RU2741102C2 - Технологическая линия по одновременной переработке различных проблемных отходов и стоков - Google Patents
Технологическая линия по одновременной переработке различных проблемных отходов и стоков Download PDFInfo
- Publication number
- RU2741102C2 RU2741102C2 RU2020130802A RU2020130802A RU2741102C2 RU 2741102 C2 RU2741102 C2 RU 2741102C2 RU 2020130802 A RU2020130802 A RU 2020130802A RU 2020130802 A RU2020130802 A RU 2020130802A RU 2741102 C2 RU2741102 C2 RU 2741102C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gas
- separator
- output
- waste
- unit
- Prior art date
Links
- 238000012545 processing Methods 0.000 title claims abstract description 31
- 239000002699 waste material Substances 0.000 title claims abstract description 25
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 claims abstract description 28
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims abstract description 25
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims abstract description 25
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000010802 sludge Substances 0.000 claims abstract description 16
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 13
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000010791 domestic waste Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 7
- -1 ferrous metals Chemical class 0.000 claims abstract description 7
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000010815 organic waste Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000011282 treatment Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 4
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 claims abstract description 3
- 235000013305 food Nutrition 0.000 claims abstract description 3
- 239000012255 powdered metal Substances 0.000 claims abstract description 3
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 claims abstract description 3
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 claims abstract description 3
- 210000003608 fece Anatomy 0.000 claims description 4
- 238000005194 fractionation Methods 0.000 claims description 4
- 239000010871 livestock manure Substances 0.000 claims description 4
- 241000195493 Cryptophyta Species 0.000 claims description 3
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 230000002550 fecal effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000010801 sewage sludge Substances 0.000 claims description 3
- 239000010796 biological waste Substances 0.000 claims description 2
- 238000007791 dehumidification Methods 0.000 claims description 2
- 239000010842 industrial wastewater Substances 0.000 claims description 2
- 239000003415 peat Substances 0.000 claims description 2
- 239000012071 phase Substances 0.000 claims description 2
- 239000004460 silage Substances 0.000 claims description 2
- 239000010840 domestic wastewater Substances 0.000 claims 1
- 238000009987 spinning Methods 0.000 claims 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 9
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 7
- 239000013049 sediment Substances 0.000 abstract description 4
- 239000010841 municipal wastewater Substances 0.000 abstract description 3
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 abstract description 2
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 abstract 1
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000003801 milling Methods 0.000 abstract 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 abstract 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 27
- 239000000047 product Substances 0.000 description 11
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 9
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 7
- 229910001593 boehmite Inorganic materials 0.000 description 7
- FAHBNUUHRFUEAI-UHFFFAOYSA-M hydroxidooxidoaluminium Chemical compound O[Al]=O FAHBNUUHRFUEAI-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 7
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 7
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 6
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 6
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 6
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000002440 industrial waste Substances 0.000 description 4
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 3
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 3
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 3
- 239000002910 solid waste Substances 0.000 description 3
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 2
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N Furan Chemical compound C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000012993 chemical processing Methods 0.000 description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 239000010794 food waste Substances 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 2
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 2
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 2
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- KVGZZAHHUNAVKZ-UHFFFAOYSA-N 1,4-Dioxin Chemical compound O1C=COC=C1 KVGZZAHHUNAVKZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FMMWHPNWAFZXNH-UHFFFAOYSA-N Benz[a]pyrene Chemical compound C1=C2C3=CC=CC=C3C=C(C=C3)C2=C2C3=CC=CC2=C1 FMMWHPNWAFZXNH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical class [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical class [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical class [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009360 aquaculture Methods 0.000 description 1
- 244000144974 aquaculture Species 0.000 description 1
- 230000031018 biological processes and functions Effects 0.000 description 1
- 238000010352 biotechnological method Methods 0.000 description 1
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Chemical class 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000701 coagulant Substances 0.000 description 1
- 239000002361 compost Substances 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 239000002537 cosmetic Substances 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000035558 fertility Effects 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 239000007792 gaseous phase Substances 0.000 description 1
- 238000005469 granulation Methods 0.000 description 1
- 230000003179 granulation Effects 0.000 description 1
- 239000002920 hazardous waste Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 description 1
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 1
- 238000004933 hydrothermal crystal growth Methods 0.000 description 1
- 239000003295 industrial effluent Substances 0.000 description 1
- 238000011221 initial treatment Methods 0.000 description 1
- 150000002484 inorganic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002262 irrigation Effects 0.000 description 1
- 238000003973 irrigation Methods 0.000 description 1
- 239000010808 liquid waste Substances 0.000 description 1
- 244000144972 livestock Species 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 1
- 244000005706 microflora Species 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 230000001863 plant nutrition Effects 0.000 description 1
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 1
- 230000007096 poisonous effect Effects 0.000 description 1
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 1
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 1
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 1
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 1
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Chemical class 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Chemical class 0.000 description 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 239000008213 purified water Substances 0.000 description 1
- 235000015504 ready meals Nutrition 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000009284 supercritical water oxidation Methods 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 239000000606 toothpaste Substances 0.000 description 1
- 229940034610 toothpaste Drugs 0.000 description 1
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B09B3/00—Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F11/00—Treatment of sludge; Devices therefor
- C02F11/06—Treatment of sludge; Devices therefor by oxidation
- C02F11/08—Wet air oxidation
- C02F11/086—Wet air oxidation in the supercritical state
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F9/00—Multistage treatment of water, waste water or sewage
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
- C05F—ORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
- C05F3/00—Fertilisers from human or animal excrements, e.g. manure
- C05F3/06—Apparatus for the manufacture
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
- C05F—ORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
- C05F9/00—Fertilisers from household or town refuse
- C05F9/02—Apparatus for the manufacture
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F11/00—Treatment of sludge; Devices therefor
- C02F11/12—Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2303/00—Specific treatment goals
- C02F2303/04—Disinfection
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2303/00—Specific treatment goals
- C02F2303/26—Reducing the size of particles, liquid droplets or bubbles, e.g. by crushing, grinding, spraying, creation of microbubbles or nanobubbles
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A40/00—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
- Y02A40/10—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in agriculture
- Y02A40/20—Fertilizers of biological origin, e.g. guano or fertilizers made from animal corpses
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
- Y02E50/30—Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/54—Improvements relating to the production of bulk chemicals using solvents, e.g. supercritical solvents or ionic liquids
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/40—Bio-organic fraction processing; Production of fertilisers from the organic fraction of waste or refuse
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Fertilizers (AREA)
- Treatment Of Sludge (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области экологии, а именно к области экологически чистого преобразования отходов в ценные продукты с использованием сверхкритической технологии (СКТ). Технологическая линия по одновременной переработке различных проблемных отходов и стоков содержит модуль сверхкритической технологии, к входу которого подключен блок подготовки пульпы, выполненный с возможностью приема стоков, жидкой фазы, выделенной первым сепаратором, выполненным с возможностью отделения жидкой фазы от продуктов измельчения мельницей, выполненной с возможностью измельчения органических отходов, осадка коммунальных сточных вод, шламов и илов, смешанных твердых бытовых отходов. При этом первый сепаратор выполнен с возможностью отделения порошкообразных металлов. Первый выход модуля сверхкритической технологии по газовой фазе подключен к входу второго газового сепаратора. Второй выход модуля сверхкритической технологии по минеральному остатку подключен к третьему сепаратору твердой фракции, выполненному с возможностью отделения порошкообразных цветных металлов от минеральной составляющей. Второй газовый сепаратор выполнен с возможностью осушения СКТ газа, а его выход по водяному пару подключен к генератору электроэнергии, выход которого по конденсату водяного пара подключен к сборнику дистиллированной воды. Выход по газу газового сепаратора подключен к системе доочистки, выполненной с возможностью получения газа с содержанием метана 97,5%, Р=200 бар. При этом технологическая линия дополнительно содержит систему переработки органических, в том числе пищевых, отходов, включающих последовательно установленные блок отжима, выход по жидкой фазе которого подключен к блоку подготовки пульпы, а выход по твердой фазе, подключен к блоку обеззараживания и конвенционной сушки, выход которого совместно с выходом по минеральной составляющей сепаратора твердой фракции подключены к блоку смешения, выполненному с возможностью получения гранулированных органоминеральных удобрений. Технологическая линия обеспечивает улучшение экологической обстановки в зоне ее эксплуатации. 4 з.п. ф-лы, 1 табл.
Description
Изобретение относится к области экологии, а именно к области экологически чистого преобразования отходов в ценные продукты с использованием сверхкритической технологии (СКТ).
При раскрытии заявленного устройства использован термин «проблемные отходы и стоки». В рамках данной заявки термин «проблемные отходы» означает: пищевые отходы; загрязненные растительные массы, в том числе водоросли; средства личной гигиены; не перерабатываемые емкости из-под продуктов питания; опасные отходы (батарейки, ртутные лампы, градусники); отходы электроники и бытовой техники; автошины; полиэтилен-терефталат, контейнеры для готовой еды; горшки и контейнеры для растений; бутылки от косметики; блистеры; файлы из поливинилхлорида; пластиковые окна; натяжные потолки; детали для мебели; скатерти; занавески для ванной; напольные покрытия; линолеум (поликарбонат, полиамид и прочее), детские бутылочки; одноразовая посуда; бутылки для воды (многоразовые и для кулера); тюбики от зубной пасты; CD и коробки для CD; пластик без маркировки, шлам коммунальных очистных сооружений, шлаки, в том числе мусоросжигательных заводов, фильтры, в том числе фильтры мусоросжигательных заводов и пр. В рамках данной заявки термин «проблемные стоки» означает: промышленные стоки; стоки животноводческих комплексов; стоки аквакультурных комплексов; дренажные стоки; ливневые стоки; хозбытовые стоки; фекальные стоки; канализационные стоки; льяльные воды; фугаты, в том числе фильтраты полигонов; шламы, в том числе нефтешламы; донные отложения; илы разного вида и пр.
Известен (RU, патент 2480423, опубл. 27. 04. 2013) комбинированный способ очистки сточных вод, содержащих органические загрязнения, включающий первичную обработку исходных сточных вод коагулянтом и флокулянтом, разделение обработанных сточных вод на ил и осветленные сточные воды, отбор ила для последующей обработки, обработку осветленных сточных вод нано структурированным бемитом с абсорбцией органических загрязнений частицами нано структурированного бемита до достижения заданной степени очистки осветленных сточных вод, разделение обработанных осветленных сточных вод на очищенные сточные воды и твердый осадок, содержащий загрязненный нано структурированный бемит, сбор твердого осадка, содержащего загрязненный нано структурированный бемит, регенерирование нано структурированного бемита, для чего собранный твердый осадок подвергают сверхкритическому водному окислению до полного окисления органических соединений, абсорбированных нано структурированным бемитом, и сбор регенерированного нано структурированного бемита для последующего повторного использования.
Недостатком известного способа следует признать узкую область применения - только переработка осадка сточных вод.
Известна (RU, патент 2570331, опубл. 10.12.2015) линия для переработки твердых бытовых и промышленных отходов, содержащая завод по сортировке твердых бытовых и промышленных отходов, пиролизную установку, установку по переработке органики, установку плазменно-химической переработки, установку по переработке расплавленного шлака, блок очистки биогаза, блок получения синтез-газа, блок переработки углекислого газа, блок получения углекислоты, блок генерации энергии и блок каталитической переработки, при этом завод по сортировке твердых бытовых отходов по выходу продукции связан с пиролизной установкой и с установкой по переработке органики, а выход пиролизной установки связан со входом установки плазменно-химической переработки, выходы которой связаны со входами установки по переработке расплавленного шлака, блока генерации энергии и блока каталитической переработки, а выход установки по переработке органики связан со входом блока очистки биогаза, выход которого связан со входом блока переработки углекислого газа, выходы которого связаны со входами блока получения углекислоты, блока получения синтез-газа и блока генерации энергии.
Недостатком известной линии следует признать узкую область применения - только твердые бытовые и промышленные отходы.
Известен (RU, патент 2659924, опубл. 04.07.2018) мусороперерабатывающий комплекс для переработки твердых бытовых и промышленных отходов, содержащий площадку приема твердых отходов, конвейерную линию полуавтоматической сортировки отходов, участок дробления хвостов сортировки, участок предварительной сушки измельченных отходов. Кроме того, комплекс содержит блок пиролиза, включающий, по меньшей мере, две пиролизные установки, конвейерную линию для подачи подготовленных отходов к реакторам, конвейерную линию для транспортировки углеродистого остатка в приемный бункер, при этом в барабанном реакторе цилиндрическая камера сгорания размещена соосно, вынесена за пределы реакционной зоны и сопряжена с внутренним контуром обогрева рабочего объема реактора, выполненного в виде горизонтально и радиально расположенных труб различного диаметра, возле внутренней стенки цилиндра реактора по всей его длине размещен шнековый транспортер с разделяемым приводом и газоплотной шиберной задвижкой, а под реактором расположен шнековый транспортер-охладитель, блок конденсации парогазовой смеси содержит скруббер ударно-инерционного действия, по меньшей мере два насадочных скруббера с системой автоматического управления процессом орошения, кожухотрубный теплообменник.
Недостатком известного устройства следует признать использование пиролизной переработки отходов, не позволяющей получить многих полезные продукты.
Наиболее близким аналогом разработанного технического решения можно признать (RU, патент 2655838, опубл. 29.05.2018) модуль реализации сверхкритической технологии проточной переработки углеродсодержащих отходов любой степени влажности, содержащий блок загрузки, блок проведения сверхкритических технологий и блок переработки газа, полученного по сверхкритической технологии, причем в состав блока загрузки входят, по меньшей мере, узел транспортировки твердых отходов, мельница, узел подачи фугата/стоков, при этом выходы мельницы и узла подачи фугата/стоков подключены к узлу смешения для получения суспензии - реакционной массы, в состав блока проведения сверхкритических технологий входят, по меньшей мере, узел периодической загрузки полученной реакционной массы в реактор сверхкритической технологии, выполненный с возможностью обеспечения непрерывности процесса, по меньшей мере, один реактор сверхкритической технологии, выполненный с возможностью проведения процесса термического разложения реакционной массы в комплекте с газовыми вихревыми сепараторами и водоотведением, а также с возможностью периодической выгрузки минерального остатка в принимающий бункер, в состав блока переработки газа, произведенного по сверхкритической технологии, входят по меньшей мере система мониторинга и контроля для измерения фактического потока и состава газа, произведенного по сверхкритической технологии, и узел беспламенного сжигания СКТ-газа на каталитических горелках.
Недостатком ближайшего аналога следует признать недостаточный ассортимент получаемых товарных продуктов.
Техническая проблема, решаемая с использованием разработанной технологической линии, состоит в разработке новых технологий экологически чистой конвертации отходов в энергию и ряд ценных продуктов.
Технический результат, достигаемый при реализации разработанной линии, состоит в улучшении экологической установки в зоне ее эксплуатации.
Для достижения указанного технического результата предложено использовать разработанную технологическую линию по одновременной переработке различных проблемных отходов и стоков, характеризуемая тем, что она содержит модуль сверхкритической технологии, к входу которого подключен блок подготовки пульпы, выполненный с возможностью приема стоков, жидкой фазы, выделенной первым сепаратором, выполненным с возможностью отделения жидкой фазы от продуктов измельчения мельницей, выполненной с возможностью измельчения органических отходов, осадка коммунальных сточных вод, шламов и илов, смешанных твердых бытовых отходов, при этом первый сепаратор выполнен с возможностью отделения порошкообразных металлов, первый выход модуля сверхкритической технологии по газовой фазе подключен к входу второго газового сепаратора, второй выход модуля сверхкритической технологии по минеральному остатку подключен к третьему сепаратору твердой фракции, выполненному с возможностью отделения порошкообразных цветных металлов от минеральной составляющей, второй газовый сепаратор выполнен с возможностью осушения СКТ газа, его выход по водяному пару подключен к генератору электроэнергии, выход которого по конденсату водяного пара подключен к сборнику дистиллированной воды, выход по газу газового сепаратора подключен к системе доочистки, выполненной с возможностью получения газа с содержанием метана 97,5%, Р=200 бар. при этом технологическая линия дополнительно содержит систему переработки органических в том числе пищевых отходов, включающих последовательно установленные блок отжима, выход по жидкой фазе которого подключен к блоку подготовки пульпы, а выход по твердой фазе, подключен к блоку обеззараживания и конвенционной сушки, выход которого совместно с выходом по минеральной составляющей сепаратора твердой фракции подключены к блоку смешения, выполненному с возможностью получения гранулированных органоминеральных удобрений.
В качестве отходов биологической природы могут быть использованы шлам осадка сточных вод, навоз, торф, силос, водоросли и прочее.
Блок подготовки пульпы в большинстве вариантов реализации линии выполнен с возможностью приема «проблемных стоков», в том числе дренажных, ливневых, фекальных, хозяйственно-бытовых и промышленных стоков.
Предпочтительно линия выполнена с возможностью выделения из измельченных мельницей «проблемных отходов» средне- и тонкодисперсные порошкообразные черные и цветные металлы методом гидродинамического фракционирования с последующим проведением их классификации на основе критериальных параметров.
Также в предпочтительном варианте реализации разработанная технологическая линия выполнена с возможностью отделения средне- и тонкодисперсных порошкообразных цветных металлов от минеральной составляющей второго выхода модуля сверхкритической технологии методом гидродинамического фракционирования на основе их критериальных параметров.
Работа разработанной технологической линии основана на технологии, известной как сверхкритические (флюидные) технологии (СКТ). Это перспективный способ переработки различной биомассы. Быстрое развитие данного направления связано с исключительной экономической эффективностью и экологической чистотой, соответствующей требованиям, сформулированным в концепции «зеленой» экономики. Особые физико-химические свойства веществ проявляются в области сверхкритических температур и давлений. Вещества в сверхкритическом состоянии обладают аномально большой проникающей способностью. Можно сказать, что сверхкритические среды - это газы, сжатые до плотностей, приближающихся к плотностям жидкостей. Этим и объясняется тот факт, что сверхкритическое вещество являются хорошими растворителями. В этих условиях вода приобретает особые свойства, отличные от свойств жидкой и газообразных фаз. Вода из полярной жидкости превращается в неполярную среду и способна растворять гидрофобные химические соединения, но при этом не растворяет многие неорганические соли.
При переходе сверхкритического флюида в газ в критической точке выделяет экстрагированные вещества, так как газ ничего не растворяет. В сверхкритической воде растворяются почти все органические вещества. Растворимость неорганических веществ также меняется. На этом основана технология гидротермального выращивания кристаллов, которой больше полувека. Термическое разложение происходит в водной сверхкритической среде при повышенных давлениях. Диоксин, фуран, бензапирен и др. ядовитые соединения не образуются, так как в этих условия равновесие реакция разложения биомассы с образованием газообразных продуктов смещено в сторону образования метана и углекислого газа. Сложные органические соединения дают при разложении, например, водород, окись углерода, метан, бензол, толуол и другие ценные продукты. Минеральные остатки СКТ утилизации могут использоваться для разных целей в зависимости от состава исходного сырья. Металлы выделяются в виде неорганических солей или окислов. Большинство устойчивых в условиях СКТ неорганических соединений мало растворимы и выпадают в минеральный остаток в при сбросе давления.
Модуль СКТ проточной переработки отходов и стоков содержит блок загрузки, блок проведения сверхкритических технологий и блок переработки газа, полученного по сверхкритической технологии. В состав блока загрузки входят узел транспортировки отходов. При работке с твердыми отходами предусмотрена мельница для подготовки сырья и последующее получение пульпы - реакционной массы. В состав блока проведения сверхкритических технологий входят узел периодической загрузки полученной реакционной массы в реактор сверхкритической технологии, выполненный с возможностью обеспечения непрерывности процесса в комплекте с газовыми вихревыми сепараторами, обеспечивающими разделение парогазовой смеси и осушение СКТ газа, а также с возможностью периодической выгрузки минерального остатка в принимающий бункер.
Очищенный СКТ газ при давлении не менее Р=150 бар в среднем имеет следующий состав:
СО=5±1%; CO2=5±3%; N2=2%; Н2=5±2%; СН4=80±5%.
Теплотворная способность - 30 МДж/нм3, что позволяет выработать 1,3-1,5 кВт час из 1 кг исходного сырья. СКТ газ, содержащий до 80% метана (СН4) может быть использован для получения газообразных и синтетических моторных топлив, а также микробного белка биотехнологическими методами.
Очищенная вода может возвращаться в водоем, минеральный остаток с влажностью 10-15% с фракцией от 100 до 5 микрон может использоваться в качестве сырья для формирования грунтов и/или строительных материалов для дорожных работ или для малых архитектурных форм.
Для запуска рабочего режима Модуль требует подключения к мощности не менее 50 кВт ч. В зависимости от внешних условий выход на рабочий режим может занять от 10 минут до 2 часов. После выхода на рабочие режимы система генерирует энергию и не требует внешнего подключения энергии.
Минеральный остаток СКТ переработки органических отходов (навоза, иловых отложение и жидких отходов биоферментации) содержит минеральные соли фосфора, кальция и калия, но азот будет удален в процессе переработки вместе с СКТ газом. Влажность сухого минерального остатка составляет 10-15%, а фракционный состав - менее 100 микрон, что позволит провести грануляцию минерального остатка. Обогащение грунтов, полученных из минерального остатка СТК, минеральными компонентами в гранулированном виде легко осуществимо и позволит сформировать новую линейку продуктов плодородных грунтов различного назначения.
Предварительная термическая сушка навоза позволит сохранить массовую долю азота и повысить качество искусственных грунтов. Для эффективного использования существующего сушильного агрегата начальная влажность исходного сырья должна быть от 50 до 85%. Готовый продукт в зависимости от задач хозяйства может быть высушен до влажности 8-30%.
В качестве первичного энергоносителя, используемого для сушки могут использоваться электричество, природный газ, газ, получаемый в результате сопутствующих биологических процессов, отработанный пар, горячая вода, которые в избытке может предоставить СКТ Модуль и осуществлять полное уничтожение вредоносной микрофлоры и семян сорняков.
Таким образом, новым товарным продуктом линия по одновременной переработке различных проблемных отходов и стоков станут гранулированные комплексные органоминеральные удобрения - компост многоцелевого назначения (КМН) - включающие основные компоненты питания растений в соотношении, соответствующем биологическим особенностям растений и уровню плодородия почвы. Характеристики КМН приведены в табл. 1
Дозы внесения таких удобрений значительно снижаются и могут быть внесены в почву машинами для минеральных удобрений.
Дозы внесения таких удобрений значительно снижаются и могут быть внесены в почву машинами для минеральных удобрений.
Разработанная технологическая линия может в некоторых вариантах реализации дополнительно содержать систему электронного контроля, которая оборудована средствами наблюдения (контроля) за потоками, давлением и температурой, объемом производимых СКТ газа и электроэнергии.
Также разработанная технологическая линия может в некоторых вариантах реализации дополнительно содержать блок управления, оснащенного системой программного обеспечения (СПО). СПО должно обеспечивать защиту от ошибок оператора, вывод сообщений об ошибках и автоматическое ведение журнала ошибок, автоматическое восстановление текущего режима и параметров работы при аварийном завершении программы.
Claims (5)
1. Технологическая линия по одновременной переработке различных проблемных отходов и стоков, характеризуемая тем, что она содержит модуль сверхкритической технологии, к входу которого подключен блок подготовки пульпы, выполненный с возможностью приема стоков, жидкой фазы, выделенной первым сепаратором, выполненным с возможностью отделения жидкой фазы от продуктов измельчения мельницей, выполненной с возможностью измельчения органических отходов, осадка коммунальных сточных вод, шламов и илов, смешанных твердых бытовых отходов, при этом первый сепаратор выполнен с возможностью отделения порошкообразных металлов, первый выход модуля сверхкритической технологии по газовой фазе подключен к входу второго газового сепаратора, второй выход модуля сверхкритической технологии по минеральному остатку подключен к третьему сепаратору твердой фракции, выполненному с возможностью отделения порошкообразных цветных металлов от минеральной составляющей, второй газовый сепаратор выполнен с возможностью осушения СКТ газа, его выход по водяному пару подключен к генератору электроэнергии, выход которого по конденсату водяного пара подключен к сборнику дистиллированной воды, выход по газу газового сепаратора подключен к системе доочистки, выполненной с возможностью получения газа с содержанием метана 97,5%, Р=200 бар, при этом технологическая линия дополнительно содержит систему переработки органических, в том числе пищевых, отходов, включающих последовательно установленные блок отжима, выход по жидкой фазе которого подключен к блоку подготовки пульпы, а выход по твердой фазе, подключен к блоку обеззараживания и конвенционной сушки, выход которого совместно с выходом по минеральной составляющей сепаратора твердой фракции подключены к блоку смешения, выполненному с возможностью получения гранулированных органоминеральных удобрений.
2. Линия по п. 1, отличающаяся тем, что отходы биологической природы представляют собой, по меньшей мере, шлам, навоз, торф, силос, водоросли.
3. Линия по п. 1, отличающаяся тем, что блок подготовки пульпы выполнен с возможностью приема «проблемных стоков», в том числе дренажных, ливневых, фекальных, хозбытовых и промышленных стоков.
4. Линия по п. 1, отличающаяся тем, что она выполнена с возможностью выделения из измельченных мельницей «проблемных отходов» средне- и тонкодисперсные порошкообразные черные и цветные металлы методом гидродинамического фракционирования с последующим проведением их классификации на основе критериальных параметров.
5. Линия по п. 1, отличающаяся тем, что она выполнена с возможностью отделения средне- и тонкодисперсных порошкообразных цветных металлов от минеральной составляющей второго выхода модуля сверхкритической технологии методом гидродинамического фракционирования на основе их критериальных параметров.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020130802A RU2741102C2 (ru) | 2020-09-17 | 2020-09-17 | Технологическая линия по одновременной переработке различных проблемных отходов и стоков |
| PCT/NO2021/050193 WO2022060228A1 (en) | 2020-09-17 | 2021-09-17 | Cleaning wastes and effluents by supercritical technology |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020130802A RU2741102C2 (ru) | 2020-09-17 | 2020-09-17 | Технологическая линия по одновременной переработке различных проблемных отходов и стоков |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2020130802A RU2020130802A (ru) | 2020-11-27 |
| RU2020130802A3 RU2020130802A3 (ru) | 2020-12-15 |
| RU2741102C2 true RU2741102C2 (ru) | 2021-01-22 |
Family
ID=73543431
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2020130802A RU2741102C2 (ru) | 2020-09-17 | 2020-09-17 | Технологическая линия по одновременной переработке различных проблемных отходов и стоков |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2741102C2 (ru) |
| WO (1) | WO2022060228A1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2790832C1 (ru) * | 2021-12-15 | 2023-02-28 | Геннадий Михайлович Зубов | Установка и способ обезвреживания иловых осадков методом "пиролиз" |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002126797A (ja) * | 2000-10-31 | 2002-05-08 | Toshiba Corp | 有機物処理システム |
| RU2279934C1 (ru) * | 2005-05-03 | 2006-07-20 | Сергей Иванович Коломацкий | Способ и линия комплексной переработки смешанных отходов |
| JP4977826B2 (ja) * | 2005-10-04 | 2012-07-18 | パウル・シェラー・インスティトゥート | バイオマスからメタンおよび／またはメタンハイドレートを生成する方法 |
| CA2783179C (en) * | 2003-03-28 | 2015-01-06 | Ab-Cwt, Llc | Process and apparatus for conversion of organic, waste, or low-value materials into useful products |
| GB2528611B (en) * | 2011-06-17 | 2016-03-30 | Aerothermal Group Ltd | Apparatus and process for treating waste |
| RU2655838C2 (ru) * | 2016-09-19 | 2018-05-29 | Общество с ограниченной ответственностью "Центр Промышленной Биотехнологии имени Княгини Е.Р. Дашковой" | Модуль реализации сверхкритической технологии проточной переработки углеводородосодержащих отходов и стоков |
| RU2703422C2 (ru) * | 2015-04-13 | 2019-10-16 | Аркимеде С.Р.Л. | Установка для утилизации отходов и соответствующий способ |
| RU2020105925A (ru) * | 2020-02-07 | 2020-04-02 | Мария Александровна Соничева | Способ комплексной переработки смешанных отходов в полезные продукты |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102006044116B3 (de) * | 2006-09-20 | 2008-04-30 | Forschungszentrum Karlsruhe Gmbh | Verfahren zur hydrothermalen Vergasung von Biomasse in überkritischem Wasser |
| DK3434382T3 (da) * | 2017-07-27 | 2019-12-16 | Igas Energy Gmbh | Fraktioneret udskillelse af værdifulde stoffer fra vandige flerkomponentblandinger |
-
2020
- 2020-09-17 RU RU2020130802A patent/RU2741102C2/ru active
-
2021
- 2021-09-17 WO PCT/NO2021/050193 patent/WO2022060228A1/en active Application Filing
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002126797A (ja) * | 2000-10-31 | 2002-05-08 | Toshiba Corp | 有機物処理システム |
| CA2783179C (en) * | 2003-03-28 | 2015-01-06 | Ab-Cwt, Llc | Process and apparatus for conversion of organic, waste, or low-value materials into useful products |
| RU2279934C1 (ru) * | 2005-05-03 | 2006-07-20 | Сергей Иванович Коломацкий | Способ и линия комплексной переработки смешанных отходов |
| JP4977826B2 (ja) * | 2005-10-04 | 2012-07-18 | パウル・シェラー・インスティトゥート | バイオマスからメタンおよび／またはメタンハイドレートを生成する方法 |
| GB2528611B (en) * | 2011-06-17 | 2016-03-30 | Aerothermal Group Ltd | Apparatus and process for treating waste |
| RU2703422C2 (ru) * | 2015-04-13 | 2019-10-16 | Аркимеде С.Р.Л. | Установка для утилизации отходов и соответствующий способ |
| RU2655838C2 (ru) * | 2016-09-19 | 2018-05-29 | Общество с ограниченной ответственностью "Центр Промышленной Биотехнологии имени Княгини Е.Р. Дашковой" | Модуль реализации сверхкритической технологии проточной переработки углеводородосодержащих отходов и стоков |
| RU2020105925A (ru) * | 2020-02-07 | 2020-04-02 | Мария Александровна Соничева | Способ комплексной переработки смешанных отходов в полезные продукты |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2790832C1 (ru) * | 2021-12-15 | 2023-02-28 | Геннадий Михайлович Зубов | Установка и способ обезвреживания иловых осадков методом "пиролиз" |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2022060228A1 (en) | 2022-03-24 |
| RU2020130802A3 (ru) | 2020-12-15 |
| RU2020130802A (ru) | 2020-11-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5292442A (en) | Process for disposing of sewage sludge | |
| US5188740A (en) | Process for producing pumpable fuel slurry of sewage sludge and low grade solid carbonaceous fuel | |
| CN101713304B (zh) | 一种生活垃圾湿解预处理干馏气化循环发电的方法 | |
| US5217625A (en) | Process for disposing of sewage sludge | |
| Kaminsky | Possibilities and limits of pyrolysis | |
| EP3492558B1 (en) | Method and system for preparing fuel gas by utilizing organic waste with high water content | |
| JP2013511386A (ja) | 水熱分解と資源再生の方法による廃棄物からエネルギーへの変換 | |
| US20110239620A1 (en) | Method for processing organic waste and a device for carrying out said method | |
| EP3475397B1 (en) | Method for oxidation of a liquid phase in a hydrothermal carbonization process | |
| US5188739A (en) | Disposal of sewage sludge | |
| US5234468A (en) | Process for utilizing a pumpable fuel from highly dewatered sewage sludge | |
| CN110976472A (zh) | 餐厨垃圾与生活垃圾协同处理方法 | |
| CN102557366A (zh) | 污泥处理方法及其应用 | |
| JP5385396B2 (ja) | 水素含有ガスの製造方法 | |
| KR100728816B1 (ko) | 하수슬러지 처리 장치 및 방법 | |
| CN203781995U (zh) | 污泥处理系统 | |
| CN205774358U (zh) | 一种含碳有机物连续热解提纯co燃料气的系统 | |
| WO2017222462A1 (en) | Method for oxidation of a liquid phase in a hydrothermal carbonization process | |
| RU2741102C2 (ru) | Технологическая линия по одновременной переработке различных проблемных отходов и стоков | |
| RU2655838C2 (ru) | Модуль реализации сверхкритической технологии проточной переработки углеводородосодержащих отходов и стоков | |
| EP0545683B1 (en) | Disposal of sewage sludge | |
| CN109233913A (zh) | 一种利用垃圾制备液态燃料和化工产品的工艺及垃圾催化热解系统 | |
| CN105861073A (zh) | 一种含碳有机物连续热解提纯co燃料气的方法和系统 | |
| KR100989388B1 (ko) | 음식물류폐기물 처리 장치 | |
| Moles et al. | Pilot-scale study of sorption-enhanced gasification of sewage sludge |