CH679998A5

CH679998A5 -

Info

Publication number: CH679998A5
Application number: CH1732/89A
Authority: CH
Original assignee: Bct Ag
Priority date: 1989-05-09
Filing date: 1989-05-09
Publication date: 1992-05-29
Also published as: DE4011400A1

Description

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Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung von Flüssigkeiten, Schlämmen und Pasten zwecks Überführung in ein rielselfähiges oder plastisches Material.

Der erfindungsgemässe Gedanke ist, vorrangig die Cellulosefasern einzusetzen, die ebenfalls den zu entsorgenden Materialien zuzordnen sind.

Durch die erfindungsgemässe Behandlung des Faseraufrisses und der Verfilzung der Cellulosefasern wurde überraschenderweise festgestellt, dass sich überproportional viel aufzusaugende Flüssigkeiten absorbieren lassen. Auf brennbare Flüssigkeiten umgesetzt heisst das, die Cellulosewolle leistet einen bisher nicht gekannten energieeffizienten Beitrag bei der Abfallverwertung.

War bisher das praktisch mögliche Mischungsverhältnis in Gewichtsteilen einer flüssigen brennbaren Phase und einer festen brennbaren Phase, zum Beispiel Sägespäne 1:1, so liegt nach dem erfin-dungsgemässen Verfahren diese Relation bei Zeitungspapier 4:1, bei Computerpapier 5:1, bei unbedrucktem Cellulosepapier 6:1, bei Torf 4:1, bei Stroh 3:1, bei getrockneten Blättern 3:1, bei getrocknetem Klärschlamm 2 bis 4:1, bei Sägemehlwolie 2 bis 3:1 und bei Kakaoschalen 3:1. Für die Entsorgung heisst das in Zukunft eine signifikante Erhöhung des Brennwertes.

Die Erfindung maximiert die mögliche Ausnutzung des zur Verfügung stehenden Ausgangsrohmaterials und erlaubt, andere feste Abfallstoffe für den Prozess zugänglich zu machen.

Das erfindungsgemässe Verfahren entspricht hinsichtlich der Behandlung, der Lagerung und der Wiederverwertung als Wirtschaftsgut in ökologischer wie auch ökonomischer Hinsicht den Vorstellungen des Gesetzgebers als Beitrag zur Lösung der Umweltprobleme.

Durch die vorliegende Erfindung wird nun ein Verfahren mit dem im Patentanspruch 1 wiedergegebenen Merkmal geschaffen, das die genannten Nachteile vermeidet.

Zum besseren Verständnis der bisher vorhandenen Probleme sollen hier die gegenwärtigen Praktiken aufgezeichnet werden.

Die zu entsorgenden Flüssigkeiten, Schlämme und Pasten wie Altöle, Lösungsmittel, Farbrückstände und bituminöse Stoffe müssen für eine ofengängige Verbrennung in einen anderen Aggregatszustand überführt werden. Die Lagerung und der Transport von unbehandelten Altstoffen ist ein ständiges Ärgernis und überhaupt nur unter strengsten Gesetzesauflagen durchführbar.

Das Niederschlagen der zu entsorgenden Flüssigkeiten, Schlämmen und Pasten auf anorganische, poröse Stoffe als Ersatzbrennstoff wurde zeitig verworfen in Anbetracht des hohen Ascheanteils. Papierstreifen aus der Aktenvernichtungsmaschine führten bei der Beaufschlagung zur Tropfenbildung mit einem sehr geringen Absorptionsvermögen. Die einzige, heute durchgeführte Methode ist das Beaufschlagen von zu entsorgenden brennbaren Flüssigkeiten auf Sägespäne. Die Späne werden nicht selektiert, so dass ein ständig wechselndes Gemisch aus Sägemehl, Sägespänen, Hobelspänen und Borkenresten vorliegt. Durch die schwankenden Oberflächengrössen und Harzgehalte treten Über- und Unterdosierungen auf, was sich im Nässegrad des Fertigmaterials niederschlägt. Die unterschiedliche Materiaigrösse und deren Feuchtegrad führt zu Störungen bei der Ofenbeschickung und in der Flammenführung.

Das erfindungsgemässe Verfahren kommt durch die Cellulosewolle oder den Festteilchenfilzen den Forderungen am ehesten nach, möglichst viel zu entsorgende Flüssigkeiten, Schlämme und Pasten an ein brennbares Trägermaterial zu binden. Bemerkenswert bei der Anwendung ist die Tatsache, dass durch die spontane Wasseraufnahme Emulsionen brechen.

Neben der Maximierung des Brennwertes wird ein weitgehendst einheitlicher Materialmix sichergestellt.

Überraschenderweise wurde auch festgestellt, dass eine beträchtliche Geruchsabsorption stattfindet, die zum Beispiel beim Gemenge Klärschlamm -ca. 30-35% TS - mit zerkleinertem Altpapier im Gewichtsverhältnis von 4:1 fast spontan wirkt. Nach Abschluss der Penetration weicht der charakteristische Gestank bis zur Geruchslosigkeit. Bei erneutem Aufmischen ist nur noch ein schwach erdiger, keineswegs unangenehmer Geruch festzustellen, der nach Stillstand der Bewegung wieder verschwindet.

Eine Erklärung wurde für dieses Phänomen nicht gefunden. Zieht man jedoch alte Hausfrauenweisheiten hinzu, ist bekannt, dass feuchte, geruchsbehaftete Behältnisse - auch Schuhe - mit zerkleinertem Zeitungspapier ausgestopft, nicht nur die Nässe, sondern auch die Gerüche in erheblichem Masse verlieren.

Das erfindungsgemässe Verfahren gestattet in der Aufbereitung von kommunalen Klärschlämmen ein Vielfaches an Einsatzmöglichkeiten. So wurde festgestellt, dass ein Zusatz von gemahlener Cellu-losefaser im Rohschlamm - ca. 3-5% TS - und im Absetzbecken - ca. 10% TS - das Absetzverhalten, in Abhängigkeit von der Zusammensetzung, wesentlich beschleunigt. Messungen ergaben, dass der Absetzungsvorgang nur noch die Hälfte der Zeit gegenüber der konventionellen Methode beanspruchte. Polyelektrolyte können als Flockungsmittel eingespart werden, sind unter Umständen auch nicht von Vorteil in Kombination mit der zerkleinerten Cellulosefaser. Für die nachfolgende Behandlung über die Zentrifuge, Siebbandpresse oder Kammerfilterpresse ergibt sich eine bessere und schnellere Abwassertrennung. Wird die geöffnete Cellulosefaser als Nachkonditionierungsmittel eingesetzt, so fällt auf, dass die fast trockenen Granulate die bessere Verdichtungswilligkeit, die erhöhte Scherfestigkeit in Verbindung mit eingelagertem Stützkorn und die enorme Standfestigkeit aufweisen. In der Klärschlammtrocknungsanlage wird der Trocknungsprozess beschleunigt und der Brennwert erhöht.

Soll der mit Cellulosefasern behandelte Klärschlamm der Landwirtschaft zugeführt werden, bieten sich zusätzlich die Beaufschlagung mit dünge5

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oder wachstumsmindernden Stoffen sowie Pflan-zensamenanreicherungen an.

Andere vorteilhafte Anwendungsmöglichkeiten des erfindungsgemässen Verfahrens finden ihren Niederschlag im Verdunstungsverhalten von reinem Wasser und anderen Flüssigkeiten, wenn diese von der Cellulosewolle absorbiert werden. Durch das hohe Wasserrückhaltevermögen wird der Ver-dunstungsprozess bei Normaltemperatur erheblich reduziert.

In zweiter Linie eröffnet die Erfindung in der Nahrungsmittelproduktion den Einsatz der reinen Cellulosewolle für eine bessere Konsistenzeinstellung, gegebenenfalls ohne nachträgliche Trocknung, bedingt durch das hohe Absorptionsvermögen. Auch bei der Aufstockung der Feuchtigkeit ist die Cellulo-sewatte ein gutes Regulativ für anschliessende Strangpressverfahren. Die neutralen Ballaststoffe haben einen Nährwert gegen Nullkalorien.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist, das hohe Saugvermögen des Fasergerüstes für einen besseren Transport (Tankwagenverzicht, Logistik) von Flüssigkeiten zu ermöglichen, auch im Hinblick auf Sicherheit und Wirtschaftlichkeit, speziell in tropischen Ländern.

Es wurde weiterhin festgestellt, dass in die gemahlene Cellulose aufgenommenes Wasser frostsicher bis weit unter die Nullgradgrenze gelagert werden kann, somit keine Sprengwirkung durch Eisbildung möglich.

Eine Errungenschaft der Erfindung ist, dass anderen, bisher nicht für möglich gehaltenen Stoffen durch diese Methode erst der Zugang zur Optimierung wirtschaftlicher Verwertung erschlossen wird. Die allgemeinen Eigenschaften und Charakteristiken des Fasernetzwerkes finden ihren Niederschlag in der Tatsache, dass jetzt verschiedene Abfallstoffe oder im Recyclingverfahren wiedergewonnene Materialien einem wirtschaftlich höheren Nutzzweck zugeführt werden.

Der Faserfilz von Holz, Altpapier, Torfschichten, Stroh, Flachs, Blättern und Schalen von Fruchtkernen sowie in Mischungen, kann bei Produktionsabläufen mehrmals die Bandbreite der Einsatzmöglichkeiten dokumentieren.

Wird dieser Faserfilz der Cellulose unter dem Mikroskop betrachtet, sind die Fasern vorwiegend in gekrümmter oder gebogener Form erkennbar, vergleichbar mit der Asbestfaser, jedoch physiologisch und toxikologisch völlig unbedenklich und auch nicht lungengängig! Stellt man die Dichte von Cellulosewolle mit ca. 1,5 g/Kubikmeter gegenüber Asbestfasern mit ca. 2,5-3,0 g/Kubikcentimeter, wird die höhere Wirkungsweise des erfindungsgemässen Verfahrens sofort ersichtlich. Galt doch Asbest bisher als eine der stabilsten und mit hohem Saugvermögen ausgestattete Faser.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von fünf Ausführungsbeispielen erläutert.

Ausführungsbeispiel 1 :

250 kg Altöl aus einer lizenzierten Sammelstelle, wasserhaltig, verschmutzt und mit beträchtlichen Mengen Schleimstoffen durchsetzt, werden mit

20 kg getrocknetem, zerkleinertem Torf und 5 kg Papierwolle in einen mittelschnell laufenden Mischer gegeben. Nach vollständiger Benetzung werden die restlichen 20 kg Torf und 5 kg Papierwolle bei langsam laufendem Mischer zugesetzt. Das Fertigprodukt fällt rieselfähig an.

Ausführungsbeispiel 2:

250 kg Altöl aus einer lizenzierten Sammelstelle werden in einen mittelschnell laufenden Mischer überführt und 25 kg Papierwatte über eine geeignete Einrichtung agglomeratfrei eingeblasen, Nach vollständiger Benetzung werden die restlichen 25 kg Papierwatte zugeblasen. Das Material fällt fast in trockener Granulatform an.

Ausführungsbeispiel 3:

250 kg Gemisch aus Lösungsmitteln, Öl- und Lackrückständen aus einer lizenzierten Sammelstelle werden in einen mittelschnell laufenden Mischer gegeben und 30 kg Gemisch aus zerkleinertem aus-gefaultem und getrocknetem Klärschlamm und gemahlenen Blättern, im Verhältnis 1:1 beigegeben. Nach vollständiger Verteilung werden die restlichen 30 kg Gemisch zugesetzt. Es fällt ein rieselfähiges Gemisch an.

Ausführungsbeispiel 4:

250 kg Ölreste in Pastenform aus einer Grosstankanlage von einem lizenzierten Entsorger werden in einen mittelschnell laufenden Mischer gegeben und 25 kg Gemisch aus 30% stark aufgemahlenem Sägemehl und 704 Papierfilz zugegeben. Nach optimaler Verteilung werden die restlichen 25 kg Gemisch zugesetzt. Es fällt ein rieselfähiges gut ofen-gängiges Material an.

Ausführungsbeispiel 5:

250 kg kommunaler Klärschlamm mit 32% Trockensubstanz werden in einen mittelschnell laufenden Mischer gegeben und mit 20 kg Faserwatte aus Altpapier mit einer geeigneten Einrichtung agglomeratfrei eingeblasen und vermischt. Danach werden die restlichen 20 kg Faserwatte zugesetzt. Werden die Granulate anschliessend einer indirekt beheizten Trocknung unterworfen, so ist bis zur Trocknung auf 90% TS eine Zeitersparnis von 23% gegenüber dem Klärschlamm ohne Zusatz bei gleicher Trocknungsart realisierbar.

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Behandlung von Flüssigkeiten, Schlämmen und Pasten zwecks Überführung in ein rieselfähiges oder plastisches Material, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeiten, Schlämme und Pasten mit organischen Fasern beaufschlagt werden, die durch spezielles oder wiederholtes Zerkleinern einem Zellstrukturaufriss mit Verfiizungs-tendenz unterworfen werden und danach durch watteähnliche Volumenvergrösserung das Absorp5

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tionsvermögen für Flüssigkeiten, Schlämme und Pasten um ein Vielfaches erhöhen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorbehandlung der Fasern durch Aufbrechen und Feinstzerteilung der Zellstruktur und das Fibrillieren der Cellulosefasern in Rotationsaggregaten vorgenommen werden, die durch Wechselwirkung von Mahizähnen oder durch unterschiedliche längs- und quergelochte Siebe, durch stumpfe rotierende Schlagvorrichtungen oder aber durch mit hinreichendem Expansionsbereich ausgestatteten Aggregaten, wie Reisswölfen, versehen sind.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern aus landwirtschaftlicher Produktion stammen, wie Stroh, Kakaoschalen, Erd-nussschalen, Flachs, Baumwolle, getrocknete Blätter oder aus Mischungen daraus.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die organischen Fasern aus der Holzverwertung stammen, wie Hobelspäne, Sägemehl, Borkenabfälle, Recycling-Holz, Holzprodukte und anderen natürlichen Cellulosen oder aus Mischungen daraus.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die organischen Fasern aus dem Torfabbau und aus Mischungen daraus stammen.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die organischen Fasern von reiner Cellulose, Papier, Pappen und Altpapier oder aus Mischungen daraus stammen.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Fasernetzwerk von getrocknetem Klärschlamm oder anderen organischen Schlämmen oder aus Mischungen daraus stammt.

8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die organischen Fasern textilem und texturiertem Gewebe entstammen oder aus Mischungen daraus.

9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die organischen Fasern mineralisiert oder mit Harzen, Kunststoffen, Dispersionen und Wachsen vor, während oder nach der Zerkleinerung zur Versteifung der Fasern beaufschlagt werden.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern vor, während oder nach der Zerkleinerung hydrophob, hydrophil oder lipophob eingestellt werden.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern vor, während oder nach der Zerkleinerung zündwilliger oder feuerhemmend eingestellt werden.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern vor, während oder nach der Zerkleinerung mit desinfizierenden, hygienisierenden oder fungistatischen Materialien beaufschlagt werden.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern vor, während oder nach der Zerkleinerung mit Düngstoffen und Pflanzensamen beaufschlagt werden.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern vor,

während oder nach der Zerkleinerung eingefärbt werden.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass den Fasern vor, während oder nach der Zerkleinerung Antihaftmit-tel, Auflockerungsmittel, Stützkorn, Stabilisierungsmittel, Reaktionsbeschleuniger, Reaktions-verzögerer oder inerte Stoffe wie MgO, AI2O3, CaO, SÌO2, Klärschlammasche, Flugasche, gemahlene Ölschieferschlacke, Vermioulite, Kieselgur, Zeolithe, Phonoiithe, Bentonite und Puzzolane zugesetzt werden.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass zerkleinerte Cellulose als Ölaufsaugmittel auf Oberflächenwässer und Böden beaufschlagt wird.

17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass vorrangig brennbare zu entsorgende Flüssigkeiten, Schlämme und Pasten wie Lösungsmittel, Lackrückstände, Farbreste, Altöle, Klärschlamm und bituminöse Pasten durch Beaufschlagung auf die zerkleinerten Fasern in ein rieseifähiges, brennwerterhöhendes Material umgewandelt werden.

18. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11 und 14, dadurch gekennzeichnet, dass chemische Abfallstoffe, Abwasser, Säuren und Laugen durch Beaufschlagen mit den Fasern gebunden werden.

19. Verfahren nach einem der Ansprüche 1,3,6 und 14, dadurch gekennzeichnet, dass aufgrund des hohen Flüssigkeitsrückhaltevermögens der reinen, zerkleinerten Fasern, sauberes Wasser wie Leitungsbrunnen, Quellwasser gebunden wird.

20. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die zerkleinerten Fasern dem Klärschlamm bereits im Absetzbecken zur schnelleren Sedimentation und als Flockungsmittel zugesetzt werden.

21. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9 und 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die zerkleinerten Fasern vor oder nach der Entwässerung des zu behandelnden Materials mittels Zentrifugen, Kammer- oder Siebbandpressen als Schlammstabilisierungsmittel und Geruchsabsorbens zugesetzt werden.

22. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die zerkleinerten Fasern vor, während und nach der Klärschlammtrocknung zugesetzt werden.

23. Verfahren nach einem der Ansprüche 1, 2, 6 und 14, dadurch gekennzeichnet, dass aufgrund des hohen Wasserbindevermögens der reinen, zerkleinerten Cellulosefasern diese zum Zwecke einer besseren Konsistenzeinstellung, gegebenenfalls unter Verzicht auf eine nachträgliche Trocknung, vorrangig bei industriellem Fertigfutter dem Viehfutter zugesetzt werden.

24. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die zu bindenden Flüssigkeiten, Schlämme und Pasten zunächst nur mit der Hälfte oder einem aliquoten Teil der in Aussicht genommenen Menge zerkleinerter Cellulosefasern vermischt werden, um Faseragglomerate besser zu egalisieren und den wesentlichen Teil der flüssigen Phasen zu kompensieren.

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