PL195205B1 - Sposób obróbki osadów ściekowych - Google Patents

Abstract

Sposób obróbki osadów ściekowych zawierających substancje organiczne, podsuszonych do stanu powietrzno suchego z dodatkiem materiału węglowego i wody do zwilżania, znamienny tym, że podsuszone i uśrednione osady ściekowe miesza się korzystnie w stosunku wagowym 1:1 z odpadowym materiałem węglowym z kopalni węgla kamiennego, korzystnie uśrednionym odpadowym mułem węglowym podsuszonym do stanu powietrzno suchego, po czym uzyskaną mieszankę zwilża się wodą zarobową w ilości do 25% wagowych w stosunku do masy suchej mieszanki aż do uzyskania plastycznej konsystencji, uzyskaną masę sezonuje się a następnie poddaje granulacji.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób obróbki osadów ściekowych w celu ich praktycznego wykorzystania.

Dotychczas osady ściekowe suszy się do stanu powietrzno suchego, a następnie spala w specjalnej instalacji, wyposażonej w szereg urządzeń, służących do oczyszczania gazów odlotowych, z pomieszczeń magazynowania i załadunku osadów, odpylania spalin na sucho, wielostopniowego mokrego usuwania pyłów ze spalin, adsorpcji na węglu aktywnym, redukcji tlenków azotu, oczyszczania ścieków popłuczkowych. Instalacja ta pozwala na usunięcie niedogodności związanych ze spalaniem osadów w tradycyjnych paleniskach, zwłaszcza niebezpiecznego pylenia, zanieczyszczającego atmosferę, budowa jednak takiej instalacji wymaga ogromnych nakładów.

Znany jest z książki F. Meinck,a, H. Stooff,a i H. Kohlschutter,a pt. „Ścieki przemysłowe”, Arkady, Warszawa 1975 r. str. 239 sposób spalania osadów ściekowych uprzednio odwodnionych do poniżej 65% wagowych przy jednoczesnej wysokiej zawartości substancji organicznych. Dodanie do osadów węgla lub torfu daje możliwość ich spalania w normalnych paleniskach. Tak unieszkodliwia się szybko odwodniony i formowany w brykiety osad pochodzący z podejrzanych o zakażenie wąglikiem ścieków garbarskich,

Z książki H. Błasińskiego i B. Młodzińskiego pt. „Aparatura przemysłu chemicznego” WNT, W-wa 1976 r. str. 245 znany jest sposób granulowania materiałów sypkich w którym w procesie aglomeryzacji cząstek małych w cząstki większe do materiału dodaje się ciecze odgrywające rolę środka wiążącego a więc ciecze o dużej lepkości lub ciecze o małej lepkości jak wodę.

Zgodnie z wynalazkiem sposób obróbki osadów ściekowych, zawierających substancje organiczne, podsuszonych do stanu powietrzno suchego z dodatkiem materiału węglowego i wody do nawilżania polega na tym, że podsuszone i uśrednione osady ściekowe miesza się korzystnie w stosunku wagowym 1:1 z odpadowym materiałem węglowym z kopalni węgla kamiennego, korzystnie uśrednionym odpadowym mułem węglowym podsuszonym do stanu powietrzno suchego, po czym uzyskaną mieszankę zwilża się wodą zarobową w ilości do 25% wagowych w stosunku do masy suchej mieszanki aż do uzyskania plastycznej konsystencji, uzyskaną masę sezonuje się a następnie poddaje granulacji.

Zawartość w osadach ściekowych i mułach węglowych ich naturalnych komponentów organicznych, iłowców i związków wapnia daje możliwość granulacji bez potrzeby stosowania lepiszcza. Granulat wytworzony sposobem według wynalazku stanowi produkt, nie różniący się pod względem zawartości siarki i wartości opałowej od dobrej jakości węgli brunatnych. W związku z tym może on zastępować częściowo lub całkowicie paliwo tradycyjne w piecach lub kotłach energetycznych, przy czym może być poddawany utylizacji termicznej bez potrzeby stosowania specjalnych technik zabezpieczających środowisko przed produktami spalania. Wysoka wartość opałowa, charakteryzująca muły węglowe, stwarza też możliwość spalania granulatu w warunkach autotermicznych, a wysoka zawartość substancji popiołowej daje możliwość uzyskania popiołów i żużli, w których substancje szkodliwe, głównie metale ciężkie, występują na poziomie dopuszczalnych stężeń. W wyniku badań stwierdzono, że granulat może też stanowić komponent wsadu do produkcji cementu. Granulat może być wykonany w dowolnych rozmiarach, w zależności od przeznaczenia.

Przedmiot wynalazku zostanie bliżej omówiony w przykładzie wykonania.

Osady ściekowe stanowiące fazę stałą mineralno-organiczną, zawierające od 52-58% wagowych węgla 7,5-8,5% wagowych wodoru w postaci związków palnych, 29-31,5% wagowych tlenu, 4,5-8,5% wagowych azotu oraz 1,0-1,5% wagowych siarki suszy się do stanu powietrzno suchego. Podstawowymi składnikami nieorganicznymi w suchej substancji osadu ściekowego są: SiO2, CaO, AhO3, P2O₅ i Fe2O3. Muł węglowy stanowi drobną frakcję o uziarnieniu do 1 mm uzyskaną w czasie wzbogacania surowego węgla kamiennego. Odpadowy muł węglowy stanowi drobniejszą frakcję do 0,1 mm i zawiera około 30% wagowych węgla, 50-60% wagowych substancji mineralnej tworzącej popiół oraz 0,5-0,9% wagowych siarki i 7% wagowych wilgoci. Skład mineralny odpadowego mułu węglowego zawiera licząc wagowo głównie 32% kaolinitu o wzorze: AhO3 · SiO2 · 2H2O oraz 31% węgla jako substancji organicznej i 8% hydrargilitu o wzorze AhO3, 6% gipsu o wzorze CaSO₄ · 2H2O, 6% epsonitu o wzorze MgSO₄ · 7H2O, 5% alofanu o wzorze AhO3 · 4SiO2 · 2H2O, 4% ankerytu i syderytu o wzorze Ca(Mg, Fe)(CO3)2 · FeCO3, 3% trona o wzorze Na3H(CO3)2, 2% tenardytu o wzorze Na2SO₄ oraz skalenie, kwarc i inne krzemiany, polihalit i zeolity. Odpadowy mułwęglowy suszy się do stanu powietrzno suchego.

PL 195 205 B1

Osady ściekowe z oczyszczalni uśrednia się, a następnie jednakowe wagowo próbki osadu ściekowego i odpadowego mułu węglowego miesza się na sucho za pomocą mieszadła ręcznego.

Uzyskaną mieszaninę zawierającą około 5% wilgoci, zwilża się wodą zarobową w ilości 25% wagowych to jest 200 ml wody na 1 kg powietrzno suchej mieszanki. Zwilżoną mieszankę o zawartości około 24% wagowych wilgoci, umieszcza się w warunkach pokojowych na nienasiąkliwym, wodoszczelnym podłożu, przykrywając folią i pozostawiając na 24 godziny w celu ujednorodnienia zawartości wilgoci w całej masie. Po sezonowaniu pod folią mieszankę poddaje się granulacji w prasie trybowej, stosowanej do produkcji granulowanych węgli aktywnych. Otrzymany produkt ma postać cylindrycznych granul o średnicy około 8 mm. Uzyskane granule poddaje się suszeniu w temperaturze pokojowej w cienkiej warstwie na metalowych tacach doprowadzając je do stanu powietrzno suchego.

Wytworzony granulat osadowo-mułowy zawiera od 30-35% wagowych substancji organicznych oraz w ilości do 70% wagowych substancji mineralnej, głównie w postaci iłowców jak kaolinitu oraz związków wapnia. Granulat ten może być kierowany do spalania jako paliwo w piecach lub kotłach energetycznych oraz w zależności od składu substancji mineralnej a zwłaszcza zawartości CaCO3 jako komponent wsadowy do produkcji cementu.

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   Sposób obróbki osadów ściekowych zawierających substancje organiczne, podsuszonych do stanu powietrzno suchego z dodatkiem materiału węglowego i wody do zwilżania, znamienny tym, że podsuszone i uśrednione osady ściekowe miesza się korzystnie w stosunku wagowym 1:1 z odpadowym materiałem węglowym z kopalni węgla kamiennego, korzystnie uśrednionym odpadowym mułem węglowym podsuszonym do stanu powietrzno suchego, po czym uzyskaną mieszankę zwilża się wodą zarobową w ilości do 25% wagowych w stosunku do masy suchej mieszanki aż do uzyskania plastycznej konsystencji, uzyskaną masę sezonuje się a następnie poddaje granulacji.