SK9648Y1

SK9648Y1 - Zapojenie zariadenia na výrobu bioadsorbentu alebo zmesového bioadsorbentu, spôsob výroby bioadsorbentu alebo zmesového bioadsorbentu a zmesový bioadsorbent týmto spôsobom vyrobený

Info

Publication number: SK9648Y1
Application number: SK180-2021U
Authority: SK
Inventors: Ing. Tomko Jaroslav
Original assignee: FUTÚRUM DYNAMEIS s. r. o.
Priority date: 2021-12-07
Filing date: 2021-12-07
Publication date: 2022-11-24
Also published as: SK1802021U1

Abstract

Opísané je zapojenie zariadenia na výrobu bioadsorbentu alebo zmesového bioadsorbentu z čistiarenského kalu tvorené kalovou sušičkou (3) prepojenou na pyrolýznu pec (4), ktorá je prepojená na aktivačné zariadenie (41), ktoré je prepojené na mlecie zariadenie (5) prepojené na miešacie zariadenie (6), ktoré je prepojené na peletizačné zariadenie (7) prepojené na sušiareň (31), ktorá je prepojená na vibračný triedič (9), ktorý je z jednej strany prepojený na mlecie zariadenie (5) a z druhej strany na zásobník (81) zmesového bioadsorbentu (12). Ďalej je opísaný spôsob výroby bioadsorbentu alebo zmesového bioadsorbentu tvorený aktivovaným biouhlím, bentonitom (21) a prírodnou sedimentačnou horninou (22).

Description

Oblasť techniky

Technické riešenie sa týka zapojenia zariadenia na výrobu bioadsorbentu alebo zmesového bioadsorbentu, spôsobu ich výroby a zmesového bioadsorbentu týmto spôsobom vyrobeného, určeného na likvidáciu emisií živočíšnych exkrementov.

Doterajší stav techniky

Využitie aktívneho uhlia ako adsorbentu na zachytávanie exhalátov a rôznych chemických zlúčenín je bežný spôsob, ktorý sa využíva už nielen v chemickom priemysle, ale často sa aplikuje aj pri riešení zachytávania emisií z ovzdušia, pričom štruktúra mikropórov a makropórov v aktívnom uhlí vytvára veľkú adsorpčnú plochu, ktorá umožňuje dosiahnutie požadovaných výsledkov kladených na uvedený produkt. Rôzne technológie poskytujú rôznu kvalitu výrobkov, ktoré sú podľa druhu technológie aj rôzne využívané v poľnohospodárstve a pri čistení odpadových vôd, ako posledný stupeň dočisťovania odpadovej vody, pričom najčastejším je spôsob využitia biouhlia v rámci poľnohospodárskej prvovýroby, ako hnojiva a látky na zlepšenie organickej časti poľnohospodárskej pôdy, pričom je zabezpečené, že nedochádza k vylúhovaniu stanovených látok v súlade s platnou legislatívou.

V súčasnej dobe je výroba bioadsorbentov orientovaná nielen na výrobu z čierneho uhlia, ale predovšetkým na výrobu z biomasy s následnou úpravou aktívneho uhlia podľa druhu využitia. Vzhľadom na použité suroviny a technológiu výroby je predajná cena pre poľnohospodársku výroby ekonomicky nevýhodná, a preto nie je v praxi nasadzovaná.

Ostatné bioadsorbenty vzhľadom na ich veľkosť a manipuláciu s nimi nenašli v praxi uplatnenie.

Čistiarenské kaly z čistiarní odpadových vôd, ako sprievodný produkt čistenia odpadových vôd, koncentrujú v sebe látky, ktoré spôsobovali znečistenie vody a sú preto variabilné svojím zložením pre rôzne oblasti a typy čistenia odpadových vôd. Likvidácia čistiarenských kalov v súčasnej dobe pozostáva hlavne z ich využitia v pôdnych procesoch, ako je kompostovanie, rekultivácia skládok, výroba pestovateľských substrátov, a menej v energetickom zhodnotení a prípadne uložením na skládku, pričom tento spôsob sa v blízkej budúcnosti vzhľadom na prijaté zmeny v nakladaní s čistiarenskými kalmi výrazne zmení z pohľadu zákazu skládkovania čistiarenských kalov, zabezpečenia hygienizácie kalov (salmonela, termotolerantné koliformné baktérie, enterokoky) - mikrobiologické kritériá, perzistentné organické znečisťujúce látky, hormóny, antibiotiká, pesticídy, drogy, materiálové a energetické využitie čistiarenských kalov vo väzbe na výrazný obsah mikroplastov. Ak sa k tomu pridá ešte potreba recyklácie fosforu, čo je už legislatívne v rámci Európskej únie riešené, najvhodnejším spôsobom likvidácie čistiarenských kalov bude termické spracovanie čistiarenských kalov, ktoré zabezpečí všetky uvedené požiadavky do budúcnosti.

Známe technické riešenie je opísané v zapísanom úžitkovom vzore UVz č. 8 573 s názvom Umelý rekultivačný substrát na rekultiváciu environmentálnych záťaží a vyľahčovanie ťažkých pôd na báze odpadov a spôsob jeho prípravy a použitia, kde obsah vlastného materiálu environmentálnej záťaže tvorí 10 až 50 % hmotn., zemina do 80 % hmotn., organické kaly do 40 % hmotn. alebo kompost na báze odpadov do 60 % hmotn. a drevené alebo iné pyrolýzne uhlie, alebo rašelina do 30 % hmotn. v prepočte na suchú hmotnosť. Nevýhodou tohto technického riešenia je, že umelý rekultivačný substrát sa nedá použiť na likvidáciu emisií organických produktov, iba povrchovo utesňuje a zakrýva environmentálne záťaže.

Známe riešenie je opísané v európskom patentovom spise EP č. 2 043 775 B1 s názvom Aglomerované zeolitové adsorbenty, spôsoby ich prípravy a ich použitie, kde aglomerované zeolitové adsorbenty na báze malých kryštálov zeolitu X sú náhradou za bárium alebo na báze malých kryštálov zeolitu X sú náhradou za bárium a draslík, pričom tieto adsorbenty sa môžu použiť špecifickejšie na výrobu veľmi čistého paraxylénu z dávky aromatických uhľovodíkov obsahujúcich izoméry s 8 atómami uhlíka. Objem uvedených adsorbentov, meraný adsorpciou dusíka pri 77 K po odplynení vo vákuu pri 300 °C počas 16 hodín, je väčší alebo rovnajúci sa 0,245 cm³/g a mechanická pevnosť meraná podľa spôsobu Shell SMS1471-74 prispôsobeného pre aglomeráty s veľkosťou menšou než 1,6 mm je väčšia alebo rovnajúca sa 2 MPa. Nevýhodou tohto vynálezu je, že je použiteľný iba v chemickom priemysle.

Ďalšie známe riešenie je opísané v českom patentovom spise č. 303 757 s názvom Biopalivo získané aeróbnou fermentáciou čistiarenských kalov a biomasy a spôsob jeho prípravy aeróbnou fermentáciou, ktoré má výhrevnosť 10 000 kJ/kg až 14 000 kJ/kg, s obsahom maximálne 2 500 mg/m³ SO2 a s obsahom 650 mg/m³NO2, ďalej 2 500 mg/m³ tuhých znečisťujúcich látok a 650 mg/m³ oxidu uhoľnatého, vzťahujúceho sa k referenčnému obsahu kyslíka 11 % v suchých spalinách, ďalej obsahuje 35 % až 40 % hmotn. vody a zostatok tvoria organické látky získané aeróbnou fermentáciou 20 % až 60 % hmotn. stabilizovaných odvodnených čistiarenských kalov a/alebo separátu digestátu z bioplynovej stanice a biomasy vybranej zo skupiny tvorenej drevnou štiepkou, slamou, senom, pilinami a zeleným odpadom. Nevýhodou tohto vynálezu je, že tento spôsob sa nedá použiť na likvidáciu emisií organických produktov.

Ďalšie známe technické riešenie je opísané v zapísanom slovenskom úžitkovom vzore č. 8 179 s názvom Kombinácia látok na báze superabsorbentov na obaľovanie semien a spôsob obaľovania semien touto kombináciou látok, kde superabsorbent, ktorý viaže vodu v pôde na dosiahnutie zvýšenia klíčivosti, je v rozsahu 0,5 % až 5,0 % hmotn. semena a adhezíva v roztoku vody a etanolu sú v rozsahu 0,1 % až 2,0 % hmotn. semena, pričom roztok adhezíva obsahuje vodu v rozsahu 10 % až 50 % hmotn., etanol v rozsahu 20 % až 40 % hmotn. a adhezívum v rozsahu 30 % až 50 % hmotn. Nevýhodou tohto technického riešenia je, že táto technológia je použiteľná iba na obaľovanie semien v záhradníctve a poľnohospodárstve, no nedá sa použiť na likvidáciu emisií organických produktov.

Podstata technického riešenia

Uvedené nedostatky do značnej miery odstraňuje zapojenie zariadenia na výrobu bioadsorbentu alebo zmesového bioadsorbentu z čistiarenského kalu, určeného na likvidáciu emisií živočíšnych exkrementov, podľa technického riešenia, ktorého podstata spočíva v tom, že je tvorené kalovou sušičkou, ktorá je prepojená na pyrolýznu pec, ktorá je prepojená na aktivačné zariadenie, ktoré je prepojené na mlecie zariadenie, ktoré je prepojené na miešacie zariadenie, ktoré je prepojené na peletizačné zariadenie, ktoré je prepojené na sušiareň, ktorá je prepojená na vibračný triedič, ktorý je z jednej strany prepojený na mlecie zariadenie a z druhej strany prepojený na zásobník bioadsorbentu alebo na zásobník zmesového bioadsorbentu.

Je výhodné, že pyrolýzna pec je prepojená na drvič.

Uvedené nedostatky ďalej do značnej miery odstraňuje spôsob výroby bioadsorbentu alebo zmesového bioadsorbentu, určeného na likvidáciu emisií živočíšnych exkrementov, podľa technického riešenia, ktorého podstata spočíva v tom, že najprv sa čistiarenský kal suší v kalovej sušičke, ďalej sa drvená biomasa a/alebo vysušený čistiarenský kal kontinuálne dávkuje do pyrolýznej pece, v ktorej riadená pyrolýza od 300 °C do 650 °C termicky rozkladá biomasu a/alebo čistiarenský kal, ďalej sa v aktivačnom zariadení aktivuje biouhlie v čistiarenskom kale a vytvorí sa bioadsorbent, ktorý sa ďalej melie v mlecom zariadení, ďalej sa do mletého bioadsorbentu pridáva bentonit a prírodná sedimentárna hornina a/alebo spojivo, ktoré sa miešajú v miešacom zariadení, čím sa vytvorí homogenizovaný bioadsorbent, alebo zmesový bioadsorbent, ktorý sa peletizuje v peletizačnom zariadení, ďalej sa suší v sušiarni, ďalej sa triedi vo vibračnom triediči, ďalej sa podsitová frakcia bioadsorbentu alebo podsitová frakcia zmesového bioadsorbentu melie v mlecom zariadení a súčasne nadsitová frakcia bioadsorbentu alebo nadsitová frakcia zmesového bioadsorbentu sa ukladá do zásobníka čistého bioadsorbentu alebo do zásobníka zmesového bioadsorbentu.

Uvedené nedostatky ďalej do značnej miery odstraňuje zmesový bioadsorbent z čistiarenského kalu, určený na likvidáciu emisií živočíšnych exkrementov, podľa technického riešenia, ktorého podstata spočíva v tom, že obsahuje 45,0 % až 90,0 % hmotn. aktivovaného biouhlia, 10,0 % až 30,0 % hmotn. bentonitu a do 25,0 % hmotn. prírodnej sedimentárnej horniny.

Ďalej je výhodné, že prírodnou sedimentárnou horninou je mletý zeolit alebo mletý vápenec, alebo mletý dolomitický vápenec.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Technické riešenie bude bližšie vysvetlené pomocou výkresov, kde na obr. č. 1 je schematicky znázornené zapojenie zariadenia na výrobu bioadsorbentu bez prídavku biomasy, na obr. č. 2 je schematicky znázornené zapojenie zariadenia na výrobu bioadsorbentu s prídavkom biomasy, na obr. č. 3 je schematicky znázornené zapojenie zariadenia na výrobu zmesového bioadsorbentu bez prídavku biomasy, na obr. č. 4 je schematicky znázornené zapojenie zariadenia na výrobu zmesového bioadsorbentu s prídavkom biomasy.

Príklady uskutočnenia

Príklad 1

Spôsob výroby bioadsorbentu z čistiarenských kalov je určený na likvidáciu emisií živočíšnych exkrementov, podľa obr. č. 1, kde sa najprv čistiarenský kal 1 suší v kalovej sušičke 3. Ďalej sa vysušený čistiarenský kal 1 kontinuálne dávkuje do pyrolýznej pece 4, kde sa uskutočňuje riadená pyrolýza pri teplote 650 °C. Ďalej sa čistiarenský kal 1 po pyrolýze dopraví do aktivačného zariadenia 41, ktoré je určené na aktiváciu biouhlia v čistiarenskom kale 1, na účely zvýšenia jeho aktívneho povrchu a odstránenia stopových množstiev perzistentných organických látok, čím vzniká bioadsorbent 11. Bioadsorbent 11 sa ďalej melie v mlecom zariadení 5, čím vzniká mletý bioadsorbent 11. Mletý bioadsorbent 11 sa ďalej mieša so spojivami 13 v miešacom zariadení 6. Mletý bioadsorbent 11 so spojivami 13 sa ďalej peletizuje v peletizačnom zariadení 7, čím vzniká kompaktovaný bioadsorbent 11. Kompaktovaný bioadsorbent 11 sa ďalej suší v sušiarni 31 na účely dosiahnutia požadovanej vlhkosti. Vysušený bioadsorbent 11 sa ďalej triedi na vibračnom triediči 9, ktorým je sito. Nadsitová frakcia 112 bioadsorbentu 11 sa nakoniec ukladá do zásobníka 8 čistého bioadsorbentu 11. Podsitová frakcia 111 bioadsorbentu 11 sa s bioadsorbentom 11 ďalej melie v mlecom zariadení 5.

Príklad 2

Spôsob výroby bioadsorbentu z čistiarenských kalov je určený na likvidáciu emisií živočíšnych exkrementov, podľa obr. č. 2, kde sa najprv biomasa 2 drví v drvičke 20. Súčasne sa čistiarenský kal 1 suší v kalovej sušičke 3. Ďalej sa k vysušenému čistiarenskému kalu 1 pridáva drvená biomasa 2 na účely zvýšenia obsahu uhlíkovej zložky, čistiarenský kal 1 s drvenou biomasou 2 sa ďalej kontinuálne dávkuje do pyrolýznej pece 4, kde sa uskutočňuje riadená pyrolýza pri teplote 500 °C. Ďalej sa čistiarenský kal 1 s drvenou biomasou 2 po pyrolýze dopraví do aktivačného zariadenia 41, ktoré je určené na aktiváciu biouhlia v čistiarenskom kale 1 a v drvenej biomase 2, na účely zvýšenia jeho aktívneho povrchu a odstránenia stopových množstiev perzistentných organických látok, čím vzniká bioadsorbent 11. Bioadsorbent 11 sa ďalej melie v mlecom zariadení 5, čím vzniká mletý bioadsorbent 11. Mletý bioadsorbent 11 sa ďalej mieša so spojivami 13 v miešacom zariadení 6. Mletý bioadsorbent 11 so spojivami 13 sa ďalej peletizuje v peletizačnom zariadení 7, čím vzniká kompaktovaný bioadsorbent 11. Kompaktovaný bioadsorbent 11 sa ďalej suší v sušiarni 31 na účely dosiahnutia požadovanej vlhkosti. Vysušený bioadsorbent 11 sa ďalej triedi na vibračnom triediči 9, ktorým je sito. Nadsitová frakcia 112 bioadsorbentu 11 sa nakoniec ukladá do zásobníka 8 čistého bioadsorbentu 11. Podsitová frakcia 111 bioadsorbentu 11 sa s bioadsorbentom 11 ďalej melie v mlecom zariadení 5.

Príklad 3

Spôsob výroby zmesového bioadsorbentu z čistiarenských kalov je určený na likvidáciu emisií živočíšnych exkrementov, podľa obr. č. 3, kde sa najprv čistiarenský kal 1 suší v kalovej sušičke 3. Ďalej sa vysušený čistiarenský kal 1 kontinuálne dávkuje do pyrolýznej pece 4, kde sa uskutočňuje riadená pyrolýza pri teplote 550 °C. Ďalej sa čistiarenský kal 1 po pyrolýze dopraví do aktivačného zariadenia 41, ktoré je určené na aktiváciu biouhlia v čistiarenskom kale 1, na účely zvýšenia jeho aktívneho povrchu a odstránenia stopových množstiev perzistentných organických látok, čím vzniká bioadsorbent 11. Bioadsorbent 11 sa ďalej melie v mlecom zariadení 5, čím vzniká mletý bioadsorbent 11 s požadovanou veľkosťou zrna 0,6 mm. Ďalej sa v miešacom zariadení 6 mieša mletý bioadsorbent 11 s bentonitom 21 a s prírodnou sedimentárnou horninou 22, ktorou je mletý zeolit, čím sa vytvorí zmesový bioadsorbent 12. Ďalej sa zmesový bioadsorbent 12 peletizuje v peletizačnom zariadení 7, čím sa vytvorí kompaktovaný zmesový bioadsorbent 12. Kompaktovaný zmesový bioadsorbent 12 sa ďalej suší v sušiarni 31 na účely dosiahnutia požadovanej vlhkosti. Vysušený zmesový bioadsorbent 12 sa ďalej triedi na vibračnom triediči 9, ktorým je sito. Nadsitová frakcia 122 zmesového bioadsorbentu 12 sa nakoniec ukladá do zásobníka 81 zmesového bioadsorbentu 12. Podsitová frakcia 121 zmesového bioadsorbentu 12 sa s bioadsorbentom 11 ďalej melie v mlecom zariadení 5.

Príklad 4

Spôsob výroby zmesového bioadsorbentu z čistiarenských kalov je určený na likvidáciu emisií živočíšnych exkrementov, podľa obr. č. 4, kde sa najprv biomasa 2 drví v drvičke 20. Súčasne sa čistiarenský kal 1 suší v kalovej sušičke 3. Ďalej sa k vysušenému čistiarenskému kalu 1 pridáva drvená biomasa 2 na účely zvýšenia obsahu uhlíkovej zložky. Čistiarenský kal 1 s drvenou biomasou 2 sa ďalej kontinuálne dávkuje do pyrolýznej pece 4, kde sa uskutočňuje riadená pyrolýza pri teplote 300 °C. Ďalej sa čistiarenský kal 1 s drvenou biomasou 2 po pyrolýze dopraví do aktivačného zariadenia 41, ktoré je určené na aktiváciu biouhlia v čistiarenskom kale 1 a v drvenej biomase 2, na účely zvýšenia jeho aktívneho povrchu a odstránenia stopových množstiev perzistentných organických látok, čím vzniká bioadsorbent 11. Bioadsorbent 11 sa ďalej melie v mlecom zariadení 5, čím vzniká mletý bioadsorbent 11 s požadovanou veľkosťou zrna 0,6 mm. Ďalej sa v miešacom zariadení 6 mieša mletý bioadsorbent 11 s bentonitom 21 a s prírodnou sedimentárnou horninou 22, ktorou je mletý vápenec, čím sa vytvorí zmesový bioadsorbent 12. Ďalej sa zmesový bioadsorbent 12 peletizuje v peletizačnom zariadení 7, čím sa vytvorí kompaktovaný zmesový bioadsorbent 12. Kompaktovaný zmesový bioadsorbent 12 sa ďalej suší v sušiarni 31 na účely dosiahnutia požadovanej vlhkosti. Vysušený zmesový bioadsorbent 12 sa ďalej triedi na vibračnom triediči 9, ktorým je sito. Nadsitová frakcia 122 zmesového bioadsorbentu 12 sa nakoniec ukladá do zásobníka 81 zmesového bioadsorbentu 12. Podsitová frakcia 121 zmesového bioadsorbentu 12 sa s bioadsorbentom 11 ďalej melie v mlecom zariadení 5.

Príklad 5

Zapojenie zariadení na výrobu bioadsorbentu z čistiarenských kalov, podľa obr. č. 1, je tvorené kalovou sušičkou 3, určenou na sušenie čistiarenského kalu 1. Kalová sušička 3 je prepojená na pyrolýznu pec 4, ktorá je určená na uskutočnenie riadenej pyrolýzy čistiarenského kalu 3 pri teplote 650 °C. Pyrolýzna pec 4 je prepojená na aktivačné zariadenie 41, určené na aktiváciu biouhlia v čistiarenskom kale 3, čím vzniká bioadsorbent 11. Aktivačné zariadenie 41 je prepojené na mlecie zariadenie 5, ktoré je určené na mletie bioadsorbentu 11. Mlecie zariadenie 5 je prepojené na miešacie zariadenie 6, ktoré je určené na homogenizáciu zmesi bioadsorbentu 11 a spojív 13. Miešacie zariadenie 6 je prepojené na peletizačné zariadenie 7, ktoré je určené na peletizovanie mletého bioadsorbentu 11. Peletizačné zariadenie 7 je prepojené na sušiareň 31, ktorá je určená na sušenie bioadsorbentu 11 na požadovanú vlhkosť. Sušiareň 31 je prepojená na vibračný triedič 9. Vibračný triedič 9 je z jednej strany prepojený na mlecie zariadenie 5, ktoré je určené na ďalšie mletie podsitovej frakcie 111 bioadsorbentu 11 a bioadsorbentu 11. Vibračný triedič 9 je z druhej strany prepojený na zásobník 8 bioadsorbentu 11, ktorý je určený na uloženie nadsitovej frakcie 112 čistého bioadsorbentu 11.

Príklad 6

Zapojenie zariadení na výrobu bioadsorbentu z čistiarenských kalov, podľa obr. č. 2, je tvorené kalovou sušičkou 3, ktorá je určená na sušenie čistiarenského kalu 1. Kalová sušička 3 je prepojená na jednu stranu pyrolýznej pece 4, ktorá je určená na uskutočnenie riadenej pyrolýzy čistiarenského kalu 3 pri teplote 500 °C. Druhá strana pyrolýznej pece 4 je prepojená na drvičku 20, ktorá je určená na drvenie biomasy 2, na zvýšenie uhlíkovej zložky. Tretia strana pyrolýznej pece 4 je prepojená na aktivačné zariadenie 41, ktoré je určené na popyrolýzovú aktiváciu biouhlia v čistiarenskom kale 1 a biomase 2. Aktivačné zariadenie 41 je z jednej strany prepojené na mlecie zariadenie 5, ktoré je určené na mletie bioadsorbentu 11. Mlecie zariadenie 5 je prepojené na miešacie zariadenie 6, ktoré je určené na homogenizáciu zmesi bioadsorbentu 11 a spojív 13. Miešacie zariadenie 6 je prepojené na peletizačné zariadenie 7, ktoré je určené na peletizovanie mletého bioadsorbentu 11. Peletizačné zariadenie 7 je prepojené na sušiareň 31, ktorá je určená na sušenie bioadsorbentu 11 na požadovanú vlhkosť. Sušiareň 31 je prepojená na vibračný triedič 9. Vibračný triedič 9 je z jednej strany prepojený na mlecie zariadenie 5, ktoré je určené na ďalšie mletie podsitovej frakcie 111 bioadsorbentu 11 a bioadsorbentu 11. Vibračný triedič 9 je z druhej strany prepojený na zásobník 8 bioadsorbentu 11, ktorý je určený na uloženie nadsitovej frakcie 112 čistého bioadsorbentu 11.

Príklad 7

Zapojenie zariadení na výrobu zmesového bioadsorbentu z čistiarenských kalov, podľa obr. č. 3, je tvorené kalovou sušičkou 3, ktorá je určená na sušenie čistiarenského kalu 1. Kalová sušička 3 je prepojená na pyrolýznu pec 4, ktorá je určená na uskutočnenie riadenej pyrolýzy čistiarenského kalu 3 pri teplote 550 °C. Pyrolýzna pec 4 je prepojená na aktivačné zariadenie 41, ktoré je určené na aktiváciu biouhlia v čistiarenskom kale 3, čím vzniká bioadsorbent 11. Aktivačné zariadenie 41 je prepojené na mlecie zariadenie 5, ktoré je určené na mletie bioadsorbentu 11. Mlecie zariadenie 5 je prepojené na miešacie zariadenie 6, ktoré je určené na miešanie mletého bioadsorbentu 11, bentonitu 21 a prírodnej sedimentárnej horniny 22, ktorou je mletý dolomitický vápenec, čím sa vytvorí zmesový bioadsorbent 12. Miešacie zariadenie 6 je prepojené na peletizačné zariadenie 7, ktoré je určené na peletizovanie zmesového bioadsorbentu 12. Peletizačné zariadenie 7 je prepojené na sušiareň 31, ktorá je určená na sušenie zmesového bioadsorbentu 12 na požadovanú vlhkosť. Sušiareň 31 je prepojená na vibračný triedič 9. Vibračný triedič 9 je z jednej strany prepojený na mlecie zariadenie 5, ktoré je určené na ďalšie mletie podsitovej frakcie 121 zmesového bioadsorbentu 12 a bioadsorbentu 11. Vibračný triedič 9 je z druhej strany prepojený na zásobník 81 zmesového bioadsorbentu 12, ktorý je určený na uloženie nadsitovej frakcie 112 zmesového bioadsorbentu 12.

Príklad 8

Zapojenie zariadení na výrobu zmesového bioadsorbentu z čistiarenských kalov, podľa obr. č. 4, je tvorené kalovou sušičkou 3, ktorá je určená na sušenie čistiarenského kalu 1. Kalová sušička 3 je prepojená na jednu stranu pyrolýznej pece 4, ktorá je určená na uskutočnenie riadenej pyrolýzy čistiarenského kalu 1 pri teplote 300 °C. Druhá strana pyrolýznej pece 4 je prepojená na drvičku 20, ktorá je určená na drvenie biomasy 2, na zvýšenie uhlíkovej zložky. Tretia strana pyrolýznej pece 4 je prepojená na aktivačné zariadenie 41, ktoré je určené na popyrolýzovú aktiváciu biouhlia v čistiarenskom kale 1 a biomase 2. Aktivačné zariadenie 41 je z jednej strany prepojené na mlecie zariadenie 5, ktoré je určené na mletie bioadsorbentu 11. Mlecie zariadenie 5 je prepojené na miešacie zariadenie 6, ktoré je určené na miešanie mletého bioadsorbentu 11, bentonitu 21 a prírodnej sedimentárnej horniny 22, ktorou je mletý vápenec, čím sa vytvorí zmesový bioadsorbent 12. Miešacie zariadenie 6 je prepojené na peletizačné zariadenie 7, ktoré je určené na peletizovanie zmesového bioadsorbentu 12. Peletizačné zariadenie 7 je prepojené na sušiareň 31, ktorá je určená na sušenie zmesového bioadsorbentu 12 na požadovanú vlhkosť. Sušiareň 31 je prepojená na vibračný triedič 9. Vibračný triedič 9 je z jednej strany prepojený na mlecie zariadenie 5, ktoré je určené na ďalšie mletie podsitovej frakcie 121 zmesového bioadsorbentu 12 a bioadsorbentu 11. Vibračný triedič 9 je z druhej strany prepojený na zásobník 81 zmesového bioadsorbentu 12, ktorý je určený na uloženie nadsitovej frakcie 112 zmesového bioadsorbentu 12.

Príklad 9

Likvidácia emisií živočíšnych exkrementov, ktorým je kravský hnoj, je uskutočnená zmiešaním 2,5 % hmotn. bioadsorbentu 11 a 97,5 % hmotn. živočíšneho exkrementu, ktorým je kravský hnoj, pričom adsorbcia trvá najmenej 1 hodinu, pri ktorej je redukcia emisií z kravského hnoja znížená o 81 %.

Príklad 10

Likvidácia emisií živočíšnych exkrementov, ktorým je prasací hnoj, je uskutočnená zmiešaním 93,3 % hmotn. živočíšneho exkrementu, ktorým je prasací hnoj, a 6,7 % hmotn. zmesového bioadsorbentu 12, ktorý obsahuje 73 % hmotn. aktivovaného biouhlia, 7,3 % hmotn. bentonitu 21 a 19,7 % hmotn. prírodnej sedimentárnej horniny 22, pričom adsorbcia trvá najmenej 1 hodinu, pri ktorej je redukcia emisií z prasacieho hnoja znížená o 98 %.

Príklad 11

Likvidácia emisií živočíšnych exkrementov, ktorým je prasací hnoj, je uskutočnená zmiešaním 93,3 % hmotn. živočíšneho exkrementu, ktorým je prasací hnoj, a 6,7 % hmotn. zmesového bioadsorbentu 12, ktorý obsahuje 90 % hmotn. aktivovaného biouhlia a 10,0 % hmotn. bentonitu 21, pričom adsorbcia trvá najmenej 1 hodinu, pri ktorej je redukcia emisií z prasacieho hnoja znížená o 98 %.

Príklad 12

Likvidácia emisií živočíšnych exkrementov, ktorým je hydinový trus, je uskutočnená zmiešaním 92,0 % hmotn. živočíšneho exkrementu, ktorým je hydinový trus, a 8,0 % hmotn. zmesového bioadsorbentu 12, ktorý obsahuje 62,3 % hmotn. aktivovaného biouhlia, 30,0 % hmotn. bentonitu 21 a 7,7 % hmotn. prírodnej sedimentárnej horniny 22, pričom adsorbcia trvá najmenej 1 hodinu, pri ktorej je redukcia emisií z hydinového trusu znížená o 98 %.

Príklad 13

Likvidácia emisií živočíšnych exkrementov, ktorým je ovčí hnoj, je uskutočnená zmiešaním 92,0 % hmotn. živočíšneho exkrementu, ktorým je ovčí hnoj, a 8,0 % hmotn. zmesového bioadsorbentu 12, ktorý obsahuje 65,0 % hmotn. aktivovaného biouhlia, 10,0 % hmotn. bentonitu 21 a 25,0 % hmotn. prírodnej sedimentárnej horniny 22, pričom adsorbcia trvala najmenej 1 hodinu, pri ktorej je redukcia emisií z ovčieho hnoja znížená o 58 %.

Príklad 14

Likvidácia emisií živočíšnych exkrementov, ktorým je konský hnoj, je uskutočnená zmiešaním 92,0 % hmotn. živočíšneho exkrementu, ktorým je konský hnoj, a 8,0 % hmotn. zmesového bioadsorbentu 12, ktorý obsahuje 45,0 % hmotn. aktivovaného biouhlia, 10,0 % hmotn. bentonitu 21 a 45,0 % hmotn. prírodnej sedimentárnej horniny 22, pričom adsorbcia trvala najmenej 1 hodinu, pri ktorej je redukcia emisií z konského hnoja znížená o 67 %.

Priemyselná využiteľnosť

Bioadsorbent a zmesový bioadsorbent, podľa technického riešenia, v granulovanej alebo peletizovanej forme je možné využiť v poľnohospodárstve priamo na hnojenie alebo ako súčasť podstieľky pre zvieratá, prípadne hydinu, čím sa výrazne zredukuje množstvo emisií priamo v mieste ich tvorby pri ustajnení, nakoľko pri dobytku je podstieľka denné vyvážaná na zbernú plochu, pri hydine sa mení až po ukončení chovu. Bioadsorbent, podľa technického riešenia, ako prídavok do podstieľky je možné podľa typu chovu a miestnych podmienok aplikovať v odporúčanom množstve 2 % až 20 % hmotn. podľa typu bioadsorbentu a systému zberu močovky a hnojovice. Pridávanie bioadsorbentu, podľa technického riešenia, pri hydinových extrementoch je odporúčané pridávať na základe merania trendu rastu obsahu amoniaku v ovzduší. Ďalším použitím bioadsorbentov, podľa technického riešenia, je ich priama aplikácia priamo na skládkovaný hnoj, prípadne priamo do záchytných nádrží močovky a hnojovice, čím sa znížia emisie a súčasne za zachytia látky, ktoré sú využité ako živiny, a tak sa zlepšia podmienky pre pôdne mikroorganizmy. V prípade potreby rekultivácie pôdy s enviromentálnou záťažou, najmä pre pôdy zaťažené ťažkými kovmi, resp. pesticídmi, bioadsorbenty podľa technického riešenia budú slúžiť na postupné zachytávanie týchto zložiek z pôdy, a tak postupne zlepšovať jej kvalitu. Použitie bioadsorbentov, podľa technického riešenia, aj ako bežného hnojiva s obsahom fosforu a minerálnych látok zlepší zadržiavanie živín na svojom povrchu, podporuje huminifikáciu, znižuje kyslosť a podporuje pôdne mikroorganizmy. Bioadsorbenty, podľa technického riešenia, priamo napomáhajú nielen zvyšovaniu kvality samotnej pôdy z pohľadu vodozádrže, ale výrazne prispievajú aj ku kvalite pestovaných produktov, ďalej zlepšujú podmienky v procesoch čistenia vody v čistiarňach odpadových vôd. Nasadenie bioadsorbentov, podľa technického riešenia, vo voľnom priestore prinesie oproti adsorbcii v uzavretom objeme reagenčnej fľaše nižšiu účinnosť, no výrazne zníži emisie amoniaku a ostatných chemických látok v závislosti od pomeru objemu bioadsorbentov k objemu podstieľky alebo hnoja, či trusu, pričom súčasne dôjde k zlepšeniu životného prostredia pre chovné zvieratá a hydinu za súčasného zlepšenia pracovného prostredia pre pracovníkov živočíšnej výroby, ďalej zníženie emisií má aj sekundárny účinok na okolie v blízkosti chovov a výrazne zníži koncentráciu hlavne látok s nízkym prahom čuchovej vnímateľnosti pre obyvateľov z blízkeho okolia a využitie bioadsorbentov, podľa technického riešenia, pri skladovaní exkrementov umožní zachytávanie amoniaku a emisií z rozkladu exkrementov a zvyškov krmiva, čím dôjde aj k následnému zlepšeniu kvality hnoja o minerálne látky z bioadsorbentov ako aj zvýšenie obsahu biouhlia pre hnojenie pôdy.

Zoznam vzťahových značiek

- čistiarenský kal

- bioadsorbent

111 - podsitová frakcia bioadsorbentu

112 - nadsitová frakcia bioadsorbentu

- zmesový bioadsorbent

121 - podsitová frakcia zmesového bioadsorbentu

122 - nadsitová frakcia zmesového bioadsorbentu

- spojivo

- biomasa

- drvička

- bentonit

- prírodná sedimentárna hornina

- kalová sušička

- sušiareň

- pyrolýzna pec

- aktivačné zariadenie

- mlecie zariadenie

- miešacie zariadenie

- peletizačné zariadenie

- zásobník bioadsorbentu

- zásobník zmesového bioadsorbentu

- vibračný triedič

Claims

NÁROKY NA OCHRANU

1. Zapojenie zariadenia na výrobu bioadsorbentu alebo zmesového bioadsorbentu z čistiarenského kalu, určeného na likvidáciu emisií živočíšnych exkrementov, vyznačujúce sa tým, že je tvorené kalovou sušičkou (3), ktorá je prepojená na pyrolýznu pec (4), ktorá je prepojená na aktivačné zariadenie (41), ktoré je prepojené na mlecie zariadenie (5), ktoré je prepojené na miešacie zariadenie (6), ktoré je prepojené na peletizačné zariadenie (7), ktoré je prepojené na sušiareň (31), ktorá je prepojená na vibračný triedič (9), ktorý je z jednej strany prepojený na mlecie zariadenie (5) a z druhej strany prepojený na zásobník (8) bioadsorbentu (11), alebo na zásobník (81) zmesového bioadsorbentu (12).
2. Zapojenie zariadenia na výrobu bioadsorbentu alebo zmesového bioadsorbentu, určeného na likvidáciu emisií živočíšnych exkrementov, podľa nároku 1, vyznačujúce sa tým, že pyrolýzna pec (4) je prepojená na drvič (20).
3. Spôsob výroby bioadsorbentu alebo zmesového bioadsorbentu, určeného na likvidáciu emisií živočíšnych exkrementov, v zariadení podľa nárokov 1 a 2, vyznačujúci sa tým, že najprv sa čistiarenský kal (1) suší v kalovej sušičke (3), ďalej sa drvená biomasa (2) a/alebo vysušený čistiarenský kal (1) kontinuálne dávkuje do pyrolýznej pece (4), v ktorej riadená pyrolýza od 300 °C do 650 °C termicky rozkladá biomasu (2) a/alebo čistiarenský kal (1), ďalej sa v aktivačnom zariadení (41) aktivuje biouhlie z biomasy (2) a/alebo z čistiarenského kalu (1) a vytvorí sa bioadsorbent (11), ktorý sa ďalej melie v mlecom zariadení (5), ďalej sa do mletého bioadsorbentu (11) pridáva bentonit (21) a prírodná sedimentárna hornina (22) a/alebo spojivo (13), ktoré sa miešajú v miešacom zariadení (6), čím sa vytvorí homogenizovaný bioadsorbent (11), alebo zmesový bioadsorbent (12), ktorý sa peletizuje v peletizačnom zariadení (7) a ďalej sa suší v sušiarni (31) a ďalej sa triedi vo vibračnom triediči (9), ďalej sa podsitová frakcia (111) bioadsorbentu (11) alebo podsitová frakcia (121) zmesového bioadsorbentu (12) melie v mlecom zariadení (5) a súčasne nadsitová frakcia (112) bioadsorbentu (11) alebo nadsitová frakcia (122) zmesového bioadsorbentu (12) sa ukladá do zásobníka (8) čistého bioadsorbentu (11) alebo do zásobníka (81) zmesového bioadsorbentu (12).
4. Zmesový bioadsorbent z čistiarenského kalu získaný spôsobom podľa nároku 3, určený na likvidáciu emisií živočíšnych exkrementov, vyznačujúci sa tým, že obsahuje 45,0 % až 90,0 % hmotn. aktivovaného biouhlia, 10,0 % až 30,0 % hmotn. bentonitu (21) a do 25,0 % hmotn. prírodnej sedimentárnej horniny (22).
5. Zmesový bioadsorbent z čistiarenského kalu podľa nároku 4, vyznačujúci sa tým, že prírodnou sedimentárnou horninou (22) je mletý zeolit alebo mletý vápenec, alebo mletý dolomitický vápenec.