Способ переработки осадков сточных вод

 

Изобретение относится к способам переработки осадков, применяемых при очистке хозяйственно-бытовых и промышленных сточных вод. Цель изобретения - упрощение переработки и обеспечение полного повторного использования всей массы осадка. Для осуществления способа в перерабатываемый осадок вводят предварительно нагретый до. 100-140°С нефтяной гудрон или битум в количестве 75-100%, смесь нагревают до 200-300°С и выдерживают в течение 0,25-1 ч с последу - ющим отстаиванием и разделением смеси на утилизируемые продукты. Для обеспечения возможности переработки осадков влажностью 5-45% в смесь перед нагреванием вводят толуол в количестве, достаточном для проведения азеотропной осушки смеси. В этих условиях происходит растворение органической части осадка в гудроне. Из полученных веществ при отстаивании жидкую часть используют в качестве присадки к битумам. Нижний слой - как компонент асфальтобетонов. Предложение дает значительный экономический эффект в сфере производства присадки и увеличения срока службы дорожных покрытий на 12- 15%. 2 табл. 1 з.п. ф-лы. (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

s С 02 F 11/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 4 Сл)

IO

IÎ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4751697/26 (22) 12.07.89 (46) 30.04.92. Бюл М 16 (71) Северо-Западный заочный политехнический институт (72) С.А. Апостолов, Б.Я. Веретнов, В.П. Зайцев и Н.Г. Величкина (53) 628,336.44(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N960137,,кл. С 02 F 11/12, 1982. (54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ОСАДКОВ

СТОЧНЫХ ВОД (57) Изобретение относится к способам переработки осадков, применяемых при очистке хозяйственно-бытовых и промышленных сточных вод. Цель изобретения — упрощение переработки и обеспечение полного повторного использования всей массы осадка. Для осуществления способа в перерабатываемый осадок вводят

Изобретение относится к переработке осадков, выделяемых при очистке хозяйственно-бытовых и промышленных сточных вод.

Осадки, выделяемые при механической и биологической очистке сточных вод, совместно с избыточным илом биологической очистки представляют трудноразделимые суспензии влажностью 95 — 98%

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ обработки осадков сточных вод, включающий тепловое кондиционирование путем нагрева до 180-200 С под давлением насыщенных паров в течение 0,5-2 ч с последующим разделением на твердую и жидкую фазы. « Ы» 1730056 А1 и редварител ьно нагретый до 100-140 С нефтяной гудрон или битум в количестве

75 — 100%, смесь нагревают до 200 — 300 С и выдерживают в течение 0,25-1 ч с последующим отстаиванием и разделением смеси на утилизируемые продукты. Для обеспечения возможности переработки осадков влажностью 5 — 45% в смесь перед нагреванием вводят толуол в количестве, достаточном для проведения азеотропной осушки смеси. В этих условиях происходит растворение органической. части осадка в гудроне, Из полученных веществ при отстаивании жидкую часть используют в качестве присадки к битумам. Нижний слой — как компонент асфальтобетонов. Предложение дает значительный экономический эффект в сфере производства присадки и увеличения срока службы дорожных покрытий на 1215%. 2 табл. 1 з.п. ф-лы. путем отстаивания и механического обезвоживания.

Недостаток этого способа является большое содержание загрязняющих веществ в водной фазе (БПК вЂ” 8 10 г 02/л, ХПК15.20 r 02/ë), что требует дополнительных затрат на ее очистку, а при совместной переработке со сточными водами значительно снижает эффективность их очистки, Кроме того, осадок в органических средах остается нерастворимым трудно транспортируемым веществом, что снижает возможность его дальнейшей переработки, быстро загнивает (требуется его уничтожение — сжигание или захоронение). Недостатком способа является также необходимость осуществления

1730056 процесса при высоком давлении в аппаратуре из коррозионностойких материалов.

Цель изобретения — упрощение процесса переработки и обеспечение полного использования всей массы осадка.

Для осуществления способа в осадок вводят нефтяной гудрон или битум, нагретые до 100 — 140 С в количестве 75 — 100, и подают в реактор термохимического растворения, оборудованный перемешивающим устройством, теплопередающими поверхностями и конденсатором-холодильником паров. Далее, в реактор постепенно вводят органический азеотропообразователь (например, толуол) и производят азеотропную осушку при температуре кипения азеотропа. Так как процесс осушки осуществляют при низкой температуре (до 130 С), выделяющаяся вода почти не содержит органических примесей и после отделения в сепараторе от азеотропообразователя может быть использована для производственных нужд или направлена на биологическую очистку без ухудшения ее показателей. При использовании осадков влажностью меньше 5 мас.% прием азеотропной осушки исключается, Затем смесь осадка с гудроном нагревают до 200 — 300 С и выдерживают при этой температуре 0,25 — 1 ч. По завершении процесса продукт сливают в механизированный отстойник, где производят его очисткуоттвердыхчастиц. Верхнийпродукт отстойника содержит 0,5 — 2,0% минеральных веществ. Его используют как присадку к нефтяным битумам, Нижний слой, содержащий 60 — 70% твердых веществ, используют в качестве компонента асфальтобетона.

Пример. B аппарат, оборудованный перемешивающим устройством, нагревателем и конденсатором-холодильником загружают 1 кг нефтяного гудрона с температурой размягчения 24 С, нагретого до 90-100 С, Сюда же загружают 1 кг осадка сточных вод влажностью 42,4%, После кратковременного перемешивания в аппарат подают постепенно толуол до прекращения выделения воды. После осушки температуру повышают до 250 С и выдерживают 1 ч.

Горячий продукт сливают в обогреваемый отстойник, в котором выдерживают 0,5 ч при 200 С, после чего жидкую часть сливают.

Предлагаемый способ позволяет повысить экономичность процесса переработки осадков сточных вод за счет полезного использования всех компонентов осадка путем перевода органического вещества в растворимое в органических средах состояние. Степень растворения зависит оттемпе10

20 ратуры, времени и отношения гудрона и осадка.

Указанные зависимости приведены в табл. 1.

Из приведенных в табл. 1 данных следует, что оптимальными условиями процесса являются температура около 250 С, соотношение осадок: гудрон 1:1 и время около 1 ч.

При этом растворимость органического вещества осадка в гудроне составляет около

60%. Повышение температуры выше 300 С и увеличение времени сопровождается уменьшением выхода растворимой части.Резко снижается выход растворимой части также при температуре ниже 200 С.

Увеличение количества осадка в смеси более 125% по отношению к гудрону приводит к значительному повышению вязкости, что затрудняет проведение процесса. Замена гудрона битумами марки БНД 40/60 — БНД

200/300 не влияет на растворимость органического вещества и позволяет получить конечный продукт с температурой размягчения 40 — 55 С (вместо 30 — 32 С в случае ис25 пользования гудрона). Экономичность процесса повышается за счет применения полученного раствора в качестве присадки к битумам. Добавка полученного раствора в количестве 4 — 6 мас.,% к битумам значитель30 но улучшает их адгезионные свойства.

Влияние присадки на сцепление битума мрамором приведено в табл. 2.

Присадку можно вводить в битумы при их производстве либо в процессе приготов35 ления асфальтобетона. Присадка термостойка примерно до 220 С.

Нижний продукт из отстойника, содержащий 60 — 70% твердых веществ, используют в качестве добавки к асфальтобетону. Его

40 количество рассчитывают из условия доли присадки в битуме 4-6 мас.%. Оба продукта переработки осадка заменяют балансовое количество битума в асфальтобетоне, Экономичность процесса также увеличивается

45 за счет его проведения при атмосферном давлении, что упрощает оформление и снижает энергетические затраты.

Полное использование всей массы осадков для производства полезных продуктов

50 обеспечивает большую эффективность предлагаемого способа. Вырабатываемая присадка к битумам является полноценным заменителем синтетической присадки БП вЂ” 3.

Организация переработки осадков

55 сточных вод по предлагаемому способу дает значительный экономический эффект в сфере производства присадки и ее применения, за счет увеличения срока службы дорожных покрытий на 12-15%.

1730056

Формула изобретения

1. Способ переработки осадков сточных вод путем их нагревания, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью упрощения переработки и обеспечения полного повторного использования всей массы осадка, в перерабатываемый осадок вводят предварительно нагретый до 100 — 140 С нефтяной гудрон или битум в количестве 75 — 100%, смесь нагревают до 200 — 300 С и выдерживают в течение 0,25 — 1,0 ч с последующим отстаиванием и разделением смеси на утилизируемые продукты.

5 2. Способ по и. 1, отличающийся тем, что, с целью обеспечения переработки осадков с влажностью 5 — 45%, в смесь перед нагреванием вводят толуол в количестве, достаточном для проведения азеотропной

10 осушки смеси.

Таблица 1

Растворимость органического вещества, мас, Условия аство ения

Соотношение осадок: гудрон

Температура, С

Время растворения, ч

Таблица 2

Составитель Л.Ананьева

Техред М.Моргентал Корректор О.Ципле

Редактор М.Петрова

Заказ .1484 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101

200.

300

2,0 0,5

1,0

2,0

2,0

2,0

0,5

1,0

2,0

1,0

0,5

1,0

2,0

1,0

0,25

0,25

0,25

0,25

0,25

0,25

1:1

1:1

1:1

1:1

1,25:1

0,8:1

1:1

1:1

1:1

1,25:1

1:1

1:1

1:1

1;1

0,75:1

1:1

0,75:1

1:1

0.75:1

1:1

6,3

17,5

33,0

49,4

46,4

49,6

56,3

60,6

50,6

58,4

66,4

60,7

49,8

40,6

23,1

21,0

43,7

46,4

6.1,8

58,9