專利名稱：懸浮物的脫水方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種懸浮物脫水方法，尤其是具有相對低有機物濃度的懸浮物。脫水過程使用公知的脫水裝置，在濃縮發(fā)生的同時，懸浮物和那些能夠增加干固體含量的物質(zhì)進行混合。
背景技術：
從經(jīng)濟的觀點看，一般而言機械濃縮去除液體總體上是比蒸發(fā)濃縮費用更低廉的方法。濃縮，或?qū)形锪系囊后w部分脫水是可以通過不同的方法實現(xiàn)的。低物料濃度就意味著與固體含量、干固體含量相比通常要使用離心分離機或鼓式過濾機處理大體積的液體。因此通常在傾析式離心分離機中對來自廢水凈化廠的污泥進行濃縮，并得到20％至30％的固體含量。在制漿造紙廠通常是用鼓式過濾機部分脫水并得到7％至20％的干固體含量。一種派生的鼓式過濾機組成雙絲機器，在這種機器中懸浮物在兩條環(huán)形配線之間轉(zhuǎn)移，在對紙漿濃縮的過程中可以達到相對較高的干固體含量(＞40％)，然而對來自城市廢水凈化廠的污泥濃縮時，很難達到超過30％的干固體含量。為了得到比使用上述脫水機械更高水平的干固體濃度，使用了不同類型的壓力機。有使用滾子的壓力機和使用螺旋的壓力機，通常依靠沖壓工作。
眾所周知加入纖維有利于除去水。因此在專利US4559143中公開了一種方法，論證了聯(lián)合使用長纖維和聚合物。此外眾所周知在離心前加入液體聚合物是有益的，例如在廢水凈化廠中稀釋了的污泥懸浮物。
專利SE9704653-6中推薦加入鋸末和樹皮來“壓壞”細胞、形成通道和“強化”污泥。
在瑞典專利0200217-8描述了一種顆粒通過機械脫水得到高固體含量的方法。通過這種方法，污泥中的干固體含量水平超過50％。在原料被送進上述脫水機械之前，一種或多種顆粒狀的添加物與原料先進行混合，其中細微原料的含量通過讓它們穿過直徑2mm的紙漿篩濾器(篩網(wǎng))或者對應濾網(wǎng)的寬度來限定，并至少達到添加物總重的40重量％。
背景技術：
的缺陷許多裝置的一個缺陷是它們將物料大幅壓縮，這會損壞物料和機械設備的零件。以設備為例，高的機械壓力會損壞配線，壓氈和類似的部件。增加的磨損和裂紋會導致上述配線或氈的斷裂，軋輥也會被損壞。此外增加每種工作壓力都需要更多的能量。另外，使用更多能量對自然環(huán)境造成不良影響，因為經(jīng)常使用的電能是通過燃燒化石燃料和類似物質(zhì)產(chǎn)生的，這會導致碳的氧化物的排放。
在離心分離機中對來自廢水凈化廠的污泥濃縮后，如果干固體含量超過約25％(偶爾)將難以清空原料。離心分離機的另一個缺陷是高投入成本和相對低的處理量。螺旋壓力提供相對高的干固體含量水平，但是它有一個缺陷就是被擠出的水中含有了大量要被濃縮的原料。這是因為壓力機具有被穿了相對大的孔洞或篩孔的壁。普通類型的鼓式過濾器的原料損失是最小的。換句話說就是濾過液是相對干凈的。然而鼓式過濾器的一個固有缺陷是它只能提供低的干固體含量。即使是對鼓式過濾器補充了壓榨桶之后，也不能達到高的干固體含量。

發(fā)明內(nèi)容
依據(jù)本發(fā)明，需要被脫水的懸浮物和一種顆粒狀的固體物質(zhì)(此后下文中稱為助劑)混合在一起。所述助劑由聚合物和類似物質(zhì)組成，如低濃度或體積濃度遠小于1kg/dm3的聚氨酯。聚氨酯是尿素酸酯的合成物(化學通式為RO.CO.NH2)。這種類型的乙基酯一般被稱為氨基甲酸乙酯，并且這種氨基甲酸乙酯可以從再利用如舊制冷機和冰箱中已使用了的絕緣體中得到。此外依據(jù)本發(fā)明，可以添加再生纖維素(纖維素乙酸酯絲，“WETTEX泡沫”)，鋸末，淀粉和麥稈植物，如淡黃色蘆葦草與稻草。甚至可以添加泥炭，樹皮和麥稈植物的粉末。依據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選例，如果可能的話，在通過以分離(篩分)的方式過濾來富集助劑微小顆粒之前，助劑必須被撕裂和磨碎成相對小的顆粒。期望的助劑顆粒尺寸最好通過一級或幾級篩分得到。所以已知的篩分設備如搖篩、振動篩或所謂的空氣分離器都可以被使用。
助劑的重量比可以在一個大范圍內(nèi)變化，然而從經(jīng)濟的上觀點看，優(yōu)選可能的最低比例。但是為了取得效果，需要至少5％的重量比，更優(yōu)選超過10％的重量比。在一些例子中，濃縮后制造磚塊，顆?；蛐∏蚴怯幸娴摹Ｔ诖?，專利SE9904313-5中使用的方法可以被采用。
本發(fā)明的一個基本的和區(qū)別的特征是上述助劑的混合發(fā)生在一種綜合的步驟中，與濃縮同時發(fā)生。這是指具有相對低濃度的物質(zhì)含量的液體的濃縮，例如污泥。目的是隨著濃縮固體物質(zhì)來濃縮懸浮物，固體物質(zhì)含量處于0.5％～15％之間?；旌虾蜐饪s的綜合步驟可以通過使用已知設備實現(xiàn)。因此可以使用通過旋轉(zhuǎn)作用分離液體和固體的帶芯螺旋脫水機或無芯螺旋脫水機。原則上，環(huán)繞螺旋的管子在它的封套表面有開口，封套表面的外面或里面可以用塑膠線或鋼覆蓋。此外另一種可選擇的組合是脫水裝置用旋轉(zhuǎn)漿或插腳與中心軸連接。
依照現(xiàn)有技術的實施例來自造紙廠生物處理的污泥含有懸浮狀的纖維，該污泥被輸送到封套表面有直徑0.2mm孔洞的螺旋脫水機中。在此，水通過封套表面的孔洞被壓出。致使進入濃度在濃縮過程中從1.3％變?yōu)?2.6％。通過螺旋脫水機孔洞的濾出液含有不想得到的有機物濃度。因此濾出液每升水中含有3克(干固體含量)有機物質(zhì)。從螺旋脫水機中得到的濃縮后的污泥被輸送到在專利0004557-2中詳細描述了的壓力機中，通過壓力機壓縮后干固體含量達到17.6％。
本發(fā)明的實施例和現(xiàn)有技術的實施例中一樣，來自造紙廠生物處理的含有懸浮狀纖維的污泥被輸送到封套表面有直徑0.2mm孔洞的螺旋脫水機中。在螺旋脫水機的入口處加入了來自鋸木廠的鋸末。所述鋸末是篩分了的鋸末。篩分了的鋸末具有重量比64％的通過了孔徑2mm篩網(wǎng)的微小篩過物。鋸末具有干固體含量43％。在試驗中得到了一種介于鋸末和纖維污泥懸浮物之間的令人驚訝的完全的混合物。更加驚訝的是添加鋸末而產(chǎn)生的濃縮效果。在螺旋脫水機的出口得到的樣品中干固體含量達到了24％。在六個小時之內(nèi)，得到的任意樣品中鋸末的重量比平均值為41％，并且有著上下+/-3重量％的波動。這意味著在螺旋脫水機中的初始階段干固體含量暫時達到約14％。換句話說，依靠螺旋脫水機的脫水作用，干固體含量從大約14％增加到24％。另一個注意到的有益效果是從螺旋脫水機中排出的濾出液令人驚訝的干凈。這個觀測通過對濾出液分析得到了證實。濾出液每升液體中僅有0.8克固體有機物質(zhì)(即每升液體僅0.8克干固體含量)。
從螺旋脫水機中排出的鋸末、纖維和污泥的濃縮后混合物被輸送到與現(xiàn)有技術的實施例中一樣的壓力機中，盡管進入壓力機中的初始干固體含量相對高(24％)，還是令人驚訝地觀察到了大量水從壓力機中流出。此外濾出液事實上如水晶般干凈，濾出液每升水的物質(zhì)水平僅0.12克也印證了這點。因為相對好的液體從壓力機中流出，干固體含量達到了51.2％的高水平。
有益效果因為在本發(fā)明的幫助下，使得到高水平的固體含量成為可能，因此就有可能節(jié)約能源。另外所有形式的能耗降低減少了消耗化石燃料，從而使得環(huán)境變得更好。為此通過這個重要途徑，其他物質(zhì)中碳氧化物的排放能被減少。理論上每噸干污泥減少1m3的水容量能減少排放200千克碳的氧化物(CO2)，依據(jù)本發(fā)明每噸干污泥能減少約3m3(噸)的水容量，也就是說本發(fā)明導致每噸污泥減少約600千克對環(huán)境有害的CO2。僅在瑞典每年就產(chǎn)生約20萬噸的干污泥，這些污泥具有1百萬3m3(噸)的水容量。如果本發(fā)明得到完全應用，每年有減少超過10萬噸二氧化碳排放的潛力。
權利要求
1.一種從包含有機物的物料如廢水凈化廠的污泥或紙漿造紙廠的污泥中排出液體的方法，其特征在于固體顆粒狀的脫水助劑在濃縮過程的同時被加入到包含了可移動的機械部件例如螺旋、插腳或漿片的脫水裝置中與液體狀物質(zhì)恰到好處的混合，之后混合物被輸送到包含壓力機的另一個脫水步驟中去。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于脫水助劑包含鋸末。
3.如權利要求1和2所述的方法，其特征在于脫水助劑包含合成材料，尤其是粉末狀的聚氨酯。
4.如權利要求1和2所述的方法，其特征在于脫水助劑包含研磨了的樹皮。
5.如權利要求1和2所述的方法，其特征在于脫水助劑包含研磨了的泥炭。
6.如權利要求1-6所述的方法，其特征在于脫水助劑可相互混合。
7.如權利要求1-7所述的方法，其特征在于脫水助劑的重量比至少達到干化污泥總重的10重量％。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種懸浮物脫水方法，尤其是具有相對低濃度有機物或干固體含量少于15％的懸浮物。本發(fā)明的一個區(qū)別特征是在濃縮的同時將脫水助劑和懸浮物進行混合。能夠提高有機物質(zhì)濃度的物料實例來自鋸末、優(yōu)選由粉末狀的聚氨酯組成的合成材料、含研磨了的泥炭或樹皮。添加物的重量比至少達到有機物質(zhì)總重量的5％，優(yōu)選至少達到10％。通過使用公知的脫水機械同時進行脫水和混合，所述公知機械的一個例子是螺旋脫水機。物料被部分脫水后再被輸送到一個壓力機中進一步脫水以達到45％以上的固體含量。
文檔編號B01D37/00GK1980865SQ200580018527
公開日2007年6月13日 申請日期2005年5月8日 優(yōu)先權日2004年5月10日
發(fā)明者阿爾內(nèi)·林達爾 申請人:阿爾內(nèi)·林達爾