Установка для знешкодження та утилізації відсіву щебеневого або азбестового баласту
Власники патенту UA 2372438:
Винахід відноситься до охорони навколишнього середовища, зокрема до очищення відсіву щебеневого та/або азбестового баласту залізничних колій від нафтових забруднень, та може бути використане на залізничному транспорті. Установка містить приймальний бункер для подачі забрудненого відсіву баласту на обробку, пристрій для промивання, з'єднаний з трубопроводом для миючого розчину. Пристрій для промивання виконаний у вигляді закритого корита, забезпечений шнеком, завантажувальним пристроєм та засобом для спільного відведення відсіву баласту та забрудненого миючого розчину. Установка включає вузол вібраційних сит для відділення забрудненого миючого розчину від відсіву баласту і для розсіювання його на фракції, відстійник відцентрового типу з соплами для подачі забрудненого миючого розчину, трубопроводи для роздільного відведення з відстійника виділених нафтопродуктів, миючого розчину та шламу, стрічковий зневоднення шламу, реактор для хімічного знешкодження шламу, гальванічний коагулятор для видалення солей важких металів та залишкових нафтопродуктів з миючого розчину. Гальванічний коагулятор з'єднаний трубопроводами з промивним пристроєм і трубопроводом з реактором для хімічного знешкодження шламу. Досягається високий ступінь очищення відсіву баласту за одночасного ефективного поділу фаз, зниження утворення небезпечних відходів та енерговитрат на процес. 2 іл.
Винахід відноситься до охорони навколишнього середовища, зокрема до очищення відсіву щебеневого та/або азбестового баласту залізничних колій від нафтових забруднень, солей важких металів, і може бути використане назалізничному транспорті та в усіх галузях промисловості, в яких використовуються, транспортуються або зберігаються нафта та нафтопродукти.
Внаслідок розливів нафтопродуктів при аварійних ситуаціях, витоків з цистерн під час заправки, перевезень та відстою через несправність котлів та зливних приладів цистерн відбувається забруднення щебеневого та азбестового баласту залізничних колій.
Відомі спосіб очищення щебеню рейкового шляху і установка для його здійснення, в яких очищення щебеню здійснюють на установці грохочення відділення сміття, що переміщується стрічковим транспортером, а також за допомогою подачі води. При цьому очищений після подвійного очищення механічним способом і струменями води щебінь знову вносять на рейкову колію, забруднену воду очищають у відстійниках, а обложений бруд наносять на сміття для їхнього спільного транспортування стрічковим транспортером у накопичувальний вагон (див. UA, №220162 06, 2005).
Дана установка неефективна для очищення щебеневого та азбестового відсіву баласту залізничних колій від нафтових забруднень внаслідок того, що велика кількість нафтових забруднень та дрібної фракції залишаються пов'язаними з оброблюваним матеріалом, а також утворюється значна кількість відходів ІІІ класу небезпеки.
Найбільш близьким технічним рішенням є пристрій для очищення матеріалу основи дорожнього покриття від нафти та нафтопродуктів (див. RU №2219304, Е01Н 15/00, 2003).
Відомий пристрій для очищення від нафти та нафтопродуктів основи матеріалу дорожнього покриття містить транспортний засіб зі змонтованим на ньому вузлом збору забрудненого матеріалу, промивну ємність для завантаження та миття забрудненого матеріалу, з патрубками для подачі стисненого повітря, миючого розчинуі виведення відмитого матеріалу, забрудненого миючого розчину, нафтовмісної емульсії, установку для очищення та фазового поділу, забезпечену патрубками для введення в неї забрудненого миючого розчину, нафтовмісної емульсії та видалення очищених нафтопродуктів, миючого розчину та шламу.
Недоліками відомого пристрою для очищення матеріалу основи дорожнього покриття від нафти і нафтопродуктів є обмеження розміру фракції матеріалу, що промивається (не більше 3-5 мм), низька ефективність очищення матеріалу основи дорожнього покриття від нафтопродуктів методом барботування суспензії в промивній камері, неможливість видалення солей тяжких необхідність нагрівання миючого розчину до температури 40-55°C і пов'язана з цим витрата палива.
Технічний результат, який може бути отриманий від використання винаходу, полягає у високому ступені очищення відсіву баласту при одночасному ефективному поділі фаз, зниженні утворення небезпечних відходів та енерговитрат на процес.
Зазначений технічний результат досягається в установці для знешкодження та утилізації відсіву щебеневого та/або азбестового баласту, згідно винаходу містить вузол прийому та дозованої подачі забрудненого відсіву баласту на обробку; з'єднаний з трубопроводом для подачі миючого розчину пристрій для промивання, виконаний у вигляді закритого корита, з шнеком, завантажувальним пристроєм і засобом для спільного відведення відсіву баласту і забрудненого миючого розчину; пристрій для поділу, виконаний у вигляді вузла вібраційних сит для розсіювання відсіву баласту на фракції, з транспортерами для відведення отриманих фракцій на майданчики накопичення; секцію очищення та підготовки миючого розчину, яка включає пристрій для очищення таподілу фаз з патрубками для відведення нафтопродуктів, миючого розчину та шламу, виконане у вигляді відстійника відцентрового типу, у верхній частині якого розташовані сопла для подачі забрудненого миючого розчину; стрічковий фільтр-прес для зневоднення шламу; реактор для хімічного знешкодження шламу, приєднаний до фільтр-пресу, та гальванічний коагулятор для видалення солей важких металів та залишкових нафтопродуктів з миючого розчину, з'єднаний трубопроводами з пристроєм для промивання та реактором для хімічного знешкодження шламу.
Суть винаходів пояснюється кресленнями.
На фіг.1 представлена схема секції промивання відсіву щебеневого та/або азбестового баласту, на фіг.2 - схема секції очищення та підготовки миючого розчину.
На фіг.1 зображено: 1 - приймальний бункер, 2 - транспортер, 3 - завантажувальний пристрій, 4 - пристрій для промивання - закрита коритна шнекова мийка, 5 - трубопровід для подачі миючого розчину, 6 - вузол вібраційних сит, 7 - транспортери для вивантаження очищених фракцій відсіву баласту, 8 - насос, 9 - трубопровід для відведення забрудненого миючого розчину, що містить фракції відсіву баласту розміром менше 1 мм.
На фіг.2 показані: 10 - відстійник відцентрового типу, 11 - сопла, 12 - нафтозбірник, 13 - трубопровід для відведення спливли нафтопродуктів, 14 - насос, 15 - трубопровід для виведення шламу, 16 - трубопровід для подачі забрудненого миючого розчину, 17 - гальванічний коагулятор, 18 - насос-дозатор для подачі технічного миючого засобу, 19 - трубопровід для відведення очищеного миючого розчину, 20 - трубопровід для скидання осаду з гальванічного коагулятора, 21 - фільтр-прес, 22 - трубопровід для відведення зневодненого шламу від фільтр-прес , 23 - реактор хімічного знешкодження шламу, 24- шнековий транспортер для подачі хімічного реагенту; 25 - бункер для знешкодженого шламу; 26 - транспортер для завантаження знешкодженого шламу в бункер; 27 - трубопровід для повернення стічних вод у відстійник відцентрового типу; 28 - електрощит управління.
Забруднений відсів баласту завантажують грейдером у приймальний бункер 1, далі транспортером 2 направляють через завантажувальний пристрій 3 закриту коритну шнекову мийку 4, продуктивністю 15 м 3 відсіву баласту на годину. У закриту коритну шнекову мийку 4 одночасно з відсіванням баласту подають по трубопроводу 5 очищений миючий розчин з розрахунку 4 об'єму миючого розчину на 1 об'єм відсіву баласту або 60 м 3 на годину. Перемішування забрудненого відсіву баласту з миючим розчином шнеком забезпечує безперервний контакт миючого розчину із забрудненим відсіванням баласту, що збільшує ступінь його очищення та зменшує час обробки. Крім того, механічне перемішування забезпечує високий ступінь промивки без додаткового нагрівання миючого розчину перед подачею на стадію промивки, що призводить до зниження енерговитрат на процес.
Отримана суспензія з відсіву баласту і забрудненого миючого розчину з закритої коритної шнекової мийки 4 за допомогою шнека видавлюється у вузол вібраційних сит 6, де відбувається поділ відсіву баласту на фракції, а забруднений миючий розчин, що містить нафтопродукти і фракцію відсіву очищення та підготовки миючого розчину. При цьому за рахунок вібросепарації великих фракцій співвідношення обсягу миючого розчину до обсягу відсіву баласту збільшується і становить 12/1. Солі важких металів переходять у миючий розчин, а нафтопродукти адсорбуються на поверхні мікрочастинок.
Очищені фракції відсіву баласту 40 - 20 мм, 20- 5 мм, 5 - 1 мм транспортерами 7 направляють на майданчики накопичення. З майданчиків накопичення очищені фракції далі відвантажують споживачеві.
Забруднений миючий розчин, що містить нафтопродукти і фракцію відсіву баласту менше 1 мм, насосом 8 перекачують трубопроводом 9 і подають через сопла 11 у відстійник 10 відцентрового типу секції очищення та підготовки миючого розчину (фіг.2). У відстійнику 10 відбувається розшарування забрудненого миючого розчину на нафтопродукти, що спливають, забруднений миючий розчин і шлам. Об'єм відстійника відцентрового типу становить 120 м 3 . За рахунок створюваного у відстійнику системою сопел обертання забрудненого миючого розчину ефективність розшарування його підвищується в 4 рази порівняно із звичайними відстійниками. У верхній частині відстійника 10 як плівки накопичуються нафтопродукти, в середній частині - забруднений миючий розчин, поблизу дна - шлам.
Нафтові плівки збираються плаваючим нафтозбірником 12 і виводяться через трубопровід 13 в ємність некондиційних нафтопродуктів (на кресленні не показано), далі передають їх на спеціалізоване підприємство для утилізації. Виділені нафтопродукти можуть бути використані як добавка до котельного палива.
Шлам у міру накопичення і сигналу ємнісного датчика, що встановлюється поблизу дна відстійника 10, видавлюється стовпом рідини і трубопроводом 15 подає фільтр-прес 21 для зневоднення. Швидкість утворення шламу дорівнює близько 5 м 3 /годину. Залишкова концентрація нафтопродуктів у шламі після стадії промивання розчином ТМС становить трохи більше 1%. Залишкова концентрація солей важких металів не вища за гранично допустиму концентрацію.
Миючий розчин з середини відстійника 10 насосом 14 трубопроводом 16 подають в гальванічний коагулятор 17 для очищення відрозчинних солей важких металів Після кожного циклу очищення відсіву баласту до 10-15% ТМС адсорбується на механічних частинках і виводиться з процесу, тому насосом-дозатором 18 очищений розчин додають ТМС. Очищений миючий розчин відводять трубопроводом 19 і направляють трубопроводом 5 в закриту коритну шнекову мийку 4 (див. фіг.1).
Зневоднений шлам після фільтр-преса 21 по трубопроводу 22 направляють в реактор 23 хімічного знешкодження, який подають по трубопроводу 20 осад солей важких металів з гальванічного коагулятора 17. Стічні води з пристрою 21 для зневоднення шламу по трубопроводу 27 повертають в
У реакторі 23 хімічного знешкодження відбувається змішання забрудненого нафтопродуктами шламу і подається транспортером 24 хімічного реагенту на основі вапна з утворенням гідрофобних нерозчинних комплексів, не небезпечних для навколишнього середовища. Оброблений в реакторі 23 шлам через транспортер 26 надходить бункер 25.
Установка для знешкодження та утилізації відсіву щебеневого та/або азбестового баласту, що містить вузол прийому та дозованої подачі забрудненого відсіву баласту на обробку, пристрій для промивання, з'єднаний з трубопроводом для подачі миючого розчину та забезпечений завантажувальним пристроєм, секцію очищення очищення та поділу фаз з патрубками для відведення нафтопродуктів, миючого розчину та шламу, насоси для перекачування рідких фракцій, що відрізняється тим, що пристрій для промивання виконано у вигляді закритого корита і забезпечено шнеком та засобом для спільного відведення відсіву баласту та забрудненого миючого розчину, очищення та поділу фаз виконано у вигляді відстійникавідцентрового типу, у верхній частині якого розташовані сопла для подачі забрудненого миючого розчину, при цьому установка додатково забезпечена пристроєм для поділу, встановленим між пристроєм для промивання та пристроєм для очищення та поділу фаз і виконаним у вигляді вузла вібраційних сит для розсіювання відсіву баласту на фракції, забезпечених транспортерами для відведення отриманих фракцій на майданчики накопичення, при цьому секція очищення та підготовки миючого розчину додатково включає стрічковий фільтр-прес для зневоднення шламу, реактор для хімічного знешкодження шламу, приєднаний до фільтр-пресу, та гальванічний коагулятор для видалення солей важких металів нафтопродуктів з миючого розчину, з'єднаний трубопроводами з пристроєм для промивання та реактором для хімічного знешкодження шламу.