aggiunta a quanto sinora illustrato e come già in precedenza accennato, l’impianto presenta la terza stazione 4 che comprende una sezione di gelificazione del PVA che è costituita da un dispositivo di controllo pH 40 costituito da una o più pompe dosatrici e da un serbatoio per acido in materiale plastico . In addition to what has been illustrated so far and as already mentioned above, the plant has the third station 4 which includes a PVA gelation section which consists of a pH 40 control device consisting of one or more dosing pumps and a tank for acid in plastic material.
La regolazione del PH nel concentrato ottenuto dopo i passaggi nella stazione di ultrafiltrazione avviene mediante una pompa dedicata la quale è del tipo ad azione proporzionale e provvede a regolare il pH mediante dosaggio di acido solforico per portare allo stato neutro il concentrato. The adjustment of the PH in the concentrate obtained after the passages in the ultrafiltration station takes place by means of a dedicated pump which is of the proportional action type and adjusts the pH by dosing sulfuric acid to bring the concentrate to the neutral state.
Inoltre, la sezione di gelificazione comprende un serbatoio di raccolta 41 del concentrato in calcestruzzo con protezione plastica o epossidica oppure in vetroresina o materiale plastico, o acciaio inossidabile, una stazione di pompaggio 42 per l’alimentazione ad un dispositivo di gelificazione 43 che comprende cilindri gelificatori in cui il PVA si raffredda e passa dallo stato liquido allo stato solido. Furthermore, the gelling section comprises a collecting tank 41 of the concentrate made of concrete with plastic or epoxy protection or of fiberglass or plastic material, or stainless steel, a pumping station 42 for feeding to a gelling device 43 which comprises cylinders gelifiers in which the PVA cools and passes from the liquid state to the solid state.
In accordo con la presente invenzione, l’impianto comprende una quarta stazione che è una sezione di lavaggio membrane la quale è costituita da un serbatoio di lavaggio che altri non è che il serbatoio 26 in materiale plastico o acciaio inossidabile previsto per il lavaggio delle membrane in cui si utilizzano delle pompe dedicate o le pompe di alimentazione delle rispettive sezioni. In accordance with the present invention, the plant comprises a fourth station which is a membrane washing section which is constituted by a washing tank which is none other than the tank 26 in plastic or stainless steel material provided for washing the membranes. in which dedicated pumps or the feed pumps of the respective sections are used.
Maggiormente in dettaglio, il lavaggio delle membrane avviene mediante sostanze chimiche opportunamente diluite nell’apposito serbatoio e flussate secondo una procedura particolare attraverso le membrane per ottenere una completa pulizia con l’eliminazione per rimozione delle sostanze su di esse depositate. In greater detail, the washing of the membranes takes place using chemicals suitably diluted in the appropriate tank and fluxed according to a particular procedure through the membranes to obtain a complete cleaning with the elimination by removal of the substances deposited on them.
Inoltre, l’impianto 1 è dotato di una serie di strumenti quali misuratori di portata del permeato e del concentrato, in opzione anche dell’alimentazione posti sulle linee sia nella prima stazione che nella seconda, misuratori di pressione in ingresso ed uscita delle mem brane, misuratori di temperatura in ogni serbatoio ed un misuratore di pH del concentrato. Furthermore, plant 1 is equipped with a series of instruments such as permeate and concentrate flow meters, as an option also for the power supply placed on the lines in both the first and second stations, pressure gauges at the inlet and outlet of the membranes. , temperature meters in each tank and a concentrate pH meter.
Un’ulteriore caratteristica dell’impianto secondo la presente invenzione è quella di presentare un particolare sistema che permette il completo svuotamento dell’impianto in caso di improvvisa mancanza di energia elettrica per evitare che il PVA raffreddandosi vada ad ostruire gli elementi a membrana ceramica e le stazioni di pompaggio ed i sistemi di filtrazione in generale. A further characteristic of the plant according to the present invention is that of presenting a particular system that allows the complete emptying of the plant in the event of a sudden power failure to prevent the PVA from cooling down to obstruct the ceramic membrane elements and the pumping stations and filtration systems in general.
Secondo la presente invenzione, l’impianto 1 è deputato alla separazione dal l’acqua del PVA presente nei bagni di lavaggio del filo così da recuperare acqua pulita ed energia e recuperare il PVA per altri utilizzi in svariati altri processi produttivi, come, ad esempio, la produzione di carta, la produzione di asfalto, ecc. e/o per altri scopi . Inoltre, l’impianto permette di non sovraccaricare e mettere in crisi gli impianti di depurazione degli scarichi dato che viene inviato all’impianto di depurazione centralizzato un refluo considerevolmente meno carico di sostanze altamente inquinanti . According to the present invention, the plant 1 is responsible for separating the PVA present in the wire washing baths from the water so as to recover clean water and energy and recover the PVA for other uses in various other production processes, such as, for example , paper production, asphalt production, etc. and / or for other purposes. In addition, the system makes it possible not to overload and undermine the sewage treatment plants since a considerably less heavy waste of highly polluting substances is sent to the centralized purification plant.
L’impianto ed il processo realizzato con l’impianto secondo la presente invenzione permettono di contenere i costi dell’impianto di depurazione centralizzato ma, soprattutto, di ridurre i costi di esercizio oltre ad un altro considerevole risparmio sul consumo di acqua da impiegare nei vari processi di lavorazione. The plant and the process carried out with the plant according to the present invention allow to contain the costs of the centralized purification plant but, above all, to reduce the operating costs as well as another considerable saving on the consumption of water to be used in the various working process.
L’impianto secondo la presente invenzione permette di eseguire il seguente processo di recupero delle molecole di PVA dai bagni di lavaggio del filo come schematicamente mostrato in figura 1. The plant according to the present invention allows to perform the following recovery process of the PVA molecules from the thread washing baths as schematically shown in figure 1.
Il processo di recupero del PVA comprende le seguenti fasi operative: The PVA recovery process includes the following operational steps:
- passaggio del liquido attraverso una serie di griglie 20 per eseguire una prima fase di filtrazione , - passage of the liquid through a series of grids 20 to carry out a first stage of filtration,
- rimozione del materiale raccolto dalle gri glie che viene smaltito nei rifiuti , - removal of the material collected by the claws which is disposed of in the waste,
- raccolta del liquido del bagno di lavaggio nel serbatoio 21, - movimentazione del liquido mediante la prima stazione di pompaggio 30, - collection of the liquid of the washing bath in the tank 21, - handling of the liquid by means of the first pumping station 30,
- passaggio del liquido in un primo gruppo di filtrazione 31 del tipo a microfiltrazione 31 per rimuovere le eventuali fibre ed altri eventuali solidi sospesi presenti nel liquido con un’azione di filtrazione più precisa rispetto alle griglie , - passage of the liquid in a first filtration group 31 of the microfiltration type 31 to remove any fibers and any other suspended solids present in the liquid with a more precise filtration action than the grids,
- passaggio del liquido nei moduli di ultrafiltrazione 32 che permettono la separazione delle molecole di PVA, - passage of the liquid in the ultrafiltration modules 32 which allow the separation of the PVA molecules,
- ricircolazione del liquido concentrato mediante una seconda stazione di pompaggio 33 attraverso le membrane ceramiche ad una portata 10 - 12 volte superiore a quella di alimentazione con lo scopo di mantenere un’elevata velocità ottenendo una costante pulizia della superficie filtrante , - recirculation of the concentrated liquid by means of a second pumping station 33 through the ceramic membranes at a flow rate 10 - 12 times higher than the supply one with the aim of maintaining a high speed obtaining a constant cleaning of the filtering surface,
- invio del permeato (acqua pura) ad alta temperatura ad un serbatoio di stoccaggio 26 coibentato per evitare dispersione di calore. - sending the permeate (pure water) at high temperature to an insulated storage tank 26 to avoid heat dispersion.
In particolare, la portata del permeato è garantita , gestita e regolata dalla contropressione generata dalla pompa 30 e da una valvola installata sulla linea di ricircolo del concentrato. In particular, the flow rate of the permeate is guaranteed, managed and regulated by the back pressure generated by the pump 30 and by a valve installed on the concentrate recirculation line.
Una parte del permeato (acqua pura) è spillato in continuo ed inviato al serbatoio 26 mentre il concentrato prosegue nel gruppo di ultrafiltrazione. A part of the permeate (pure water) is continuously tapped and sent to the tank 26 while the concentrate continues in the ultrafiltration group.
Secondo la presente invenzione , il processo di separazione e recupero prosegue con le seguenti fasi: According to the present invention, the separation and recovery process continues with the following steps:
- regolazione del PH del liquido mediante dosaggio di acido solforico, - regulation of the pH of the liquid by dosing of sulfuric acid,
- invio del concentrato in un serbatoio di stoccaggio 41, - sending the concentrate to a storage tank 41,
- pompaggio del concentrato verso un sistema di raffreddamento e gelificazione del concentrato in cui il PVA passa dallo stato liquido allo stato di gel mediante una riduzione di temperatura - pumping of the concentrate towards a cooling and gelling system of the concentrate in which the PVA passes from the liquid state to the gel state by means of a reduction in temperature
- recupero e riutilizzo del PVA. - recovery and reuse of PVA.
Dopo quanto descritto in senso prevalentemente strutturale, il funzionamento del trovato in oggetto risulta il seguente. After what has been described in a predominantly structural sense, the operation of the present invention is as follows.
Quando sono terminate le operazioni di lavaggio dei fili per tessuti e viene eseguito lo scarico del bagno, esso deve essere trattato per eliminare e recuperare il PVA in esso contenuto così da poter riutilizzare l’acqua in fasi successive ed il PVA in altri processi industriali . When the washing operations of the fabric threads are finished and the bath is drained, it must be treated to eliminate and recover the PVA contained in it so that the water can be reused in subsequent stages and the PVA in other industrial processes.
Una volta eseguite le fasi in precedenza descritte si ottiene acqua purificata ad alta temperatura che viene riutilizzata nei processi successivi di lavorazione ed una quantità di concentrato composto da un gel di PVA che viene stoccato per essere poi successivamente utilizzato in altri settori come, ad esempio, la produzione della carta, la produzione di asfalto, ecc. Once the steps described above have been carried out, purified water at high temperature is obtained which is reused in subsequent processing processes and a quantity of concentrate composed of a PVA gel which is stored to be subsequently used in other sectors such as, for example, paper production, asphalt production, etc.
In particolare, dopo le fasi del processo in oggetto viene inviato all’impianto centralizzato di depurazione un refluo considerevolmente meno carico di sostanze inquinanti . In particular, after the phases of the process in question, a considerably less polluting wastewater is sent to the centralized purification plant.
Il presente trovato raggiunge così gli scopi proposti. The present invention thus achieves the proposed aims.
L’impianto per la separazione ed il recupero del PVA nel processo di sbianca del filo in oggetto permette un recupero di oltre il 90% di acqua perfettamente priva di PVA, decolorata e con basso contenuto salino ed ancora ad alta temperatura (70-80°C) che può essere riutilizzata nel processo produttivo. The plant for the separation and recovery of the PVA in the bleaching process of the yarn in question allows a recovery of over 90% of water perfectly PVA-free, discolored and with low saline content and still at high temperature (70-80 ° C) which can be reused in the production process.
In aggiunta, l’impianto offre la possibilità di inviare all’impianto di depurazione centralizzato un refluo considerevolmente meno carico di sostanze inquinanti, con minori costi di impianto e di esercizio . In addition, the plant offers the possibility of sending a considerably less polluting waste to the centralized purification plant, with lower plant and operating costs.
Inoltre, l’impianto secondo la presente invenzione è in grado di permettere di poter recuperare , a valle dell’impianto di depurazione centralizzato, una maggiore quantità d’acqua a costi inferiori . Furthermore, the plant according to the present invention is able to allow to recover, downstream of the centralized purification plant, a greater amount of water at lower costs.
Vantaggiosamente, l’impianto ed il processo permettono di separare e recuperare il Poli Vinil Alcool sotto forma di gel a monte degli impianti di trattamento che non era possibile in precedenza. In aggiunta, il fattore di recupero complessivo di PVA è compreso tra 90 - 100% e quanto recuperato è riutilizzabile in svariati processi produttivi in altri settori. Advantageously, the plant and the process allow to separate and recover the Poly Vinyl Alcohol in the form of a gel upstream of the treatment plants that was not possible previously. In addition, the overall recovery factor of PVA is between 90 - 100% and what is recovered is reusable in various production processes in other sectors.
Infatti, date le caratteristiche peculiari delle membrane semipermeabili impiegate nella micro-filtrazione e ultra-filtrazione, si ottiene un refluo residuo con altissima concentrazione di PVA che non può essere scaricato negli impianti di depurazione o smaltito ma viene recuperato ed addirittura venduto a costi sostenibili . In fact, given the peculiar characteristics of the semipermeable membranes used in micro-filtration and ultra-filtration, a residual wastewater with a very high concentration of PVA is obtained which cannot be discharged into purification plants or disposed of but is recovered and even sold at sustainable costs.
Un altro vantaggio dell’impianto deriva dal fatto che l’impianto in oggetto permette di operare ad alta temperatura per cui si evita il rischio di gelificazione del PVA che occluderebbe ogni tipo di membrana rendendola inutilizzabile e separare le molecole di PVA a caldo rendendole disponibili in uno stato concentrato e poi ottenere un prodotto solido in grado di essere riutilizzato sia nel settore tessile che in altri processi industriali. Another advantage of the plant derives from the fact that the plant in question allows to operate at a high temperature so that the risk of PVA gelation is avoided, which would occlude any type of membrane making it unusable and separate the PVA molecules in the heat making them available in a concentrated state and then obtain a solid product capable of being reused both in the textile sector and in other industrial processes.
Vantaggiosamente, l’impianto ed il processo in oggetto permettono di evitare i problemi agli impianti di trattamento degli scarichi delle acque reflue che si avevano in precedenza in cui quando veniva scaricato il PVA si notava immediatamente un repentino aumento di COD difficilmente gestibile che obbligava gli operatori a chiudere gli impianti per bonificarli. Advantageously, the plant and the process in question allow to avoid the problems of the waste water treatment plants that previously existed in which when the PVA was discharged, a sudden increase in COD, difficult to manage, was immediately noticed, which forced the operators to close the plants to reclaim them.
In aggiunta, l’impianto ed il processo consentono un maggiore recupero e riciclo delle acque per utilizzi di processo e a costi inferiori . In addition, the plant and the process allow for greater recovery and recycling of water for process uses and at lower costs.
Un ulteriore vantaggio dell’impianto è che permette di rispondere ad una crescente esigenza ovvero la richiesta sempre maggiore di recupero di sostanze mediante processi efficienti e affidabili. Inoltre, l’impianto permette nel corso del tempo un risparmio sui costi di gestione del processo di sbianca in quanto il recupero del PVA dai reflui che aveva dei costi esorbitanti è drasticamente ridotto. A further advantage of the system is that it allows it to respond to a growing need or the ever-increasing demand for the recovery of substances through efficient and reliable processes. In addition, the plant allows, over time, to save on the management costs of the bleaching process as the recovery of PVA from wastewater which had exorbitant costs is drastically reduced.
In particolare, il processo rende molto più semplice il sistema di gestione degli scarichi negli impianti tessili . In particular, the process makes the waste management system in textile plants much simpler.
L’impianto ed il processo in oggetto portano ad ottenere un r isparmio energetico ed un risparmio sia nei costi di impianto che di esercizio. Non ultimo vantaggio della presente invenzione è che risulta di notevole facilità d’impiego, di semplice realizzazione e buona funzionalità. The plant and the process in question lead to energy savings and savings in both plant and operating costs. Not the least advantage of the present invention is that it is remarkably easy to use, simple to make and good functionality.
Naturalmente, alla presente invenzione possono essere apportate numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nell’ambito del concetto inventivo che la caratterizza. Of course, numerous modifications and variations can be made to the present invention, all falling within the scope of the inventive concept that characterizes it.
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2014
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- 2014-04-15 WO PCT/IT2014/000110 patent/WO2014170924A1/en active Application Filing
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
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