PL232471B1 - Sposób otrzymywania stałego nawozu sztucznego z organicznych osadów ściekowych - Google Patents
Sposób otrzymywania stałego nawozu sztucznego z organicznych osadów ściekowychInfo
- Publication number
- PL232471B1 PL232471B1 PL413168A PL41316815A PL232471B1 PL 232471 B1 PL232471 B1 PL 232471B1 PL 413168 A PL413168 A PL 413168A PL 41316815 A PL41316815 A PL 41316815A PL 232471 B1 PL232471 B1 PL 232471B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- reaction
- obtaining
- mass
- final product
- solid fertilizer
- Prior art date
Links
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 title claims abstract description 21
- 239000007787 solid Substances 0.000 title claims abstract description 19
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title description 6
- 239000010865 sewage Substances 0.000 title description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 60
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 37
- CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L Magnesium sulfate Chemical compound [Mg+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 22
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims abstract description 22
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- 239000012467 final product Substances 0.000 claims abstract description 20
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 239000010802 sludge Substances 0.000 claims abstract description 18
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 12
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims abstract description 12
- 229910052943 magnesium sulfate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 235000019341 magnesium sulphate Nutrition 0.000 claims abstract description 11
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 claims abstract description 9
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 239000010801 sewage sludge Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000013049 sediment Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000009928 pasteurization Methods 0.000 claims abstract description 3
- 239000011265 semifinished product Substances 0.000 claims abstract description 3
- 239000008187 granular material Substances 0.000 claims description 5
- 239000010459 dolomite Substances 0.000 claims description 4
- 229910000514 dolomite Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 4
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 claims description 3
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 claims description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 3
- 238000005303 weighing Methods 0.000 claims description 3
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 claims description 2
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims description 2
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 claims description 2
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 claims 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims 1
- 238000001139 pH measurement Methods 0.000 claims 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 abstract description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 5
- 239000013067 intermediate product Substances 0.000 abstract 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005276 aerator Methods 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L magnesium carbonate Chemical compound [Mg+2].[O-]C([O-])=O ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000001095 magnesium carbonate Substances 0.000 description 2
- 235000014380 magnesium carbonate Nutrition 0.000 description 2
- 229910000021 magnesium carbonate Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004176 ammonification Methods 0.000 description 1
- 230000033558 biomineral tissue development Effects 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 230000036425 denaturation Effects 0.000 description 1
- 238000004925 denaturation Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000008034 disappearance Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 229940031958 magnesium carbonate hydroxide Drugs 0.000 description 1
- 150000002681 magnesium compounds Chemical group 0.000 description 1
- VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L magnesium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Mg+2] VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000000347 magnesium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 229910001862 magnesium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 239000010841 municipal wastewater Substances 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 1
- 235000019645 odor Nutrition 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000010815 organic waste Substances 0.000 description 1
- 230000020477 pH reduction Effects 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 230000001953 sensory effect Effects 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 239000011800 void material Substances 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A40/00—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
- Y02A40/10—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in agriculture
- Y02A40/20—Fertilizers of biological origin, e.g. guano or fertilizers made from animal corpses
Landscapes
- Fertilizers (AREA)
Abstract
Sposób otrzymywania stałego nawozu sztucznego z organicznych osadów ściekowych, przebiega w reaktorze, w którym dla całkowitej pasteryzacji osadu dodaje się do płynnego osadu ściekowego tlenek magnezu i miesza się oba składniki w reaktorze do uzyskania jednorodności masy, po czym nadal mieszając dozuje się strumieniem stężony kwas z prędkością uzależnioną od masy pierwotnie wymieszanych składników stanowiących jednorodną masę bazową, najlepiej kwas siarkowy. Temperatura reakcji wzrasta nieco powyżej 100°C, nadmiar ciepła z reakcji uchodzi w postaci pary wodnej, a wynikiem reakcji jest siarczan magnezu wiążący cząsteczki wody osadu tworząc półprodukt. Po zakończeniu reakcji półprodukt schładza się poniżej 90°C do stężenia masy i korzystnie poddaje granulacji. Sposób charakteryzuje się tym, że stężony kwas podaje się strumieniem rozproszonym, a rozproszenie ma miejsce co najmniej w obszarze głównym ponad powierzchnią masy bazowej, korzystnie w kilku podstrefach znajdujących się wewnątrz obszaru głównego, przy czym podawany tą metodą stężony kwas przenika do masy bazowej wielopunktowo, najlepiej w postaci kroplistych drobin. Reakcja zachodzi znacznie szybciej od znanych i uzyskuje się w niej wcześniej niemożliwą do uzyskania temperaturę reakcji ponad 115°C, co w znacznie lepszy sposób higienizuje osad. Proces jest bezpieczniejszy pomimo znacznie większych ilości użytego w pojedynczej reakcji stężonego kwasu siarkowego. Schładzanie produktu reakcji, który w postaci wilgotnego krystalizującego się półproduktu końcowego opuścił reaktor ma miejsce w niezależnym mieszalniku, w którym przy temperaturze półproduktu końcowego poniżej 80°C ciągle mieszając dozuje się zimny wypełniacz doprowadzając do schłodzenia i odwodnienia półproduktu końcowego do postaci produktu końcowego. Dzięki temu schładzanie jest szybsze, a produkt końcowy nie krystalizuje przedwcześnie uniemożliwiając ustabilizowanie poziomu wilgotności na bezpiecznym poziomie zapewniającym stałość konsystencji. Inny zimny wypełniacz dobiera się niezależnie tak, aby ostateczne pH produktu końcowego miało określoną i oczekiwaną wartość. Wynalazek ma zastosowanie w rolnictwie, przy czym związany jest także z utylizacją substancji szkodliwych.
Description
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania stałego nawozu sztucznego z organicznych osadów ściekowych. Wynalazek ma zastosowanie w rolnictwie, przy czym związany jest także z utylizacją substancji szkodliwych.
Z powszechnej wiadomości znane są procesy utylizacji odpadów organicznych, szczególnie ścieków, które polegają przede wszystkim na higienizacji tychże, korzystnie z możliwością odzysku substancji możliwych do wykorzystania w rożnych procesach przemysłowych.
Cenne stają się metody przetwarzania szkodliwych z początku substancji, w preparaty mogące zwrócić pierwiastki odżywcze roślinom lub dla użyźnienia gleb.
Przykładem może być wskazany w zgłoszeniu wynalazku polskiego pod nr P.326127 sposób otrzymywania granulatu nawozowego z osadów ściekowych przy jednoczesnej higienizacji tychże osadów. Osady dla wynalazku mogą także pochodzić z komunalnych oczyszczalni ścieków. We wskazanym rozwiązaniu poprzez dodawanie do płynnego osadu ściekowego stężonego kwasu, najlepiej kwasu siarkowego, wskutek reakcji egzotermicznej temperatura mieszaniny podwyższa się do około 100°C. Skutkiem jest zanik mikroorganizmów i form przetrwalnikowych. Na skutek zakwaszenia następuje także denaturacja białek i amonifikacja azotu ze związków organicznych. Proporcja kwas/osad jest ustalana tak, żeby ilość tworzących się cząstek soli, najlepiej siarczanu magnezu, wiązała zawartą w osadzie wodę całkowicie. Hydratem wiążącym cząsteczki wody jest siarczan magnezu, a związkiem neutralizującym produkt częściowej mineralizacji jest związek magnezu, korzystnie tlenek magnezu lub węglan magnezu lub wodorotlenek magnezu lub dolomit.
W procesie do osadu ściekowego dodaje się najpierw kwas, dokładnie miesza się składniki, a następnie po znacznym odstępie czasowym przeznaczonym na ustabilizowanie mieszaniny podaje się kolejne składniki Po kolejnym znacznym odstępie czasowym przeznaczonym na neutralizację tymi kolejnymi składnikami, wydziela się para, a mieszanina wszystkich składników gęstnieje do postaci bezkształtnego granulatu, który można zbrylać w regularny kształt.
W reakcji na początkowym etapie wytwarza się płynna pieniąca masa, stąd w reaktorze potrzeba jest istnienia znacznej nadmiarowej pustej przestrzeni. Wydzielają się lotne związki o charakterze odoru, a dodawanie kolejnych składników potęguje ten efekt na skutek dynamiki procesu i zwiększonej temperatury.
Znacznym mankamentem rozwiązania przedstawionego jest jednak niemożność stosowania go dla przemysłowego wykorzystania w masowej produkcji, przede wszystkim ze względu na nikłe masy składników, które przedstawiono w przykładzie realizacji wynalazku z powodu niepewności przebiegu reakcji dla dużych mas składników, przede wszystkim kwasu stężonego. Bezpieczeństwo dla otoczenia i ludzi jest dla tego typu reakcji trudne do uzyskania, tym bardziej, że ujawniono, iż proces można prowadzić zarówno w naczyniu otwartym, jak też w zamkniętym pod zwiększonym ciśnieniem, gdzie zakres temperatury wrzenia reakcji nie powinien być przekraczany. Proces jest mało przydatny z powodu znacznej energochłonności i czasochłonności przebiegającej reakcji.
Ulepszonym procesem wydaje się być ten ujawniony przez firmę OMEGA sp. z o.o., która produkuje nawóz o nazwie OSKAR. Proces ulepszonej produkcji jedynie na nieznaczną skalę przemysłową, z podobnych jak ostatnio przedstawionych powodów, rozpoczyna się w biologicznej oczyszczalni ścieków operacją odwadniania na prasach i parowarkach, co pozwala uzyskać tzw. osad nadmiarowy zawierający suchą masę i wodę. Proces właściwy zachodzi w reaktorze, w którym około 50% całego wsadu to osad nadmiarowy. W reaktorze dodaje się i miesza z osadem nadmiarowym magnezyt prażony o dużej zawartości tlenku magnezu. Po wymieszaniu tych składników wprowadza się z odpowiednią szybkością stężony kwas siarkowy. W trakcie dozowania zachodzi silna reakcja egzotermiczna doprowadzająca zawartość reaktora do temp, nieco powyżej 100°C, a nadmiar ciepła uchodzi w postaci pary wodnej. W technologii proces prowadzi się tak, że uzyskuje się siarczan magnezowy, przy czym może on wiązać się z maksymalnie siedmioma cząstkami wody, jednak kluczowe jest to, że dla potrzeb procesu nie doprowadza się do pełnego wysycenia siarczanu magnezu wodą. Po przeprowadzonej reakcji siarczan magnezu poddaje się granulacji, a wodę niezwiązaną suchą masą usuwa się w procesie suszenia. Tą metodą z jednej tony osadu uzyskuje się dwie tony nawom Schemat instalacji oraz opis procesu są przedstawione na stronie internetowej www.eomega.eu. Rozwiązanie uzyskało patent o nr PL 210311.
PL 232 471 B1
Niedogodnością procesu według tego znanego wynalazku jest bezwarunkowa konieczność zachowania kolejności mieszania składników wsadu i bardzo ścisłych ich proporcji dla niepełnego wysycenia siarczanu magnezu wodą. Zapobiega to wydzielaniu się bardzo cuchnących i toksycznych składników w postaci par i gazów w sposób znaczny, jednak powoduje czasem niemożliwą wręcz do zapewnienia w procesach przemysłowych na dużą skalę dokładność podawania składników. Precyzję zapewnia się stałą kontrolą każdego etapu i co ważniejsze, bardzo precyzyjnym pomiarem wysycenia siarczanu magnezu wodą, co można wykonywać nadal dla porcji wsadowych reaktora jedynie maksimum kilkudziesięciu kilogramów. Niedogodnością procesu według tego znanego wynalazku jest także problem krystalizacji końcowych produktów reakcji przy zwiększeniu mas składników i niezależnie przy złym dobraniu proporcji składników bazowych.
Niedogodność polegająca na małej ilości mas składników biorących udział w reakcji została zniwelowana, przy jednoczesnym nieoczekiwanym zwiększeniu bezpieczeństwa przebiegu reakcji, a wszystko to dzięki rozwiązaniu według wynalazku. Rozwiązanie nieoczekiwane dodatkowo niweluje problem związany z odorami substancji lotnych, które są nierozłącznie związane z przedmiotem sposobu według wynalazku, znacznie je zmniejszając pomimo działania na dużą skalę przemysłową i użycia znacznych mas składników dla zachodzących reakcji, które nie krystalizują się, pomimo nie zwracania uwagi na bardzo precyzyjny dobór składników bazowych.
Sposób otrzymywania stałego nawozu sztucznego z organicznych osadów ściekowych, według wynalazku, przebiega w reaktorze, w którym dla całkowitej pasteryzacji osadu dodaje się do płynnego osadu ściekowego tlenek magnezu i miesza się oba składniki w reaktorze do uzyskania jednorodności masy, po czym nadal mieszając dozuje się strumieniem stężony kwas z prędkością uzależnioną od masy pierwotnie wymieszanych składników stanowiących jednorodną masę bazową, najlepiej kwas siarkowy. Temperatura reakcji wzrasta nieco powyżej 100°C, nadmiar ciepła z reakcji uchodzi w postaci pary wodnej, a wynikiem reakcji jest siarczan magnezu wiążący cząsteczki wody osadu tworząc półprodukt. Po zakończeniu reakcji półprodukt schładza się poniżej 90°C do stężenia masy i korzystnie poddaje granulacji. Wynalazek charakteryzuje się tym, że stężony kwas podaje się strumieniem rozproszonym, w postaci kroplistych drobin tak, aby po przeniknięciu do masy bazowej krople znajdowały się w rozproszeniu wielopunktowym, gdzie rozproszenie ma miejsce co najmniej w obszarze głównym, znajdującym się ponad powierzchnią masy bazowej, korzystnie w kilku podstrefach obszaru głównego znajdujących się wewnątrz tego obszaru głównego. Reakcja zachodzi znacznie szybciej od znanych i uzyskuje się w niej wcześniej niemożliwą do uzyskania temperaturę reakcji ponad 115°C, co w znacznie lepszy sposób higienizuje osad, uzyskując wilgotny półprodukt końcowy, który to przenosi się z reaktora do niezależnego mieszalnika, tam schładza się półprodukt końcowy ciągle go mieszając, a po uzyskaniu jego temperatury niższej niż 80°C dozuje się do półproduktu końcowego wypełniacz mający podczas dozowania temperaturę niższą od temperatury otoczenia (zimny wypełniacz), doprowadzając przez to do szybkiego schłodzenia i odwodnienia półproduktu końcowego, w wyniku czego uzyskuje się w tym mieszalniku produkt końcowy. Proces jest bezpieczniejszy pomimo znacznie większych ilości użytego w pojedynczej reakcji stężonego kwasu siarkowego. Dzięki temu schładzanie jest szybsze, a produkt końcowy nie krystalizuje się przedwcześnie uniemożliwiając ustabilizowanie poziomu wilgotności na bezpiecznym poziomie zapewniającym stałość konsystencji. Jako zimny wypełniacz stosuje się kredę i/lub dolomit, dozowane w niezależnym mieszalniku do momentu osiągnięcia stężenia wody w półprodukcie końcowym w przedziale od 25 do 30%, a także jednocześnie albo zamiennie tlenek magnezu dozowany do momentu uzyskania pH produktu końcowego o wartości siedem, natomiast szybkie schładzanie trwa krócej niż połowa czasu reakcji, korzystnie krócej niż 15 min.
Rozproszenie korzystnie ma także miejsce w obszarze dodatkowym znajdującym się pod powierzchnią masy bazowej, najlepiej w kilku podstrefach obszaru dodatkowego znajdujących się wewnątrz tego obszaru dodatkowego, czyli w masie bazowej.
Stężony kwas podaje się w danej podstrefie tak, że korzystnie przenika do przynajmniej jednej sąsiadującej z mą innej podstrefy.
Kropliste drobiny stężonego kwasu korzystnie doprowadza się do wchodzenia w reakcję z oparami prowadzonej reakcji higienizacji, dzięki czemu obniża się znacząco ilość tych oparów, co we wcześniej znanych procesach nie mogło w ogóle występować.
W sposobie można stosować ruchome urządzenia wspomagające operację rozpraszania.
Operacją rozpraszania może być rozbryzg, korzystnie o przeszkodę stałą lub ruchomą.
Zamiennie operacją rozpraszania może być podział strumienia, np. poprzez perlator.
PL 232 471 B1
Dobór ilości wsadu poszczególnych składników stałych i jednocześnie lub zamiennie płynnych ocenia się ze średnią lub niską dokładnością, gdyż wysoka precyzja nie musi być w sposobie według wynalazku utrzymywana rygorystycznie, przy czym wykonuje się to poprzez ważenie i jednocześnie lub zamiennie odpowiednio mierzenie objętości, gdzie niska dokładność oznacza precyzję +/- 5 kg lub litr, a średnia odpowiednio +/- 1 kg lub litr.
Do niezależnego mieszalnika w chwili studzenia półproduktu końcowego korzystnie dozuje się uzupełniające składniki mineralne i jednocześnie lub zamiennie organiczne stanowiące standardowe elementy wzbogacające nawozów stosowanych w rolnictwie i jednocześnie lub zamiennie w leśnictwie.
Granulowanie jest korzystnie przedostatnią operacją technologiczną.
Suszenie produktu końcowego, w postaci granulatu, jest korzystnie ostatnią operacją technologiczną sposobu według wynalazku, przy czym prowadzi się je do momentu osiągnięcia stężenia wody w produkcie końcowym w przedziale 15% +/- 5%.
Na dowolnym etapie procesu wykonuje się pomiary wilgotności i jednocześnie łub zamiennie pH, a poprzez system sterowania steruje się dozowaniem odpowiednich składników w odpowiednich proporcjach, nie zawsze w sposób identyczny, gdyż przebieg procesu i ilość składników zależy od wilgotności wsadowego osadu ściekowego.
Wynikiem końcowym procesu jest jednak produkt końcowy o powtarzalnej metodzie jego otrzymywania i stałej finalnej wilgotności, niezależnie od wilgotności składników procesu jego wytwarzania.
Przykładowy sposób otrzymywania stałego nawozu sztucznego z organicznych osadów ściekowych według wynalazku przebiega następująco.
Załadunek reaktora pofermentem odbywa się przy pomocy transportera śrubowego, rurami o średnicy 100 mm, z pola magazynowego, na którym znajduje się zbiornik na osad. W reaktorze, do płynnego osadu ściekowego w ilości 500 kg o wilgotności 65,8% dozowanego i jednocześnie mieszanego mieszadłem, dodaje się tlenek magnezu w ilości 130 kg i nadal miesza się oba składniki w reaktorze do uzyskania jednorodności masy, po czym nadal mieszając od 29 minuty procesu dozuje się strumieniem stężony kwas siarkowy w ilości 136 litrów z prędkością między 8 a 9 l/min. Kwas siarkowy jest magazynowany w połączonych zbiornikach z tworzywa sztucznego lub w zbiorniku ze stali kwasoodpornej w podwójnym płaszczu zabezpieczającym. Dozowanie odbywa się bezpośrednio do reaktora poprzez instalację z tworzywa sztucznego. Kwas dozuje się do 44 minuty procesu, a temperatura reakcji wzrasta od 33°C do 110°C, po czym przestaje się podawać kwas siarkowy. Temperatura nadal jednak wzrasta do 118°C przez kolejne 4 minuty procesu. Nadmiar ciepła z reakcji uchodzi w postaci pary wodnej, a wynikiem reakcji jest siarczan magnezu wiążący cząsteczki wody osadu tworząc półprodukt. Po zakończeniu reakcji, której jako punkt końcowy określa się moment rozpoczęcia schładzania się półproduktu, schładza się on do temperatury 80°C do stężenia masy, do 75 minuty trwania procesu. Stężony kwas podaje się strumieniem rozproszonym rurkami, a rozproszenie ma miejsce w obszarze głównym ponad powierzchnią masy bazowej, w trzech podstrefach znajdujących się wewnątrz obszaru głównego, przy czym podawany tą metodą stężony kwas przenika do masy bazowej wielopunktowo w postaci kroplistych drobin. Dalsze schładzanie produktu reakcji, który w postaci wilgotnego krystalizującego się półproduktu końcowego opuścił reaktor mając wilgotność 54% ma miejsce w niezależnym mieszalniku, w którym przy temperaturze półproduktu końcowego poniżej 80°C ciągle mieszając dozuje się zimny wypełniacz doprowadzając do schłodzenia i odwodnienia półproduktu końcowego do postaci produktu końcowego. Inny zimny wypełniacz dobiera się niezależnie tak, aby ostateczne pH produktu końcowego miało określoną i oczekiwaną wartość.
Rozproszenie ma także miejsce w obszarze dodatkowym pod powierzchnią masy bazowej, w trzech podstrefach znajdujących się wewnątrz obszaru dodatkowego, czyli w masie bazowej.
Stężony kwas podawany w danej podstrefie ponad powierzchnią przenika do wszystkich sąsiadujących z nią pięciu innych podstref, natomiast stężony kwas podawany w danej podstrefie poniżej powierzchni przenika do dwóch sąsiadujących z nią innych podstref znajdujących się także pod powierzchnią.
Kropliste drobiny stężonego kwasu doprowadza się na drodze ich opadania do wchodzenia w reakcję z oparami prowadzonej reakcji higienizacji.
W sposobie stosuje się także ruchome urządzenia wspomagające operację rozpraszania ponad powierzchnią, przy czym jest to każdorazowo giętka ruchoma przeszkoda umieszczona vis a vis ujścia rurki dozującej kwas siarkowy.
Operacją rozpraszania jest także podział strumienia, przy czym wykonuje się to rurkami pod powierzchnią zakończonymi każdorazowo perlatorem.
PL 232 471 B1
Dobór ilości wsadu poszczególnych składników stałych ocenia się z małą dokładnością +/- 5 kg, przy czym wykonuje się to poprzez ważenie wagą sensoryczną i jednocześnie odpowiednio mierzeniem objętości przepływomierzem dla składników płynnych ze średnią dokładnością +/- 1 litr, mając na uwadze odmierzanie cząstkowe.
Do niezależnego mieszalnika w chwili studzenia półproduktu końcowego dozuje się uzupełniające składniki zawierające NPK stanowiące standardowe elementy wzbogacające nawozów stosowanych w rolnictwie i jednocześnie w leśnictwie.
Zimnym wypełniaczem dozowanym w niezależnym mieszalniku jest kreda w ilości 100 kg i jednocześnie dolomit w ilości 80 kg dozowane do momentu osiągnięcia stężenia wody w półprodukcie o wartości 27,5%.
Niezależnie, innym zimnym wypełniaczem dozowanym w niezależnym mieszalniku jest tlenek magnezu dozowany w ilości 20 kg do momentu uzyskania pH produktu końcowego o wartości siedem.
Zimne wypełniacze miesza się z półproduktem końcowym przez 10 minut.
Granulowanie jest przedostatnią operacją technologiczną.
Suszenie produktu końcowego, w postaci granulatu, jest ostatnią operacją technologiczną sposobu według wynalazku, przy czym prowadzi się je do momentu osiągnięcia stężenia wody w produkcie końcowym 15%.
Na każdym etapie procesu wykonuje się pomiary wilgotności i jednocześnie pH.
Claims (11)
- Zastrzeżenia patentowe1. Sposób otrzymywania stałego nawozu sztucznego z organicznych osadów ściekowych, w którym dla całkowitej pasteryzacji osadu dodaje się do płynnego osadu ściekowego tlenek magnezu i miesza się oba składniki w reaktorze do uzyskania jednorodności masy, po czym nadal mieszając dozuje się strumieniem stężony kwas z prędkością uzależnioną od masy pierwotnie wymieszanych składników stanowiących jednorodną masę bazową, najlepiej kwas siarkowy, przy czym temperatura reakcji wzrasta nieco powyżej 100°C, nadmiar ciepła z reakcji uchodzi w postaci pary wodnej, a wynikiem reakcji jest siarczan magnezu wiążący cząsteczki wody osadu tworząc półprodukt, natomiast po zakończeniu reakcji półprodukt schładza się poniżej 90°C do stężenia masy i korzystnie poddaje granulacji, znamienny tym, że stężony kwas podaje się strumieniem rozproszonym w postaci kroplistych drobin tak, aby po przeniknięciu do masy bazowej krople znajdowały się w rozproszeniu wielopunktowym, gdzie rozproszenie ma miejsce co najmniej w obszarze głównym, znajdującym się ponad powierzchnią masy bazowej, korzystnie w kilku podstrefach obszaru głównego znajdujących się wewnątrz tego obszaru głównego, przy czym temperaturę reakcji doprowadza się do ponad 115°C, uzyskując wilgotny półprodukt końcowy, który to przenosi się z reaktora do niezależnego mieszalnika, tam schładza się półprodukt końcowy ciągle go mieszając, a po uzyskaniu jego temperatury niższej niż 80°C dozuje się do półproduktu końcowego wypełniacz mający podczas dozowania temperaturę niższą od temperatury otoczenia, doprowadzając przez to do szybkiego schłodzenia i odwodnienia półproduktu końcowego, w wyniku czego uzyskuje się w tym mieszalniku produkt końcowy , przy czym jako-zimny wypełniacz stosuje się kredę i/lub dolomit, dozowane w niezależnym mieszalniku do momentu osiągnięcia stężenia wody w półprodukcie końcowym w przedziale od 25 do 30%, a także jednocześnie albo zamiennie tlenek magnezu, dozowany do momentu uzyskania pH produktu końcowego o wartości siedem, natomiast szybkie schładzanie trwa krócej niż połowa czasu reakcji, korzystnie krócej niż 15 min.
- 2. Sposób otrzymywania stałego nawozu sztucznego według zastrz. 1, znamienny tym, że rozproszenie ma miejsce w obszarze dodatkowym znajdującym się pod powierzchnią masy bazowej, korzystnie w kilku podstrefach obszaru dodatkowego znajdujących się wewnątrz tego obszaru dodatkowego w masie bazowej.
- 3. Sposób otrzymywania stałego nawozu sztucznego według zastrz. 1 albo zastrz. 2, znamienny tym, że stężony kwas podaje się w danej podstrefie tak, że przenika do przynajmniej jednej sąsiadującej z nią innej podstrefy.
- 4. Sposób otrzymywania stałego nawozu sztucznego według zastrz. 1 albo zastrz. 2 albo zastrz. 3, znamienny tym, że kropliste drobiny stężonego kwasu doprowadza się do wchodzenia w reakcję z oparami prowadzonej reakcji higienizacji.PL 232 471 B1
- 5. Sposób otrzymywania stałego nawozu sztucznego według zastrz. 1 albo zastrz. 2 albo zastrz. 3 albo zastrz. 4, znamienny tym, że stosuje się ruchome urządzenia wspomagające operację rozpraszania.
- 6. Sposób otrzymywania stałego nawozu sztucznego według któregokolwiek z zastrz. od zastrz. 1 do zastrz. 5, znamienny tym, że operacją rozpraszania jest rozbryzg, korzystnie o przeszkodę stałą lub ruchomą.
- 7. Sposób otrzymywania stałego nawozu sztucznego według któregokolwiek z zastrz. od zastrz. 1 do zastrz. 6, znamienny tym, że operacją rozpraszania jest podział strumienia.
- 8. Sposób otrzymywania stałego nawozu sztucznego według któregokolwiek z zastrz. od zastrz. 1 do zastrz. 7, znamienny tym, że dobór ilości wsadu poszczególnych składników stałych i/lub płynnych ocenia się ze średnią lub niską dokładnością poprzez ważenie i/lub odpowiednio mierzenie objętości, gdzie niska dokładność oznacza precyzję +/- 5 kg lub litr, a średnia odpowiednio +/- 1 kg lub litr.
- 9. Sposób otrzymywania stałego nawozu sztucznego według któregokolwiek z zastrz. od zastrz. 1 do zastrz. 8, znamienny tym, że do niezależnego mieszalnika w chwili studzenia półproduktu końcowego dozuje się uzupełniające składniki mineralne i/lub organiczne stanowiące standardowe elementy wzbogacające nawozów stosowanych w rolnictwie i/lub leśnictwie.
- 10. Sposób otrzymywania stałego nawozu sztucznego według któregokolwiek z zastrz. od zastrz. 1 do zastrz. 9, znamienny tym, że granulowanie jest przedostatnią operacją technologiczną, a suszenie produktu końcowego, w postaci granulatu jest ostatnią operacją technologiczną, przy czym prowadzi się je do momentu osiągnięcia stężenia wody w produkcie końcowym w przedziale 15% +/- 5%.
- 11. Sposób otrzymywania stałego nawozu sztucznego według któregokolwiek z zastrz. od zastrz. 1 do zastrz. 10, znamienny tym, że na dowolnym etapie procesu wykonuje się pomiary wilgotności i/lub pH.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL413168A PL232471B1 (pl) | 2015-07-17 | 2015-07-17 | Sposób otrzymywania stałego nawozu sztucznego z organicznych osadów ściekowych |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL413168A PL232471B1 (pl) | 2015-07-17 | 2015-07-17 | Sposób otrzymywania stałego nawozu sztucznego z organicznych osadów ściekowych |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL413168A1 PL413168A1 (pl) | 2017-01-30 |
| PL232471B1 true PL232471B1 (pl) | 2019-06-28 |
Family
ID=57867766
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL413168A PL232471B1 (pl) | 2015-07-17 | 2015-07-17 | Sposób otrzymywania stałego nawozu sztucznego z organicznych osadów ściekowych |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL232471B1 (pl) |
-
2015
- 2015-07-17 PL PL413168A patent/PL232471B1/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL413168A1 (pl) | 2017-01-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2009133834A (ru) | Способ обработки осадка сточных вод и изготовления неорганического удобрения с высоким содержанием азота, обогащенного биоорганическими веществами | |
| US9061948B2 (en) | Homogeneous enriched biosolids product and process of bio-nutrient granulation for making same | |
| Cotabarren et al. | Valorization of anaerobic digestion liquid residue through the production of organic fertilizer by fluidized bed granulation | |
| RU2626947C1 (ru) | Фосфоркалийазотсодержащее npk-удобрение и способ получения гранулированного фосфоркалийазотсодержащего npk-удобрения | |
| RU2412140C2 (ru) | Способ получения сложных удобрений | |
| US709185A (en) | Process of making fertilizers. | |
| PL232471B1 (pl) | Sposób otrzymywania stałego nawozu sztucznego z organicznych osadów ściekowych | |
| EP3147272A1 (en) | Method of producing organic-mineral fertilizer from digestates | |
| RU2509060C2 (ru) | Способ получения реагента для очистки промышленных вод на основе торфа | |
| US8968440B1 (en) | Fertilizer production | |
| RU2791303C1 (ru) | Способ обеззараживания отходов животноводства или птицеводства и получение органоминерального комплексного удобрения | |
| RU2624969C2 (ru) | Гранулированное азотное удобрение с регулируемой скоростью растворения и способ его получения | |
| RU2722072C1 (ru) | Способ получения органоминерального удобрения на основе куриного помета и устройство для его реализации | |
| CN104507857A (zh) | 自由流动固体酸性p/k肥料的连续生产工艺 | |
| JPS5830273B2 (ja) | 醗酵廃液を固形化した肥料の製造方法 | |
| CN110317115A (zh) | 一种利用磷化工生产废水生产复合缓释肥的方法 | |
| RU2782605C1 (ru) | Способ переработки избыточного активного ила | |
| RU2346916C1 (ru) | Способ получения одностороннего фосфорного удобрения из бедного фосфатного сырья | |
| RU2687839C1 (ru) | Способ получения сложного удобрения с бором | |
| PL242990B1 (pl) | Sposób unieszkodliwiania borowiny pozabiegowej | |
| Nematzhanovich et al. | METHOD OF OBTAINING LIQUID COMPLEX FERTILIZERS FROM INDUSTRIAL WASTE | |
| RU2607332C2 (ru) | Способ получения сложного удобрения | |
| SU975702A1 (ru) | Способ получени удобрени с микроэлементами | |
| Kazakhbaev et al. | IMPROVING TECHNOLOGY FOR PRODUCING COMPLEX FERTILIZER FROM LOW-GRADE PHOSPHORITES OF THE CENTRAL KUMKYZYL | |
| PL245131B1 (pl) | Sposób wytwarzania nawozu organiczno-mineralnego o zrównoważonym działaniu w wyniku stabilizacji amoniaku fosfogipsem |