187987. lajstromszámú szabadalom • Eljárás iszapok és szerves anyagok víztelenítésére
1 I87 987 2 centrifugákkal elérhető vízmentesítési eredmények nagymértékben javulnak. A kísérletek alapján telített gőz elkalmazásával mintegy 200 °C hőmérsékleten a szerves anyagok, különösen a biogén anyagok elbomlanak, így egyrészt csökken a szilárd anyag kihozatala, másrészt a nyomás vagy centrifugálás hatására leváló víz elbontott szerves anyagokat tartalmaz. A leírt kezeléssel elérhető jobb vízmentesítési hatásfok egyrészt a víz dinamikus viszkozitásának rendkívül nagymértékű, 102,2 I0Ö kp • s/m2 (20 °C) értékről 14,1 • 106 kp • s/m2 (200 °C) értékre történő csökkenésére vezethető vissza, másrészt a fajsúlya 0,999 (20 °) értékről 0,865 (200 °C) értékre csökken. Az iszap fokozatos átmelegítése során először az előzőekben leírt hatások eredményeképpen gyorsabban távozik a tapadó víz és a kapillárisvíz. A további melegítés során az adszorptív kötött vízmolekulák kölcsönös potenciális energiája megnő és így a víz elválasztása lehetséges. A szilárd anyagnak, különösen a szerves anyagoknak az átmelegítése során az anyagban változás lép fel és így további hidrát és belső kapillárisvíz válik szabaddá. A melegítés során a szerves anyag nem szenvedhet hidrolízist illetve nem bomolhat el, mivel így az iszapnak az előzőekben leírt vízmentesítése már nem lenne lehetséges. Az atmoszferikusnál nagyobb nyomást legegyszerűbben olyan mennyiségű telített gőz bevezetésével érjük el, amellyel a vízmentesítésre kerülő anyag nem lesz 100°C-nál, előnyösen 80°C-nál magasabb hőmérsékletű. így az adhéziós réteg határfelületi feszültségének megváltoztatása és a hőmérséklet emelése ugyanabban a közegben érhető el. Különösen a szalag-szürőprések alkalmazásánál az elővízmentesítést általában kis nyomáson végezzük, majd ezt követően a nyomást fokozatosan emeljük. Azt tapasztaltuk, hogy a vízmentesítési teljesítmény különösen akkor javul nagymértékben, ha a telített gőzt a legnagyobb nyomásnál vezetjük be. Ilyen esetekben elegendő, ha a szokásos vízmentesítő berendezéseknek csak azt a részét vesszük körül külön köpennyel, amelyben a kívánt telített gőznyomást el kívánjuk érni. Ebben az esetben a vízmentesítésre kerülő anyagot nyomózsilipeken vezetjük át, a vízmentesítés végtermékét pedig közvetlenül a sajtolásnál alkalmazott telített gőzzel együtt vezetjük egy adott esetben utánkapcsolt, nyomással történő vízmentesítési lépéshez. A melegítés során a nyomás növeléséhez alkalmazott gőz révén a vízmentesítésre került anyagból kipréselt víz mellett szükség szerint keletkezik kondenzált víz is. Mivel a kondenzált víz több szerves anyagot tartalmaz, mint a gőznyomás és hőmérsékletemelés nélkül az anyagból kipréselt víz, előnyös, ha a nyomás emeléséhez és a melegítéshez alkalmazott gőzből a présben illetve centrifugában keletkező kondenzált vizet összegyűjtjük és elvezetése előtt nyomás alatti oxidációnak verjük alá. A találmány szerinti eljárás két kiviteli módját az 1. és 2. ábra mutatja. Az 1. ábra szerint a friss, a biológiai szennyvíztisztító berendezésből származó felesleges iszapot vagy a rothasztott derítőiszapot flokkulálószerekkel sürítjük és adott esetben egy utóflokkulálás után szokásos felépítésű szalag-szürőprésbe vezetjük. Az ilyen előkészítés után, amely nagyon gazdaságosan a víztartalmat 60—75%-ra csökkenti, az elővízmentesített iszapot telített gőznyomás alatt működő szalag-szűrőprésbe visszük és nehezen vízmetcsíthetö iszap esetén legfeljebb 180 — 200 °C hőmérsékletre melegítjük. Az ilyen körülmények között kipréselt vizet folyamatosan elvezetjük. A vízmentesített iszapot szintén folyamatosan vezetjük el és a szilárd anyagban lévő hő hasznosítására kigőzölögtetjük. Ezt végezhetjük szalagon vagy szellőző berendezésben (például fluidizációs szárítóban) A vízmentesített iszap további feldolgozásától és az ehhez szükséges visszamaradó nedvességtartalomtól függően további szárítást is végezhetünk úgy, hogy a nyomás alatt működő szalag-szürőprésből származó szennyvízből a hőt hőcserélőn keresztül elvonjuk és ezzel szárítólevegőt melegítünk, amelyet utószárításra alkalmazunk. A tárgy szerinti példában a 30 — 35 % TS szárított iszapot fluidizációs tüzelőberendezésben segédtüzelés nélkül égetjük el. Az égési gázok távozó hőjével állítjuk elő a nyomás alatti szalag-szürőprés működtetéséhez szükséges telített gőzt. A maradék távozó hőt használhatjuk fűtésre vagy ha az iszap egy részét trágyázáshoz vagy brikettelőállítához kívánjuk alkalmazni, akkor ennek további szárítására. A nehezen vízmentesilhető iszapoknál a maximálisa r megengedhető mintegy 200 "C hőmérsékletű telített gőz alkalmazásánál keletkező forró szennyvizet, amely nagymennyiségű szerves anyagot tartalmaz, a biológiai szennyvíztisztító berendezésbe való bevezetése előtt célszerűen nyomás alatti oxidációnak vetjük alá. A 2. ábrán bemutatott folyamatábrán a nyomás alatti szalag-szürőprés helyett nyomás alatti centrifugát alkalmazunk. Különösen nehezen vízmentesíthetc iszapoknál centrifugális erők alkalmazásával jobb eredmények érhetők el. A továbbiakban az eljárási lépések azonosak az előzőekben leírtakkal. A bemutatott példákban a könnyen elválasztható víz előzetes leválasztása az energiafelhasználás minimalizálása szempontjából fontos eljárástechnikai lépés. A nyomás alatti vízmentesítési lépésben csak azt az iszapban jelenlévő vizet kell hevíteni, ami feltétlenül szükséges. A centrifugába, különösen annak alsó részébe a C02-gázok elvezetésére szolgáló kivezetőnyílás van beépítve. A szalag-szűrőprésből illetve a centrifugából nyomás alatt kilépő forró vizet egyszerűen utóflokkulálás közvetlen vagy közvetett melegítésére használhatjuk, majd a biológiai szennyvíztisztításhoz vezethetjük. Szabadalmi igénypontok 1. Eljárás iszapok és/vagy szerves anyagok, különösen derílőiszap vízmentesílésére a vízmentesítésre kerülő anyag mechanikai igénybevételével, különösen nyomóerők és/vagy gyorsítóerők révén, azzal jellemezve, hogy a besűrítéssel és az ezt megelőzi) vízmenlesítésscl elővízmentesített iszapot 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
