CZ96296A3 - Process of treating industrial and sewage sludges - Google Patents

Description

Způsob úpravy průmyslových a komunálních kalů

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu úpravy průmyslových a komunálních kalů, zejména kalů, které jsou hospodářsky využitelné, přísadou produktů obsahujících vápník.

Dosavadní stav techniky

Při zpracování a čištění komunálních a průmyslových odpadních vod zbude jako odpad vedle zachyceného písku rovněž kal. V závislosti na přivaděčích odpadových vod do čisticího zařízení jsou v kalu obsaženy nejrůznější živné, avšak rovněž škodlivé, látky.

To je příčinou problémů týkajících se působení na okolní prostředí, které vznikají při zhodnocování kalů, například v zemědělství.

Z tohoto důvodu se jako doplňující procesy provádí rovněž alternativní zneškodňování kalů, například kompostováním, rekultivací, ukládáním na skládky, spalováním a zplynováním. Ve většině případů je zapotřebí obsah suché substance v kalu zvýšit mechanickým odvodněním, přimícháním vhodných přísad nebo dokonce tepelným sušením.

Při odvodňování kalů se používají kontinuální a přerušované způsoby odvodňování. Je známé, že pro zlepšení odvodnění mohou být, popřípadě musí být, použity vhodné přísady. Těmito přísadami mohou být jednak polymerní vločkovité prostředky, které se používají již několik let stále více, nebo jednak minerální přísady na bázi vápníku, popřípadě zkombinované se solemi železa. Přitom se použité vápno většinou ve formě oxidu vápenatého nebo hydroxidu vápenatého (například bílé jemné vápno nebo bílý vápenný hydrát) zpracuje do suspenze a přidá do předem zhuštěného kalu. Dále se používá například vápenný kal, který v chemickém průmyslu vzniká jako vedlejší produkt při výrobě acetylenu a může být čerpán.

t i

Ze spisu DE 30 03 242 je známé přidávání jemných částic uhlí a/nebo popela a ze spisu DE 32 15 894 je známé přidávání siloxanhydrofobního materiálu jako odvodňovacího pomocného prostředku.

Ze spisu DE 37 33 532 je známé částečné odvodnění kalu zbylého po čištění vody po úpravě alespoň jedním odpadním produktem obsahujícím vápník ze skupiny zahrnující síran vápenatý a/nebo siřičitan vápenatý, oxid vápenatý a polétavý popílek, a tento produkt potom přivádět jako palivo do spalovacího agregátu spalovny, přičemž současně se ze spalin odstraňuje S0₂·

U takto využitých kalů a popílku z vířivých vrstev nebylo sledováno, kolik polétavého popílku obsahují. Příklad uvádí produkt, který obsahuje asi 40 % hmotnostních polétavého popílku. Takové produkty však s jistotou nemohou být využity v zemědělství.

Úkolem vynálezu proto je nahradit minerální suroviny .

obsahující oxid vápenatý nebo hydroxid vápenatý vhodnými j práškovitými sekundárními produkty. Zejména by měly být použity produkty, které mohou být zhodnoceny ve smyslu opětovného využití v hospodářství, a které odpovídají spolkovému zákonu o ochraně životního prostředí, aby se tímto způsobem šetřily zdroje surovin. Při použití těchto produktů je nutno zajistit to, že kal se přinejmenším dostatečně odvodní, a to, že při likvidaci takto upravených kalů nedojde v žádném případě k omezení z hlediska možných použití, například při látkovém zhodnocení. Zejména by tyto produkty měly být využitelné v zemědělství.

Podstata vynálezu

Tento úkol splňuje způsob úpravy průmyslových a komunálních kalů, zejména kalů, které jsou hospodářsky využitelné, přísadou produktů obsahujících vápník, podle vynálezu, jehož podstatou je, že jako úpravárenské prostředky se používají vedlejší produkty obsahující vápno, které vznikají při čištění spalin průmyslových spalovacích zařízení a elektráren a obsahují méně než 5 % hmotnostních polétavého popílku, a které se mechanicky odvodní.

Zejména tehdy, když nemůže být produkt zhodnocen přímo v zemědělství, může se po mechanickém odvodnění vysušit. Potom vzniknou produkty, které mohou být skladovány, rozptylovány a použity kdykoli.

Produkt upravený způsobem podle vynálezu obsahuje nejen podíl vápna, nýbrž má i zrnitost, která je srovnatelná s doposud používanými úpravárenskými prostředky. Pro použití připadají proto podle vynálezu v úvahu nejprve vedlejší produkty ze zařízení na odsiřování průmyslových spaloven a elektráren, obsahující vápno a vyskytující se v suchém stavu. Při srovnání analýz doposud používaných surovin s analýzami příslušných vedlejších produktů z hlediska obsahu vápna a zrnitosti se často ukazuje, že ještě přimícháním dalších vhodných zbytkových látek, například popílku z vířivé vrstvy, j nebo jiných zrnitých zbytkových látek, mohou být jejich vlastnosti podle potřeby nastaveny. Proto může být popílek z vířivých vrstev, který, jak známo, obsahuje značný podíl volného vápna, avšak zahrnuje i polétavý popílek, zpracován popřípadě ještě s dalšími zrnitými zbytkovými látkami do směsí, které mají vhodnou zrnitost a přesto obsahují méně než 5 % hmotnostních polétavého popílku. Přitom je samozřejmě nutno dbát na to, že všechny použité produkty nejsou škodlivé a přidáním těchto úpravárenských prostředků se obsah škodlivin přirozeně obsažených v kalu nezvýší tak, že upravený kal již nemůže být použit nebo může být použit jen omezeně.

S překvapením se u příslušných pokusů týkajících se úpravy kalů ukázalo, že takto zpracovaný odvodňovací prostředek má přinejmenším stejně dobré vlastnosti, jako například vápenný kal, nebo má ještě vůči tomuto produktu podstatné výhody, například z hlediska potřebné doby zpracování při strojním odvodňování v komorových filtračních lisech. Jako vhodnými se přitom ukázaly mísici poměry suché substance kalu vůči úpravárenským prostředkům v rozsahu od 2:1 do 5:1. S výhodou je mísící poměr přibližně 3:1.

Při využití takto upraveného kalu v zemědělství se vedle zlepšení hygieny dosáhlo i přídavného zlepšení vlastností kalu jako hnojivá zvýšením obsahu CaO a síranů (při současně menší rozpustnosti a zpožděném uvolňování).

Pro přídavné zvýšení obsahu suché substance po odvodnění, popřípadě lisování, kalů je možno uvedené vedlejší produkty rovněž později zpracovat v běžných míchačkách.

Je-li po mechanickém odvodnění jako druhý stupeň zařazeno tepelné sušení, je možno pozorovat sníženou lepivost kalů v důsledku přidaných minerálních podílů. Sušení takto upravených kalů je proto prováděno s nižšími náklady.

Jako další zrnité zbytkové látky mohou být použity i inertní zbytkové látky, pokud jsou vhodné pro dosažení určité zrnitosti celé směsi a způsobí dosažení potřebného chemického složení. Vhodnými zrnitými zbytkovými látkami jsou například mleté popílky, polétavé popílky, mleté zbytky stavebního materiálu atd. Velikost zrn těchto zbytkových látek se s výhodou zvolí tak, že směs úpravárenských prostředků obsahuje celkově co nejširší spektrum zrnitosti.

Využitím kalů v zemědělství je nutno rozumět nejen využití kalů jako hnojivá, nýbrž i použití kalů jako prostředku zhodnocujícího půdu. Produkt získaný způsobem podle vynálezu může být proto velmi dobře použit pro rekultivaci.

Produkty získané způsobem podle vynálezu mohou být samozřejmě rovněž uloženy na skládkách nebo spalovány, pokud neexistuje dostatečná potřeba jejich využití v zemědělství nebo při zušlechťování půdy. Uložení na skládkách nebo spalování připadá navíc v úvahu tehdy, když produkty obsahují příliš mnoho škodlivin a/nebo polétavého popílku, takže již nemohou být použity v zemědělství.

Claims (3)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Způsob úpravy průmyslových a komunálních kalů, zejména kalu, které jsou hospodářsky využitelné, přísadou produktů obsahujících vápník, vyznačující se tím, že jako úpravárenské prostředky se používají vedlejší produkty obsahující vápno, které vznikají při čištění spalin průmyslových spalovacích zařízení a elektráren a obsahují méně než 5 % hmotnostních polétavého popílku, a které se mechanicky odvodní.
2. 2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že po mechanickém odvodnění se provádí sušení.
3. 3. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačuj ící se t í m, že vedlejší produkty z elektráren se navíc mísí s dalšími zrnitými zbytkovými látkami pro dosažení definovaného spektra zrnitosti celé směsi s širokým rozložením zrnitosti a pro nastavení požadovaného chemického složení pro použití v zemědělství.