SI22951A - Postopek in naprava za kontinuirano stabilizacijo in pretvorbo biorazgradljivih muljev v kompozitne gradbene materiale - Google Patents

Postopek in naprava za kontinuirano stabilizacijo in pretvorbo biorazgradljivih muljev v kompozitne gradbene materiale Download PDF

Info

Publication number
SI22951A
SI22951A SI200900018A SI200900018A SI22951A SI 22951 A SI22951 A SI 22951A SI 200900018 A SI200900018 A SI 200900018A SI 200900018 A SI200900018 A SI 200900018A SI 22951 A SI22951 A SI 22951A
Authority
SI
Slovenia
Prior art keywords
weight
composite
sludge
biodegradable
ash
Prior art date
Application number
SI200900018A
Other languages
English (en)
Other versions
SI22951B (sl
Inventor
Marko LIKON
Franc ÄŚernec
Marjan SALOBIR
Edo PODOBNIK
Original Assignee
Insol D.O.O.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Insol D.O.O. filed Critical Insol D.O.O.
Priority to SI200900018A priority Critical patent/SI22951B/sl
Publication of SI22951A publication Critical patent/SI22951A/sl
Publication of SI22951B publication Critical patent/SI22951B/sl

Links

Landscapes

  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

Predmet izuma je postopek in naprava za kontinuirano stabilizacijo in pretvorbo biorazgradljivih muljev v kompozitne gradbene materiale z dodatkom pepelov. Postopek je značilen po tem, da se biorazgradljivi mulj z vsebnostjo od 2 do 5 masnih % suhe snovi v statičnem mešalu zmeša s pepeli v stabilizat na način, da se doseže končna vsebnost suhe snovi od 5 do 8 masnih %, temperatura do 65 stopinj celzija in pH vrednost do 12,5, ter da se stabilizat zgosti do vsebnosti suhe snovi od 35 do 50 masnih % ter zmeša s pepelom v masnem razmerju 0,8 do 2,0 ter opcijsko z drugimi kompozitnimi dodatki in se proizvede kompozitni produkt z vsebnostjo od 64,8 do 83,7 masnih % suhe snovi. Naprava je značilna po tem, da sestoji iz statičnega mešala (5) povezanega z večstopenjskim tračnim filterskim zgoščevalnikom (7), ki je nadalje povezan s kontinuirnim horizontalnim mešalnikom (10).

Description

Končni kompozitni material
POSTOPEK IN NAPRAVA ZA KONTINUIRANO STABILIZACIJO IN PRETVORBO BIORAZGRADL JIVIH MUL JEV V KOMPOZITNE GRADBENE MATERIALE
Predmet izuma
Predmet izuma je postopek in naprava za kontinuirano stabilizacijo in pretvorbo biorazgradljivih muljev v kompozitne gradbene materiale z dodatkom pepelov.
Opis problema
Biorazgradljivi mulji so produkti, ki nastajajo v naravi kot usedline v rekah, jezerih in morjih ali kot produkti čiščenja komunalnih in industrijskih vod. Glede na izvor je njihova sestava različna, skupna značilnost pa je, da na mestu nastanka predstavljajo obremenitev za okolje. Načini reševanja problematike obvladovanja biorazgradljivih muljev različnih izvorov so različni, glede na njihovo sestavo, vsebnost nenevarnih in nevarnih komponent, razpoložljivih infrastrukturnih objektov v posameznem okolju - državi, ter vsakokratnih zahtev veljavne zakonodaje ipd. Uporabljajo se sežigalnice, kompostame ipd.
Biorazgradljivi mulji so v splošnem sestavljeni iz organskega in anorganskega dela, odvisno od izvora. Poseben problem predstavlja organski del, ki pri procesu gnitja sprošča večje količine toplogrednih in strupenih plinov, npr. metan, ogljikov dioksid in/ali žveplovodik, zato je njihovo deponiranje prepovedano.
Komunalni biorazgradljivi mulji nastajajo pri procesu kemijskega, mehanskega in biorazgradljivega čiščenja odpadnih vod na vodočistilnih napravah. Po procesih čiščenja nastaja mulj z vsebnostjo od 2 do 5 masnih % suhe snovi. Poseben problem za okolje predstavljajo patogeni organizmi različnih vrst in oblik zato je mulje pred nadaljno uporabo potrebno biološko stabilizirati. Eden od najpogosteje uporabljenih načinov stabilizacije biorazgradljivih muljev je njihova stabilizacija z uporabo apna, raziskani pa so tudi učinki stabilizacije pri uporabi pepelov. Pri procesu stabilizacje se z uporabo apna doseže sproščanje toplote zaradi hidratizacije apna in dvig pH vrednosti do 12,5 kar uniči patogene organizme. Pri pH vrednosti
-2nad 12,4 postanejo topne soli težkih kovin netopne in se ne izlužujejo.
Dokazano je, učinek delovanja dodanega pepela enak kot pri uporabi apna. Kljub temu pa uporaba pepelov za stabilizacijo biorazgradljivih muljev ni našla širše uporabe. Vzrok je v šaržnem načinu stabilizacije pri uporabi apna, ki zahteva velike volumne shranjevanja biorazgradljivih muljev in apna pred stabilizacijo. Pri skladiščenju biorazgradljivega mulja prihaja do nezaželjenih aerobnih in anaerobnih procesov gnitja kar vodi do emisij toplogrednih plinov in smradu v okolje.
Stanje tehnike
Po prijavitelju razpoložljivih informacijah trenutno ne obstaja tehnologija, ki bi omogočala kontinuirano snovno predelave biorazgradljivih muljev, to je komunalnih, industrijskih in pristaniških muljev. Predeluje se samo zgoščeno in delno posušeno blato, ki nastaja pri čiščenju odpadnih voda na vodočistilnih napravah.
Z dodatki pepelov različnih izvorov se biorazgradljivi mulji lahko stabilizirajo. Z dodatno obdelavo stabiliziranih biorazgradljivih in pristaniških muljev lahko pripravimo kompozitne gradbene materiale.
V patentu z oznako US RE 38,238 (Avgust 26, 2003) je opisana uporaba alkalnih sredstev za stabilizacijo biorazgradljivih muljev z namenom uničenja delovanja patogenih organizmov.
V patentu US 5,277,826 (January 11, 1994) je opisana uporaba pepela, kjer pri dodatku biorazgradljivim muljem reagira eksotermno, sproščena toplota dvigne temperaturo zmesi do 70° C in jo vzdržuje do 30 minut. Ph vrednost zmesi presega vrednost 12,0 v trajanju do 2 ur. Dobljeni produkt je primeren kot sanitarna prekrivka za deponije nenevarnih odpadkov.
Patent US 4,539,121 (January 18, 1984) opisuje možnost povišanja suhe snovi morskemu blatu z dodatkom žlindre.
Nobena od opisanih rešitev ne predvideva kontinuirane stabilizacije biorazgradljivega mulja z dodatkom pepela in njihove izrabe za pripravo gradbenih kompozitnih materialov.
-3Naloga izuma je takšen postopek in naprava ki bosta omogočala kontinuirano stabilizacijo in pretvorbo biorazgradljivih muljev v kompozitne gradbene materiale z dodatkom pepelov.
Opis izuma
Rešitev po izumu omogoča stabilizacijo biorazgradljivih muljev po kontuiranem postopku z uporabo pepelov in njihovo pretvorbo v uporaben kompozitni gradbeni material z uporabo pepelov in drugih kompozitnih dodatkov. Dva sicer ločena šaržna postopka sta združena v kontinuiran proces.
Tehnična rešitev temelji na mešanju biorazgradljivega mulja, ki vsebuje od 2 do 5 masnih % biorazgradljivih komponent, s pepelom ki vsebuje do 80 masnih % zemljoalkalijskih in/ali kovinskih oksidov, npr. CaO, MgO, Fe2O3. Zaradi eksotermne reakcije hidratacije oksidov se sprosti toplota, ki segreje reakcijsko zmes, to je stabilizat do 65° C, pH vrednost naraste 12,5. Učinka povišane temperature in povišane pH vrednosti preprečita nadaljnje delovanje mikroorganizmov, ki povzročajo biološki razkroj organskih snovi in neželene stranske reakcije.
Z doseganjem vsebnosti suhe snovi nad 60 masnih % material preide v polsuho zdrobljeno obliko, ki zaradi poculanskih lastnosti dodanega pepela otrdi. Dodatek drugih kompozitnih dodatkov kot so pepel, cement, apno, mikrosilika, porcelani, žlindre, naravna in umetna vlakna, vermikulit in/ali diatomejske zemlje dodatno vpliva na kemijske, mehanske, biološke, geomehanske in hidromehanske lastnosti končnega materiala in določa njegovo končno uporabo, ki je lahko izgradnja cest, športnih terenov, enostavne pristaniške infrastrukture, ter za izgradnjo in tesnenje odlagališč nenevarnih odpadkov itd.
Izum bo opisan na osnovi izvedbenega primera in skic, ki prikazujeta:
Skica 1 Shema kontinuimega postopka stabilizacije biorazgradljivih muljev ter pripravo kompozitnih materialov uporabnih v gradbeništvu.
Skica 2 Shema naprave za kontinuirno stabilizacijo biorazgradljivh muljev ter pripravo kompozitnih materialov za uporabo v gradbeništvu.
-4Postopek po izumu in s tem tehnološka izvedba je prikazana na skici 1. Odpadne komunalne in tehnološke vode se predela na biorazgradljivi čistilni napravi, prikazani na sliki 1 spodaj. Tok 1 biorazgradljivega mulja se znotraj biološke čistilne naprave vodi v stopnjo zgoščevanja z usedanjem. Ustvari se tok delno zgoščenega biorazgradljivega mulja 2. V delno zgoščeni biorazgradljivi mulj 2, ki vsebuje od 2 do 5 masnih % suhe snovi se kontinuirano dodaja pepel 3 na način, da se doseže razmerje, ki omogoča biološko stabilnost končnega produkta. Optimalni dodatek pepela na vstopu v statično mešalno posodo je od 2 do 5 masnih % glede na masni tok 2. Dobljena mešanica 4 se prečrpa v statično mešalno posodo 5. Znotraj statične mešalne posode se ustvari turbulentni tok mešanice, ki omogoča popolno mešanje komponent. Optimalni reakcijski, to je zadrževalni čas je odvisen od geometrije posode, pretokov in vrste biorazgradljivega mulja. Hidromehanski pogoji ustvarijo pogoje za reakcijo hidratizacije oksidov iz pepela. Velja pravilo, da večja je turbulenca, krajši je reakcijski čas, reakcija pa je končana ko pride do popolnega mešanja. V okviru opisa izuma ni mogoče zajeti vseh mogočih kombinacij, ki se v praksi pojavijo in so odvisne od različnih virov mulja tako po izvoru kot velikosti, različne predpriprave delno zgoščenega mulja, različnih proizvajalcev opreme. Tako sledi, da se ne da enoznačno opredeliti mešalne posode, ampak bo naprava narejena za vsak primer posebej, tu pa se določenemu delu eksperimetiranja in projektantskega preračunavanja ne da izogniti. Temperatura v stabilizatu se dvigne zaradi sproščanja kemijske toplote. Glede na pretoke mulja in pepela in sestavo pepela se ne da eksaktno določiti temperature zmesi. Najvišja temperatura pa je 65 ° C. Tvorba hidroksidov dvige pH vrednost zmesi do 12,5. S tem se ustvarijo pogoji za uničenje delovanja mikroorganizmov. Stabiliziran mulj 6 ki ima sestavo od 5 do 8 masnih % suhe snovi, temperaturo do 65 0 C in pH vrednost do 12,5, se vodi v sistem kontinuimega zgoščevanja 7. V sistemu kontinuimega zgoščevanja se iz toka stabiliziranega mulja 6 odstrani izcedna voda 9, ki se jo vodi nazaj v sistem čiščenja. Vsebnost pepela v toku stabilizata v procesu zgoščevanja naraste na 35,0 do 50,0 masnih %. Zgoščeni stabilizat 8 ima vsebnost vode od 63,9 do 49,2 masnih % ter od 1,1 do 0,8 masnih % organskih primesi.
Zgoščeni stabilizat 8 se vodi v sistem priprave končnega kompozitnega produkta v horizontalni kontinuimi mešalec 10. V sistemu priprave končnega kompozitnega produkta se zgoščeni stabilizat 8 meša s pepelom 11 ter drugimi dodatki 12 kot so cement, livarski pesek, mikrosilikati, porcelan, žlindre, diatomejske zemlje, vermikulit ipd., ki vplivajo na končno lastnost in uporabnost proizvedenega kompozitnega produkta 13. Razmerje med zgoščenim
-5stabilizatom in pepelom, ki določa končne lastnosti kompozitnega produkta je od 0,8 do 2,0 preračunano na suho snov zgoščenega stabilizata. Končni produkt kot kompozitni material vsebuje od 64,8 do 83,7 masnih % suhe snovi. Ob dodatku drugega kompozitnega dodatka 12 z namenom spremeniti/izboljšati geomehanske, hidromehanske, kemijske in biološke lastnosti ter uporabnost kompozitnega materiala 13, vsebnost suhe snovi naraste glede na količino dodanega drugega dodatka 12. V skici 1 so s P označene črpalke, z V ventili in z M motorji.
Naprava po izumu za kontiunirano stabilizacijo in pretvorbo muljev v kompozitne materiale je prikazana na skici 2. Sestavljena iz treh sklopov:
- statičnega mešala 5,
- tračne večstopenjeke filtme preše 7
- kontinuiranega horizontalnega mešala 10.
Vsak od posameznih treh sklopov predstavlja že znane tehnične rešitve, njihova povezava v napravo pa tvori tehnično in tehnološko rešitev za kontinuirano stabilizacijo muljev in njihovo pretvorbo v kompozitne gradbene materiale.
Kot prikazuje skica 2, napravo za kontinuirano stabilizacijo in pretvorbo biorazgradljivih muljev v kompozitne gradbene materiale z dodatkom pepelov sestavljajo statično mešalo 5 v katerega vstopa mešanica delno zgoščenega biorazgradljivega mulja in pepela. Statična mešala so v cevni izvedbi in se vpnejo neposredno v cevovod. Po obliki in konstrukciji zagotavljajo nastanek turbulentnega toka saj je to njihov tehnološki namen. Geometrija je odvisna od proizvajalca statičnega mešala. Velikost določa premer, dolžina pa je že pogojena s premerom, je odvisna od konsistence in pretoka snovi, ter se določa od primera do primera in jo določi projektant strojne stroke. V statičnem mešalu 5 se ustvari turbulentni tok mešanice, ki omogoči popolno mešanje delno zgoščenega biorazgradljivega blata in pepela. Statično mešalo 5 je s cevjo povezano s tračno filtmo prešo 7, ki služi za zgoščevanje in odstranjevanje vode iz stabilizata. Znotraj tračne filtrne preše 7 se stabilizat, to je stabilizirana mešanica delno zgoščenega biorazgradljivega blata in pepela, porazdeli na prerforiran tekoči trak 14 tako, da mešanica blata in pepela pada na vstopni del traku 14. V času transporta na perforiranem traku 14 se iz stabilizata s pomočjo gravitacije odcedi večji del vode, ki se zbira v zbiralniku 15. Učinkovitost izcejanja vode se poveča z ustvarjanjem pritiska na stabilizat s pomočjo zavese ali
-6valja. Delno zgoščen stabilizat se razporedi na transportno/filtemi trak 16, ki stabilizat transportira do sistema perforiranih valjev 17 na katere sta vpeta filtema trakova 16 in 18. Filtema trakova ustvarita režo med katerima se delno zgoščeni stabilizat stisne nakar se transportira do perforiranega valja 19, kjer pride do nizkotlačne filtracije. Za doseganje končne suhote se stabilizat stisnjen med dva fiterska trakova vodi skozi sistem perforiranih valjev 20 na katere sta vpeta transportna/filtema trakova 16 in 18. Izcedna voda se zbira na zbiralnem pladnju 21 od tam pa se vodi v sistem čiščenja na čistilno napravo. Stabilizat se preko sistema transportnih trakov vodi na vhod v kontinuimi dvovijačni mešalnik 10 kjer se mu primeša pepel in po potrebi kompozitni dodatek 12. Kontinuimi dvovijačni mešalnik je sestavljen iz jeklenega ohišja, ki ima vgrajene dve osi, ki se vrtita v nasprotni smeri ena na drugo in ki sta opremljeni z lopatastimi rezili, ki omogočajo mešanje polsuhih in pastoznih materialov. Na izhodu iz horizontalnega dvovijačnega mešalnika dobimo končni kompozitni material 13, ki se ga v razsutem stanju ali pakiranega dostavlja končnim uporabnikom.
Postopek po izumu je torej značilen po tem, da se biorazgradljivi mulj z vsebnostjo od 2 do 5 masnih % suhe snovi v statičnem mešalu zmeša s pepeli v stabilizat na način, da se doseže končna vsebnost suhe snovi od 5 do 8 masnih %, temperatura do 65° C in pH vrednost do 12,5, ter da se stabilizat zgosti do vsebnosti suhe snovi od 35 do 50 masnih % ter zmeša s pepelom v masnem razmerju 0,8 do 2,0 ter opcijsko z drugimi kompozitnimi dodatki in se proizvede kompozitni produkt z vsebnostjo od 64,8 do 83,7 masnih % suhe snovi. Navedeni drugi kompozitnimi dodatki so cement, livarski pesek, mikrosilikati, porcelani, diatomejske zemlje, vermikulit, gradbeni peski, anorganska in organska sintetična vlakna in/ali žlindre in to do 50 masnih % kompozitnega dodatka na suho snov kompozitnega produkta.
Naprava po izumu je torej značilna po tem, da sestoji iz statičnega mešala 5 povezanega z večstopenjskim tračnim filterskim zgoščevalnikom 7, ki je nadalje povezan s kontinuirnim horizontalnim mešalnikom 10 in da izvaja opisani postopek po po izumu.

Claims (4)

1. Postopek za kontinuirano stabilizacijo in pretvorbo biorazgradljivih muljev v kompozitne gradbene materiale, označen s tem, da se biorazgradljivi mulj z vsebnostjo od 2 do 5 masnih % suhe snovi v statičnem mešalu zmeša s pepeli v stabilizat na način, da se doseže končna vsebnost suhe snovi od 5 do 8 masnih %, temperatura do 65° C in pH vrednost do 12,5, ter da se stabilizat zgosti do vsebnosti suhe snovi od 35 do 50 masnih % ter zmeša s pepelom v masnem razmerju 0,8 do 2,0 ter opcijsko z drugimi kompozitnimi dodatki in se proizvede kompozitni produkt z vsebnostjo od 64,8 do 83,7 masnih % suhe snovi.
2. Postopek po zahtevku 1, oznančen s tem, da so drugi kompozitnimi dodatki cement, livarski pesek, mikrosilikati, porcelani, diatomejske zemlje, vermikulit, gradbeni peski, anorganska in organska sintetična vlakna in/ali žlindre in to do 50 masnih % kompozitnega dodatka na suho snov kompozitnega produkta.
3. Naprava za kontinuirano stabilizacijo in pretvorbo biorazgradljivih muljev v kompozitne gradbene materiale, označen s tem, da sestoji iz statičnega mešala (5) povezanega z večstopenjskim tračnim filterskim zgoščevalnikom (7), ki je nadalje povezan s kontinuimim horizontalnim mešalnikom (10).
4. Naprava po zahtevku 3, označena s tem, da izvaja postopek po zahtevkih 1 in 2.
SI200900018A 2009-01-23 2009-01-23 Postopek in naprava za kontinuirano stabilizacijo in pretvorbo biorazgradljivih muljev v kompozitne gradbene materiale SI22951B (sl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SI200900018A SI22951B (sl) 2009-01-23 2009-01-23 Postopek in naprava za kontinuirano stabilizacijo in pretvorbo biorazgradljivih muljev v kompozitne gradbene materiale

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SI200900018A SI22951B (sl) 2009-01-23 2009-01-23 Postopek in naprava za kontinuirano stabilizacijo in pretvorbo biorazgradljivih muljev v kompozitne gradbene materiale

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SI22951A true SI22951A (sl) 2010-07-30
SI22951B SI22951B (sl) 2019-01-31

Family

ID=42358138

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SI200900018A SI22951B (sl) 2009-01-23 2009-01-23 Postopek in naprava za kontinuirano stabilizacijo in pretvorbo biorazgradljivih muljev v kompozitne gradbene materiale

Country Status (1)

Country Link
SI (1) SI22951B (sl)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2982450A1 (en) 2014-08-07 2016-02-10 Stonex d.o.o. In-situ process for stabilization and solidification of contaminated soil into composite material - building material

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2982450A1 (en) 2014-08-07 2016-02-10 Stonex d.o.o. In-situ process for stabilization and solidification of contaminated soil into composite material - building material

Also Published As

Publication number Publication date
SI22951B (sl) 2019-01-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Koralegedara et al. Recent advances in flue gas desulfurization gypsum processes and applications–a review
CN102319721B (zh) 一种同时处理生活垃圾焚烧飞灰和生活垃圾渗滤液的方法
CN107673572B (zh) 一种污淤泥固化剂及其应用
EP2998277B1 (en) Method for treating biological materials associated with the wastewater purification cycle
WO2007082505B1 (de) Co2 nutzung, bindung, verbrauch
CN100445217C (zh) 用磷酸铵镁沉淀污泥处理垃圾焚烧飞灰的方法
CN102503066A (zh) 有机污泥超临界水氧化治理及资源化利用的系统和方法
Georgiou et al. Investigation of an integrated treatment technique for anaerobically digested animal manure: lime reaction and settling, ammonia stripping and neutralization by biogas scrubbing
CN109111065A (zh) 一种河床生态综合修复方法
CN104250060A (zh) 一种生化污泥的处理方法
CN107417058B (zh) 一种河塘底泥改性制备生态化填料的方法及其应用
CN105967470A (zh) 一种镉铜铅污染底泥固化剂及其固化方法
CN108423784B (zh) 一种应用脱硫石膏控制水体磷元素污染的方法
SI22951A (sl) Postopek in naprava za kontinuirano stabilizacijo in pretvorbo biorazgradljivih muljev v kompozitne gradbene materiale
CN103663920B (zh) 一种铁盐污泥脱水剂以及污泥脱水方法
Skerman et al. On-farm trials of practical options for hydrogen sulphide removal from piggery biogas
CN103803704A (zh) 一种用于地下水硝酸盐污染的可渗透反应介质材料
ES2435104B1 (es) Procedimiento de tratamiento de desechos
JP2007532302A (ja) スラッジの処理方法
CN215781179U (zh) 一种燃烧飞灰固定稳定化处理系统
CN105885999B (zh) 一种污泥能源化改性调整剂
CN100355676C (zh) 处理淤泥的方法
CN106915869B (zh) 地下水中重金属和石油烃复合污染原位修复方法
CN110305669A (zh) 一种高铬污染场地修复材料
CA3101560A1 (en) Creation of an iron product for wastewater treatment

Legal Events

Date Code Title Description
OO00 Grant of patent

Effective date: 20100803

OU02 Decision according to article 73(2) ipa 1992, publication of decision on partial fulfilment of the invention and change of patent claims

Effective date: 20181211

SP73 Change of data on owner

Owner name: IME-INSOL, PROIZVODNJA IN PRODAJA RASTLINSKIH ; SI

Effective date: 20200204

SP73 Change of data on owner

Owner name: GSK RESITVE, D.O.O.; SI

Effective date: 20210712

KO00 Lapse of patent

Effective date: 20231017