NO152648B - Fremgangsmaate for fjerning av metalliske urenheter fra kloakkslam - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører en fremgangsmåte for behandling av kloakkslam.

Vanlige behandlingsmetoder har den ulempe at de ikke muliggjør fjerning av metalliske urenheter. Svært mange metalliske urenheter er meget giftige, og dumping av slikt slam er derfor uakseptabelt av miljøvernhensyn. Det foreligger flere forslag med hensyn til utnyttelse av kloakkslam til dyrefor. Et problem som hittil har hindret kommersiell utnyttelse av slike forslag er at man ikke kan være sikker på ha fjernet alle metalliske urenheter fra kloakkslammet, slik at man har en sikkerhet for at det resulterende for har en akseptabel lav toksisitet.

Man har utprøvet forskjellige teknikker for fjerning av metalliske urenheter ved hjelp av elektrolyse, osmose, ionebytting eller solvent ekstraksjon, og selv om man har funnet at slike prosesser er anvendbare i større eller mindre grad så er det en ulempe at prosessene er avhengig av komplisert og kostbart utstyr.

Foreliggende oppfinnelse baserer seg på resultatet av omfatt-ende forskningsarbeider for å finne frem til mulige metoder for fjerning av metalliske urenheter fra kloakkslam, under utnyttelse av relativt enkelt og billig utstyr.

Ifølge foreliggende oppfinnelse er det således tilveiebragt

en fremgangsmåte for fjerning av metalliske' urenheter fra kloakkslam, hvor de metalliske urenheter løses ut ved surgjør-ing av slammet og deretter avvannes for å fjerne de utløste metaller, og det som kjennetegner oppfinnelsen er at surgjør-ingen foretas til en pH-verdi på 1,5 eller lavere i nærvær av et oksydasjonsmiddel, for å bringe de metalliske urenheter i løsning, tilsetting av et flokkuleringsmiddel og fjerning av en vesentlig del av den flytende komponent som inneholder de nå utløste metalliske urenheter, erstatting av den fjernede væske med en vandig væske som er fri for eller i hovedsaken er fri for metalliske urenheter, og fornyet fjerning av den flyt-

ende komponent ved hjelp av en mekanisk metode, for fjerning av ytterligere resterende metalliske urenheter.

Fra det tyske utlegningsskrift 19 35 229 er det kjent en fremgangsmåte hvor det benyttes en syre for å lette avvanningen av et slam. Det dreier seg imidlertid der om en metode hvor pH-verdien ligger på ca. 5. Man har således her ikke erkjent at det er vesentlig å holde seg på et nivå på 1,5 eller lavere for å sikre en fullstendig fjerning av de mer vanskelige metalliske urenheter i slammet. I det tyske utlegningsskrift 19 26 813 beskrives en avvanning av slam i nærvær av et oksydasjonsmiddel. Fra denne publikasjon er det imidlertid ikke kjent å foreta en surgjøring av slammet til en pH-verdi på 1,5 eller lavere.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere under henvisning til tegningen som viser et strømningsdiagram for prosessen.

Kloakkslammet kan være primærslam eller sekundærslam eller

en blanding av disse, men i alle tilfeller vil slammet vanligvis ha en faststoffkonsentrasjon på 2 vekt-%.

Slammet mates inn i en liten beholder 10 som er forsynt med et mekanisk røreverk 11. Innføringen skjer gjennom en ledning 12. Gjennom en ledning 13 tilføres en mineralsyre, fortrinnsvis saltsyre, slik at man får en pH-verdi omtrent i området 1-1,5. Et oksydasjonsmiddel, fortrinnsvis en oppløsning av hydrogen-peroksyd, tilføres beholderen 10 gjennom ledningen 14. Det be-handlede slam går til en holdetank 15 som er dimensjonert slik at slammet får en oppholdstid på 1-2 timer for derved å få en

maksimering av den mengde av metallurenheter som går i løsning.

Denne behandlingen sikrer at samtlige bly-, sink- og kadmium-urenheter går i løsning og at mer enn 50% og 70% av kopper- og nikkelurenheter også går i løsning.

Slammet går så gjennom ledningen 16 og doseres med et egnet f lokkule.ringsm.idde,l som, føres ,.inn/gjennom, Jedningen v.l 7 i • Dette skjer før fritt vann fjernes ved sedimentering eller drenering i on stasjon 2.8. ; :;■ ...• .

Et egnet flokkuleringsmiddel vil være et som kan .virke som flokkuleringsmiddel ved en pH-verdi på 1 og under oksydasjons-betingelser pg som ikke bevirker at metalli oner. ;i -løsningen adsorberes av . f aststof f-f asen .• Po lye lekt roi ytt- materialer, med betegnelsen CFR 744 og CFR 767 og fremstilt av Allied Colloids Ltd..har vist, seg.å-være særlig godt. egnet....... ; :.: : : i •.;

Sedimenteringen, sk jer, f ordelaktig i-et kar hvor. slammet; utsett-

es for.en.langsom rørevirkning.;Drenering-skjer;fortrinnsvis ved at slammet legges på et porøst belte...' " •'.

Slammet kan vanligvis f ortykkes-slik at: de.t -f år en .f aststof f - konsentras jon på , 6 . vekt-% . Det forrykkede slam samles opp . og føres, gjennom en , ledning .19. til neste., behandlingstrinn> mens væske, som, er f jernet-,går. ut ..gjennom.-ledningen ; 20 ..,-..< ...

Det fortykkede slam går til en tank 21 hvor slammet uttynnes med ..en vandig væske. som tilføres gjennom-: ledningen 22 og som i hovedsaken er., fri - for- metalliske, urenheter, slik at ;man .får et fortynnet slam. med, en. f aststof f konsentrasjon på .eksempelvis '2 vekt-%. Den vandige væske kan eksempelvis være et egnet .-kloakk-vann. ¥

Det fortynnede slam går ,gjennom en ledning -23 til :en .mekanisk ayvanningsmekanisme 24..........r.;- -...

Om så ønskes (kan det fprtynnede slam . doseres Ky-t,terliger.e med f lokkuleringsmiddel, av samme eller, ilignende;'.type -s.om det:<som brukes lengre foran i prosessen, og slikt flokkuleringsmiddel kan innføres gjennom ledningen 25.

Det kan benyttes forskjellige typer av mekaniske avvannings-mekanismer, men den båndpresse som er vist og beskrevet i i britisk patent nr. 1.519.234 har vist seg godt egnet.

Utpresset væske går ut gjennom ledningen.26 og slamkaken, som vanligvis vil ha en faststoffkonsentrasjon på 30 vekt-%, samles opp ved 27.

Væsken fra ledningene 20 og 26 kan blandes og behandles med kalk for utskillelse av metallene som hydroksydslam.

Slamkaken kan dumpes uten videre på åkerland eller kan pelle-tiseres og utsettes for termisk tørking for tilveiebringelse av et sluttprodukt med et fuktighetsinnhold på 12%, hvilket produkt kan blandes: med annet for for tilveiebringelse av et fullfor.

Den foran beskrevne prosess vil kunne fjerne ca. 98% av metallurenheter som går i løsning i det første prosesstrinn. I prak-sis og i forbindelse med vanlig kloakkslam vil dette gi et sluttprodukt med en toksisitet som ligger godt innenfor aner-kjente sikkerhetsnormer.

Man antar at under termiske tørketrinn vil cellulosematerialer i slammet hydrolyseres-av overskuddssyre og danne sukker, som bidrar til forets næringsverdi og samtidig nøytraliserer mater-ialet.

Oppfinnelsen er naturligvis ikke begrenset til det eksempel som er beskrevet ovenfor. Således kan eksempelvis slammet fortykkes etter fortynningen ved sedimentering eller drenering før den mekaniske avvanning. Behandlingen av slammet med syre i nærvær av et oksydasjonsmiddel kan skje ved kraftig lufting av slammet før syren tilsettes.

Claims (7)

1. Fremgangsmåte for fjerning av metalliske urenheter fra kloakkslam, hvor de metalliske urenheter løses ut ved surgjør-ing av slammet, og deretter avvannes for å fjerne de utløste metaller, karakterisert ved følgende trinn: surgjøring av slammet til en pH-verdi på 1,5 eller lavere i nærvær av et oksydasjonsmiddel, for å bringe de metalliske urenheter i løsning,tilsetting av et flokkuleringsmiddel og fjerning av en vesentlig del av den flytende komponent som inneholder de nå utløste metalliske urenheter, erstatting av den fjernede væske med en vandig væske som er fri for eller i hovedsaken er fri for metalliske urenheter, og fornyet fjerning av den flytende komponent ved hjelp av en mekanisk metode, for fjerning av ytterligere resterende metalliske urenheter.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at erstatningsvæsken fjernes ved hjelp av en drener-ingsprosess.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert v e d at erstatningsvæsken fjernes ved hjelp av en sedimenter-ingsprosess.

4. Fremgangsmåte ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at slammet som inneholder erstatningsvæsken ytterligere tilsettes et flokkuleringsmiddel før den andre fjerning av væske.

5. Fremgangsmåte ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at slammet surgjøres med saltsyre.

6. Fremgangsmåte ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at det som oksydasjonsmiddel benyttes en hydrogenperoksydløsning.

7. Fremgangsmåte ifølge et av de foregående krav, karakterisert,-: ve d ■ at det som oksydas jonsmiddel benyttes . luft-, og ved at-slammet luftes kraftig før syretilset-n i ngen.-. : 8.. Fremgangsmåte ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at Islammet som- inneholder erstatningsvæsken fortykkes ved sedimentering eller drenering før et mekanisk avvanningstrinn.