SE523235C2 - Metod och anordning för att avskilja miljöfarliga ämnen ur en förorenad massa - Google Patents

Description

25 30 35 -523 235 2 Dessutom uppnår man med den uppfinningsenli ga metoden och anordningen, fördelen med en rening av processvatten från industrin, vilket således kan återanvändas.

Enligt en föredragen utföringsform av den uppfinningsenliga metoden och anordningen kalciumberikas dessutom den tvättade massan som återförs till naturen, vilket motverkar exempelvis försurning.

Kort beskrivning av uppfinningen Den uppfinningsenliga metoden, att på ett miljövänligt sätt avskilja en massa från miljöfarliga ämnen, såsom tungmetaller och oljor, så att den kan återföras till naturen, består av, att i ett antal olika åtgärdssteg, framställa en lämplig vattenbaserad metallhydroxidlösning, finfördela den förorenade massan med lösningen så att en homogen blandning av massa och lösning erhålles, följt av centrifugering av blandningen så att vätska innehållande de miljöfarliga ämnen separeras från tvättad massa, vartefter vätskan filtreras genom ett antal naturrnaterialsbaserade filter, så att väsentligen rent vatten erhålles och kan återanvändas i metoden för att ånyo bereda den vattenbaserade metallhydroxidlösningen.

I en föredragen utföringsforrn blandas kalciumhydroxid, Ca(OH)2 med vatten. Detta är att föredra eftersom hydroxiden har förmåga att binda föroreningar i massan, i synnerhet tungmetaller, samt att lösningens pH-värde i denna utföringsfonn justeras till att vara väsentligen 125, vid vilket höga pH-värde bakterier i massan bryts ned.

Dessutom kommer massan som tvättas berikas med kalcium.

Vattnet som används i den uppfinningsenliga metoden kan vara vatten från det befintliga renade vattennätet, vara från en vattentank eller vara processvatten från exempelvis en industriprocess. I det sistnämnda altemativet uppnås även med den uppfinningsenliga metoden den fördelen att även processvattnet renas och kan återanvändas.

Detaljerad beskrivning av uppfinninrzen Den uppfinningsenliga metoden, vilken som nämnt består av ett antal olika åtgärdssteg i kombination, samt en för dessa åtgärdssteg använd anordning, skall i det närmaste beskrivas mer i detalj i sin föredragna utföringsfonn, med hänvisning till bifogad ritning i vilken; 10 15 20 25 30 35 523 235 3 figur l schematiskt visar anordningen i sin helhet och figur 2 visar en infogad mer detaljerad schematiskt bild av filtreringssystemet.

I ett första ätgärdssteg beredes ett pulver av lämpligen Ca(OH)2, till att övergå i flytande form. För detta åtgärdssteg används en behållare l med tättsittande lock 2 och med en konisk del 3 som är öppen nedtill. I behållaren 1 är ett nät 4 placerat i höjd med brytningslinjen där behållaren 1 övergår i konen 3. Nätet 4 vilar således invändigt i behållaren l på exempelvis ett rundstålkors, vilket är uppburet av ett antal stålfásten. Nätet 4 har en beräknad maskvidd, vilken är anpassad för pulvret som ska beredas. På ett beräknat avstånd under nätet 4 är en eller flera övre rörslingor, vilka kan vara av olika eller samma dimension, horisontellt anordnade så att de följer konens 3 form. De övre rörslingoma är inrättade att genomflödas av vatten, vilket tillförs dessa genom tilloppsledningar S anordnade på konens 3 sida. De övre rörslingoma är försedda med en eller flera spraymunstycken, vilka kan ha varierande kapacitet samt vara riktade åt olika håll, förbehållet att de är riktade så att vattnet sprayas upp emot nätet 4.

I det första åtgärdssteget vilar pulvret på nätet 4, vilket kan tillföras behållaren 1 manuellt eller automatiskt genom exempelvis en silo (ej visad). I det sistnämnda fallet är behållarens 1 lock lämpligen alltid stängt, varpå exempelvis en transportskruv är kopplad till ett slutet intag på locket 2. Pulvret sprayas underifrån med en jämn och riklig mängd vatten, vilket medför att pulvret löses upp homogent och faller ned genom konen 3.

Konens 3 utlopp är placerat över ett uppsamlingskar 7, vilket i ett andra åtgärdssteg samlar upp lösningen. Vidare är en undre rörslinga anordnad i centrum av konen 3 och riktat nedåt mot konens 3 utlopp. Denna undre rörslinga förses med vatten från tilloppsledningar 6 anordnade vid konens 3 sida för att snabbt kunna fylla upp uppsamlingskaret 7 med vatten.

I uppsamlingskaret 7 är, enligt känd teknik, en pH-mätare anordnad, vilken är inrättad att reglera pH-värdet på lösningen till att vara högre än 1 1,5, mindre än 12,8, lämpligen väsentligen 12,5. Detta uppnås genom att pH-mätaren, ansluten till ett instrumentstyrskåp 8, kalibreras automatiskt och styr vattentillförseln till behållarens övre rörslingor, via exempelvis magnetventiler anordnade vid tilloppsledningarna 5.

Om pH-värdet på lösningen i uppsamlingskaret 7 är för låg, öppnas magnetventilerna till de övre rörslingoma varpå pulvret som vilar på nätet 4 sprayas med vatten, vilket medför att pH-värdet i lösningen ökar. Således stryps vattentillförseln till de övre ruin: iasan 10 15 20 25 30 35 Q ø , « en 41523 235 4 rörslingoma om pH-värdet på lösningen i uppsamlingskaret 7 tenderar att öka.

Således är även tilloppsledningen 6 försedd med magnetventiler för att snabbt kunna späda lösningen med vatten och sänka dess pH-värde.

I ett tredje åtgärdssteg sugs lösningen upp ur uppsamlingskaret 7 med en pump 9 med hög kapacitet, lämpligen en excenterskmvpump, vilken är anordnad vid uppsamlingskaret 7. Pumpen 9 är automatiskt styrd, via nivågivare för en maximal respektive minimal nivå i uppsarnlingskaret 7. Dessa nivågivare är även kopplade till magnetventiler anordnade i tilloppsledningarna 5, 6 till den undre rörslingan för att styra mängden lösning i uppsamlingskaret 7.

I nästföljande åtgärdssteg, åtgärdssteg fyra, används en tank 10, vilken liknar behållaren 1 och är öppen nedtill. I den nedre delen av denna tank 10 är ett galler 11 anordnat, på vilket en förorenad massa, vilken ska tvättas vilar, och vilkets maskvidd är anpassad för massan, som i den föredragna utförringsforrnen består av avloppsslam. Gallret 11 i sin tur, vilar exempelvis på en konstruktion av tvärstående, i fyrkant sammansvetsade plattjärn, vilken konstruktion är stark nog för att gallret 11 ska kunna bära stora mängder av avloppsslam. Med pumpen 9 sprutas den från uppsamlingskaret 7 uppsugna lösningen, via en rörledning 12, med högt tryck genom det förorenade avloppsslamrnet. När lösningen sprutas genom avloppsslammet, fmfördelas detta och avloppsslammet blir i detta åtgärdssteg luktfritt genom att eventuell bakteriekoncentration bryts ned p. g.a. det höga pH-värdet. Den homogena blandningen av slam och lösning faller ned och samlas därefter upp i ett andra uppsamlingskar 13, vilket är anordnat under tanken 10.

Den homogena blandningen i det andra uppsamlingskaret 13 sugs i ett femte åtgärdssteg kontinuerligt upp med en andra pump 14, även denna lämpligen en excenterskruvpump, anordnad vid uppsamlingskaret 13, och för blandningen vidare till en centrifugeringsanläggning 15. Även detta uppsamlingskar 13 är försett med nivågivare för en maximal respektive minimal nivå i uppsamlingskaret 13, vilka är kopplade till den andra pumpen 14. l centrifugeringsanläggningen 15 separeras, i ett sjätte åtgärdssteg, slam från vätska genom centrifugering. Väsentligen alla de föroreningar som ursprungligen farms i det förorenade avloppsslammet följer med vätskan som samlas upp i en bufferttank 16.

Exempelvis tungmetaller som är bundet till hydroxiden i den ursprungliga lösningen.

Således erhålles tvättat slam i centrifugeringsanläggningen 15 efter centrifugering, o :nan n 10 15 20 25 n ß nn . o vn . . .a n w n v n n n: 4 p u' z 2 .' ' ' ' I > v u n a nu :n g , , i , _ ' z 0 v u - i v z a I i» I n n s z ' .v . f a s n ø . n a I vv n. n av a u u u u 5 vilket även är kalciumberikat genom kalciumet i den ursprungliga lösningen, och kan därifrån återföras till naturen.

I ett sjunde åtgärdssteg- förs vätskan vidare från bufferttanken 16 med hjälp av en pump 17 till ett filtreringssystem 18, se fig.2. I filtreringssystemet 18 passerar först vätskan genom ett partikelfilter 19, exempelvis ett bomullspartikelfilter på exempelvis cza 20 mikron, för uppsamling av större partiklar. Därefter fortsätter vätskan genom ett kolfilter 20, bestående av aktivt kol, som tar upp tungmetallema i vätskan, vilken fortsätter vidare genom ett tryckfilter 21. Tryckfiltret 21 består i den föredragna utföringsformen av träfiberprodukter och aktivt kol, som absorberar oljor och eventuella kvarvarande tungmetaller. Ett sandñlter 22 absorberar resterande partiklar i vätskan innan denna, nu väsentligen ren, passerar genom ett sista partikelfilter 23, företrädesvis även detta ett bomullspartikelfilter. Filtren innehållande föroreningar deponeras medan väsentligen rent vatten samlas upp i en vattentank 24 och kan sedan âterföras till tilloppsledningama 5 och 6 för att framställa ny kalciumhydroxidlösning eller användas som processvatten i industrin.

Metoden och anordningen är inte låst till att i det första åtgärdssteget bereda en lösning av Ca(OH)2 och vatten utan även NaOH och KOH möjliggör en effektiv tvättning av en massa, exempelvis industrij ord, innehållande miljöfarliga ämnen, såsom tungmetaller och olja.

Claims (1)

1. »unna :anno 10 15 20 25 30 v u v . »- 523 235 - ... . ~ . - . . . ,' .. .- Patentkrav Metod att ur en förorenad massa, såsom avloppsslam eller industrijord, avskilja miljöfarliga ärrmen, såsom tungmetaller och oljor, kännetecknad av följande åtgärdssteg i kombination: a) framställning av en vattenbaserad metallhydroxidlösning där metallen tillhör gruppen Ca, Na, K, b) blandning av massan med den vattenbaserade metallhydroxidlösningen, varvid denna tillföres i form av strålar under tryck, så att massan finiördelas och en homogen blandning erhålles, c) centrifugering av den i åtgärdssteg b) erhållna homogena blandningen, så att vätska innehållande de miljöfarliga ämnena separeras från, således från de miljöfarliga ämnena avskiljd, väsentligen torr massa, d) filtrering av den miljöfarliga ämnena innehållande vätskan så att de miljöfarliga ämnena absorberas i filtermaterialet och vatten med försumbar föroreningsgrad erhålles. Metod enligt patentkrav 1, kännetecknad av att det erhållna vattnet återanvänds för framställning av vattenbaserad metallhydroxidlösning. Metod enligt patentkrav 1-2, kännetecknad av att den vattenbaserade metallhydroxidlösningens pH-värde är förutbestämt. Metod enligt något av patentkraven 1-3, kännetecknad av att metallhydroxidlösningen är kalciumhydroxidlösning med ett pH-värde 1 1 ,5- 1 2,8. Metod enligt något av patentkraven 1-4, kännetecknad av att massan är avloppsslam. Metod enligt något av patentkraven 1-5, kännetecknad av att filtreringen utföres med ett partikelfilter (19), ett kolfilter (20), ett tryckfilter (21) och ett sandfilter (22) i serie. Anordning för att ur en förorenad massa, såsom avloppsslam eller industrijord, avskilja miljöfarliga ämnen, såsom tungmetaller och oljor, särskilt för »uxvn myr: 10 15 20 25 30 35 10. ll. 12. 13. 523 235 7 utförande av metoden enligt patentkrav 1, kännetecknad av, att anordningen innefattar a) en med en öppning försedd behållare (1) för en metallhydroxid med en i behållaren (1) mynnande tilloppsledning (5;6) för vatten, b) ett uppsamlingskar (7) mot vilket behållarens (1) öppning är riktad, inrättat att ta emot en vattenbaserad metallhydroxidlösning, c) en tank (10) avsedd att ta emot förorenad massa, d) en pump (9) inrättad att från uppsamlingskaret (7) pumpa den vattenbaserade metallhydroxidlösningen till tanken (10) och där under högt tryck spruta strålar av lösningen mot massan, så att denna finfördelas och blandas med lösningen till en homogen blandning, e) en centrifug (15) inrättad att separera vätska innehållande de miljöfarliga ämnen ur den homogena blandningen, f) ett filtreringssystem (18) inrättat att filtrera den miljöfarliga ämnen innehållande vätskan så att vatten med försumbar föroreningsgrad erhålles. Anordning enligt patentkrav 7 kännetecknad därav, att uppsamlingskaret (7) är försett med nivågivare. Anordning enligt något av patentkraven 7-8 kännetecknad därav, att uppsamlingskaret (7) är försett med pH-mätare. Anordning enligt patentkraven 7-9 kännetecknad därav, att tilloppsledningen (5;6) är försedd med en styrbar ventil. Anordning enligt något av patentkraven 7-10 kännetecknad därav, att filtreringssystemet (18) innefattar ett partikelfilter (19), ett kolfilter (20), ett tryckfilter (21) och ett sandfilter (22) i serie. Anordning enligt något av patentkraven 7-11 kännetecknad därav, att filtreringssystemet (18) innefattar en vattentank (24). Anordning enligt patentkrav 12 kännetecknad därav, att vattentanken (24) är förbunden med tilloppsledningen (5, 6).