RU2120422C1

RU2120422C1 - Method of reusing artificial fiber production waste

Info

Publication number: RU2120422C1
Application number: RU94006640/25A
Authority: RU
Inventors: Т.А. Гунарь
Original assignee: Центр экологических технологий
Priority date: 1994-02-22
Filing date: 1994-02-22
Publication date: 1998-10-20

Abstract

FIELD: waste utilization. SUBSTANCE: invention is designed to convert fiber production waste into valuable raw material for metallurgy Ц zinc- containing granules Ц and for agriculture Ц organomineral fertilizers. Sediment is fed into accumulation tank through slurry pipeline by the aid of hydraulic pump and centrifuged to separate thick mass with moisture content 30-40% from fluid part. Thick mass is dried with hot gas in drum to moisture content 5-10%, granulated in a special press into elongated large-size zinc-containing granules, which are directed by deliverer into tank as commercial product. Effluent gases and vapors are subjected to double treatment and are withdrawn as environmental acceptable substances: water back into accumulation tank and gas into atmosphere. EFFECT: enabled liberation of vast land areas occupied by waste settlers and accumulators over a long period of time. 1 dwg

Description

Изобретение относится к переработке отходов производства искусственного волокна, а конкретно осадков стоков вискозного производства. The invention relates to the processing of waste products for the production of artificial fiber, and in particular sludge from viscose effluents.

Изобретение может найти применение и для обработки сточных вод других производств, в том числе химических, либо по предлагаемому способу, либо с включением в него дополнительных операций. The invention may find application for the treatment of wastewater from other industries, including chemical, either by the proposed method, or with the inclusion of additional operations.

В настоящее время осадок стоков производства искусственного волокна нигде не используется, не утилизируется, а складируется в отстойниках - шламонакопителях, занимающих значительные площади, загрязняющие окружающие среду и отстаивается в течение многих лет. Это объясняется тем, что все известные способы по переработке и утилизации таких отходов очень трудоемки, а установки (заводы) по их переработке весьма дорогостоящи, так что производство искусственного волокна от их применения становится нерентабельным, а иногда и убыточным. At present, the sewage sludge from the production of artificial fiber is not used anywhere, it is not disposed of, but it is stored in sedimentation tanks - sludge collectors, which occupy large areas that pollute the environment and settle for many years. This is because all known methods for the processing and disposal of such waste are very laborious, and the plants (plants) for their processing are very expensive, so the production of artificial fiber from their use becomes unprofitable, and sometimes unprofitable.

Поэтому изыскание путей по созданию быстроокупающихся способов утилизации отходов таких производств следует считать одной из актуальных задач, стоящих перед современными производителями искусственных и химических волокон и экологами. Therefore, the search for ways to create fast-paying methods for the disposal of waste from such industries should be considered one of the urgent tasks facing modern manufacturers of artificial and chemical fibers and environmentalists.

Известен способ утилизации сточных вод и газов производства вискозного волокна, являющийся химико-механическим, и устройство для его осуществления [1]. A known method of disposal of wastewater and gases for the production of viscose fiber, which is a chemical-mechanical, and a device for its implementation [1].

Недостатком этого способа является высокая стоимость применяемых реагентов, весьма невысокая степень очистки, сложность установки и затраты на ее обслуживание, требующие высококвалифицированных специалистов. The disadvantage of this method is the high cost of the reagents used, a very low degree of purification, the complexity of the installation and the cost of its maintenance, requiring highly qualified specialists.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ утилизации отходов производства искусственного волокна, заключающийся в складировании осадка сточных вод производства в осадительных шламонакопителях, его высушивании механическим обезвоживанием и испарении жидкой фракции с последующим гранулированием и транспортировкой потребителю и устройство для его осуществления, содержащее осадительный шламонакопитель, механический и термический обезвоживатель и транспортирующее устройство [2, 3]. Главным недостатком известного способа и устройства является то, что как и другие известные технологии очистки и переработки отходов, они обладают недостаточной экологической чистотой, а именно, они реализуются с выбросом в атмосферу вредных газов и паров. Также к их недостаткам относится прерывистость цикла переработки с возможностью попадания в атмосферу вредных элементов на отдельных ее этапах, т.е. отсутствует механизм для обеспечения последовательности и беспрерывности всех операций, т.е. нет замкнутого цикла. Параметры режимов работы отдельных агрегатов не обеспечивают полного отделения тех или иных фракций, невозможна работа устройства в автоматическом режиме, не создаются условия получения конечного продукта, полезного конкретному потребителю по техническим характеристикам. То есть недостатком известного способа и устройства являются ограниченные технологические возможности по созданию конечного продукта с заранее заданными свойствами и рассчитанными на конкретного потребителя. Closest to the proposed technical essence and the achieved result is a method of disposing of waste from the production of artificial fiber, which consists in storing the sewage sludge from production in sludge collectors, drying it by mechanical dehydration and evaporating the liquid fraction, followed by granulation and transportation to the consumer and a device for its implementation, containing sedimentation sludge collector, mechanical and thermal dehydrator and conveying devices [2, 3]. The main disadvantage of this method and device is that, like other known technologies for waste treatment and processing, they have insufficient environmental cleanliness, namely, they are realized with the emission of harmful gases and vapors into the atmosphere. Their disadvantages also include the interruption of the processing cycle with the possibility of harmful elements entering the atmosphere at its individual stages, i.e. there is no mechanism to ensure the consistency and continuity of all operations, i.e. no closed loop. The parameters of the operating modes of individual units do not provide a complete separation of certain fractions, the device cannot operate in automatic mode, the conditions for obtaining the final product useful to a particular consumer by technical characteristics are not created. That is, the disadvantage of the known method and device is the limited technological capabilities to create the final product with predetermined properties and designed for a specific consumer.

Технический результат, создаваемый изобретением, состоит в повышении качества продукта, получаемого из осадка сточных вод производства искусственного волокна при замкнутости технологического цикла, в снижении затрат и уменьшении срока окупаемости установки с одновременным повышением эффективности охраны окружающей среды, в создании практически безотходной технологии, в высвобождении больших участков земли для ее плодотворного использования, а также в возможности получения конечного продукта - цинкосодержащих гранул, нужных конкретному потребителю - металлургам и сельскому хозяйству; при этом при использовании в металлургии продукта, получаемого предлагаемым способом, наиболее существенным фактором является простота выделения из него цинка, а при использовании его в сельском хозяйстве продукт используется практически без дальнейшей переработки, значительно повышая при этом урожайность сельскохозяйственных культур. The technical result created by the invention is to improve the quality of the product obtained from sewage sludge from the production of artificial fiber with a closed technological cycle, to reduce costs and reduce the payback period of the installation while increasing the efficiency of environmental protection, to create a virtually waste-free technology, in releasing large land for its fruitful use, as well as in the possibility of obtaining the final product - zinc-containing granules needed concrete to the right consumer - metallurgy and agriculture; at the same time, when using the product obtained by the proposed method in metallurgy, the most significant factor is the simplicity of zinc separation from it, and when using it in agriculture, the product is used practically without further processing, significantly increasing crop yields.

Этот результат достигается тем, что в способе утилизации отходов искусственного волокна из осадительного шламонакопителя осадок в виде иловых отложений транспортируют по пульпопроводу в накопитель и производят обезвоживание его в два этапа: на первом - механическим центрифугированием на плотную массу с влажностью 30...40% и фугат, который сбрасывают обратно в отстойник, а на втором этапе термическим высушиванием плотной массы при температуре 700^oC до влажности 5...10% в сушильном вращающемся барабане путем контакта с горячим газом, поступающим из топочной камеры; затем твердую массу транспортируют на гранулировочный пресс с возможностью получения удлиненных гранул, которые посредством нории подают в бункер готового продукта с дозатором, откуда их транспортируют потребителю; при этом пар и отходящие газы отделяют от пыли в пылеосадительном циклоне, после чего производят окончательную тонкую очистку их в скруббере мокрой очистки, откуда воду, подаваемую для мокрой очистки, отводят обратно в шламонакопитель, а газ, практически экологически чистый, выбрасывают в атмосферу.This result is achieved by the fact that in the method of disposal of artificial fiber waste from a sedimentation sludge collector, sludge in the form of sludge is transported through a slurry pipeline to a storage tank and it is dehydrated in two stages: in the first, by mechanical centrifugation on a dense mass with a humidity of 30 ... 40% the centrate, which is dumped back into the sump, and in the second stage by thermal drying of the dense mass at a temperature of 700 ^o C to a moisture content of 5 ... 10% in a rotary dryer by contact with hot gas m from the combustion chamber; then the solid mass is transported to a granulation press with the possibility of obtaining elongated granules, which are fed through the elevator to the finished product hopper with a dispenser, from where they are transported to the consumer; in this case, the steam and exhaust gases are separated from the dust in a dust precipitation cyclone, after which they are finally finely cleaned in a wet scrubber, from where the water supplied for wet cleaning is taken back to the sludge collector, and the gas, which is practically environmentally friendly, is released into the atmosphere.

Этот результат достигается также тем, что в устройстве для утилизации отходов производства искусственного волокна, шламонакопитель оборудован пульпопроводом, подключенным к всасывающему патрубку гидронасоса, соединенным нагнетательным патрубком с накопителем, который, в свою очередь, подключен к центрифуге с возможностью разделения осадка на плотную массу и фугат; центрифуга же сообщена транспортером с вращающимся сушильным барабаном, соединенным ленточным транспортером с гранулировочным прессом с возможностью получения в нем удлиненных гранул, выходное отверстие последнего посредством нории соединено с бункером готового продукта с дозатором для выдачи его потребителю. This result is also achieved by the fact that in the device for recycling artificial fiber production, the sludge collector is equipped with a slurry pipe connected to the suction nozzle of the hydraulic pump, connected by a discharge pipe to the accumulator, which, in turn, is connected to a centrifuge with the possibility of separating the sludge into a dense mass and a centrate ; the centrifuge is communicated with a conveyor with a rotating drying drum connected by a conveyor belt to a granulating press with the possibility of obtaining elongated granules in it, the outlet of the latter is connected via a noriya to the finished product hopper with a dispenser for delivery to the consumer.

На чертеже изображена схема установки-завода для утилизации отходов производства искусственного волокна. The drawing shows a diagram of a plant for the disposal of waste from the production of artificial fiber.

Способ утилизации отходов производства искусственного волокна заключается в складировании отходов производства в осадительном шламонакопителе 1, подаче его по пульпопроводу 2 к всасывающему патрубку гидронасоса 3, например грязевого, нагнетательный патрубок 4 которого соединен с накопительным резервуаром 5. Из накопительного резервуара пульпа подается на центрифугу 6, где происходит ее разделение на плотную массу и фугат. Центрифуга, в свою очередь, сообщается транспортером 7 с сушильным барабаном 8 вращающегося типа, из которого по ленточному транспортеру 9 твердая масса поступает на гранулировочный пресс 10, где с помощью ячеистой конструкции и ножа получают удлиненные гранулы диаметром до 10 мм и длиной до 80 мм. Выходной патрубок гранулировочного пресса посредством нории 11 (вертикального бесконечного ковшового транспортера) соединен с бункером 12. из которого готовый продукт через дозатор 13 выдается потребителю. Фугат, выделенный центрифугой 6, по вспомогательному обратному трубопроводу 14 поступает в шламонакопитель 1, откуда испаряется в атмосферу. Сушка плотной массы, поступающей в барабан 8, осуществляется горячим газом, создаваемым в топочной камере 15. Пар и отходящие газы из сушильного барабана 8 по трубопроводу 16 поступают в пылеосадительный циклон 17, а затем по вентиляционному каналу 18 - в скруббер мокрой очистки 19, где происходит их окончательная тонкая очистка и охлаждение. Вода, подаваемая в скруббер 19, выводится в шламонакопитель 1 по трубопроводу 14, а газ, практически экологически чистый, вырабатывается в атмосферу. A method of disposing of waste from the production of artificial fiber is to store production waste in a sludge collector 1, supply it via a slurry line 2 to the suction nozzle of a hydraulic pump 3, for example, a mud pump, the discharge nozzle 4 of which is connected to a storage tank 5. From the storage tank, the pulp is fed to a centrifuge 6, where it is divided into a dense mass and a centrate. The centrifuge, in turn, communicates with the conveyor 7 with a drying drum 8 of a rotating type, from which the solid mass is fed through a conveyor belt 9 to a granulation press 10, where elongated granules with a diameter of up to 10 mm and a length of up to 80 mm are obtained using a mesh structure and knife. The outlet pipe of the granulating press is connected via a noriya 11 (vertical endless bucket conveyor) to the hopper 12. From which the finished product is dispensed through the dispenser 13 to the consumer. The centrate collected by centrifuge 6, through an auxiliary return pipe 14 enters the sludge collector 1, from where it evaporates into the atmosphere. The dense mass entering the drum 8 is dried by the hot gas generated in the combustion chamber 15. The steam and exhaust gases from the drying drum 8 are passed through a pipe 16 to a dust precipitation cyclone 17, and then through a ventilation duct 18 to a wet scrubber 19, where final fine cleaning and cooling takes place. The water supplied to the scrubber 19 is discharged into the sludge collector 1 through a pipe 14, and the gas, which is practically environmentally friendly, is produced into the atmosphere.

Применение предложенного технического решения позволяет на основе прогрессивных методов очистки стоков производства искусственного волокна и переработки их осадка, получить значительно улучшенный и нужный другим производствам конечный продукт. Предложенный способ утилизации сочетает в себе прогрессивную замкнутую безотходную технологию переработки с отсутствием вредных выбросов в атмосферу. The application of the proposed technical solution allows, on the basis of progressive methods for treating effluents from the production of artificial fiber and processing their sludge, to obtain a significantly improved end product that is needed by other industries. The proposed method of disposal combines a progressive closed waste-free processing technology with the absence of harmful emissions into the atmosphere.

Кроме того, он позволяет получить конечный продукт с заданными потребителем свойствами и характеристиками, годный к использованию в других отраслях промышленности - металлургии и сельском хозяйстве без сложной дальнейшей его переработки. In addition, it allows you to get the final product with the properties and characteristics specified by the consumer, suitable for use in other industries - metallurgy and agriculture without complicated further processing.

Изобретение позволяет значительно сократить земельные площади, занятые под отстойники таких производств и ликвидировать в значительной степени отрицательное воздействие их на окружающую среду - вредные испарения и загрязнение гранулированных вод. The invention allows to significantly reduce the land area occupied by sedimentation tanks of such industries and to eliminate to a large extent their negative impact on the environment - harmful fumes and pollution of granular waters.

Оно также позволяет в соответствии с требованием потребителя изменять свойства конечного продукта - цинкосодержащих гранул: их геометрические размеры, влажность, сыпучесть и т.п. It also allows, in accordance with customer requirements, to change the properties of the final product - zinc-containing granules: their geometric dimensions, humidity, flowability, etc.

Бесспорным преимуществом предлагаемого способа является его экономичность, эффективность и экологическая чистота. The indisputable advantage of the proposed method is its cost-effectiveness, efficiency and environmental friendliness.

Конечный продукт может использоваться в качестве комплексного органо-минерального удобрения, т.к. он содержит цинк и его соединения в количествах, безвредных для растений (до 2,5% к общей массе), а также азот, фосфор, калий и др. полезные компоненты. Получаемое удобрение безвредно и для почв. Его применение разрешено Минздравом РФ. The final product can be used as a complex organo-mineral fertilizer, because it contains zinc and its compounds in quantities harmless to plants (up to 2.5% of the total mass), as well as nitrogen, phosphorus, potassium and other useful components. The resulting fertilizer is harmless to the soil. Its use is authorized by the Ministry of Health of the Russian Federation.

Применение конечного продукта в качестве сырья для производства цинка на предприятиях цветной металлургии также весьма рентабельно - содержание цинка и его соединений составляет 12...16% по сухому веществу. Выделение цинка из получаемых гранул не представляет значительных технических трудностей. The use of the final product as a raw material for the production of zinc at non-ferrous metallurgy enterprises is also very cost-effective - the content of zinc and its compounds is 12 ... 16% in dry matter. The selection of zinc from the resulting granules does not present significant technical difficulties.

Маркетинговые исследования, проведенные заявителем, показали, что предлагаемый продукт должен пользоваться повышенным способом как в металлургии, так и в сельском хозяйстве. Marketing research conducted by the applicant showed that the proposed product should use an increased method both in metallurgy and in agriculture.

Таким образом, все вышеописанные преимущества расширяют технологические возможности заявляемого способа, позволяют вести процесс комплексно при оптимальных затратах времени и энергии, улучшая экологическую обстановку и высвобождая большие участки техногенно нарушенных земель. Еще одним значительным преимуществом способа является возможность применения стандартного оборудования. Thus, all the above advantages expand the technological capabilities of the proposed method, allow you to conduct the process comprehensively at the optimal cost of time and energy, improving the environmental situation and releasing large tracts of man-made disturbed lands. Another significant advantage of the method is the ability to use standard equipment.

Источники информации
1. Филимон Г.И., Литвак А.А. Водоснабжение и очистка сточных вод предприятий химических волокон. -М.: Химия, 1971, с. 73-78
2. Гуровский И.И. Обработка осадков сточных вод. -М.: Cтройиздат, 1975.Sources of information
1. Filimon G.I., Litvak A.A. Water supply and wastewater treatment of chemical fiber enterprises. -M .: Chemistry, 1971, p. 73-78
2. Gurovsky I.I. Wastewater sludge treatment. -M.: Stroyizdat, 1975.

3. Патент Великобритании N 1422097, кл. C 05 F, 7/00, 1976. 3. UK patent N 1422097, CL C 05 F, 7/00, 1976.

Claims

1. The method of disposal of waste products for the production of artificial fiber, mainly viscose, which consists in the storage of sewage sludge in the sludge collectors, its dehydration by evaporation of the liquid fraction, followed by granulation and transportation to the consumer, characterized in that the sludge is transported to the drive in the form of silt sediments, and it dehydration is carried out in two stages, at the first stage mechanical - by centrifugation on a dense mass with a moisture content of 30-40% and a centrate, which is dumped back into lamonakopitel the second stage thermal - drying the solid mass in a rotating drum dryer with hot gas entering at a temperature of 700 ^o C from the combustion chamber to a moisture content of 5-10%, then the solid mass is granulated honeycomb type press with a rotating knife, and the elongated granules obtained by elevators are transported to the finished product hopper with a dispenser for delivery to the consumer, while flue gases and vapors are first separated from dust in a dust precipitation cyclone, and then they are finely cleaned in a wet scrubber with the removal of water from the latter to the sludge collector, and environmentally friendly gas to the atmosphere.