SK288273B6 - Spôsob spracovania olejových kalov a zariadenie na vykonávanie tohto spôsobu - Google Patents

Abstract

Je opísané zariadenie na spracovanie olejového kalu pochádzajúceho z čističiek odpadových vôd, olejových vôd a emulzií, hlavne odpadových vôd z oceliarní, studených valcovní, lisovní, strojárskych závodov a napríklad aj automobiliek. Zariadenie pozostáva zo zásobníka (1) s jednotkou ohrevu, za ním je zaradená prvá filtračná jednotka (2), potom nasleduje sedimentačná jednotka (3) a ďalej odstreďovacia jednotka (6). Ďalej je zaradená odparovacia vákuová jednotka (4), za ňou nasleduje druhá filtračná jednotka (5). Prvá filtračná jednotka (2), sedimentačná jednotka (3), odstreďovacia jednotka (6), odparovacia jednotka (4) a druhá filtračná jednotka (5) sú navzájom prepojené s jednotkou ohrevu (7) na následnú rekuperáciu nevyužitého tepla v zásobníku (1).

Description

Oblasť techniky

Vynález sa týka zariadenia na spracovanie olejových kalov pochádzajúcich zo spracovania odpadových vôd s obsahom minerálnych a syntetických olejov vznikajúcich v čističkách odpadových vôd, olejových vôd a emulzií, hlavne odpadových vôd z oceliarní, studených valcovní, lisovní, strojárskych závodov a napríklad aj automobiliek.

Doterajší stav techniky

V súčasnosti sa problematikou spracovania odpadových vôd a kalov zaoberá množstvo firiem a do technológií spracovania sa investuje mnoho financií. Asi najstarším spôsobom s nakladaním kalov bolo umiestňovanie kalu do kalových nádrží, čo nebolo a nie je jedno z naj ekologickejších riešení. V týchto nádržiach sa kal vlastne len skladoval. Nejaké percento vody sa z neho voľne vyparilo a nejaké percento kvapalín vsiaklo do pôdy. Tieto nádrže zaberali aj podstatnú časť pozemkov. Neskôr sa tento kal lisoval alebo filtroval, pričom jeho pevné skupenstvo putovalo do spaľovne a kvapalné do čističky odpadových vôd. Neskôr sa kal aj spaľoval, ale kvôli jeho vysokému obsahu vody od 10 do 90 % je jeho spaľovanie neúčinné. V patentovej prihláške PP 220-1995 je opísaný spôsob a zariadenie na spracovanie kalov, ktoré sú tvorené napríklad farbivami, atramentmi, tlačiarenskými a priemyselnými farbami, pričom tie sú rozpustené v organickom rozpúšťadle. Takýto kal sa rozmieša napríklad s popolčekom alebo kontaminovaným pieskom, rozpúšťadlo sa odparí a zmes, ktorá ostane, sa môže využiť napríklad na výrobu stavebných tvárnic.

Podstata vynálezu

Podstatu tohto riešenia tvorí zariadenie na spracovanie olejového kalu pochádzajúceho z čističiek odpadových vôd, olejových vôd a emulzií, hlavne odpadových vôd z oceliarní, studených valcovní, lisovní, strojárskych závodov a napríklad aj automobiliek.

Zariadenie pozostáva zo zásobníka s jednotkou ohrevu, čo môže byť trubkový ohrievač, a ohrievacím médiom je horúca voda alebo para, za týmto zásobníkom je zaradená jednotka prvej filtrácie, za ktorou môže nasledovať sedimentačná jednotka, a nasleduje jednotka odstred’ovacia obsahujúca zásobník flokulačného činidla, pričom táto jednotka je vytvorená ako tricantér, decantér, centrifúga alebo sorticantér, za ním môže nasledovať zberná nádoba s neutralizačným činidlom, za touto jednotkou je zaradená odparovacia vákuová (podtlaková) jednotka na odseparovanie prchavých frakcií s vývodmi do zásobníkov výsledných produktov, pričom za touto jednotkou je zaradená druhá filtračná jednotka na odstránenie zvyškových nečistôt, ktorou môže byť pieskový filter alebo podobné zariadenie, v ktorom sa kontinuálne odstraňuje filtračný koláč.

Kal prichádzajúci do zariadenia obsahuje zvyčajne od 10 % až do 90 % vody, od 0 % do 15 % mechanických častí a zvyšok sú minerálne a/alebo syntetické, a/alebo rastlinné oleje. Zariadením na spracovanie olejového kalu sa z neho odstráni osobitne voda, pevné časti, prchavé a organické látky.

Spracovanie kalu začína jeho dopravou do jednotky ohrevu, v ktorej sa kal zohreje prostredníctvom trubkových ohrievačov, a to parou alebo elektricky a pod., a súčasne sa uvedená zmes homogenizuje a súčasne môže byť okysľovaná pomocou kyseliny sírovej alebo fosforečnej na pH 2 - 6 v závislosti od obsahu vody v kale, čo je prvým krokom spracovania, pričom ohrev je dôvodom zvýšenia tekavosti kalu, resp. viskozity kalu. Potom sa kal podrobí prvej filtrácii v prvej filtračnej jednotke pozostávajúcej z minimálne jedného filtra alebo viacerých filtrov výhodne vibračných, tlakových a pod., za ktorou môže nasledovať krok pridania flokulačného činidla do kalu a vykonanie operácie sedimentácie v sedimentačnej nádrži a odstreďovania, ktoré môžu prebiehať v tricantéri, decantéri, centrifúge alebo v sorticantéri. Odseparovaná voda sa následne môže neutralizovať v závislosti od pH a presúva sa do zberných nádob alebo priamo do čističky odpadových vôd.

Takto spracovaný kal sa môže aditivovať pomocou n-alkánov, izo-alkánov a postupuje k ďalšiemu kroku a tým je odparovanie pri teplote od 80 °C do 200 °C v odparovacej jednotke, pričom odparovanie prebieha pri tlaku od 100 Pa do 100 kPa. V tomto kroku sa z kalu získajú prchavé zložky, ako sú napríklad zvyšková voda, benzíny a ľahké oleje, kal sa potom premiestni do druhej filtračnej jednotky na odstránenie zvyškových nečistôt, pričom môže byť použitý naplavovací pieskový filter alebo podobné zariadenie, v ktorom sa kontinuálne odstraňuje filtračný koláč. V každom kroku spracovania sa z kalu získa časť obsiahnutého oleja, ktorý sa umiestňuje do zberného zariadenia. Získaný olej z kalu sa využije na fluxačné činidlá, surovinu na priemyselné spracovanie, vykurovanie a pevná časť kalu, ktorá je po poslednej operácii takmer suchá, sa môže použiť ako palivo v spaľovni alebo sa umiestni na skládku.

Pri prvom kroku spracovania, čo je ohrev, sa nespotrebuje všetko teplo, pričom zvyšné zvyškové teplo sa rekuperuje a ohrievajú sa ním zariadenia v ďalších krokoch spracovania, resp. sa využíva pri predohreve ohrievacieho média.

Príklady uskutočnenia

Zariadenie pozostáva zo zásobníka j_ s jednotkou ohrevu, čo môže byť trubkový ohrievač, a ohrievacím médiom je horúca voda alebo para, alebo elektrina a môže obsahovať zásobník 8 zložky upravujúcej pH, za týmto zásobníkom j_ je zaradená prvá filtračná jednotka 2, za ktorou nasleduje sedimentačná jednotka 3 a odstred’ovacia jednotka 6, pričom táto odstred’ovacia jednotka 6 je vytvorená ako tricantér, decantér, centrifúga alebo sorticantér, pričom môže obsahovať zásobník 13 flokulačného činidla, za ním môže nasledovať zberná nádoba 10 so zásobníkom 11 neutralizačného činidla, za touto odstred’ovacou jednotkou 6 je zaradená odparovacia vákuová (podtlaková) jednotka 4 na odseparovanie prchavých frakcií, ako je napríklad zvyšková voda, benzíny a ľahké oleje, ktoré môžu byť umiestňované do zásobníkov 12. pričom za touto odparovacou jednotkou 4 je zaradená druhá filtračná jednotka 5 na odstránenie zvyškových nečistôt, ktorou môže byť pieskový filter alebo podobné zariadenie, v ktorom sa kontinuálne odstraňuje filtračný koláč.

Spracovanie kalu začína jeho dopravou do zásobníka j_ s jednotkou ohrevu, v ktorej sa kal zohreje prostredníctvom trubkových ohrievačov, a to parou alebo elektricky, a súčasne sa uvedená zmes homogenizuje a môže byť okysľovaná pomocou kyseliny sírovej alebo fosforečnej na pH 2 - 6 v závislosti na obsahu vody v kale. Potom sa kal podrobí prvej filtrácii v prvej filtračnej jednotke 2, pozostávajúcej z minimálne jedného filtra alebo viacerých filtrov, za ktorou môže nasledovať krok pridania flokulačného činidla do kalu a môže byť vykonaná operácia sedimentácie v sedimentačnej nádrži a následne sa vykoná operácia odstreďovania, ktorá môže prebiehať v tricantéri, decantéri, centrifúge alebo v sorticantéri. Následne sa odseparovaná voda môže neutralizovať v závislosti od pH a presúva sa do zberných nádob alebo priamo do čističky odpadových vôd.

Takto spracovaný kal sa môže aditivovať pomocou n-alkánov, izo-alkánov a postupuje k ďalšiemu kroku, a to je odparovanie pri teplote od 80 °C do 200 °C v odparovacej jednotke 4, pričom odparovanie prebieha pri tlaku od 100 Pa do 100 kPa. V tomto kroku sa z kalu získajú prchavé zložky, ako sú napríklad benzíny a ľahké oleje, kal sa potom premiestni do druhej filtračnej jednotky 5 jednotky na odstránenie zvyškových nečistôt, pričom môže byť použitý naplavovací pieskový filter 6 alebo podobné zariadenie, v ktorom sa kontinuálne odstraňuje filtračný koláč. V každom kroku spracovania sa z kalu získa časť obsiahnutého oleja, ktorý sa umiestňuje do zberného zariadenia. Olej získaný z kalu sa využije na fluxačné činidlá, surovinu na priemyselné spracovanie, vykurovanie a pevná časť kalu, ktorá je po poslednej operácii takmer suchá, sa môže použiť ako palivo v spaľovni alebo sa umiestni na skládku.

Pri prvom kroku spracovania, čo je ohrev, sa nespotrebuje všetko teplo, pričom toto zvyškové teplo sa rekuperuje a následne sa ohrievajú zariadenia v ďalších krokoch spracovania, resp. sa využíva pri predohreve ohrievacieho média.

Claims (4)

1. Zariadenie na spracovanie olejových kalov, pozostávajúce zo zásobníka (1) s jednotkou ohrevu, ako napríklad trubkový ohrievač, a ohrievacím médiom je horúca voda alebo para, alebo elektrina, za týmto zásobníkom (1) je zaradená prvá filtračná jednotka (2), za ktorou nasleduje sedimentačná jednotka (3), a nasleduje odstred’ovacia jednotka (6), pričom odstred’ovacia jednotka (6) je vytvorená ako tricantér, decantér, centrifúga alebo sorticantér, pričom za ním nasleduje zberná nádoba s neutralizačným činidlom, za odstreďovacou jednotkou (6) je zaradená odparovacia vákuová jednotka (4) na odseparovanie prchavých frakcií, ako je napríklad zvyšková voda, benzíny a ľahké oleje, pričom za touto odparovacou jednotkou (4) je zaradená druhá filtračná jednotka (5) na odstránenie zvyškových nečistôt, ktorou môže byť pieskový filter alebo podobný odstraňovač filtračného koláča, prvá filtračná jednotka (2), sedimentačná jednotka (3), odstred’ovacia jednotka (6), odparovacia jednotka (4), druhá filtračná jednotka (5) sú navzájom prepojené s jednotkou ohrevu (7) na následnú rekuperáciu nevyužitého tepla v zásobníku (1).

2. Zariadenie podľa nároku 1, vyznačujúce sa tým, že zásobník (1) obsahuje zásobník (8) zložky upravujúcej pH.

3. Zariadenie podľa nároku 1, vyznačujúce sa tým, že pri sedimentačnej jednotke (3) a odstreďovacej jednotke (6) je zaradený zásobník (10) odseparovanej vody so zásobníkom (11) neutralizačného činidla a zásobník (13) flokulačného činidla.

4. Zariadenie podľa nároku 1, vyznačujúce sa tým, že pri odparovacej jednotke (4) je zaradený minimálne jeden zásobník (12) na odseparované frakcie.