NL193056C - Werkwijze en inrichting voor het scheiden en (bio)chemisch behandelen van vaste stoffen. - Google Patents

Description

Ί 193056

Werkwijze en inrichting voor het scheiden en (bio)chemisch behandelen van vaste stoffen

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het scheiden van vaste stoffen in ten minste twee fracties naar deeltjesgrootte en gewicht uit een mengsel, omvattende het toevoeren van dat 5 mengsel aan een met vloeistof gevulde houder, teneinde bij het doorleiden van een vloeistof een suspensie met verticale concentratiegradiënt van die vaste stoffen daarin te vormen, het door die vloeistof vanaf de bodem doorleiden van een vloeistof en een gas, en het nabij de bovenzijde van die houder aftappen van de eerste lichtste van die fracties.

Een dergelijke werkwijze is bekend uit het Franse octrooischrift 498.678. Daarin wordt de winning van 10 kleideeltjes uit een zand-kleimengsel beschreven. Daartoe wordt dit mengsel aangebracht in een grind-massa onderworpen aan een gas/vloeistofstroming en deze mechanische belasting maakt de lichtere kleideeltjes of eerste fractie vrij, zodat deze nabij de bovenzijde van het vat afgetapt kunnen worden. Dit proces is verhoudingsgewijs kortdurend en wordt ladingsgewijs uitgevoerd.

Hoewel een dergelijke werkwijze geschikt is voor het hierboven beschreven doel is het daarmee niet 15 mogelijk verontreinigde grond, erts en dergelijke aan daarvoor specifieke intensieve langdurige behandelingen te onderwerpen.

Het doel van de onderhavige uitvinding is in een dergelijke werkwijze te voorzien waarmee een dergelijke behandeling wel mogelijk is. dit doel wordt bij een hierboven beschreven werkwijze verwezenlijkt doordat het gas door mondstukken zodanig ingebracht wordt aan de onderzijde van het vat, dat een turbulente 20 beweging van de suspensie met vorming van een wervelbed ontstaat, dat in die suspensie een (bio)chemi-sche reactie uitgevoerd wordt, en dat uit het wervelbed na een bepaalde verblijftijd een tweede zwaardere fractie wordt afgetapt, welke verblijftijd voor de tweede fractie korter is dan de verblijftijd voor die eerste fractie.

Met de thans voorgestelde werkwijze is het mogelijk de verblijftijd van de zich in het wervelbed bevind-25 ende zwaardere fractie afzonderlijk in te stellen van de verblijftijd van het zich in de suspensie bevindende fractie, welke fractie aan een (bio)chemische reactie onderworpen wordt. Een dergelijke biochemische reactie kan het reinigen van verontreinigde grond omvatten.

Opgemerkt wordt dat uit de Nederlandse octrooiaanvrage 8200155 een werkwijze voor het reinigen van chemisch vervuilde zand houdende grond bekend is. Daartoe wordt het betreffende materiaal op een zeef in 30 een bak geplaatst en vervolgens wordt een zodanige hoeveelheid water toegevoerd, dat het watemiveau tot boven de zeef en de daarop aangebrachte verontreinigde grond aangebracht wordt. Een en ander wordt zodanig uitgevoerd dat turbulentie vermeden wordt. Eventueel kan gas worden toegevoerd om de grond-deeltjes in beweging te brengen en kan fluïdisatie ontstaan. Daardoor vindt automatische scheiding tussen zand- en kleideeltjes plaats. Door vervolgens het watemiveau te laten dalen werkt het zand als zeef voor de 35 klei en ontstaan bij het verwijderen van het water een afzonderlijke klei- en zandlaag, hierbij is geen sprake van een langdurige chemische reactie.

Uit het Amerikaans octrooischrift 4.705.623 is een werkwijze voor het scheiden van deeltjesvormige vaste materialen uit een mengsel bekend. Daartoe is de onderzijde van een vat van een zeefbodem voorzien. Aan de onderzijde van het vat wordt uitsluitend een vloeistof ingebracht die, gezien het grote oppervlak van het 40 vat, een laminaire stroming zal geven. Evenals de werkwijze beschreven in de hierboven beschreven Nederlandse octrooiaanvrage 8200155 betreft het hier een mechanische scheiding waarin geen sprake is van langere verblijftijd en chemische reactie. Hetzelfde geldt voor het Britse octrooiaanvrage 2.026.350 waaruit een werkwijze bekend is voor het scheiden van delen van vermalen accumulators. Daartoe wordt in een vat voorzien met een vernauwing waaraan een mengsel van gas en vloeistof vanaf de onderzijde 45 toegevoerd wordt. Langs een bal wordt een turbulente stroming opgewekt. Hierbij zal een wervelbed ontstaan terwijl een chemische reactie niet beoogd wordt.

De essentie van de uitvinding is vierledig: - het energieverbruik van deze gasgesuspendeerde systemen omlaag te brengen door het bijvoegen van een vloeistofinjectie onderin de reactor (twee-fasen injectie); 50 - de suspensie-dichtheden in het systeem te vergroten juist door het gebruik van de twee-fasen injectie, een hoge concentratie aan zware fractie ondervindt immers onderin een sterk effect van de vloeistofinjectie; - de zware fractie te kunnen aftappen uit het, door bijvoeging van de vloeistofjet, ontstane wervelbed onderin de reactor, zonder de suspensie van andere deeltjes te hinderen of het verdere suspenderings-proces te hoeven onderbreken, waardoor verschillende (instelbare) verblijftijden in de reactor mogelijk zijn 55 voor de fractie in het wervelbed en de lichte fractie in het suspensiedeel; - het vergroten van de stabiliteit van het suspenderingsproces door het bijvoegen van de vloeistofjet.

Bij deze uitvoering blijkt het energiegebruik betreffende het gas eveneens relatief gering te zijn, tenwij] de behoefte aan vloeistof eveneens gering is.

Volgens een van voordeel zijnde uitvoering van de uitvinding wordt de vloeistof, die door het vat geleid wordt, gewonnen uit vloeistof die uit het vat afkomstig is bij het aftappen. Immers omdat de hierboven beschreven werkwijze in het algemeen langer zal duren dan de werkwijzen volgens de stand der techniek 5 zal het gebruik van steeds nieuwe vloeistof deze werkwijze ondoelmatig kunnen maken. Door uit het vat afgetapte vloeistof terug te voeren kan dit nadeel vermeden worden.

Volgens een verdere van voordeel zijnde uitvoering worden vloeistof en gas samen in het vat ingebracht.

Alnaargelang de gewenste scheidingsgraad kan men de toevoer van gas en vloeistof regelen en op elkaar afstemmen. De hierboven beschreven werkwijze kan herhaald toegepast worden in verscheidene 10 vaten achter elkaar in serie geplaatst.

De uitvinding heeft eveneens betrekking op een inrichting voor het uitvoeren van de werkwijze volgens een van de voorgaande conclusies, omvattende een vat voor het daarin ontvangen van het in fracties te scheiden mengsel vaste stoffen, nabij de bodem voorzien van een gastoevoer en een vloeistoftoevoer en in het bovendeel voorzien van ten minste een aftappunt, zoals ook bekend uit het Franse octrooischrift 15 498.678.

Volgens de uitvinding wordt deze richting gekenmerkt doordat het vat twee tegenoverliggende wanden heeft, die naar de bodem toelopend zijn uitgevoerd en het vat in het benedendeel voorzien is van ten minste een aftappunt en dat de gastoevoer mondstukken omvat.

Op deze wijze kan in onderling verschillende verblijftijden van het zich in het wervelbed bevindende 20 materiaal en het zich in de suspensie erboven bevindende materiaal voorzien worden.

Hieronder zal de uitvinding nader verduidelijkt worden aan de hand van een in de tekening afgebeeld uitvoeringsvoorbeeld.

Daarbij tonen: 25 figuur 1 schematisch gedeeltelijk opengewerkt een aanzicht van een inrichting volgens de uitvinding bevattende installatie.

figuur 2 een detail van de inrichting van figuur 1 op grotere schaal, en figuur 3 een detail van figuur 2 op grotere schaal in doorsnede waarin inspuitorganen voor lucht en vloeistof afgebeeld zijn.

30 in figuur 1 is een inrichting 1 voor het reinigen van verontreinigde grond afgebeeld. Deze omvat een reactievat 2 waarin de te verontreinigen grond op niet nader afgebeelde wijze ingebracht wordt. Dit reactievat 2 wordt gevuld met een vloeistof zoals water. Aan de onderzijde van het vat bevinden zich injectiemiddelen 3. Daarop zijn een luchtleiding 4 alsmede een vloeistofleiding 5 aangesloten. Compressor 6 35 dient voor het voorzien in luchttoevoer. Vloeistofleiding 5 wordt via vloeistofleiding 7 van vloeistof voorzien, welke vloeistofleiding 7 via bezinkbak 8 uit het reactievat afkomstige vloeistof ontvangt via leidingen 9 en 10 en pomp 11. In het reactievat zijn verscheidene aftapopeningen aanwezig aangegeven met 12,13 en 14, waarbij met 14 een reeks openingen aangegeven is. In figuur 2 en 3 zijn de injectiemiddelen 3 duidelijker weergegeven. Deze omvatten een in een kast stekende luchtinlaatstomp 15 aangesloten op leiding 4. Aan 40 de andere zijde heeft de kast een vloeistofinlaatpoort 16 aangesloten op vloeistofleiding 5. Zoals uit figuur 3 blijkt zijn boven- op luchtinlaatstomp 15 van boven open inspuitbuizen 17 aangebracht. Bij de doorvoer van inspuitbuizen 17 door wand 18 zijn eveneens mondstukken 19 aanwezig voor het in het reactievat voeren van uit vloeistofinlaat 16 afkomstige vloeistof. Aan de onderzijde van injectiekast kunnen afsluiters 20 aanwezig zijn voor het aftappen van zich in de vloeistofkamer 21 van de kast opeenhopend vast materiaal. 45 De hierboven beschreven inrichting werkt als volgt. Na het inbrengen van vloeistof en de te scheiden vast stof in reactievat 1 worden via de injectiemiddelen 3 luchtstralen omgeven met vloeistof ingespoten. Daardoor ontstaat ter hoogte van aftapopeningen 14 een wervelbed terwijl ter hoogte van aftapopeningen 12, 13 een suspensie van de vaste stoffen ontstaat. In het wervelbed bevindt zich de zware fractie van de vaste stoffen die uit de suspensie bij 12, 13 gezakt is. Bij het reinigen van verontreinigde grond worden 50 micro-organismen toegepast voor het langs biochemische weg omzetten van de verontreinigingen.

Gebleken is dat dit omzetten in de inrichting weinig energie vergt doordat de benodigde hoeveelheid klein is. Verondersteld wordt dat dit veroorzaakt wordt door het feit dat de ingebrachte lucht niet belemmerd wordt door het zich bij de bodem van het reactievat bevindende vaste materiaal omdat het zich in wervelbed-toestand bevindt. Deze wervelbedtoestand wordt verkregen door mede inspuiten van vloeistof.

55 Door de aftapopeningen 12, 13 kan materiaal uit de suspensie afgetapt worden. Door de aftapopening 14 kan materiaal uit het wervelbed afgetapt worden. Bij het zuiveren van grond zal de zich in het wervelbed bevindende fractie verhoudingsgewijs zuiver zijn, zodat deze fractie verhoudingsgewijs snel afgetapt kan

Claims (7)

1. Werkwijze voor het scheiden van vaste stoffen in ten minste twee fracties naar deeltjesgrootte en gewicht 20 uit een mengsel, omvattende het toevoeren van dat mengsel aan een met vloeistof gevulde houder, teneinde bij het doorleiden van een vloeistof een suspensie met verticale concentratiegradiënt van die vaste stoffen daarin te vormen, het door die vloeistof vanaf de bodem doorleiden van een vloeistof en een gas, en het nabij de bovenzijde van die houder aftappen van de eerste lichtste van die fracties, met het kenmerk, dat het gas door mondstukken zodanig ingebracht wordt aan de onderzijde van het vat, dat een turbulente 25 beweging van de suspensie met vorming van een wervelbed ontstaat, dat in die suspensie een (bio)chemt-sche reactie uitgevoerd wordt, en dat uit het wervelbed na een bepaalde verblijftijd een tweede zwaardere fractie wordt afgetapt, welke verblijftijd voor de tweede fractie korter is dan de verblijftijd voor die eerste fractie.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de door het vat geleide vloeistof uit het vat 30 onttrokken wordt.

3. Werkwijze volgens een van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat men het gas samen met die vloeistof in het vat brengt.

4. Werkwijze volgens een van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de te scheiden vaste stoffen verontreinigd materiaal omvatten.

5. Werkwijze volgens een van de conclusies 1-3, met het kenmerk, dat de te scheiden vaste stoffen microbieel uit te logen erts is.

6. Inrichting voor het uitvoeren van de werkwijze volgens een van de voorgaande conclusies, omvattende een vat (2) voor het daarin ontvangen van het in fracties te scheiden mengsel vaste stoffen, nabij de bodem voorzien van een gastoevoer en een vloeistoftoevoer en in het bovendeel voorzien van ten minste een 40 aftappunt (12, 13), met het kenmerk, dat het vat twee tegenoverliggende wanden heeft, die naar de bodem toelopend zijn uitgevoerd en het vat in het benedendeel voorzien is van ten minste een aftappunt en dat de gastoevoer mondstukken (19) omvat.

7. Inrichting volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat het ten minste ene aftappunt in het bovendeel van het vat verbonden is met een suspensiescheider, welke een afvoer voor schone vloeistof heeft, die 45 verbonden is met de vloeistoftoevoer nabij de bodem van het vat. Hierbij 3 bladen tekening