СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДЕЗИНФИЦИРОВАННОГО ОРГАНИЧЕСКОГО ИЛА
METHOD TO PRODUCE DISINFECTED ORGANIC SILT

Настоящее изобретение относится к способу дезинфекции органического ила.
Осаждение органического ила, в частности обезвоженного ила, из установок для очистки коммунальных сточных вод представляет большую проблему для окружающей среды, в частности в связи с запахом, опасностью инфекций, дренажом и пр. Чтобы иметь возможность использовать такой ил, необходимо его дезинфицировать так, что обработанный ил можно было, например, использовать в качестве удобрения или агента для улучшения грунта. Дезинфекция заключается в том, что температуру массы повышают до примерно 60°С, что до некоторой степени уменьшает бактериологическую активность в иле и, таким образом, опасность инфекции до приемлемого уровня.
Проблема, которая возникает при дезинфицировании, в частности, ила из установок для очистки сточных вод состоит в том, что консистенция ила делает трудным достижение достаточно хорошей дезинфекции с помощью компостирования. Обычно ил состоит из очень мелких твердых частиц, что приводит к аэробным бактериям, которые осуществляют процесс разложения сами по себе, без существенного притока кислорода для удовлетворительного протекания данного процесса. В дополнение к тому, что ил состоит из очень мелких частиц, происходит дополнительное образование влаги, что до некоторой степени приводит к тому, что запас кислорода дополнительно снижается. Это может привести к проблемам с запахами и дренажом текучей среды.
Способы и оборудование для обработки такого ила известны. Ранее наиболее используемым способом являлось компостирование ила. Это очень долго протекающий процесс, что приводит к проблемам, связанным с запахом, дренажом, и который к тому же приводит к материалу, с которым трудно обращаться.
Другой известный способ состоит в добавлении извести в массу, что приводит к химической реакции с повышением температуры массы. Недостатком данного способа является то, что требуется относительно большое количество извести, что к тому же может привести к проблемам с запахом (образование аммиака) и также может уничтожить некоторые бактерии, которые являются полезными, если обработанный ил используют в качестве удобрения или агента для улучшения грунта.
Еще одним известным способом является тепловая обработка и/или осушение ила посредством поставки тепла от внешнего источника тепла. Это является энергоемким и дорогим способом.
Из патентной литературы известно несколько различных решений по обработке органического вещества, содержащего ил.
Из DD 14265 известен способ обработки бурового шлама, в котором добавляют летучую золу, коагулирующий агент, например известь, и флоккулирующий агент, например полиакриламид. К тому же добавляют связующий агент, например, состоящий из цемента и силиката калия.
Из DE 19922872 известен способ производства искусственного грунта. Продукт состоит из ила, бумаги, извести, отходов фруктов и овощей, нитрата и древесного угля. В публикации не описана добавка суперпоглотителя к илу.
Из WO 97/10190 известен способ обработки органических отходов, например сточной воды. Сначала измельченную бумагу или картон добавляют в отходы. Потом земляные черви переваривают смесь отходов и бумаги. Затем добавляют щелочь, например известь, для увеличения рН смеси. В публикации также не упоминают добавления суперпоглотителя к илу.
Из US 4659472 известен способ производства смеси ила, который может быть компостирован в установке для очистки сточных вод. Влажный ил с содержанием сухого вещества примерно 3 мас.% подают в смесительный резервуар и добавляют опилки в течение перемешивания с помощью воздуха. После смесительного резервуара эту суспензию прокачивают далее с раствором полиэлектролита, который добавляют перед подачей в фильтр для удаления воды, и получающаяся смесь имеет содержание сухого твердого вещества примерно 30 мас.% Обезвоженную смесь затем подвергают компостированию. Наиболее важными различиями между способами согласно этой публикации и изобретением является то, что описана обработка влажного (жидкого) ила с содержанием сухого вещества примерно 3 мас.%, однако изобретение имеет целью обработку уже обезвоженного ила из установки для очистки сточных вод с содержанием сухого веществ 20-25 мас.% (пункт 4).
Это различие в содержании сухого вещества приводит к дальнейшей сильно отличающейся обработке ила. Согласно настоящему изобретению волокна целлюлозы сначала смешивают с суперпоглотителем. Целью этого согласно настоящему изобретению является получение более хорошего распределения суперпоглотителя в результате смешивания по сравнению со случаем, когда суперпоглотитель добавляют непосредственно в ил или после того, как ил и волокна целлюлозы были смешаны. В US 4659472 далее описано, что смесь ила спрессовывают до содержания сухого вещества примерно 30 мас.%, а это означает, что масса, которая выходит из процесса по US 4659472, обладает только незначительно более высоким содержанием сухого вещества по сравнению с массой, которую подают в способ согласно изобретению. Так как содержание сухого вещества во влажном иле, который подают в способ согласно US 4659472, составляет только 3 мас.% (по сравнению с 20-25 мас.% согласно настоящему изобретению), это означает, что при сравнимых объемах резервуаров для процесса в способе согласно настоящему изобретению можно переработать объем ила в 7-8 раз больше, чем в способе согласно US 4659472.
3
Из JP 60197299 известен способ изготовления горючего стимулятора обезвоживания, в котором органическое волокнистое вещество и катионное высокомолекулярное вещество смешивают и спрессовывают при высоком давлении до плотности 0,3 г/см или более. Такой стимулятор обезвоживания затем добавляют в ил, который окончательно спрессовывают. В публикации не описан способ производства смеси ила из установки для очистки сточных вод, который затем может быть превращен в компост, и реферат указывает, что иловая смесь предназначена для сжигания. Целью добавления стимулятора обезвоживания, изготовленного посредством органического волокнистого вещества и катионного вещества, является придание способности к удалению воды из смеси в последующих стадиях способа. В данной публикации не описан способ изготовления смеси, содержащей волокнистое вещество, суперпоглотитель и обезвоженный органический ил, согласно настоящему изобретению, который также может быть компостирован.
Из JP 59078098 известен способ удаления воды из обезвоженного илового кека путем добавления смеси волокнистого вещества и катионного коагулянта и последующей вакуумной сушки этой смеси. В этой публикации не описан способ изготовления смеси органического ила, волокнистого вещества и суперпоглотителя, которая может быть также компостирована, как описано в настоящем изобретении.
Из US 4559143 известен способ обработки ила, в котором волокна, например органические волокна, и коагулянт добавляют в ил. Целью добавления этих материалов является увеличение образования так называемых хлопьеобразующих агентов для улучшения фильтрационных характеристик ила, таким образом упрощая получение обезвоженного ила. Этот способ относится к обработке необезвоженного ила, чтобы упростить удаление воды. Ил согласно настоящему изобретению уже обежвожен, и цель способа согласно настоящему изобретению, таким образом, является другой. Это дополнительно подтверждается примерами в US 4559143, где необезвоженный ил с содержанием сухого вещества 3,5 мас.% используют в примере 1.
Из СН 627718 известен способ дезинфекции ила с содержанием сухого вещества по меньшей мере 4 мас.%. Ил подают в воздушный контейнер и кислородсодержащий газ или чистый кислород добавляют в течение перемешивания. После этого ил подают в контейнер для разложения, в котором образуется метан. Данная публикация не рассматривается также в качестве существенной по отношению к настоящему изобретению, поскольку здесь не используют обезвоженный ил, не применяют никаких добавок волокон и также никаких поглотителей.
Настоящее изобретение имеет целью предоставить способ обработки органического ила, который лишен недостатков известных способов, описанных выше, и в котором обработанный ил может быть использован в качестве удобрения или агента для улучшения почвы без какой-либо дальнейшей обработки.
Другой целью является предоставление способа, который не требует поставки энергии для достижения существенной дезинфекции ила и в то же время в котором избегают проблем с дренажом и запахами.
Этих и других целей достигают способом производства дезинфицированного органического ила, который характеризуется тем, что предлагаемый способ, включает следующие стадии:
- механическое перемешивание содержащего волокна целлюлозы компонента с суперпоглотителем и обезвоженным органическим илом, причем указанный обезвоженный органический ил имеет содержание сухого вещества 20-25 мас.% и количество волокон целлюлозы по отношению к обезвоженному органическому илу составляет 5-10 мас.%;
- подача смеси ила, содержащей суперпоглотитель и волокна целлюлозы, в дезинфицирующий контейнер;
- непрерывная подача воздуха в смесь ила до достижения требуемой температуры.
Содержащий волокна целлюлозы компонент предпочтительно смешивают с суперпоглотителем перед добавлением обезвоженного органического ила.
Компонент, содержащий волокна целлюлозы, является предпочтительно резаной газетной бумагой, а суперпоглотитель представляет собой биологически разлагаемый полиакриламид.
Органический ил является/может представлять собой почву, загрязненную углеводородами, и/или отходами переработки рыбы/скотобоен.
Далее способ согласно настоящему изобретению будет описан более подробно на примере воплощения изобретения.
Согласно способу по настоящему изобретению органический ил, предпочтительно обезвоженный органический ил из установки по очистке воды, смешивают с волокнами целлюлозы и суперпоглотителем. Суперпоглотитель является, например, полиакриламидом или другим разлагаемым суперпоглотителем. Специалист в данной области техники легко может найти надлежащий суперпоглотитель по подходящим критериям. Волокна целлюлозы являются предпочтительно нарезанными полосками газет или чем-то подобным. Количество суперпоглотителя по отношению к газетам составляет примерно 2 мас.%. Количество газет по отношению к обезвоженному органическому илу составляет примерно 5-10 мас.%. После смешивания ингредиентов получающуюся смесь ила подвергают компостированию с добавлением воздуха до достижения температуры дезинфекции. Требуемая температура дезинфекции составляет приблизительно 58-60°С. Данное компостирование происходит без какой-либо подачи дополнительной энергии.
С учетом особенно предпочтительного воплощения способа согласно настоящему изобретению волокна целлюлозы сначала механически перемешивают с суперпоглотителем. Обезвоженный органический ил, обладающий содержанием сухого вещества приблизительно 20-25 мас.%, потом механически перемешивают со смесью волокон целлюлозы и суперпоглотителем. Целью первого перемешивания волокон целлюлозы и суперпоглотителя перед перемешиванием с органическим илом является то, что таким образом можно достичь лучшего распределения суперпоглотителя в конечной смеси.
После того как ил, волокна целлюлозы и суперпоглотитель смешаны, получают пористую смесь, которую можно компостировать, например, в контейнере с подачей воздуха, так что достигается желаемая температура дезинфекции. Как только масса дезинфицирована, она может применяться в качестве удобрения или агента по улучшению почвы. Испытания показали, что при использовании способа согласно настоящему изобретению время дезинфекции может быть уменьшено от примерно 3 лет в случае органического ила без каких-либо добавок волокон целлюлозы и нагревания до примерно 3 дней.
Способ согласно настоящему изобретению особенно пригоден для обработки обезвоженного сточного ила из установок по обработке сточных вод, однако также предполагается, что способ может быть использован в обработке другого органического ила, например почвы, загрязненной соединениями, содержащими углеводороды, обычно нефть, отходы переработки рыбы/скотобоен и тому подобное.