PL236819B1 - Sposób wytwarzania aglomeratu ze strużyn garbarskich - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania aglomeratu ze strużyn garbarskich.

Znane są sposoby przetwarzania odpadowych strużyn garbarskich w celu ponownego wykorzystania, zmniejszenia ich uciążliwości środowiskowej oraz zmiany ich właściwości fizycznych w wyniku zastosowanej technologii. Całkowita zawartość substancji organicznej w suchej masie strużyn garbarskich wynosi 85-90%, zaś stała pozostałość po spaleniu 7,8-8%. Strużyny garbarskie, są produktem odpadowym z przemysłu garbarskiego, powstałym po procesie właściwego garbowania, odpornym na degradację biologiczną. Możliwe kierunki przetwarzania, utylizacji oraz recyklingu odpadów garbarskich to produkcja skóry wtórnej, materiałów włóknistych, hydrolizatów białkowych, kompostowanie, rolnictwo (nawozy), obróbka termiczna i składowanie.

Strużyny garbarskie stosowane są w procesie wytwarzania skóry wtórnej. Produkcja skóry wtórnej oparta jest na właściwym rozdrobnieniu włókien kolagenowych zawartych w strużynach, doborze odpowiedniego środka wiążącego (żywice syntetyczne, lateksy butadienowo-styrenowe, lateksy akrylowe) w odniesieniu do rodzaju i ilości surowca włóknistego oraz na odpowiedniej technice natłuszczania w masie włóknistej. Skórę wtórną stosuje się w produkcji elementów obuwia (podpodeszwy, zakładki), do wytwarzania wyrobów kaletniczych, jako materiał tapicerski i w introligatorstwie (oprawy książek).

Z polskiego opisu patentowego PL 150021 znany jest ponadto sposób wytwarzania nawozu kompletnego z osadów i odpadów garbarskich, polegający na otrzymaniu nawozu częściowo zgranulowanego, kompletnego z osadów i odpadów garbarskich, nieposiadającego szkodliwych domieszek pochodzących od środków dezynfekujących i metali ciężkich wprowadzonych w procesie produkcyjnym, zwłaszcza chromu, mającego odczyn zróżnicowany w zależności od potrzeb. Nawóz ten zawiera 40-50% części objętościowych w postaci osadów ściekowych oraz odpadów garbarskich, nie więcej jak 10% popiołu węgla kamiennego, azot, wapno oraz składnik potasowy. W metodzie wytwarzania składniki miesza się w mieszalniku, aż do uzyskania granulatu nadającego się do wysiewu.

Strużyny charakteryzują się wieloma niekorzystnymi właściwościami fizycznymi m.in. bardzo małą gęstością nasypową. Zajmują dużą objętość, co utrudnia ich magazynowanie i transport. Posiadają nieregularne, kłaczkowate kształty, co powoduje ich zbijanie się w większe fragmenty i utrudnia wysypywanie z pojemników oraz ewentualne dozowanie i załadunek. Rozwiązaniem tych problemów byłoby nadanie strużynom regularnych, sferycznych kształtów i utworzenie w ten sposób sypkiego złoża. Efekt ten można uzyskać podczas bezciśnieniowej aglomeracji talerzowej.

Sposób aglomeracji strużyn garbarskich w drodze granulacji w granulatorze talerzowym o działaniu okresowym, z użyciem wodnego roztworu szkła wodnego do jego nawilżania podczas granulacji i wykorzystaniem gipsu, według wynalazku charakteryzuje się tym, że jako materiał sypki, stosuje się przesiane, odpadowe strużyny z chromowych i bezchromowych procesów garbarskich o wilgotności 50-65% i uziarnieniu do 10 mm oraz odpadowy gips drobnoziarnisty z procesu oczyszczania spalin o wilgotności 5-12% i uziarnieniu do 0,5 mm. Przy czym najpierw do granulatora wprowadza się strużyny w takiej ilości, aby stosunek objętości wprowadzonych strużyn do objętości talerza granulatora był równy 0,15-0,3. Następnie dodaje się gips drobnoziarnisty w takiej ilości, aby stosunek masy gipsu do masy strużyn wynosił 1-2. Miesza się oba składniki przy szybkości obrotowej talerza granulatora 10-25 obrotów/minutę w czasie 2-8 minut, po czym przez 5-20 minut prowadzi się granulację strużyn z równoczesnym natryskiwaniem granulowanego złoża 25-90% wodnym roztworem szkła wodnego o temperaturze 10-30°C, wprowadzanym w postaci kropel o średnicy 0,01-5 mm lub w postaci strugi, pod ciśnieniem 10-40 kPa w ilości 500-1000 g na 1000 g złoża. Średnica wylotowa zraszacza wynosi od 1 do 1,5 mm. Po zakończeniu nawilżania prowadzi się dalszą aglomerację podczas obrotów talerza przez czas 3-12 minut, po czym transportuje się uzyskane aglomeraty do suszenia w temperaturze 50-65°C.

Sposób według wynalazku umożliwia przetworzenie i zmianę właściwości fizycznych produktu odpadowego - strużyn z chromowych i bezchromowych procesów garbarskich, często składowanego dotychczas na terenie zakładu garbarskiego i przekazywanego do utylizacji. Sposobem według wynalazku otrzymuje się sypkie zaglomerowane złoże ziarniste zawierające zarówno składniki mineralne jak i organiczne, które łatwo magazynować, transportować i dozować. Nawilżanie złoża roztworem szkła wodnego zapewnia uzyskanie aglomeratów o dużej wytrzymałości mechanicznej. Wprowadzanie do talerza gipsu drobnoziarnistego ułatwia aglomerację drobnoziarnistych frakcji strużyn, co wraz z procesem suszenia zapewnia uzyskanie granul suchych na powierzchni zewnętrznej, które tworzą niezbryla

PL 236 819 B1 jące się złoże o sypkości, pozwalającej na swobodny transport aglomeratów do kolejnych operacji technologicznych. Przyłączenie się do granul gipsu obniża wilgotność tak uzyskanego granulatu, dzięki czemu obniżeniu ulegają także koszty jego suszenia. Aglomeraty otrzymane sposobem według wynalazku mogą być używane, zamiast dotychczas stosowanych luźnych, wilgotnych, pylących strużyn, do wytwarzania kompozytów na bazie włókien kolagenowych.

Sposób według wynalazku ilustrują przykłady 1-3.

P r z y k ł a d 1. W talerzu granulatora o działaniu okresowym umieszczono przesiane na sicie (wielkość oczek 2 mm) strużyny z chromowych i bezchromowych procesów garbarskich o wilgotności równej 60% w ilości 300 g, przy czym stosunek objętości wprowadzonych strużyn do objętości talerza granulatora wynosił 0,2, po czym talerz granulatora wprawiono w ruch obrotowy. Następnie do talerza dosypano 600 g odpadowego gipsu drobnoziarnistego z procesu oczyszczania spalin (stosunek masy gipsu do masy strużyn wynosi 2) o ziarnach do 0,05 mm i wilgotności równej 5%. Po wprawieniu materiału w granulatorze w ruch cyrkulacyjny mieszano oba składniki przez 2 minuty przy szybkości obrotowej talerza 10 obrotów/minutę, a następnie zwilżano złoże przez 9 minut 25% wodnym roztworem szkła wodnego o temperaturze 30°C, w ilości 800 g na 1000 g złoża, wprowadzanym przez zraszacz kroplami o średnicy 0,01-1 mm, pod ciśnieniem 15 kPa. Średnica wylotowa zraszacza wynosiła 1,0 mm. Po zakończeniu nawilżania kontynuowano mieszanie złoża przez 3 minuty, aż utworzone w taki sposób aglomeraty uzyskały zagęszczoną strukturę i sferyczne kształty. Po wysuszeniu uzyskanego złoża w suszarce laboratoryjnej w temperaturze 55°C otrzymano aglomeraty o składzie granulometrycznym z zakresu 1-14 mm, niepylące się i niezbrylające, cechujące się dużą sypkością i odpornością na ściskanie przekraczającą 30 N.

P r z y k ł a d 2. W talerzu granulatora o działaniu okresowym umieszczono przesiane na sicie (wielkość oczek 3,15 mm) strużyny z chromowych i bezchromowych procesów garbarskich o wilgotności równej 65% w ilości 250 g, przy czym stosunek objętości wprowadzonych strużyn do objętości talerza granulatora wynosi 0,15, po czym talerz granulatora wprawiono w ruch obrotowy. Następnie do talerza dosypano 400 g odpadowego gipsu drobnoziarnistego z procesu oczyszczania spalin (stosunek masy gipsu do masy strużyn wynosi 1,6) o ziarnach do 0,2 mm i wilgotności równej 10%. Po wprawieniu materiału w granulatorze w ruch cyrkulacyjny mieszano oba składniki przez 6 minut przy szybkości obrotowej talerza 15 obrotów/minutę, a następnie zwilżano złoże przez 5 minut 60% wodnym roztworem szkła wodnego o temperaturze 21°C, w ilości 500 g na 1000 g złoża, wprowadzanym przez zraszacz strugą, pod ciśnieniem 25 kPa. Średnica wylotowa zraszacza wynosiła 1,2 mm. Po zakończeniu nawilżania kontynuowano mieszanie złoża przez 8 minut, aż utworzone w taki sposób aglomeraty uzyskały zagęszczoną strukturę i sferyczne kształty. Po wysuszeniu uzyskanego złoża w suszarce laboratoryjnej w temperaturze 65°C otrzymano aglomeraty o składzie granulometrycznym z zakresu 1-14 mm, niepylące się i niezbrylające, cechujące się dużą sypkością i odpornością na ściskanie przekraczającą 30 N.

P r z y k ł a d 3. W talerzu granulatora o działaniu okresowym umieszczono przesiane na sicie (wielkość oczek 10 mm) strużyny z chromowych i bezchromowych procesów garbarskich o wilgotności równej 50% w ilości 500 g, przy czym stosunek objętości wprowadzonych strużyn do objętości talerza granulatora wynosi 0,3, po czym talerz granulatora wprawiono w ruch obrotowy. Następnie do talerza dosypano 500 g odpadowego gipsu drobnoziarnistego z procesu oczyszczania spalin (stosunek masy gipsu do masy strużyn wynosi 1) o ziarnach do 0,5 mm i wilgotności równej 12%. Po wprawieniu materiału w granulatorze w ruch cyrkulacyjny mieszano oba składniki przez 8 minut przy szybkości obrotowej talerza 25 obrotów/minutę, a następnie zwilżano złoże przez 20 minut 90% wodnym roztworem szkła wodnego o temperaturze 10°C, w ilości 1000 g na 1000 g złoża, wprowadzanym przez zraszacz kroplami o średnicy 5 mm, pod ciśnieniem 40 kPa. Średnica wylotowa zraszacza wynosiła 1,5 mm. Po zakończeniu nawilżania kontynuowano mieszanie złoża przez 12 minut, aż utworzone w taki sposób aglomeraty uzyskały zagęszczoną strukturę i sferyczne kształty. Po wysuszeniu uzyskanego złoża w suszarce laboratoryjnej w temperaturze 50°C otrzymano aglomeraty o składzie granulometrycznym z zakresu 1-14 mm, niepylące się i niezbrylające, cechujące się dużą sypkością i odpornością na ściskanie przekraczającą 30 N.

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   1. Sposób wytwarzania aglomeratu ze strużyn garbarskich na drodze aglomeracji w granulatorze talerzowym o działaniu okresowym, z użyciem wodnego roztworu szkła wodnego i gipsu,

   PL 236 819 B1 znamienny tym, że jako materiał sypki, z którego wytwarza się aglomerat stosuje się przesiane, odpadowe strużyny z chromowych i bezchromowych procesów garbarskich, o wilgotności 50-65% i uziarnieniu do 10 mm oraz odpadowy gips drobnoziarnisty o wilgotności 5-12% i uziarnieniu do 0,5 mm, przy czym najpierw do granulatora wprowadza się strużyny w takiej ilości, aby stosunek objętości wprowadzonych strużyn do objętości talerza granulatora był równy 0,15-0,3, talerz wprowadza w ruch obrotowy, następnie dodaje odpadowy gips drobnoziarnisty z procesu oczyszczania spalin w takiej ilości, aby stosunek masy gipsu do masy strużyn wynosił 1-2, całość miesza się przez czas 2-8 minut i prowadzi się aglomerację mieszaniny przy szybkości obrotowej talerza granulatora 10-25 obrotów/minutę, po czym przez kolejne 5-20 minut prowadzi się granulację strużyn z równoczesnym natryskiwaniem granulowanego złoża 25-90% wodnym roztworem szkła wodnego o temperaturze 10-30°C, wprowadzanym w postaci kropel o średnicy 0,01-5 mm lub w postaci strugi, pod ciśnieniem 10-40 kPa w ilości 500-1000 g na 1000 g złoża, przy średnicy wylotowej zraszacza równej 1,0-1,5 mm, przy czym po zakończeniu nawilżania kontynuuje się aglomerację w czasie 3-12 minut, a uzyskane aglomeraty transportuje do suszenia w temperaturze 50-65°C.