Способ переработки осадков сточных вод Советский патент 1992 года по МПК C02F11/12 

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

Осадки, выделяемые при механической и биологической очистке сточных вод, совместное 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

путем отстаивания и механического обезвоживания.

Недостаток этого способа является большое содержание загрязняющих веществ в водной фазе (БПК-8 10 г 02/л, ХПК- 15 20 г 02/л), 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

со

о

° ел

о

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 перемешиваю- щим устройством, теплопередающими поверхностями и конденсатором-холодильником паров. Далее, в реактор постепенно вводят органический азеотропообразова- тель (например, толуол) и производят азеот- ропную 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 мень- ше 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 механизи- рованный отстойник, где производят его очистку от твердых частиц. Верхний продукт отстойника содержит 0,5-2,0% минеральных веществ. Его используют как присадку к нефтяным битумам. Нижний слой, содер- жащий 60-70% твердых веществ, используют в качестве компонента асфальтобетона.

П р и м е р. В аппарат, оборудованный перемешивающим устройством, нагревателем и конденсатором-холодильником загру- жают 1 кг нефтяного гудрона с температурой размягчения 24°С, нагретого до90-100°С. Сюда же загружают 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 ис- пользования всех компонентов осадка путем перевода органического вещества в растворимое в органических средах состояние. Степень растворения зависит оттемпературы, 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 использования гудрона). Экономичность процесса повышается за счет применения полученного раствора в качестве присадки к битумам. Добавка полученного раствора в количестве 4-6 мас./% к битумам значительно 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 приготовления асфальтобетона. Присадка термостойка примерно до 220°С.

Нижний продукт из отстойника, содержащий 60-70% твердых веществ, используют в качестве добавки к асфальтобетону. Его 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 за счет его проведения при атмосферном давлении, что упрощает оформление и снижает энергетические затраты.

Полное использование всей массы осадков для производства полезных продуктов обеспечивает большую эффективность предлагаемого способа. Вырабатываемая присадка к битумам является полноценным заменителем синтетической присадки БП-3.

Организация переработки осадков 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%.

Формула изобретения 1. Способ переработки осадков сточных вод путем их нагревания, отличающий- с 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 выдержи0

вают в течение 0,25-1,0 ч с последующим отстаиванием и разделением смеси на утилизируемые продукты.

2. Способ по п. 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 осушки смеси.

Таблица 1

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

Таблица 2