PL89506B1

PL89506B1 -

Info

Publication number: PL89506B1
Application number: PL1973166130A
Authority: PL
Priority date: 1972-10-28
Filing date: 1973-10-26
Publication date: 1976-11-30
Also published as: NO139638B; FI54469B; BE830278Q; DK134750C; AU6160173A; FR2204592B1; DK134750B; ES419950A1; NO139638C; SE401670B; CA1011473A; BR7308465D0; CH564495A5; JPS5648469B2; JPS49131854A; IT998989B; AU476969B2; GB1401566A; HU167469B; YU277473A

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób komposto¬ wania szlamu osadowego w procesie butwienia sterowanego przez doprowadzanie powietrza.W osadnikach szlam osadowy uzyskiwany przy odwadnianiu — czyszczeniu z reguly po istotnej redukcji zawartosci wody z okolo 90—05% przez koncentrator, filtr lub wirówke poddaje sie gniciu w otwartych lub zamknietych pomieszczeniach gnil¬ nych, przy czym uwalnia sie metan. Sposób ten jest czasochlonny i niewygodny i wymaga urza¬ dzen o wielkiej powierzchni. Dalej przegnily szlam osadowy moze byc uzywany jako nawóz jedynie warunkowo, poniewaz warunki nieaerobowego gni¬ cia nie zapewniaja wlasciwej higieny.Znane jest równiez dodawanie do szlamu osa¬ dowego okreslonych procentowo objetosci odpa¬ dów organicznych przeznaczonych do kompostowa¬ nia, w celu lacznego kompostowania. Równiez za pomoca tego sposobu mozna przerabiac jedynie niewielkie ilosci szlamu osadowego, w drodze prze¬ chowywania.W szlamie osadowym znajduja sie w znacznej ilosci jony sodu i metali ciezkich, które w ten spo¬ sób poprzez kompost z powrotem wprowadza sie do obiegu biologicznego, w czasie którego akumu- luja sie one w organizmach roslinnych i zwierze¬ cych.Celem wynalazku jest unikniecie wymienionych wad, a zadaniem technicznym wiodacym do tego celu jest opracowanie sposobu kompostowania szla- mu osadowego, w którym szlam móglby byc kom¬ postowany bezposrednio w celu doprowadzenia do jego przewartosciowania, a kompost opuszczajacy reaktor napowietrzajacy zawieral mniejsze ilosci jonów metali ciezkich i sodu.Zadanie to zgodnie z wynalazkiem rozwiazano w ten sposób, ze szlam osadowy zmieszany z orga¬ nicznymi nosnikami wegla doprowadza sie do rea¬ ktora napowietrzajacego, do tlenu z powietrza nie¬ zbednego dla procesu butwienia dodaje sie czysty tlen i od podstawy reaktora napowietrzajacego pro¬ ces prowadzi sie w sposób ciagly w przeciwpra- dzie tak, iz w reaktorze powstaja rózne strefy temperatury i zawartosci 02, z których strefa naj¬ wyzszej temperatury znajduje sie w górnej trzeciej czesci, strefa najnizszej temperatury przy wylocie, strefa o najwyzszej zawartosci tlenu przy podsta¬ wie, a strefa o najnizszej zawartosci tlenu w gór¬ nej warstwie reaktora.Zgodnie z wynalazkiem do szlamu osadowego dodaje sie skladnik dodatkowy w postaci maczki bentonitowej. Korzystnie na Im8 szlamu osadowe¬ go dodaje sie okolo 7,5—12,5 kg maczki bentoni¬ towej.W ten sposób po raz pierwszy mozliwe jest przetwarzanie sfclamu osadowego o zwyklej struk¬ turze w wielkoprzemyslowym procesie w kompost do dalszego zastosowania.* Przez przemieszczanie szlamu osadowego z organicznymi nosnikami we¬ gla uzyskuje sie calkowicie aerobowy proces but- 895063 89506 4 wienia, wystarczy szlam przewietrzac i przez do¬ danie czystego tlenu stworzyc dogodne warunki dla róznego rodzaju bakterii tlenowych.Poniewaz poprawiony strukturalnie szlam osado¬ wy przemieszcza sie przez reaktor napowietrzajacy ,5 w sposób ciagly i w przeciwpradzie jest przewie¬ trzany tlenem powietrza wzbogaconym czystym tlenem równiez w sposób ciagly, otrzymuje sie róz¬ ne, sterowane doplywem tlenu strefy temperaturo¬ wej O2, które zostaja obsadzone przez specyficzne 10. szczepy mikroorganizmów. Skutkiem tego osiaga sie rozdzielenie rozkladu mikrobiologicznego na ró¬ zne warstwy, co prowadzi do optymalizacji pro¬ cesu butwienia. Prócz tego mozna okreslac aktyw¬ nosc biologiczna przez pomiary zawartosci O2 i 15 C02 i temperatur w róznych warstwach materialu wypelniajacego reaktor, co mozna wykorzystywac dla doboru wielkosci wzbogacenia tlenu powietrza ' tlenem czystym oraz przewietrzania.W, ten sposób powstaje przykladowo w górnej 20 trzeciej czesci reaktora napowietrzajacego tak zwa¬ na strefa podwyzszonej temperatury o 70—80°C.Ta strefa temperaturowa moze byc przez ciagly przeeiwpradowy sposób przewietrzania utrzymywa¬ na dosc dokladnie w okreslonym górnym obszarze 23 reaktora. Okazuje sie przy tym, ze szlam osado¬ wy wprowadzony od góry do reaktora musi te goraca warstwe przebyc ruchem wymuszonym.Patogeniczne zarodki w szlamie osadowym sa przy tym usmiercane tak, ze nastepuje intesywna higienizacja. Material wprowadzony do reaktora, który moze byc potraktowany wymaganymi bak¬ teriami, musi teraz w czasie 14—20 dni przejsc z góry powoli na dól, poprzez rózne strefy tempe¬ raturowe i tym samym przez strefy o róznej za¬ wartosci 02. Specyficzne mikroorganizmy bytuja jedynie w strefach, gdzie wystepuja specyficzne warunki zyciowe i gdzie moga skutkiem tego roz¬ winac optymalna dzialalnosc. Pomimo ciaglego sposobu pracy osiaga sie wiec pelne zbutwienie i higienizacje szlamu osadowego. Jako nosnik or¬ ganiczny wegla stosuje sie torf, trociny, slome, w szczególnosci jednak material zwrotny procesu gnicia.W sposobie wedlug wynalazku do tlenu powie¬ trza dodaje sie 5—20"°/o czystego tlenu.Napowietrzanie reaktora nastepuje za pomoca dmuchawy, przy czym korzystne jest, gdy tlen po¬ wietrza wzbogacony czystym tlenem doprowadza 50 sie do materialu poprzez system cienkich dysz.Do sterowania procesu butwienia pobiera sie wedlug wynalazku próby mieszaniny powietrznej z róznych, korzystnie z trzech stref zamknietego w reaktorze stosu, materialowego, stwierdza za- 55 wartosc 02 i C02 w tych próbach i wedlug wyni¬ ków badan podwyzsza lub dlawi doplyw powie¬ trza.Wyniki moga byc przy tym zapisywane pisaka¬ mi mierników 02 i C02. Dalej do nadzorowania 60 procesu butwienia w bardziej licznych, korzystnie szesciu strefach stosu materialowego reaktora na¬ powietrzajacego mierzy* sie pracujace w nich tem¬ peratury* Równiez i one moga byc zapisywane pi¬ sakiem rejestratora termometrycznego. Wymagana 65 40 45 dla procesu butwienia wilgotnosc uzyskuje sie przez zraszanie najwyzszej warstwy materialu.Bentonit stanowi mineral ilasty o bardzo duzych , zdolnosciach pecznienia i adsorbowania, którego glównym skladnikiem jest mineral montmorylonit.Ma on te wlasciwosc, ze zwiazane w nim jony Ca sa wymienne na silnie wystepujace w szlamie osa¬ dowym jony Na i metali ciezkich, które przyklado¬ wo w postaci soli nawozowej moga przedostawac sie do ziemi, wody i przez to do odpadów surow¬ ca.Prócz tego. bentonit zawiera polaczenia krzemu, które tworza np. z sodem zawartym w szlamie osadowym zlozone sole nawozowe, które sa nie¬ rozpuszczalne przy butwieniu. Podobnie ma sie rzecz z jonami metali ciezkich. Domieszka bento¬ nitu do szlamu osadowego przed obiegiem w rea¬ ktorze napowietrzajacym ma wiec wszechstronnie dodatnie dzialanie przy kompostowaniu tak, ze kompost otrzymany w wyniku butwienia jest w wymaganym zakresie wolny od jonów sodu i me¬ tali ciezkich. Taki kompost zawiera obok glównych skladników odzywczych i mikroskladników od¬ zywczych na podstawie zespolów ilasto-próchnico- wych równiez znaczna liczbe zwiazków organicz¬ nych i mikroorganizmów przez co pomaga w od¬ twarzaniu za pomoca kompostu równowagi biolo¬ gicznej nawozonej ziemi. Zespoly ilasto-próchnico- we gromadza przy tym potrzebna wilgoc skutkiem zdolnosci do pecznienia miedzykrysitalicznego kry¬ sztalów montmorylonitu i zapewniaja nawozonej glebie korzystna strukture gruzelkowata.Przez zmiane struktury szlamu osadowego za po¬ moca organicznych nosników wegla wystarczy na¬ powietrzenie go i przez. dodatek czystego tlenu ko¬ rzystne wplyniecie na róznego rodzaju bakterie tle¬ nowe, aby otrzymac w pelni aerobowy proces, przy czym dodanie betonitu w znaicznym rozmiarze zmniejsza zawartosc jonów sodu i metali ciezkich.Urzadzenie do stosowania sposobu wedlug wyna¬ lazku sklada sie jak to uwidoczniono na rysun¬ ku z izolowanego cieplnie reaktora napowietrza¬ jacego 1, który poprzez urzadzenie wprowadzajace 2 laduje sie w sposób ciagly szlamem osadowym z dodatkami organicznego nosnika wegla, np. torfu, trocin, slomy lub materialu zwrotnego, oraz macz¬ ki bentonitowej. Na (1 m3 szlamu osadowego doda¬ je sie dkolo 7,5—12,5 kg maczki bentonitowej i miesza przed wprowadzeniem do reaktora. Za po¬ moca urzadzenia wyladowujacego 3 umieszczone¬ go w podstawie reaktora zbutwialy material wyj¬ muje sie i przerabia dalej w znany sposób.Utworzony stos materialu przechodzi wiec w kie¬ runku strzalki 4 reaktora napowietrzajacego 1 i zawiera w sobie powstale skutkiem czynnosci mi¬ kroorganizmów rózne strefy temperaturowe i za¬ wartosci o2.Tlen powietrza zasysa sie dmuchawa 5 i wzbo¬ gaca czystym tlenem pobieranym przykladowo z pojemnika. Wzbogacony tlen powietrza wdmuchuje sie do reaktora z dolu, w przeciwpradzie, poprzez drobno rozdzielony uklad dysz 6 w kierunku, strza¬ lek 8. Za pomoca urzadzenia zraszajacego 10 na¬ wilza sie w wymaganym stopniu 'stos materialowy 3.0.5 Próby mieszaniny powietrznej pobiera sie z trzech róznych stref stosu materialowego zam¬ knietego w reaktorze za pomoca sond 11, 12 i 13 i okresla zawartosc w nich 02 lub C02 zapisujac pisakiem 14. W reaktorze napowietrzajacym sa 5 przewidziane równiez pomiarowe sondy termome- tryczne 15, 16, 17, 18, 29, 20, których wyniki po¬ miarów zapisuje sie pisakiem 21. Pomiary te slu¬ za do nadzorowania procesu gnicia i sterowania doplywem powietrza. . io Jak to wynika z poprzedniego, poprawiony struk¬ turalnie i uzupelniony maczka bentonitowa szlam osadowy wprowadza sie do reaktora napowietrza¬ jacego w sposób ciagly. Reaktor jest w czasie pro¬ cesu butwienia .ciagle wypelniony calkowicie. Z 15 dolu, to jest u podstawy reaktora, wyjmuje sie ty¬ le materialu, ile go sie uzupelnia od góry. Obcia¬ zanie reaktora nastepuje wiec z góry w sposób ciagly, a odbiór zbutwialego materialu jest adek¬ watny do jego dodawania. 20 Podczas tego ciaglego procesu potokowego caly dla procesu butwienia potrzebny tlen powietrza, wzbogacony okolo 5—20% dodatkiem czystego tle¬ nu wprowadza sie od podstawy -w przeciwpradzie w sposób ciagly. Poniewaz szlam osadowy o po- 25 prawionej strukturze przechodzi przez reaktor w sposób ciagly i jest napowietrzany tlenem powie¬ trza wzbogaconym dodatkiem czystego tlenu w przeciwpradzie równiez w sposób ciagly, to w re-* aktorze napowietrzajacym powstaja rózne sterowa- 30 ne doplywem tlenu strefy temperaturowe i zawar¬ tosci 02, obsadzone przez specyficzne szczepy bak¬ terii. Tym sposobem osiaga sie podzial rozkladu biologicznego dla róznych warstw co prowadzi do optymalizacji procesu butwienia. Mozna okreslac 35 przy tym aktywnosc biologiczna w róznych war¬ stwach stosu materialowego poprzez pomiary za¬ wartosci 02, C02 i temperatury, co pozwala na do¬ bór stopnia "wzbogacenia tlenu powietrza czystym tlenem i wielkosci napowietrzenia. W ten sposób 40 powstaje przykladowo w górnej trzeciej czesci re¬ aktora, tak zwana strefa podwyzszonej temperatu¬ ry o okolo 70—80°C. Ta strefa temperaturowa mo¬ ze byc za pomoca przeciwpradowego sposobu na¬ powietrzania dosc dokladnie utrzymywana w okre- 45 slonym górnym obszarze reaktora. Wprowadzany z góry reaktora szlam osadowy musi koniecznie przebyc te strefe.Zarodki patogeniczne w szlamie zostaja przy tym zabite, tak, ze nastepuje intensywna higienizacja ¦50 materialu. Wprowadzony do reaktora material mo¬ ze byc zaopatrzony pozadanymi bakteriami i w ciagu 14—20 dni przesuwa sie powoli ku dolowi, przechodzac przy tym przez rózne strefy tempe¬ raturowe i o róznej / zawartosci 02. Specyficzne 55 mikroorganizmy rozwijaja sie jedynie w strefach, w których wystepuja ich specyficzne warunki zy¬ ciowe i gdzie moga rozwinac optymalna dzialal¬ nosc. Pcmimo ciaglego sposobu pracy osiaga si^ wiec pelne zbutwienie i higier-.izzcje szlamu osado- 60 wego jak równiez zmniejszenie zawartosci jonów sodu i metali ciezkich. 6 Przez sterowanie doplywem powietrza mozna wymienione strefy, zarówno ze wzgledu na tem¬ perature jak i rózne zawartosci 02, przesuwac w pewnych granicach wewnatrz reaktora napowie¬ trzajacego. PL

Claims

Zastrzezenia patentowe 1. Sposób kompostowania szlamu osadowego w 'precesie butwienia sterowanym przez doprowadza¬ nie powietrza, znamienny tym, ze szlam osadowy miesza sie z organicznym nosnikiem wegla i wpro¬ wadza do reaktora napowietrzajacego, zas do tle¬ nu powietrza potrzebnego do procesu butwienia dodaje sie czysty tlen i wprowadza od podstawy reaktora w sposób ciagly w przeciwpradzie tak, iz w reaktorze powstaja strefy o róznej tempera¬ turze i zawartosci tlenu, z których strefa o naj¬ wyzszej temperaturze znajduje sie w górnej trze¬ ciej czesci reaktora, a .strefa o najnizszej tempe¬ raturze przy jego wylocie, i strefa o najwyzszej zawartosci tlenu — przy podstawie reaktora, a strefa o najnizszej zawartosci tlenu w najwyzszej warstwie reaktora.
2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze jako organiczny nosnik wegla stosuje sie torf, tro¬ ciny, slome, w szczególnosci jednak material zwrot¬ ny procesu butwienia.
3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze do tlenu powietrza dodaje sie okolo 5—20*/o czy¬ stego tlenu.
4. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze tlen powietrza doprowadza sie do reaktora napo¬ wietrzajacego za-pomoca dmuchawy.
5. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze tlen powietrza doprowadza sie do reaktora napo¬ wietrzajacego poprzez drobno podzielony uklad dysz.
6. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym* ze do sterowania procesem butwienia pobiera sie pró¬ by mieszaniny powietrza z róznych, korzystnie trzech stref stosu materialowego wewnatrz reakto¬ ra napowietrzajacego i stwierdza zawartosc Oz i C02 w tych próbach.
7. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze do nadzorowania procesu butwienia mierzy sie pa¬ nujaca temperature w licznych, korzystnie szes¬ ciu strefach stosu materialowego wewnatrz reakto¬ ra napowietrzajacego.
8. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze wilgotnosc pozadana dla procesu gnicia uzyskuje s,'e przez zrnszarJe najwyzszej warstwy materialo¬ wej stosu.
9. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze do szlamu osadowego jako dalszy skladnik doda¬ tkowy dodaje sie maczke bentonitowa.
10. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze na 1 m3 szlamu osadowego dodaje sie okolo 7,5— —12,5 kg maczki bentonitowej.89506 Y \i../ V. /AV AW^I iTH-|.A A A AJCT^KTLTnOtTTTOntTOI* DN-3 — Zam. 3730/76 Cena 10 zl PL