Способ обезвоживания осадков


 


Владельцы патента RU 2493112:

Закрытое акционерное общество "Твин Трейдинг Компани" (RU)

Изобретение относится к обезвоживанию водосодержащего материала, в частности осадков сточных вод. Способ обезвоживания осадков включает отжим осадка вакуумированием подслоевого пространства в импульсном режиме с использованием ресивера и быстродействующего клапана до вскипания влаги в глубинных слоях и миграции ее на поверхность при одновременном нагреве отжимаемого осадка прососом нагретого воздуха или инертного газа через слой осадка и последующее его двухстороннее вакуумирование. Предлагаемый способ позволяет снизить влагосодержание осадка и ускорить процесс обезвоживания. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

 

Изобретение относится к способу обезвоживания водосодержащего материала, а также получения целевых твердых продуктов из суспензий и может быть использовано в химической, пищевой, фармацевтической и других отраслях промышленности, в частности при обезвоживании осадков сточных вод.

Известен способ обезвоживания водосодержащего материала, такого как осадок (патент РФ №2311349 от 27.11.2007 г., МПК C02F 11/12). Указанный материал добавляют к материалу, включающему некоторое количество высушенных растений, собранных с верхнего слоя болота и смешивают с ним, после чего подвергают обработке сушкой.

Недостатком известного способа является низкая производительность процесса обезвоживания и высокая влажность получаемого осадка.

Наиболее близким к предлагаемому способу по технической сущности и достигаемому результату является способ обезвоживания осадков (патент РФ №2014288 от 15.06.94 г., МПК C02F 11/12). Способ включает отделение осадка от фильтрата и отжим осадка за счет вакуумирования подслоевого пространства, после чего вакуумируют надслоевое пространство с одновременным нагревом осадка, в подслоевое пространство может периодически подводиться инертный газ.

Однако, даже при длительном воздействии вакуума, создаваемого в подслоевом пространстве, влажность осадка, в ряде случаев, особенно когда осадок состоит из мелкодисперсного продукта, понижается незначительно. Требуется также длительное вакуумирование надслоевого пространства. Все это приводит к увеличению остаточного влагосодержания осадка, что ухудшает его транспортирование на следующую стадию, увеличивает энергозатраты при длительности процесса.

Технической задачей изобретения является снижение остаточного влагосодержания отжимаемого материала при одновременном ускорении процесса обезвоживания и улучшении качества отжимаемого материала.

Поставленная задача решается за счет того, что в способе обезвоживания осадков, включающем отжим осадка за счет вакуумирования подслоевого пространства, вакуумирование подслоевого пространства проводят в импульсном режиме с использованием ресивера и быстродействующего клапана при одновременном нагреве отжимаемого осадка и последующем его двухстороннем вакуумировании. Причем нагрев отжимаемого осадка можно производить прососом нагретого воздуха или нагретого инертного газа через слой осадка.

Заявленная совокупность существенных признаков приводит к резкому снижению влажности осадка, так как при создании вакуумного импульса происходит вскипание влаги в глубинных слоях и миграция ее на поверхность, откуда она удаляется нагревом осадка и последующим его двухсторонним вакуумированием.. Все это приводит к снижению остаточного влагосодержания отжимаемого осадка, повышению равномерности удаления влаги и одновременно к ускорению процесса обезвоживания. При этом нагрев обезвоживаемого осадка может производиться различными способами, в том числе прососом нагретого воздуха или нагретого инертного газа - при отжиме некоторых материалов.

Осуществление предлагаемого способа производят следующим образом:

осадок отжимают вакуумированием подслоевого пространства в импульсном режиме с использованием ресивера и быстродействующего клапана до вскипания влаги в глубинных слоях и миграции ее на поверхность с одновременным нагревом отжимаемого осадка прососом нагретого воздуха или нагретого инертного газа через слой осадка, после чего производят его двухстороннее вакуумирование.

Сравнительная оценка эффективности заявляемого способа обезвоживания и способа, осуществляемого согласно прототипа, была проведена на модели в виде сетчатого фильтра диаметром 250 мм с ячейкой 0,1 мм. В качестве испытуемого материала для обезвоживания использовался отферментированный осадок сточных вод (ОСВ) с влажностью 43%, содержащий 30% по весу измельченных растительных материалов (тростник, трава, корни, камыш и др.). Начальная высота слоев испытуемого материала 100 и 50 мм

В результате обезвоживания по способу в соответствии с прототипом конечная влажность материала 25% и 23% была достигнута за 15 и 12 минут для слоев 100 и 50 мм соответственно при нагреве до 80°С.

По заявляемому способу сначала проводилось обезвоживание подслоевого пространства в режиме импульсного вакуумирования материала при длительности импульса 5 секунд с применением вакуумного ресивера и быстродействующего клапана и одновременный прогрев до 104-106°С в течение 60 секунд прососом нагретого воздуха снизу вверх с импульсным вакуумированием материала. После этого материал подвергался двухстороннему вакуумированию до 1,3 кПа в течение 60 секунд с достижением постоянной температуры материала. В результате конечная влажность материала 15% и 14% была достигнута за 6 и 4 минуты для слоев 100 и 50 мм соответственно. Обезвоженный материал был однороден по влажности. Результаты проведенных экспериментов приведены в таблице:

Материал Толщина слоя материала, мм Остаточная влажность, % Длительность процесса, мин
Способ прототип Заявленный способ Способ прототип Заявленный способ
Ферментиров. ОСВ с 30% измельченных растительных материалов W=43% 100 25 15 28 6
50 23 14 19 4

Примечание: допустимая температура нагрева ОСВ 108°С, при более высокой температуре происходит разрушение гуминовых препаратов, нейтрализующих тяжелые металлы в осадке сточных вод.

Импульсное обезвоживание материала при толщинах слоя 100 и 50 мм по заявляемому способу позволяет достичь конечной влажности, значительно отличающейся от влажности материала, обезвоженного по способу прототипа. Время, затраченное на обезвоживание по заявляемому способу, сокращается более чем в 5 раз.

1. Способ обезвоживания осадков, включающий отжим осадка за счет вакуумирования подслоевого пространства, отличающийся тем, что вакуумирование подслоевого пространства проводят в импульсном режиме с использованием ресивера и быстродействующего клапана до вскипания влаги в глубинных слоях и миграции ее на поверхность при одновременном нагреве отжимаемого осадка и последующем его двухстороннем вакуумировании.

2. Способ обезвоживания осадков по п.1, отличающийся тем, что нагрев отжимаемого осадка производят прососом нагретого воздуха или нагретого инертного газа через слой осадка.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способам обработки осадков сточных вод, в том числе содержащих высококонцентрированные, эмульгированные нефтепродукты, и может быть использовано в промышленных предприятиях перед концентрированием осадков фильтрованием.

Изобретение относится к устройству и способу сушки водосодержащего материала, такого как навоз. .

Изобретение относится к способу для кондиционирования жидких осадков, образующихся при обработке сточных вод. .

Изобретение относится к оборудованию для обезвоживания сыпучих материалов и может быть использовано в угольной, горнорудной и других отраслях промышленности, где вода используется для гидротранспорта материалов, куски которых разновеликие.

Изобретение относится к аэробной биологической очистке сточных вод и может быть использовано в очистных сооружениях населенных пунктов, сельскохозяйственных и промышленных предприятий.

Изобретение относится к устройству для осушения и уплотнения твердой фазы сточных вод, подлежащих удалению. .

Изобретение относится к установкам, содержащим гравитационные и мембранные средства с применением реагентов для обезвоживания отстоя сточных вод, шламов и флотошламов.

Изобретение относится к малым автоматизированным установкам для комплексной обработки осадков сточных вод с возможностью их утилизации в качестве удобрения. .

Изобретение относится к компактной установке для дезинфекции сточных вод больничных учреждений. .

Предлагаемый способ относится к области утилизации концентрированных органических субстратов, таких как бесподстилочный навоз, помет, осадки и илы сооружений механо-биологической очистки хозяйственно-бытовых и близких к ним по составу производственных сточных вод. Способ переработки органических субстратов в удобрения и газообразный энергоноситель включает аэробную обработку исходного субстрата с образованием нагретого и гидролизованного субстрата и нагретых влажных кислородосодержащих газов, анаэробную обработку с образованием нагретого эффлюента и биогаза и разделение на фракции. Разделение на фракции производят после аэробной обработки. Анаэробной обработке подвергают жидкую фракцию. Нагретый эффлюент используют в качестве теплоносителя для регулирования теплового режима аэробной обработки и в качестве источника аммонийного азота для обогащения твердой фракции. Нагретые влажные кислородосодержащие газы используют для предварительного нагрева и аэрации исходного субстрата. Изобретение позволяет снизить продолжительность пребывания аэробно-подготовленного нагретого и гидролизованного субстрата на лимитирующей анаэробной стадии, снизить массогабаритные показатели оборудования, отказаться от ненадежного теплообменного оборудования и обеспечить эффективное использование элементов питания эффлюента в агротехнических целях, повышая энергоэффективность процесса. 1 ил.

Шнек-сепаратор состоит из вала, установленного в подвижных относительно корпуса подпружиненных опорах с подшипниками, обеспечивающих плотное беззазорное соприкосновение внешней поверхности витков шнека с перфорированным днищем корпуса или с перфорированной съемной сменной вставкой в сплошной корпус. В межвитковом пространстве шнека установлена дополнительная протирочная лопасть. Дополнительная лопасть одним концом закреплена на ступице вала, на длине межвиткового пространства шнека, а другим свободным концом подходит непосредственно к перфорированному днищу или вставке и заканчивается на некотором расстоянии от днища или вставки. Между свободным концом дополнительной лопасти и днищем или вставкой образуется технологический зазор, ограниченный по краям витками шнека. Дополнительная лопасть от места крепления к ступице вала до ее свободного конца выполнена в виде криволинейной поверхности, так, что в поперечном сечении пресса между днищем или вставкой, витками шнека и концами дополнительной лопасти образуется криволинейный клиновидный канал. У канала размер входного отверстия значительно превышает размер выходного отверстия, которым является технологический зазор между свободным концом дополнительной лопасти и днищем. При таком выполнении более полно отделяется влага из разделяемой массы без засорения отверстий перфорации при получении менее влажной густой фракции. 3 ил.

Изобретение относится к области теплотехники, в частности к технике обезвреживания токсичных отходов, и может быть использовано в различных отраслях промышленности и жилищно-коммунальном хозяйстве для сжигания осадков сточных вод. Способ термической переработки механически обезвоженных осадков сточных вод включает сушку обезвоженных осадков парогазовой смесью, полученной из обезвоженных осадков и нагретой за счет теплоты сгорания высушенных осадков, сжигание высушенных осадков с получением и выпуском расплава минеральных веществ и прокалку сброса парогазовой смеси дымовыми газами. Перед прокалкой парогазовую смесь делят на два потока, причем первый поток в количестве 5-10% от всей массы сброса подают в зону сжигания термически высушенных осадков, а второй поток оставшейся массы вводят в газообразные продукты обезвреживания после выпуска расплава минеральных веществ. Изобретение позволяет повысить экологическую эффективность процесса сжигания высушенных осадков. 1 ил.

Изобретение относится к области утилизации органических субстратов, не представляющих ценности в качестве исходного сырья для приготовления товарной продукции, в первую очередь органических удобрений. Для осуществления способа исходный субстрат подвергают последовательно анаэробной обработке с получением биогаза, аэробной обработке с получением легкоосаждающегося биошлама и кислородосодержащего газа, разделению на фракции с получением жидкой и твердой фракций с последующей термической утилизацией твердой фракции с получением зольного остатка и газообразных продуктов. Тепловую энергию биошлама используют для регулирования температурного режима анаэробной обработки после его контакта с газообразными продуктами термической утилизации. Термическую утилизацию проводят в режиме газификации с использованием кислородосодержащего газа и с получением газообразных продуктов в виде генераторного газа. Температурный режим анаэробной обработки и влажности твердой фракции регулируют тепловой энергией жидкой фракции биошлама. Жидкую фракцию биошлама затем последовательно подвергают дополнительной анаэробной обработке и стриппингу. Полученную аммиачную воду используют для приготовления органических удобрений. Способ обеспечивает повышение энергетической эффективности процесса утилизации, снижение стоимости и улучшение эксплуатационных показателей основного анаэробного процесса. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к обработке воды, включающей сочетание способов из группы, содержащей коагуляцию, седиментацию, флоккуляцию и балластную флоккуляцию, которую дополнительно улучшают посредством добавления системы упрощенной рециркуляции осадка. Система рециркуляции осадка, соответствующая этому способу, позволяет работать с более высокой плотностью осадка, а также с менее значительными объемными потерями воды, заставляя осадок, аккумулирующийся в нижней части зоны седиментации, проходить через гидроциклон определенное количество раз в периодических циклах, увеличивая, таким образом, плотность извлекаемого осадка твердых частиц. Система также может контролироваться с помощью анализатора суспендированных твердых продуктов, измерителя потока и/или таймера. Настоящее изобретение также включает способ осуществления контроля поведения потока конкретной текучей среды с помощью этой системы упрощенной рециркуляции осадка, который дополнительно улучшает эффективность способа. 5 н. и 16 з.п. ф-лы, 7 ил., 1 табл.

Изобретение относится к способу сушки шламов. Способ включает в себя предварительную обработку и смешивание исходных материалов, формирование и нагревание конгломератов шлама, сушку сформированных конгломератов шлама и извлечение энергии, дополнительную обработку, сортировку частиц продукта и промежуточное хранение конечного продукта. Предварительно обработанный шлам подают в технологическое устройство, в котором шлам формуют в конгломераты шлама соответствующего размера, повышают температуру технологического устройства. Энергия, поглощаемая в технологическом устройстве, передается конгломератам шлама, подвергаемым формованию. Сформированные конгломераты шлама подают в сушилку, в которой они движутся навстречу потоку осушающего воздуха, температура которого значительно ниже температуры конгломератов шлама, подвергаемых сушке. Изобретение обеспечивает энергетически эффективный способ для сушки шламов. 5 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к сушильной технике. Способ просушивания пастообразных материалов, в частности илистых отложений станций очистки сточных вод, включает две ступени просушивания, в котором осуществляют первую ступень просушивания, реализуемую первым устройством (1) для просушивания непрямого типа, питаемого являющейся теплоносителем текучей средой, причем эта первая ступень обеспечивает получение на выходе (1a, 1b) предварительно просушенных илистых отложений и водяного пара, этап формования илистых отложений на выходе из упомянутого первого устройства для просушивания, вторую, реализуемую вторым устройством (7) для просушивания, ступень просушивания уже предварительно просушенных илистых отложений, которые подвергаются нагреванию при помощи нагревающего газа, в частности горячего воздуха, причем эта вторая ступень просушивания дает на выходе (7b) окончательно просушенные илистые отложения. При этом предварительно просушенные илистые отложения, поступающие из первого устройства (1) для просушивания, вводят в экструдер (б) для илистых отложений, имеющий возможность формировать шнуры из этих илистых отложений или подобные им формы, которые падают во второе устройство (7) для просушивания, просушенные илистые отложения, поступающие из второго устройства (7) для просушивания, подвергают механическому воздействию (19) для того, чтобы придать им гранулированную форму, и по меньшей мере часть полученных таким образом гранул подвергается сжиганию (23) для того, чтобы выработать тепловую энергию; и по, меньшей мере, часть этой тепловой энергии используют для нагревания являющейся теплоносителем текучей среды в первом устройстве для просушивания. Изобретение должно обеспечить снижение энергозатрат. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 1 ил.

Группа изобретений относится к способу концентрирования сточных вод и системе концентрирования жидкости, используемым при очистке сточных вод. Способ включает комбинирование нагретого газа и жидких сточных вод для образования смеси нагретого газа и переносимых жидких сточных вод и разбивание переносимых сточных вод на капли для увеличения площади граничной поверхности между переносимыми жидкими сточными водами и нагретым газом для обеспечения быстрого массового и теплового переноса между каплями переносимых жидких сточных вод и нагретым газом. Затем осуществляется перенос тепла с нагретого газа к переносимым жидким сточным водам для частичного испарения переносимых жидких сточных вод, удаление части капель переносимых жидких сточных вод из смеси для получения газа без содержания жидкости и концентрированной жидкости и отделение суспендированных твердых веществ от концентрированной жидкости. Система концентрирования жидкости содержит блок концентратора. При этом блок концентратора включает в себя газовпускной патрубок, газовыпускное отверстие и смесительный канал, расположенный между газовпускным патрубком и газовыпускным отверстием. Причем смесительный канал имеет суженный участок, в котором поток газа внутри смесительного канала повышает свою скорость при протекании от газовпускного патрубка до газовыпускного отверстия. Система содержит впускной патрубок жидкости, через который жидкость, подвергаемая концентрированию, впрыскивается в смесительный канал, причем впускной патрубок жидкости расположен в смесительном канале между газовпускным патрубком и суженным участком. За блоком концентратора расположен туманоуловитель, содержащий газопропускной канал туманоуловителя, подсоединенный к газовыпускному патрубку блока концентратора, в газопропускном канале туманоуловителя расположен сборник жидкости для удаления жидкости из газа, протекающего по газопропускному каналу туманоуловителя, и резервуар для сбора жидкости, удаленной сборником жидкости из газа, протекающего по газопропускному каналу туманоуловителя. К туманоуловителю подсоединен вентилятор для создания потока газа, протекающего по смесительному и газопропускному каналам. Достигаемый при этом технический результат заключается в повышении эффективности очистки сточных вод. 2 н. и 25 з.п. ф-лы, 2 табл., 17 ил.

Изобретение относится к термической сушке тестообразных материалов, в частности осадка очистных станций. Способ содержит две ступени сушки: первую ступень сушки (2) косвенного типа, запитываемую горячей текучей средой, которая принимает осадок, обладающий сухостью Se на входе, а на выходе выдает осадок, обладающий промежуточной сухостью Si, и водяной пар, который направляется в конденсатор (8) для нагревания в нем контура текучей среды для нагревания, в частности воды, которая в свою очередь будет нагревать нагревающий газ для второй ступени сушки (6); этап (5) придания осадку формы шнуров на выходе из первого этапа; вторую ступень сушки (6) шнуров из осадка при помощи газа, который нагревается, по меньшей мере, частично теплотой, отводимой из конденсатора. На выходе из второй ступени образуется продукт, обладающий окончательной сухостью Sf; причем промежуточная сухость Si регулируется в зависимости от измеренной сухости Se на входе и желаемой сухости Sf на выходе для минимального потребления общей энергии, используемой для сушки; причем вследствие этого регулируются расход, давление и/или температура горячей текучей среды (3), запитывающей первую стадию сушки (2). Технический результат - снижение энерго- и теплопотребления. 2 н. и 16 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение может быть использовано для безреагентной очистки оборотных промышленных вод от взвешенных, сапонитсодержащих шламовых частиц, а также уплотнения сапонитсодержащего осадка. Cпособ заключается в периодическом воздействии на сапонитсодержащую воду гидроакустическими волнами звукового и ультразвукового диапазонов частот. При этом гидроакустическое воздействие на воду осуществляют только в хвостохранилище - в районе сброса промышленной сточной воды, в центральной части - на пути движения воды к водозабору, а также в районе водозабора. Дегазацию воды осуществляют в центральной части хвостохранилища и в районе водозабора. Уплотнение сапонитсодержащего осадка осуществляют в районе сброса промышленной сточной воды, в центральной части хвостохранилища и в районе водозабора. Уплотнение тела водоупорной дамбы хвостохранилища в районе сброса ведут излучением в ее направлении гидроакустических волн. Амплитуда акустического давления всех гидроакустических волн составляет не менее 102 Па на расстоянии 1 м от излучателя. Уплотнение сапонитсодержащего осадка, его обезвоживание и сушку осуществляют с использованием акустических волн с амплитудой акустического давления не менее 10 Па на расстоянии 1 м от излучателя. Способ обеспечивает эффективную очистку большого объема сопонитсодержащей воды, эффективное уплотнение, обезвоживание и сушку поднятого со дна хвостохранилища сапонитсодержащего осадка простым способом при минимальных затратах. 9 ил., 1 пр.
Наверх