194130. lajstromszámú szabadalom • Eljárás iszapok előkezelésére a flokkuláció és/vagy a vízteleníthetőség javítása céljából
2 1 A találmány iszapok előkezelésére vonatkozik a flokkuláció és/vagy a vízteleníthetőség javítása céljából, víztelenítési berendezésben, adott esetben polielektrolitok mint flokkuláló segédanyag felhasználásával. Iszapok tulajdonságainak megváltoztatására ismert a polielektrolitok alkalmazása flokkuláló segédanyagként. Ismert továbbá az iszap termikus kondicionálása is, például 30 bar nyomáson és 300 °C-ra történő hevítéssel az iszap előkészíthető a víz elválasztására. Ez az előkészítés azonban nem minden iszap esetében alkalmazható, emellett nagyobb gépi beruházást és sok energiát igényel. Az ilyen kondicionálás során bomlástermékek keletkeznek, amelyek az elválasztott víz további kezelését megnehezítik. Biológiai iszapok általában elégetéssel semmisítenek meg, amihez többnyire kiegészítő tüzelést kell alkalmazni. Ennek oka az elválasztott iszap viszonylag nagy víztartalma, valamint az, hogy az iszap túl kevés éghető anyagot tartalmaz. A találmány célja olyan eljárás kidolgozása volt, amellyel az előkezelt iszap egyszerű, mechanikai víztelenítési berendezésben hatékonyabban vízteleníthető oly mértékben, hogy a kapott termék közvetlenül járulékos tüzelés nélkül legyen elégethető. A találmány szerint a fenti célt azzal érjük el, hogy a vízteleníteni kívánt iszaphoz víztelenítés előtt folyékony, éghető, szerves adalékot, például olajat, előnyösen fáradtolajat adunk az iszap szárazanyagtartalmára vonatkoztatva 0,5-50 m%, előnyösen 0,5-10 m% mennyiségben. Â megoldás kettős előnye abban van, hogy egyrészt az iszap vízteleníthetősége javul, másrészt a fáradtolaj tárolásának megsemmísétésének gondját megoldja. A szerves anyag adagolása révén az iszap szárazanyagtartalma növekszik, a víztelenített iszap fűtőértéke szabályozható, így az iszap kiegészítő fűtőanyag nélkül égethető el. Azt találtuk, hogy a fáradtolaj adalék a kogulációs tulajdonságokat és így az egyszerű, mechanikus présekben végzett víztelenítést lényegesen javítja, az iszap mechanikai terhelhetőségét növeli, ami a víztelenítési kezelést hatékonyabbá teszi. Az adalékolt fáradtolaj az iszap részecskéi adszorbeálják, az olaj beépül az iszapba, mégpedig — száraztartalmára vonatkoztatva — az iszap az 50 m%-ot is elérő olajmennyiséget képes felvenni anélkül, hogy a következő lépésben, a mechanikai víztelenítés során számottevő mennyiségű olaj kipréselődne az iszapból, és a szennyvízbe kerülne. Az 50 m%-ot meghaladó mennyiségű olajjal kezelt iszapból az olaj a présben kiválik, ami természetesen nem kívánatos. A víztelenítésre kerülő iszap felületén adszorbeált olaj nyilvánvalóan kiszorítja, illetve leválasztja a hidrátbúrát, így a víz könnyebben tud elfolyni. Olaj, így a fáradtolaj is kifejezetten hidrofób, ezért az olaj adagolása az iszapban lévő víz elválaszthatóságát lényegesen javítja. Különösen biológiai iszapok esetén általában fermentativ bomlási folyamatok zajlanak le, amelyek az elfolyó szennyvíz nemkívánatos szennyeződését eredményezik. Ezért a találmány egy előnyös kiviteli módja szerint az olajhoz oxidálószert, előnyösen hidrogén-peroxidot adagolunk, mert ezzel a fermentációs bomlás visszaszorítható. Azt tapasztalatuk, hogy az oxidálószer, előnyösen hidrogén-peroxid már igen csekély mennyiségben lényegesen javítja a vízteleníthetőséget. Meglepő módon az oxidálószerek adagolása az igen nehezen kezelhető ásványi iszapok esetén is bevált, és a szokásos prések, például szűrőszalagprések víztelenítési víztelenítési teljesítményét lényegesen növeli. Oxidálószerként előnyösen 30%-os hidrogén-peroxidot adagolunk 0,5-10 1/m3 iszap, előnyösen 1-3 1/m3 iszap mennyiségben. Az oxidáiószer adagolás helyett a vízteleníthetőséget azzal is javíthatjuk, hogy az iszapot az olaj hozzáadása előtt oxidativ előkezelésnek vetjük alá, például levegőt és/vagy oxigént hivatunk át. Az iszapok gazdaságos feldolgozás céljából a találmány szerinti eljárás előnyösen úgy foganatosítjuk, hogy az oxidáló kezelés és az olaj adagolása előtt az iszapot legalább 5 m% szárazanyagtartalomra besűrítjük. Az olaj és oxidálószer adagolásával elért javított vizteleníthetőséget az említett besűrítés még lényegesen fokozza. Főleg az olaj és az oxidálószer együttes adagolása javítja az iszap koagulációját és vízteleníthetőségét; az oxidálószer szintén növeli az iszap mechanikai terhelhetőségét, ami az egyszerű mechanikus présben végzett víztelenítést hatékonyabbá teszi. A találmányt az alábbiakban a csatolt rajzokon ábrázolt folyamatábrák (1-5. ábrák) segítségével közelebbről ismertetjük. Az 1. ábra szerint eljárva szennyvíziszapként az előülepítőből származó felesiszapot 5 m% szárazanyagtartalomra besűrítünk. Az iszapot keverőbe vezetjük, ahol 1 köbméter iszapra számítva 20 kg fáradtolajat és 30 liter 10%-os vas(UI)-klorid-oldatot adunk hozzá. Intenzív összekeverésétután az iszapot flokkuláló berendezésbe vezetjük, ahol 230 g/m3 mennyiségben kationos po lie le k t ro li to t adunk az iszaphoz. A szűrőszalagprés szűrt vizében csupán 5 -20 g/m3 mennyiségű fáradtolaj volt kimutatható. Az ilyen csekély mennyiség - adott esetben dentés után — minden további nékül megengedhető. A szűrőszalagprésről levett szűrőlepény 30-35 m% szárazanyagot tartalmazott és közvetlen elégetésre volt alkalmas. A 2. ábrán látható változat szerint az iszapot keverőbe vezetjük, amelybe egyidejűleg 1 köbméter iszapra számítva 3 liter 30vó-os hidrogén-peroxidot és 1 t szárazanyagra számítva 0,5 t fáradtolajat adagolunk. Adagolás közben mintegy 5 percen keresztül levegőt nyomunk a keverőbe; a levegő oxidálóan hat és intenzív keverést biztosít. A keverőbői az iszap fiokkuláló berendezésbe kerül, amelyben hidrogén-peroxid adagolásával vagy levegő bevezetésével folytathatjuk az oxidálást. A flokkulált iszapot - adott esetben a szárazanyag feldúsítására flotációt közbeiktatva - a víztelenítési berendezésbe, például szűrőszalagprésbe vezetjük. A kapott lepény hasznosítható, illetve megsemmisíthető. A 3. ábrán feltüntetett eljárásban szintén mintegy 5 s% szárazanyagot tartalmazó iszapból indulunk ki. A keverőedényben az iszaphoz 30%-os hidrogén-peroxidot 3 liter/m3 mennyiségben, továbbá fáradtolajat 2,5 m% mennyiségben és adott esetben elektrolitot adunk. Az elegyet flokkuláló berendezésbe vezetjük, amelybe polielektrolitot adagolunk. A flokkulációt hidrogén-peroxid adagolásával javíthatjuk. A szárazanyag feldúsítása céljából végzett flotálás során járulékosan levegőt fuvathatjuk az iszapon át. A dúsított iszapot szűrőszalagprésen vagy centrifugában 30-35 m% szárazanyagtartalmú termékké vízteleníthetjük. A termék elégethető, illetve megfelelő lerakóhelyen tárolható. A 4. ábra szerint dolgozva a mintegy 5 m% szárazanyagot tartalmazó iszaphoz intenzív keverőben olajat, valamint 3 kg/m3 mennyiségben vas(Iií)-kloridot 194.130 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
