Spôsob oddelenia kvapalnej časti a tuhej látky v suspenzii kalu a zariadenie na vykonávanie takéhoto spôsobu

Číslo patentu: E 17766

Dátum: 28.10.2011

Autori: Gendrot Pascal, Capeau Patrice, Lopez Michel

Je ešte 9 strán.

Pozerať všetko strany alebo stiahnuť PDF súbor.

Text

Pozerať všetko

0001 Predložený vynález sa týka spôsobu oddelenia kvapalnej časti a tuhej látky v suspenzii kalu privádzaného v kontinuálnom prúde rýchlosťou QEB V/hodina.0002 Takže sa môže odstrániť takmer všetka tuhá látka v suspenzii, za jej klesnutia pod určitú hranicu.0003 vynález sa tiež týka zariadenia na spracovanie kalu, pracujúceho podľa uvedeného spôsobu.0004 Má to mimoriadne dôležité uplatnenie, aj ked nie výhradné, v oblasti odvodnenia kalu a čírenia vody.0005 Vyplýva to prekvapivo z použitia veľmi vysokej energie v kvapalnom a kalovom médiu, čo umožňuje zamerať sa najmä na koloidné štruktúry v takejto odpadovej vode.0006 Koloidy sú v skutočnosti prítomné v pevných kaloch (v ich organickej frakcii), ale taktiež vo vode.0007 Sú to konkrétne tieto koloidy, ktoré spôsobujú zakalenú farbu a sťažujú oddelenie tuhej a kvapalnej fázy a odfarbenie niektorých vôd.0008 Známe sú spôsoby oddeľovania tuhých látok v suspenzii od kvapalnej odpadovej vody, v ktorej sa nachádzajú.0009 Techniky, ktoré existujú na odoberanie vody z kalu, sú v podstate zhutňovanie, čo zvyšuje podiel (v percentách, vztiahnuté na celkovú zmes) tuhej zlúčeniny o približne 5 ,odstredenie alebo filtrácia, ktorými sa zvyšuje podiel tuhej zlúčeniny od 18 do 25 , a nakoniec sušenie (spaľovaním alebo rozprašovanim po dobu niekoľkých týždňov), ktoré zvyšuje podiel tuhej zlúčeniny od 90 do 95 , a to s vedomím, že hmotnostný podiel tuhej zlúčeniny čisteného kalu pred spracovaním je vo všeobecnosti medzi 0,1 a 1 z celkovej hmotnosti odpadových vôd.0010 Všetky tieto známe spracovania podľa doterajšieho stavu techniky majú nevýhody,ktoré buď súvisia s tým, že sušenie nie je dostatočné (zhutňovanie, odstreďovanie, filtrácia),alebo potrebuje určitú dobu na spracovanie (sušenie), alebo vedie k podstatne spotrebe energie (spaľovanie).0011 Spôsob spracovania odpadového kalu je taktiež známy (FR 71108654) pričom v tomto spôsobe sa napája uzavretý okruh zahrnujúci nádrž, pričom v okruhu dochádza k recirkulácii v priebehu niekoľkých desiatok minút zavedením plynu obsahujúceho kyslík v obvode v smere proti prúdu nádrže.0012 Zotrvanie aktivovaného kalu v nádrži po dobu dostatočnú na to, aby bolo možné presýtenie plynom obsahujúcim kyslík, je označené ako umožňujúca podstatné odstránenie tuhých látok v suspenzii.0013 Takýto spôsob, okrem toho, že je zdĺhavý, využíva pomerne zložitý systém a je zdrojom mnohých upchaní.0014 Predkladaný vynález si kladie za cieľ poskytnúť spôsob a zariadenie, ktoré lepšie zodpovedajú praktickým požiadavkám, než tie, ktoré sú doteraz známe, a to najmä v tom, že umožnia ziskat oveľa vyššiu úplnú dehydratáciu, ako bolo možné dosiahnut s existujúcimi technikami, bez ohľadu na to, či sa spôsob použije samotný, alebo v kombinácii s týmito technikami, a to veľmi rýchlym spôsobom, pričom použitie spôsobu podľa vynálezu vyžaduje iba niekoľko sekúnd, kým sa získa výsledok.0015 Tento spôsob umožňuje získat skvelé výsledky aj pre vysoko mineralizované kaly (t. j. majúce percento organických látok na 100 v hmotnosti sušiny menej ako 5 až 15 ).0016 U menej mineralizovaných kalov je možné získat optimálny výkon, ak sa kombinuje ďalší separačný nástroj usporiadaný poprúdne k zariadeniu (ñltračný pás alebo odstredenie),čím sa zlepší vysúšanie o viac než 10 , napríklad o 25 .0017 Existujúce zariadenia sa môžu takto ľahko vylepšiť pridaním jedného alebo viacerých reaktorov. ktoré implementujú vynález, čim sa potom napríklad ušetrí na nákladoch na prepravu a konečné spaľovanie kalov.0018 Navyše to predstavuje velmi nízku spotrebu energie a používa sa málo spotrebného materiálu (stlačený vzduch, aditívum).0019 Okrem toho tento spôsob používa zariadenie, ktoré je veľmi kompaktné a ľahko prenosné, ktoré sa bude môcť nainštalovať na pomerne neprístupných miestach.0020 Vynález umožňuje nepretržitú prevádzku s nenáročnýmí prevádzkovými obmedzeniami.0021 Spracovanie podľa vynálezu navyše nespôsobuje žiadne znečistenie, pretože používa techniku, ktorá je ekonomickejšia než tie, ktoré sú známe v oblasti kvapalinovej separácie/separácie tuhých látok (odstredivka, ñltračný lis, filtračný pás, kontinuálna recirkulácia kyslíka, atď.)0022 Nakoniec, podľa vynálezu sa prekvapivo získa porézny dehydrovaný koláč nového typu tvoriaci upotrebiteľný zvyšok.0023 Na tento cieľ vynález navrhuje najmä spôsob oddelenia kvapalnej časti a tuhej látky v suspenzii kalu privádzaného v kontinuálnom prúde pri rýchlosti QEB V/hodina, vyznačujúci sa tým, že tok je tvorený prinajmenšom dvomi čiastkovými prúdmi, ktoré sa striekajú jeden na druhý v uzavretej komore s objemom v V/20, zatiaľ čo sa tam súčasne vstrekuje vzduch rýchlosťou g, tlak v komore je vyšší než daná hodnota, a potom sa tuhé látky v suspenzii v takto ošetrenom toku odñltrujú alebo nechajú usadit v regeneračnej nádobe.0024 Uzavretá komora je napúšťaná a vypúšťaná odpadovou vodou kontinuálne pri rovnakej prietokovej rýchlosti, alebo v podstate pri rovnakej vstupnej a výstupnej rýchlosti toku.0025 Preto vytvára nepravidelnost v toku spracovávaného prúdu bez recirkulácie v slučke odpadovej vody v komore.0026 Výhodne v prípade usadzovania tuhá časť alebo koláč padá do spodnej časti nádoby,oddeľujúc sa od kvapalnej časti, ktorá kontinuálne odteká.0027 Uzavretou komorou sa rozumie nádoba alebo reaktor s daným uzavretým objemom,avšak obsahujúca samozrejme prostriedky na vstup kontinuálneho toku, a výstupné prostriedky (vo všeobecnosti trubka) pre uvedený kontinuálny tok, ktorý sa už spracoval rovnakou rýchlosťou alebo v podstate rovnakou rýchlosťou toku0028 Komorou je teda komora na prechod toku pod tlakom.0029 Hodnota v V/20 predstavuje hodnotu, ktorá je nižšia - alebo viacmenej nižšia - s toleranciou okolo v 10 až 20 .0031 Vo výhodnom uskutočnení vynálezu sú vynikajúce výsledky dosiahnuté najmä vdaka kombinácii niekoľkých funkcií v jednej komore malej veľkosti tým, že sa v nej usporiadajú štyri funkčné zóny.0032 Zóna na zavedenie mierne stlačeného vzduchu je zóna, v ktorej prebieha taktiežuvedenie do suspenzie alebo predchádzanie usadzovaniu najtažších častíc, ktoré sú napriek tomu schopne stúpať v reaktore a odchádzať v hornej časti spolu s najjemnejšími časticami.0034 Zóna pre rastúce lôžko zahrnujúce, pre množstvá hmotnosti približne 1 plynu, 0,1 vody a 0,01 tuhej látky, V tejto zóne je možné veľmi silné miešanie vďaka prívodu vzduchu odporúčanej kvality (rýchlosť toku a tlak).0035 Dekompresná zóna, regulcvaná napríklad ventilom umiestneným v hornej časti reaktora. V príklade s týmto ventilom musí ventil umožniť, aby bolo možné udržať reaktor pri relatívnom tlaku od 0,5 do približne 2 barov.0036 Vo výhodných uskutočneniach sa ďalej použilo jedno alebo ďalšie alebo obidve z nasledovných opatrení- tok sa vstrekuje do komory s objemom v VI 2 O prostredníctvom dvoch protiľahlých identických otvorov umiestnených oproti sebe, nachádzajúcich sa v dolnej polovici uvedenej komory, vzduch je vstrekovaný pod uvedené otvory, a tok sa odvádza kontinuálne alebo prerušovane v hornej časti, napríklad pomocou pretlakového ventilu,ktorý sa uvádza do činnosti nad danou prahovou hodnotou- vzduch je vstrekovaný rýchlosťou g 1,5 Qea. napríklad vyššou ako 5 Qga alebo 10 QEB alebo medzi 1,5 násobkom a 15-násobkom QEB- vzduch sa vstrekuje pri miernom tlaku. Mierny tlak znamená medzi 1,4 baru a 2,5 baru,výhodne medzi 1,6 baru a 1,9 baru. Taký tlak vytvára väčšie bubliny, ktoré budú schopné lepšie prenikat do média, kým sa toto bude distribuovať náhodne v komore- regeneračná nádoba sa kontinuálne vyprázdňuje prepadom- rýchlosť Qaa je vyššia ako 15 ma/h alebo sa rovná 15 ma/h, rýchlosť gje vyššia ako 25 m°lh alebo sa rovná 25 ma/h a relatívny tlak v komore je vyšší ako 0,8 baru alebo sa rovná 0,8 baru- rýchlosť Qaa Je vyššia ako 20 ms/h alebo sa rovná 20 ms/h, rýchlosť g je vyššia ako 50 m 3/h alebo sa rovná 50 m 3/h a relatívny tlak v komore je vyšší ako 1,2 baru- prinajmenšom jeden kvapalný reagent sa kontinuálne pridáva rýchlosťou g v komore- reagent sa pridáva v množstvách medzi 0,05 a 0,1 z množstva sušiny obsiahnutej v kale. Množstvom sušiny sa rozumie percento hmotnosti tuhej látky vzhľadom na percento celkovej hmotnosti odpadovej vody- kvapalným reagentom je organický flokulant katiónového typu- odpadové vody sa odplyňujú na výstupe z komory a získané plyny slúžia na napájanie vstrekovania vzduchu v spodnej časti- získaný koláč sa izoluje a dehydratuje sušením, lisovaním alebo odstreďovaním za účelom získania spevneného plátu.0037 Vynález tiež navrhuje produkt získaný priamo spôsobom, ako je opísaný vyššie. 0038 Je tiež navrhnutý spevnený plát kalu získaný spôsobom opísaným vyššie, ktorý sa vyznačuje tým, že má pórovitost medzi 5 a 15 .0039 Vynález taktiež navrhuje zariadenie využívajúce opísaný spôsob.0040 Okrem toho sa navrhuje zariadenie na oddelenie kvapalnej časti a tuhej látky v suspenzii kalu privádzanej v kontinuálnom prúde rýchlosťou QEB V/h, ktoré obsahuje prostriedky na zásobovanie vzduchom pri rýchlosti g prietoku, a nádobu na získanie ausadenie nerozpustných látok takto spracovaného prúdu, ako aj prostriedky na kontinuálne odčerpávanie tekutého podielu odpadovej vody z nádoby, vyznačujúce sa tým, že obsahuje- uzavretú komoru s objemom v V/20, zahrnujúcu prinajmenšom dva protiľahlé identické otvory, každý umiestnený v dolnej polovici uvedenej komory,- prostriedky na zachytenie kalu a privádzanie prúdu takto zachyteného kalu do uvedenej komory v prinajmenšom dvoch čiastkových prúdoch, pričom každý jeden je jednotlivo vstrekovaný prostredníctvom jedného z uvedených otvorov, prostriedky na privádzanie vzduchu do komory rýchlosťou g pod uvedené otvory, a prostriedky na odvádzanie toku kontinuálne alebo prerušovane, pričom tlak v komore je nad danou prahovou hodnotou, 0041 Výhodne je zariadenie usporiadané tak, že prúd je odvádzaný v hornej časti pomocou pretlakového ventilu, ktorý sa uvádza do činnosti nad danou prahovou hodnotou.0042 Rovnako výhodne prostriedky na kontinuálne vypúšťanie kvapalnej časti odpadovej vody sú tvorené prepadovým gravitačným zariadením.0043 Vo výhodnom uskutočnení v s V/50. Rovnako výhodne v s V/100.0044 Vynález tiež navrhuje zariadenie, v ktorom sú poskytnuté prostriedky na privádzanie kvapalného činidla pri danej rýchlosti priamo do komory. vynález je definovaný v patentových nárokoch.0045 Vynález bude lepšie pochopený po prečítaní nasledujúceho opisu uskutočnení, ktoré sú uvedené ako neobmedzujúce príklady. Opis odkazuje na výkresy, ktoré sú priložené, na ktorých- Obrázok 1 je obrysový nákres, znázorňujúci spôsob spracovania podľa vynálezu.- Obrázok 2 je prevádzková schéma spôsobu výroby zariadenia podľa vynálezu.- Obrázok 3 je pohľad, zobrazujúci schematicky transformáciu kalu pomocou zariadenia podľa jedného uskutočnenia podľa vynálezu.0046 Obrázok 1 zobrazuje princip spôsobu na oddelenie kvapaliny a tuhej látky v kale podľa uskutočnenia tohto vynálezu, najmä tu opísaného.0047 V reaktore 1, tvorenom podlhovastou komorou 2, tiahnucou sa okolo osi 3, s malým objemom V, napríklad okolo 50 litrov, sa odpadové vody vstrekujú (šípky 4) prostredníctvom dvoch protiľahlých dýz 5, 6, symetrických vzhľadom na os 3 komory.0048 Tieto dýzy sa nachádzajú v spodnej časti komory, napríklad vo vzdialenosti n od dna 7 komory, ležiace medzi jednou pätinou a jednou tretinou výšky H komory.0049 Tieto dve dýzy umožňujú vďaka polohe proti sebe prlvod prúdu kvapaliny pod tlakomvysoko nabitého tuhou látkou v suspenzii (MIS) (napriklad T MIS 10 celkovej hmotnosti),čo spôsobí silný náraz tam, kde sa stretnú dva prúdy v zóne 8.0050 Inými slovami, čerpanie vody z vonka (nie je zobrazené) do komory malého reaktora 1 prostredníctvom dvoch protiľahlých dýz poskytuje zrážku medzi prúdmi v zóne B, vďaka výstupnému tlaku napájacieho čerpadla alebo čerpadiel (nie sú znázornená), ktorý je závislý od hladiny vody uvedeného napájacieho čerpadla v smere proti tryskám a poklesu tlaku v okruhu.0051 Zvyčajne sa použitím komerčne dostupných priemyselných čerpadiel a obvodu bez príliš mnohých nerovnosti ľahko dosiahne v komore tlak 2 bary na výstupe 9 odbočiek.0052 Kinetická čerpacia energia je potom transformovaná na energiu nárazu,maximalizovanú zvýšením rýchlosti privádzania do komory pre výstup zodbočiek dýz 9 zmenšených rozmerov, ale v súlade s maximálnou granulometriou kalu.0053 Okrem toho a najmä podľa tu opísaného uskutočnenia vynálezu je množstvo stlačeného vzduchu (šípka 10) zavedené pod zónou 8.

MPK / Značky

MPK: C02F 1/54, B01D 21/28, B01D 21/01, C02F 11/14, C02F 1/74, C02F 11/12, B01D 21/02, C02F 1/20

Značky: látky, spôsobu, částí, takéhoto, spôsob, tuhej, suspenzií, oddelenia, kvapalnej, zariadenie, vykonávanie

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/17-e17766-sposob-oddelenia-kvapalnej-casti-a-tuhej-latky-v-suspenzii-kalu-a-zariadenie-na-vykonavanie-takehoto-sposobu.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Spôsob oddelenia kvapalnej časti a tuhej látky v suspenzii kalu a zariadenie na vykonávanie takéhoto spôsobu</a>

Podobne patenty