202163. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés olajos (zsíros) és/vagy egyéb anyagokat tartalmazó szennyvíziszapok víztelenítésére
HU 202163B A találmány tárgya eljárás és berendezés olajos (zsíros) $s/vagy egyéb anyagokat tartalmazó szennyvíziszapok víztelenítésére, ahol a szennyvíziszapot elektroflotáljuk. Az utóbbi időben világviszonylatban nagymértékben nőtt az ipari vízigény, ami természetesen azzal jár, hogy mind nagyobb mértékben keletkezik szennyvíz és szennyvíziszap. A szennyvíziszap víztelenítésének (sűrítésének) célja az, hogy a későbbi iszapkezelés (hasznosítás, megsemmisítés) során a kezelési költségeket nagymértékben növelő fölös iszapvíztől megszabaduljunk. Az iszap víztelenítésére (sűrítésére), a kívánt víztelenítési hatásfoktól függően különböző módszerek ismeretesek:- Gravitációs sűrítés: természetes úton vagy gépi berendezéssel (keverés) kiegészítve: Ezen technológiáknál csak a pórusvíz eltávolítására van lehetőség, a sűrített iszap elérhető max. szárazanyagtartalma 10-15%. Az iszap a sűrítő műtárgy alsó részében gyűlik össze, és olajos (zsíros) iszapok esetén az olaj és zsír nagy része nem az iszapban adszorbeálódik, hanem az iszapvízzel távozik. A sűrítés időszükséglete több óra.- Dinamikus sűrítés (centrifugálás): Ezen technológiát általában folyamatos üzemű csigás centrifugában valósítják meg. A centrifugák nagy fordulatszámú (2000-4000/min) gépek, melyek üzemelés közben igen magas zajszintűek. A sűrített iszap elérhető max. szárazanyagtartalma 18-25%, tehát a pórusvizen kívül a kolloidálisan és kapilláris úton megkötött víz egy része is eltávolítható. Hátránya, hogy olajos (zsíros) iszapok esetén az olaj (zsír) nagyobb része nem az iszaplepényben, hanem az iszapvízben marad. Energiaigényes gép, és a megfelelő hatásfok eléréséhez koagulánsokat kell a víztelenítendő iszaphoz adagolni.- Mechanikus sűrítés (szövetszűrés): Ebbe a kategóriába tartoznak a folyamatos üzemű vákuumszűrők és a préselő szalagszűrők, valamint a szakaszos üzemű szűrőprések. A folyamatos üzemű berendezésekkel 13-30% szárazanyagtartalmú, a szűrőpréssel 35-40% szárazanyagtartalmú víztelenített iszapot lehet biztosítani. Ezen gépeknek is hátránya, hogy olajos (zsíros) iszapok esetén az olajos (zsír) nagy része az iszapvízben marad, továbá a zsírosiszap esetén fennáll a szűrőszövet eltömődésének veszélye. A víztelenítendő iszaphoz kondicionáló szereket kell adagolni. Energiaigényes, nagy kezelési igényű gépek. A szakaszos üzemű szűrőprés víztelenítési ciklusideje igen nagy, 3,5-8 óra.- Flottációs ürítés: Ez víztelenítési technológia két fő csoportra bontható, a levegőztetéses flottálásra és az elektroflotálásra. A levegőztetéses flotálás; megvalósítható légbefúvással, túlnyomásos kezeléssel és vákuumos kezeléssel. Jelentős mennyiségű vegyszeradagolással kiegészítve max. 15-30% szárazanyagtartalmú víztelenített habfázis érhető el. Ezen berendezések kialakításuktól függően, az olajat (zsírt) tartalmazó híg szennyvíziszapokat két fázisra (1.) olaj (zsír), finom lebegőanyagok és 2. (iszapvíz, iszap) vagy három fázisra (1.) olaj (zsír, finom lebegőanyagok, 2.) iszap1 víz és 3.) leülepedett iszap) választják szét, tehát inkább csak szennyvíztisztításra használhatók, ugyanis háromfázisú szétválasztás esetén a kiülepedett iszap max. 10-15%-os szárazanyagtartalomra sűríthető, több órás (napos) tartózkodás után. További hátránya a levegőztetéses dotálással történő iszapvíztelenítésnek, hogy légbefúvás esetén a f úvókáknak nagy az eltömődési veszélye, a túlnyomásos — és a vákuumos kezelés pedig berendezés- és energiaigényes. Elektroflotálás esetén megkülönböztetünk stabil (nem fogyó) és fogyó elektróidás elektroflotálást, ez utóbbit elektromos vegyszeres dotálásnak is nevezik. A továbbiakban csak a fogyó elektródás elektroflotálást megvalósító technológiákat és berendezéseket ismertetjük, ugyanis a stabü elektródás elektroflotáló készülékek csak annyiban különböznek a levegőztetéses dotálástól, hogy a gázbuborékokat az elektródákra kapcsolt egyen- vagy váltakozó áram segítségével hozzák létre, a levegőztetéses dotálásnál lényegesen gazdaságosabban és könnyebben szabályozható módon. Fogyó elektródás elektrodotálás esetén egyenáramot kapcsolunk a fogyó (általában A1 vagy Fe) elektródákra, melynek hatására a fém oldatba megy és fémhidroxid csapadék képződik. Az elektródok közötti homogén elektromos erőtér az emulziót destabilizálja, a fém-hidroxid pelyhek felületükön megkötik az igen finom lebegőanyagkat, kolloidokat, valamint az emulgeált olajokat (zsírokat), és az elektrolízis során képződő gázok a pelyheket felemelik a folyadékfelszínre. A fogyó elektródás elektrodotáló készülékek két fő csoportra oszthatók, a hosszanti átfolyású berendezések és a tangenciális derítőberendezések. Mindkét fajtának közös jellemzője, hogy elsősorban szennyvíztisztítók és nem iszapsűrítők, ugyanis a tisztított vizen kívül egy olajat (zsírt) és finom lebegőanyagokat tartalmazó habfázis és egy leülepedő iszapfázis keletkezik (ez utóbbi szárazanyagtartalma max. 10-15%). Mindkét berendezésnek további jellemzője és egyben hátránya, hogy csak egy elektródarendszere van és ezért a gazdaságos dotálás érdekében nagy elektródafelületet kell alkalmazni, amit az indokol, hogy gyártástechnológiai korlátok miatt az elektródák közötti távolságot nem lehet 30-40 mm alá csökkenteni. A megfelelő intenzitású dotáláshoz szükséges áramerősséget csak így lehet viszonylag kis feszültséggel biztosítani — vagyis az elektrolit ellenállását csökkenteni. Ez egyben együttjár az iszapvíztelenítés szempontjából optimálisnál lényegesen kisebb áramsűrűséggel, ami a reakció időszükségletének és így a reaktor tér térfogatának megnövekedéséhez, valamint az elektródák gyorsabb passziválódásához vezet, és kizárja az összes iszap feldotálásának lehetőségét. A hosszanti átfolyású berendezésekbe a híg iszap (szennyvíz) a berendezés egyik végének alsó részében lép be a reaktortérbe, a dotálás az elektródatérben gyakorlatilag végig egyenáramú, ugyanis a víz és a gázbuborékok, valamint a pelyhek enyhén 2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
