SE511130C2 - Förfarande för framställning av ett absorptionsmedel i partikelform utgående från vattenverksslam - Google Patents

Description

U 20 25 30 35 511 130 Kort beskrivning av ritningarna Nedan kommer utföringsexempel på uppfinningen att beskrivas med hänvisning till bifogade ritningar, pä vilka figurerna visar: Fig för Fig Fig Fig Fig Fig Fig sarg Fig Fig Fig Fig Fig Fig Fig 1A 2B 3A 3B 4A 4B SA 5B 6A 6B 7 8 en sidovy av en filterbàdd som ingår i utrustningen genomförande av förfarandet enligt uppfinningen, varvid filterbädden befinner sig i ett utgångsläge; en planvy av filterbädden i läget enligt Fig 1A; en sidovy av filterbädden en planvy av en sidovy av filterbädden en planvy av en sidovy av filterbädden befinner sig filterbädden filterbädden befinner sig filterbädden filterbädden enligt Fig 1A, varvid i ett första ändläge; i läget enligt enligt Fig lA, Fig 2A; varvid i ett andra ändläge; i läget enligt enligt Fig 1A, hos filterbädden har avlägsnats; en planvy av filterbädden i läget enligt en sidovy av filterbädden enligt Fig 1A, Fig 3A; varvid en Fig 4A; varvid ett ytterligare steg i torkningsprocessen har utförts; en planvy av filterbädden i läget enligt Fig SA; en sidovy av en uppsättning torkgaller i flera niväer; en planvy av torkgalleruppsättningen enligt Fig 6A; ett flödesschema absorptionsmedel ett flödesschema absorptionsmedel för Olja; framställning av ett och framställning av ett katturin.

Detaljerad beskrivning av utföringsexempel på uppfinningen Föreliggande uppfinning avser således ett förfarande för framställning av ett absorptionsmedel, varvid rävaran är ett slam som tas ut ur en sedimenteringsbassäng vid ett vattenverk, varvid sagda slam benämnes vattenverksslam, vilket är en halvorganisk produkt som normalt består till ca hälften av en metallhydroxid och till ca hälften av humusàmnen frän 10 15 20 25 30 35 511 130 3 ràvattentäkten. Andra sammansàttningar av vattenverksslammet är likasà möjliga inom ramen för uppfinningen.

Det första steget i förfarandet enligt uppfinningen är att lufttorka vattenverksslammet, vilket àskádliggörs i Fig 1A-6B. Torrhalten hos slammet kan variera mycket från vattenverk till vattenverk, ju tunnare slammet är desto lättare är det att separera vatten från slammet den första tiden i filterbàdden. Normalt har vattenverksslammet en torrhalt pà l-4%, varvid dock skall påpekas att inom ramen för uppfinningen kan vattenverksslammet uppvisa torrhalter utanför detta område.

Ràvaran, dvs vattenverksslammet 2, överföres, företrädesvis medelst pumpning, från sedimenteringsbassängen (ej visad) till en filterbädd 1, filterbädden 1 innefattar en rektangulär vagga med botten 4 av se Fig 1A-5B, varvid filterduk 3 och en sarg 5, vilken vilar pà bottnen 4. Enligt det beskrivna utföringsexemplet är även sargen 5 tillverkad av filterduk 3, vilken är anbringad pà en ram (ej visad). Pig 1A- SA är utomordentligt schematiska, varför sagda figurer ej visar den ram hos bottnen 4 som filterduken 3 är uppspänd i.

Det upp- och nedvànda V-et 9 pà mitten av filterdukens 3 undersida symboliserar vridpunkten för filterbädden/vaggan 1.

När vattenverksslam 2 har pumpats över till vaggan l sä att ca 20% av dess volym är fylld avbryts överföringen av slammet 2.

Redan vid fyllningen av vaggan 1 sker en viss avvattning av vattenverksslammet 2. För att effektivt avvattna vattenverksslammet 2 vickas vaggan 1 först ät vänster, se Fig 2A och 2B, till sitt första ändläge och sedan ät höger, se Fig 3a och 3B, till sitt andra åndläge. Såsom speciellt framgår av Fig 2A och 3A kommer vattenverksslammet 2 vid sagda vickning att förskjutas frän den ena änden av vaggan till den andra. vaggan 1 får stå en viss tidpunkt i sina respektive ändlägen så att vatten kan rinna genom filterduken 3 dels i vaggans l botten 4 dels i sargen 5. Den ovan nämnda förskjutningen av vattenverksslammet 2 från den ena änden till den andra medför att vid varje vickning till ett respektive ändläge sjàlvrensas filterduken 3, varvid detta gäller både filterduken i vaggans 1 botten 4 och filterduken i sargen 5. Vickning kan pàgà så 10 15 20 25 30 35 511 130 4 länge som vatten filtreras bort, vilket kan pågå upp till en timme.

Efter detta första avvattningsmoment lyftes sargen 5 upp, se Fig 4A och 4B, och det avvattnade vattenverksslammet får ligga kvar på bottnens 4 filterduk 3 under en viss tid, som normalt uppgår till cirka 3 timmar. Nu har vattenverksslammet uppnått en sådan torrhalt att det har övergått till att bli en slamkaka, i vilken det går att markera ränder, varvid ränder i ett rutmönster, se Fig 5B, medför att en stor slamkaka uppdelas i flera mindre kubformade slamkakor 2' som får ligga och torka på filterduken 3 under en viss tid, normalt ca 20 timmar eller mer. I exemplifierande men ej begränsande syfte anges att slamkakan företrädesvis har en tjocklek av 5-10 cm. Ränderna i den stora slamkakan kan företrädesvis åstadkommas med en gummikratta. Kubformen är gynnsam för att erhålla en hög torrhalt på kort tid.

Företrädesvis sker denna torkning i en lokal med en temperatur strax över 20°C, varvid en fläkt (ej visad) blåser luft under filterduken 3 hos bottnen 4.

Torktiden för de kubformade slamkakorna 2' styrs av att slamkakorna 2' måste vara flyttbara från filterduken 3 hos bottnen 4 till en uppsättning torkgaller 10 i flera nivåer.

Företrädesvis kan sagda överflyttning av de kubformade slamkakorna 2' från filterduken 3 hos bottnen 4 till uppsättningen torkgaller 10 exempelvis ske genom att de kubformade slamkakorna 2' skrapas över till ett transportband (ej visat) som transporterar de kubformade slamkakorna 2' till uppsättningen torkgaller där sagda kubformade slamkakor 2' överföres från transportbandet till uppsättningen torkgaller 10. Företrädesvis är vart och ett av torkgallren 10' utdragbara likt byrålådor och torkgallren 10' har en maskstorlek som är så avpassad att när de kubformade slamkakorna 2' uppnår en torrhalt på 75-80% har deras volym minskat så mycket att de ramlar igenom torkgallren 10' och ner på ett uppsamlingsplan 11, vilket i det i Fig 6A visade utföringsexemplet är försett med hjul 12 och en dragstång 13, varigenom en transportenhet 14 för sagda kubformade slamkakor 2' bildas, vilka därigenom enkelt kan transporteras iväg. I detta sammanhang skall påpekas att det inom ramen för 15 20 25 30 35 511 130 5 uppfinningen även är möjligt att avbryta torkningen redan vid en lägre torrhalt, ex.vis 30-50%. Såsom kommer att förklaras nedan kan det för vissa applikationer av uppfinningen vara fördelaktigt att avbryta torkningen vid en lägre torrhalt. Vid vilken torrhalt de kubformade slamkakorna 2' torkgallren 10' beror naturligtvis på vald maskstorlek, varvid ramlar ner genom dock bör tillses att maskstorleken är tillräckligt fin för att uppbära de kubformade slamkakorna 2' när de överföres fràn filterduken enligt Fig SA och 5B. Av detta resonemang inses att om torkningen avbrytes innan de kubformade slamkakorna 2' faller igenom torkgallren 10' får sagda kubformade slamkakor 2' överföras pâ annat sätt till transportenheten 14.

Företrådesvis sker denna torkning på uppsättningen torkgaller 10 i en lokal med en temperatur strax över 20°C, varvid en fläkt (ej visad) blåser luft genom torkgallren 10'.

För att inte i alltför hög grad påverka temperaturhållningen i sagda lokal kan den förses med en in- och utpasseringssluss för tomma respektive fyllda transportenheter 14. Den luft som lämnar lokalen bör ledas ner i en biobådd för rening av sagda luft.

Tidsåtgången för hela torkningsprocessen, dvs från det att vattenverksslammet 2 pumpas från sedimenteringsbassängen till dess att de kubformade slamkakorna 2' samlas på uppsamlingsplanet 11 hos transportenheten är ca 3 dygn om en torrhalt pá 75-80% skall uppnås. Inom ramen för uppfinningen kan hela torkningsprocessen automatiseras.

Det i Fig 7 visade flödesschemat illustrerar hur ett absorptionsmedel företrädesvis för olja framställs, varvid flödesschemat enligt Fig 7 utgår från de kubformade slamkakorna 2', vars torkningsprocess ovan har beskrivits. I utföringsexemplet enligt Fig 7 har de kubformade slamkakorna 2' en torrhalt på 75-80%. Sagda, genom luft torkade, kubformade slamkakor 2' att finfördelas, år mycket hårda och måste krossas för varvid i utföringsexemplet enligt Fig 7 sker detta genom att de kubformade slamkakorna 2' matas ner i en elmotordriven kross 15, varvid lämpligen väljes en elmotor (ej visad) med låg energiförbrukning. Det efter krossningen erhållna gruset 2” utgör den färdiga produkten och samlas upp i ett förvaringskärl 16. I det visade utföringsexemplet W U 20 25 30 35 511 130 överförs den färdiga produkten/gruset 2” till säckar, varvid den säckförpackade produkten utgör den leveransklara 6 produkten. Naturligtvis kan sâckarna ha olika volym allt efter kundernas önskemål.

Det i Fig 8 visade flödesschemat illustrerar hur ett så kallad kattsand, framställs, varvid flödesschemat enligt Fig 8 absorptionsmedel företrädesvis för katturin, startar med att vattenverksslammet centrifugeras, vilket illustreras med symbolen 18. I det beskrivna utföringsexemplet ökar denna centrifugering torrhalten hos vattenverksslammet 2 till ca 20%. Inom ramen för uppfinningen kan således det första stadiet av lufttorkning, såsom ovan beskrivits, ersättas med centrifugering.

Det centrifugerade slammet lufttorkas därefter pà principiellt samma sätt såsom ovan beskrivit i anslutning till Fig 1A-6B, varvid lufttorkningen avbryts vid en torrhalt pä 30-50%. centrifugeringen 18 och lufttorkningen 19 erhållna kubformade Lufttorkningen illustrers med symbolen 19. De genom slamkakorna 2' kan antingen direkt överföras till en torkugn/pelleteringsanläggning 20, varvid sagda överföring illustreras med pilen 21. Därvid erhålls en vanligen brun kattsand som ej har tillsats nâgra färgämnen, varvid färgen pà kattsanden är beroende av vattenverksslammets sammansättning.

Enligt ett alternativ inom ramen för flödesschemat enligt Fig 8 kan de kubformade slamkakorna 2' transporteras till en färgningstank 22 med en omrörare 23, varvid denna transport illustreras med pilen 24. Från färgningstanken 22 till torkugnen/pelleteringsanläggningen 20, varvid detta transporteras de kubformade slamkakorna 2' illustreras med pilen 25 i Pig 8. Anledningen till att de kubformade slamkakorna 2' enligt ett alternativ färgas, vanligen till en grå färgton, är att enligt viss expertis är färgen pà kattsanden utomordentligt viktig för att kattsanden skall accepteras av katterna. Företrädesvis användes naturfärger. Generellt gäller dock att färgningen fördyrar slutprodukten.

Torkugnen/pelleteringsanläggningen 20 enligt det visade utföringsexemplet är gas- eller oljeeldad men inom ramen för uppfinningen kan även exempelvis elektriska 10 15 20 25 30 35 7 5112130 torkugnar/pelleteringsanläggningar användas. I torkugnen/pelleteringsanläggningen 20 höjs torrhalten till ca 75-80% under det att de kubformade slamkakorna 2' sönderfaller i partiklar som till sin storlek är lämpliga att användas som ett absorptionsmedel, speciellt kattsand. Det från torkugnen/pelleteringsanläggningen 20 utkommande partikelformade absorptionsmedlet/kattsanden 2"' överföres till en lagerbehàllare 26, varvid sagda överföring illustreras av pilen 27. Om pelleteringsanläggning används erhålls en mer enhetlig storlek på partiklarna.

Från lagerbehållaren 26 överföres absorptionsmedlet/kattsanden 2"' till en förpackningslinje där absorptionsmedlet/kattsanden 2"' förpackas i säckar 28 av olika storlek. Överföringen av absorptionsmedlet/kattsanden 2,,, illustreras med pilen 29. från lagerbehàllaren 26 till förpackningslinjen Tänkbara modifieringar av uppfinningen Det ovan beskrivna förfarandet, samt de därvid använda organen för lufttorkning av vattenverksslam 2 kan modifieras pà mängahanda sätt inom ramen för uppfinningen. Generellt för uppfinningen är dock att lufttorkning användes i något stadium för att öka torrhalten hos vattenverksslammet. I detta sammanhang skall påpekas att vid lufttorkningen användes företrädesvis ej några kemiska förtjockningshjälpmedel. De slamkakor som produceras behöver ej vara kubformade.

Generellt gäller för föreliggande uppfinning att det inledande stadiet av torkningen av vattenverksslammet kan utföras på ett flertal olika sätt, varvid ovan har angivits lufttorkning och centrifugering. Iniom ramen för uppfinningen kan man dock tänka sig att man använder andra vedertagna metoder för torkning av vattenverksslam, varvid i exemplifierande men ej begränsande syfte kan nämnas silbandspressning, vaccumfiltrering och kammarfilterpressning.

Centrifugering, lufttorkning och andra metoder för torkning av vattenverksslam kan således kombineras pà màngahanda sätt för uppnàende av olika torrhalter utöver vad som ovan har exemplifierats. Således kan exempelvis det i Fig 7 visade flödesschemat inom ramen för uppfinningen inledas med 511 130 8 centrifugering, eller annan alternativ torkmetod, och därefter lufttorkning. När det gäller flödesschemat enligt Fig 8 kan man tänka sig att centrifugeringen utgàr och att enbart lufttorkning föregår den påföljande torkningen i torkugn/pelleteringsanläggning. Alternativt kan man tänka sig att centrifugeringen bytes ut mot annan vedertagen torkningsmetod för vattenverksslam.

Claims (9)

1. W Ü 20 25 30 35 511 150 Patentkrav l. Förfarande för framställning av ett absorptionsmedel i partikelform, k ä n n e t e c k n a t av att vattenverksslam i ett andra steg lufttorkas till en torrhalt på 30-80%, och att den (2) i ett första steg torkas, att vattenverksslammet (2) så erhållna produkten krossas eller utsätts för ytterligare torkning.

2. Förfarande enligt krav l, k å n n e t e c k n a t av att vattenverksslammet (2) enbart lufttorkas till en torrhalt på 30-80%.

3. Förfarande enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a t av att vid lufttorkning i det första steget sker initialt avvattning genom en filterduk (3).

4. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att torkningen i det första steget utgörs av centrifugering eller annan vedertagning torkningsmetod för vattenverksslam.

5. Förfarande enligt något av kraven 1-4, k ä n n e t e c k n a t av att i det andra torkningssteget, vilket sker genom lufttorkning, delas vattenverksslammet (2) upp i mindre enheter (2').

6. Förfarande enligt något av kraven 1-5, k ä n n e t e c k n a t av att efter lufttorkning i det andra steget färgas den så erhållna produkten.

7. Förfarande enligt något av kraven l-6, k ä n n e t e c k n a t av att den ytterligare torkningen utförs i en torkugn eller en pelleteringsanlåggning.

8. Förfarande enligt något av kraven l-7, k à n n e t e c k n a t av att lufttorkningen sker vid en temperatur av åtminstone 20°C. 511 130

9. Förfarande enligt något av kraven 1-8, 10 k ä n n e t e c k n a t av att av att vid lufttorkningen styres luften medelst fläktar.