ITCE20090010A1 - Autobotte per espurghi con disidratazione e stabilizzazione chimica dei fanghi con polveri di calcio - Google Patents

Description

O. RIASSUNTO

IIliquame trasportato dalle autobotti ai depuratori, proveniente da fosse: imhoff, fosse: settiche:, pulizie fognarie fognaric:, c:cc. ha W1contenuto dì fango inferiore: al 2%. Di questo fango, almeno il 98 % è acqua. Quindi per trasportare al depuratore W1kg di fungo secco siamo costretti a trasportare eirca 2500 litri di liquame fangoso. Il sottoscritto, avendo già depositato una domanda di brevetto per W1sistema di sedimcntazione e stabilizzazione dei fanghi con polveri di calce applicabile anche a piccoli impianti di sedimentazionc: dqmrnzionc: (deposito n. Cc:2009AOOOOO8del 15109f1009) ritiene: applicabile lo stesso sistema anche sulle autobotti di c:spurgo. Questa applicazione, a parità dì fungo trasportato, consentirà di ridurre: il numero dei trasporti di circ:a 88 volte, abbattendone i costi al di sopra di ogni aspettativa. Il sistema ridurrà anche i costi di depurazione alleggerendo il carico di lavoro degli impianti; favorirà la depurazione locale sostenibile; favorirà J'inserimento JW1g0la linea fognaria di sedimentalori statici con pacchi lameJlari, che senza nes5W1impatto ambienta/e terranno pulite le fogne non consentendo lo sviluppo di idrogeno solforato e la degenerazione delliquame prima dell'arrivo ai depuratori. Gli stessi impianti di depurazione potrebbero concludere i cicli depurativi (primari, secondari e terziari) con dei sedimentatori senza ispessimento disidratazione e digestione e trovarsi il fango già caricato sul mezzo di trasporto senza costi impiantistici e gestionali, senza produrre biogas.

HIMICA DEI FANGHI CON POLVERI DI CALCIO.

IASSUNTO

liquame trasportato dalle autobotti ai depuratori, proveniente da fosse imhoff, foss ettiche, pulizie fognarie fognarie, ecc. ha un contenuto di fango inferiore al 2%. Di quest ango almeno il 98 % è acqua. Quindi per trasportare al depuratore un kg di fango secc iamo costretti a trasportare circa 2500 litri di liquame fangoso. Il sottoscritto, avendo gi epositato una domanda di brevetto per un sistema di sedimentazione e stabilizzazione d anghi con polveri di calce applicabile anche a piccoli impianti di sedimentazione epurazione (deposito n. Ce2009A000008 del I5/09/2009) ritiene appJicabiIe lo stess istema anche sulle autobotti di espurgo. Questa applicazione, a parità di fango trasportato onsentirà di ridurre il numero dei trasporti di circa 88 volte, abbattendone i costi al di sopr i ogni aspettativa. Il sistema ridurrà anche i costi di depurazione alleggerendo il carico avoro degli impianti; favorirà la depurazione locale sostenibile; favorirà l'inserimento lung a linea fognaria di sedimentatori statici con pacchi lameHari, che senza nessun impatt mbientaIe terranno pulite le fogne non consentendo lo sviluppo di idrogeno solforato e l egenerazione del liquame prima dell'arrivo ai depuratori. Gli stessi impianti di depurazione otrebbero concludere i cicli depurati vi (primari, secondari e terziari) con dei sedimentatori enza ispessimento disidratazione e digestione e trovarsi il fango già caricato sul mezzo rasporto senza costi impiantistici e gestionali, senza produrre biogas.

DESCRIZIONE

Il sottoscritto, con il deposito di brevetto n. Ce2009A000008 del 15/09/2009 ha concepito, un semplice processo chimico fisico che è in grado di trasformare rapidamente e senza eccessivi ingombri le sostanze sospese e parte del Bod dei liquami in fango stabilizzato. Questo procedimento si può montare anche sulle autobotti per espurghi opportunamente modificate. La tavola di disegno "A" riporta delle sezioni tipiche delle future autobotti. La tavola "B" riporta uno schema idraulico deJJa soluzione proposta. Questo sistema si basa, essenzialmente nella ideazione di una vasca di distribuzione del liquame fangoso (1) di grande superficie, alla pressione atmosferica, dotata di decine o centinaia di fori di scarico. a seconda della potenzialità deJJ'impianto. Su ogni foro viene montato un galleggiante (1.1.1), che ottura il foro quando illiquame è al minimo livello e lo apre, grazie alla spinta idrostatica, quando il liveJJo sale, scaricandone una parte, fino aJJa chiusura del foro, causata dal peso del galleggiante. Essendo uguali i pesi dei galleggianti (regolabili mediante immissione all'interno di sabbia secca), ed essendo uguale la spinta idrostatica, i fori si apriranno e chiuderanno contemporaneamente. Sotto i fori sarà posizionato un manicotto di sospensione di sacchi drenanti (1.2) collegato con gli altri manicotti. All'interno di questi manicotti viene distribuita una soluzione di aria e ossido di calce, tramite una rete di tubi inox (2) alimentati da una soffiante (3) e dalla tramoggia dell'ossido di calce (4) tramite una valvola stellare, con portata regolabile, grazie alla motorizzazione asservita a un inverter (4.1). Quindi, in tutti i sacchi, contemporaneamente, saranno somministrati: il liquame fangoso, aria e ossido di calcio: Grazie anche alla pressurizzazione dell'aria spinta dalla soffiante (3) e a un diffusore delliquame, a forma di cappello cinese (1.2.1), il contatto tra i vari componenti sarà capillare; inoltre il collegamento tra i manicotti tramite un tronchetto di tubo (1.2.2), assicurerà una uniforme distribuzione dei vari componenti in tutti i sacchi, anche in caso di eventuali differenze di somministrazioni locali. Il fine contatto tra l'acqua e l'ossido, trasforma questo in idrossido di calcio (CA(OH)2). L'idrossido di calcio reagisce con l'alcalinità de]J'acqua trattenuta nel sacco per produrre dal bicarbonato di calcio, sempre presente in soluzione, carbonato di calcio, che è il principale responsabile della rimozione dei S.S. (solidi sospesi)<secondo la reazione: Ca(HC03.h Ca(OH)2 -> 2CaC03>!<+ 2 H20. Grazie a questa>reazione, anche le particelle sospese più fini, che sarebbero sfuggite alla filtrazione, precipitano, insieme a quelle gia formatosi durante il processo di sedimentazione avvenuto nelle fosse da spurgare. Per effetto delle porosità del sacco, l'acqua e l'aria usciranno mentre la miscela di fango e calce si depositerà sul fondo, continuando ad amalgamarsi e a interagire. Per ottenere fanghi stabilizzati, il dosaggio medio determinato da prove sperimentali delle maggiori università europee è di 500 gr di Cao / kg di fango secco. Se partiamo dall'ipotesi di avere un secco del 15%, solo per l'aggiunta della calce avremo il 22,5 %, inoltre, il potere disidratante della calce la pressurizzazione con aria, il lungo tempo di contatto e di scolo potranno portarci facilmente a un secco totale di almeno il 30%, che ipotizziamo acquisito, per proseguire nel calcolo di dimensionamento di una ipotetica autobotte dotata di questo sistema. Illiquame, estratto dalla pompa autoadescante de]J'automezzo (5) viene inviato alla vasca di distribuzione (1), passa attraverso una rete filtrante (1.1) distribuendosi su tutta la superficie. Questa vasca, a pressione atmosferica, occupa l'intera sezione longitudinale della botte modificata; è incassata, nella struttura della botte stessa (tagliata longitudinalmente e rinforzata con dei profilati in acciai inox (11); è asportabile dall'alto (essendo solo appoggiata). Come sopra detto, attraverso il sistema di scarico con i galleggianti si alimenteranno i sacchi drenanti (1.2.3) sospesi alla vasca. Per evitare eccessivi depositi di fango nella vasca, agevolare la fuoriuscita di sostanze volatili, evitare cattivi odori, tramite una rete di tubi inox (6) nel fango sarà immessa aria soffiata, a pochi mm dal fondo, proveniente da una apposita soffiante (7). Facendo funzionare contemporaneamente la pompa di sollevamento fanghi (5), la soffiante per il trasporto pneumatico dell'ossido di calce (3) e queJJadi agitazione deHa vasca di distribuzione (7), c'è contemporanea immissione di fango, ossido di calcio e aria nei sacchi drenanti (1.2.3). L'acqua e l'aria attraverso le porosità del tessuto del sacco fuoriescono, mentre il fango e l'ossido di calcio, che nel frattempo e diventato idrossido o carbonato di calcio, si miscelano e, stratificano nei sacchi fino al completo riempimento. Con il raggiungimento del massimo livello, rilevato con sonde capacitive, si emetterà un segnale acustico luminoso per avvertire che i sacchi sono pieni di fango. L'acqua di scolo, con un PH presumibilel2, si raccoglierà nel vano della botte sottostante (8). Dopo le eventuali pulizie della fossa con l'acqua pulita, prelevata dal settore della botte sottostante (9) (o altro serbatoio in dotazione, secondo il sistema utilizzato dalle varie case costruttrici), tramite la pompa ad alta pressione (IO). Dopo le operazioni di pulizia anche l'acqua di lavaggio sarà fatta passate attraverso i sacchi filtranti senza somministrazione di calce. Tutta l'acqua raccolta nel settore (8) (liquame di scolo diluito con acqua di lavaggio) tramite la saracinesca a ghigliottina (8.1) sarà scaricata di nuovo nella fossa dell'utente (settica, irnhoff, sedimentatori, fanghi attivi, ecc.,). Con questo procedimento, trasporteremo con l' autobotte solo i fanghi, lasciando nella fossa del liquame basico aerato per il fine contatto con l'aria, dotato di microrganismi ancora attivi per il processo depurativo; non scaricheremo in fogna o nel corpo recettore il liquame con PH superiore al valore accettato (9,5). L'acqua di scarico che passerà nella fossa per lungo tempo sarà prevenuta contro la fermentazione acida e maleodorante.

Per meglio comprendere il progetto, prendiamo in considerazione una autobotte del diametro di 204mdel volume interno di circa 30 m3 di cui 20 m3 utili ai fini del trasporto sottraendo lo spazio occupato dall' acqua di lavaggio, il &anco, ecc,. Partendo da questi dati, supponendo che il fango prodotto, sia il 2% del liquame e che la sua concentrazione del solido del 2%, la quantità di fango secco che possiamo trasportare con una autobotte da 20 m3 utili è soltanto di 8 Kg (20.000 * 2% *2%). Vediamo ora quanto fango secco possiamo portare con l'autobotte modificata secondo questo progetto: Stabiliamo di raccogliere il fango in sacchi del diametro di 250 mrn e altezza utile 700, il cui volume è di 34 L, peso presunto di 37 kg (1.2.3). Avendo stabilito che 1/3 del secco contenuto nei sacchi è calce e avendo ipotizzato un secco al 30%, possiamo asserire che in ogni sacco ci sono 7.4 kg di fango secco ( 37 * 2 *0.3 /3). Dal disegno allegato tav."A" possiamo vedere che l'autobotte modificata contiene 96 sacchi. Quindi complessivamente trasporta kg.710 (96 *7.4) di fango secco, circa 88 volte superiore ai soli 8 kg trasportati con le autobotti attuali di pari ingombro. La scelta della soffiante sarà determinata in base alla portata della pompa di estrazione dei liquami. lpotizzando una portata della pompa di espurgo sia di IO Us; sceglieremo una soffiante (3) con una portata di 51 m31h, che ci consente di trasportare solo 0,53 kg / m3, per evitare qualsiasi rischio di aggregazione de]]e polveri e anche per utilizzare l'aria di trasporto per pressurizzare i sacchi drenanti. La pressione nel circuito sarà di circa 600 mbar, la velocità media dell'aria nel circuito di 25 - 30 mI sec. Il silos (4) riportato nel disegno, dal lato cabina dell'automezzo, dovrà contenere almeno i 370 kg necessari al riempimento dei sacchi, quindi una capacità di almeno 0.5 m3 considerando il peso specifico del prodotto (0,81 kgl dm3). Nel disegno si può vedere che nello spazio dietro la cabina, oltre al silos possono essere allocate anche le due soffianti necessarie. Sono previsti fori di sfiato per l'aria di pressurizzazione dei sacchi (12). Non essendo ancora sperimentato il sistema, si potrà anche prevedere una mini tramoggia aggiuntiva (13) e una mini valvola di dosaggio (13.1) per aggiungere un polielettrolita alla soluzione aerea che potrà aumentare il rendimento de]]a disidratazione. La soluzione adottata, riportata in sezione, con i serbatoi semicircolari sovrapposti, consente il recupero della semicirconferenza cilindrica superiore asportata per le autobotti esistenti da modificare. L'asportazione dalJ'alto della sezione trattamento fanghi, consente di effettuare in separata sede le operazioni di evacuazione dei fanghi, di pulizia e manutenzione, mentre l' autobotte riprenderà il servizio con una sezione di ricambio.

Claims (4)

1. RIVENDICAZIONI 1)Originalità del concepimento di una autobotte per espurghi combinata che consente la disidratazione e la stabilizzazione dei fanghi trasportati, utilizzando ossido o idrossido di calce in polvere; senza occupare altro spazio rispetto alle normali autobotti, riducendo i costi di trasporto e depurazione delliquame.
2. 2) Originalità del ciclo di espurgo, che prevede il passaggio il passaggio del liquame neIl'autobotte, dove con un procedimento fisico chimico a base di calce già brevettato dal sottoscritto (deposito n. Ce2009A000008 del 15/09/2009), si estraggono e si stabilizzano i fanghi. L'acqua di scolo ritorna nella fossa (settica, Imboff, ecc.,) senza fanghi e solidi SOspeSI.
3. 3) Originalità della composizione dell'autobotte, la cui botte cilindrica sarà sezionata longitudinalmente, in modo da formare due semicerchi sovrapposti per contenere, partendo dal basso, l'acqua di lavaggio e l'acqua di sgrondo dei sacchi e superiormente la sezione ..trattamento fanghi che sarà asportabile, in modo da consentire in separata sede le operazioni di evacuazione dei fanghi e di pulizia dell'impianto.
4. 4) Originalità del concepimento del settore disidratazione concepito come un containers attrezzato da sostituire in pochi minuti, tramite lo scollegamento e il ricollegamento elettrico e idraulico (utilizzando attacchi rapidi elettrici e fluidici, con cavi e tubi flessibili) ogni qualvolta i sacchi drenanti sono pieni. Con questo sistema, le operazioni di evacuazione dei fanghi, sostituzione sacchi, pulizia della vasca di distribuzione ecc., avverrebbero presso il gestore mentre l' autobotte riprenderà il servizio con una sezione di ricambio.