NL2013005B1 - Inrichting voor het mechanisch zeven van een afvalstroom, zoals boormodder. - Google Patents

Abstract

De uitvinding betreft een inrichting (1) voor het mechanisch zeven van een afvalstroom, zoals boormodder, omvattende ten minste twee zeven, middelen (4) voor het laten vibreren van de zeven, eerste aansluitmiddelen voor eerste transportmiddelen voor het transporteren van de afvalstroom naar de eerste zeef (10), opvangmiddelen voor het opvangen van een eerste filtraat afkomstig van de eerste zeef en een tweede filtraat afkomstig van de tweede zeef (20), tweede aansluitmiddelen voor tweede transportmiddelen voor het transporteren van het eerste filtraat naar de tweede zeef, en een afvoer voor de resterende afvalstroom aan het einde van de tweede zeef, waarin de tweede zeef fijner is dan de eerste zeef, waarin de tweede zeef boven de eerste zeef is gelegen, en waarin de tweede zeef losneembaar is bevestigd in de inrichting.

Description

INRICHTING VOOR HET MECHANISCH ZEVEN VAN EEN AFVALSTROOM, ZOALS BOORMODDER

De uitvinding betreft een inrichting voor het mechanisch zeven van een afvalstroom, zoals boormodder, omvattende ten minste twee zeven, middelen voor het laten vibreren van de zeven, eerste aansluitmiddelen voor eerste transportmiddelen voor het transporteren van de afvalstroom naar de eerste zeef, opvangmiddelen voor het opvangen van een eerste filtraat afkomstig van de eerste zeef en een tweede filtraat afkomstig van de tweede zeef, tweede aansluitmiddelen voor tweede transportmiddelen voor het transporteren van het eerste filtraat naar de tweede zeef, en een afvoer voor de resterende afvalstroom aan het einde van de tweede zeef, waarin de tweede zeef fijner is dan de eerste zeef, waarin de tweede zeef boven de eerste zeef is gelegen, en waarin de tweede zeef losneembaar is bevestigd in de inrichting.

De inrichting volgens de uitvinding heeft tot doel om een aangeleverde afvalstroom optimaal in te dikken door vloeistof eraan te onttrekken. De inrichting volgens de uitvinding is universeel inzetbaar voor het scheiden van afvalstromen in een vaste en vloeibare fractie. De inrichting volgens de uitvinding is bijzonder geschikt voor het indikken van de afvalstroom afkomstig van boorprocessen, zowel van horizontale als verticale boorprocessen. De twee gangen leiden tot een optimale indikking.

Door een fijnere zeef boven een grovere zeef te plaatsen wordt het weinige tweede filtraat uit de fijnere tweede zeef verwerkt in de afvalstroom op de eerste zeef. Het proces blijft dan goed beheersbaar.

Een inrichting volgens de aanhef van conclusie 1 is bekend uit US2002/0104806.

De inrichting volgens de uitvinding is compact uitgevoerd en kan gemakkelijk worden getransporteerd en tevens gemakkelijk worden opgenomen als onderdeel in een grotere inrichting, bijvoorbeeld voor het herwinnen van gebruikte boorvloeistof of boorspoeling. De kwetsbaardere fijnere zeef kan regelmatig verwisseld worden dankzij de losneembare bevestiging, die tevens een snelle wisseling mogelijk maakt zodat ongewenste stilstand van de inrichting tot een minimum beperkt kan blijven.

In een eerste voorkeursuitvoeringsvorm is de inrichting geschikt voor het herwinnen van vloeistof en omvat de inrichting verder separatiemiddelen, bijvoorbeeld een aantal hydrocyclonen, voor het separeren van vloeistof uit het eerste filtraat voordat het eerste filtraat de tweede zeef bereikt. Bij voorkeur zijn de separatiemiddelen althans ten dele boven de tweede zeef aangebracht.

De uitvinding zal nu in meer detail worden beschreven onder verwijzing naar de figuren.

Figuur 1 toont een schematisch aanzicht van een voorkeursuitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding;

Figuur 2 toont de inrichting uit figuur 1 schematisch in gedeeltelijk doorsnede-aanzicht; en

Figuur 3 toont de inrichting uit figuur 2 in combinatie met een verdere inrichting.

Figuur 1 toont een inrichting 1 volgens de uitvinding voor het mechanisch zeven van een afvalstroom. In de getoonde en beschreven voorkeursuitvoeringsvorm bestaat de afvalstroom uit boormodder. In de context van de onderhavige aanvrage wordt onder boormodder een mengsel verstaan van grond en boorvloeistof of boorspoeling vermengd met vreemd materiaal, zoals hompen klei, schelpen, hout, grind/stenen alsmede allerhande afval meekomende uit een boorput.

Inrichting 1 wordt op het relevante vakgebied ook al wel aangeduid als “shaker”.

Inrichting 1 omvat twee zeven 10, 20 en een aandrijving 4 voor het laten vibreren van de zeven. De aandrijving 4 en de twee zeven zijn opgenomen in een trilframe 3, dat middels veren 5 afsteunt op een bodemframe 2. Inrichting 1 is bestemd voor het ontvochtigen ofwel indikken van de boormodder. Tijdens vibratie van de zeven zal de boormodder in langsrichting van elke zeef worden voortbewogen, terwijl vloeistof vermengd met kleine deeltjes door de zeef onder invloed van de zwaartekracht naar beneden valt en een filtraat vormt.

Figuur 2 toont inrichting 1 gedeeltelijk in langsdoorsnede waardoor de stromingsrichting van de boormodder en het filtraat zichtbaar kunnen worden gemaakt met behulp van pijlen. Inrichting 1 is voorzien van een ingang 8 waardoor een stroom A van boormodder afkomstig uit een boorput wordt getransporteerd middels niet getoonde eerste transportmiddelen, waaronder pijpleidingen en pompmiddelen. De boormodder komt op de eerste vibrerende zeef 10 waar de eerste scheiding plaats vindt in een vaste fractie C, die in hoofdzaak vreemd materiaal omvat, en een filtraat B. Filtraat B wordt opgevangen in opvangmiddelen 11, die in verbinding staan met een niet getoonde opslagtank. In de getoonde voorkeursuitvoeringsvorm zijn opvangmiddelen 11 gevormd door een opvangplaat, die in het bodemframe 2 is aangebracht. Deze staat in verbinding met een compartiment voor vuile vloeistof in de opslagtank of procestank. Nabij het einde van de eerste zeef 10 bevindt zich een afvoer 9 voor het afvoeren van het vreemde materiaal uit de boormodder.

Aandrijving 4 omvat bij voorkeur elektromotoren, bij voorbeeld twee elektromotoren, die zijn ingericht voor het laten bewegen van de zeven. De beweging kan een lineaire, circulaire, elliptische of elke andere geschikte beweging zijn die tot gevolg heeft dat het materiaal op de zeef zich in langsrichting van het ene uiteinde van de zeef naar het andere uiteinde voortbeweegt.

Figuur 2 illustreert de eerste gang van het indikken van de modderstroom. Figuur 3 illustreert de tweede gang daarvan. In figuur 3 is inrichting 1 opgenomen in een groter geheel. Inrichting 1 is opgesteld onder een aantal separatoren 12. In de getoonde voorkeursuitvoeringsvorm zijn de separatoren zogenaamde (hydro)cyclonen. Een cycloon is een separator, die door middel van middelpuntvliedende krachten een mengsel van materialen kan scheiden op basis van dichtheidsverschillen. Met een hydrocycloon worden bijvoorbeeld zand en andere deeltjes met een hoger soortelijk gewicht uit vloeistof verwijderd.

Het filtraat uit stroom B uit figuur 2 wordt als stroom D vanuit de opslagtank getransporteerd naar ingang 15 van de separatoren 12 middels (niet getoonde) tweede transportmiddelen, waaronder pijpleidingen en pompmiddelen. Het filtraat wordt in de cyclonen bewerkt. Een resulterende, schonere vloeistoffractie wordt in stroom E afgescheiden uit uitgang 13. In de getoonde voorkeursuitvoeringsvorm dient uitlaat 13 van cyclonen 12 voor het afvoeren van boorspoeling, die is gesepareerd uit het eerste filtraat. Deze boorspoeling is in principe geschikt voor hergebruik. De herwonnen boorspoeling wordt opgevangen in een apart compartiment voor schone vloeistof in de opslagtank of procestank.

Het bewerkte filtraat wordt getransporteerd via uitgang 14 als stroom F naar de tweede vibrerende zeef 20. Op analoge wijze als bij de eerste vibrerende zeef 10 beweegt het bewerkte filtraat in de richting van de pijlen in langsrichting naar het vrije uiteinde van zeef 20. Onderweg verlaat een tweede filtraat als stroom G de zeef 20 onder invloed van de zwaartekracht. Dit tweede filtraat wordt bij voorkeur op analoge wijze als het eerste filtraat opgevangen via opvangmiddelen 11 en naar het compartiment voor vuile vloeistof in de opslagtank geleid. Aan het uiteinde van de tweede zeef 20 bij afvoer 16 ontstaat een resulterende ingedikte afvalstroom (H).

De eerste zeef 10 is een grove zeef met een maaswijdte, die bij voorkeur 2-10 mm of groter is. De tweede zeef 20 is een relatief fijne zeef, in elk geval fijner dan de eerste zeef, met een maaswijdte die bij voorkeur ligt tussen 0,01 en 1 mm.

De eerste zeef 10 is vast gemonteerd in inrichting 1 en is bij voorkeur van slijtvast, duurzaam materiaal vervaardigd. De tweede zeef 20 is volgens de uitvinding losneembaar gemonteerd in de inrichting 1. De tweede zeef 20 is van een kwetsbaarder materiaal gemaakt, bijvoorbeeld geweven doek en dient regelmatig te worden vervangen.

Geschikte zeven voor de eerste zeef 10 zijn op het vakgebied bekende, zogenaamde "industry decks”. Dit zijn industriële zeven, die bekend zijn voor gebruik bij zandwinning, mijnbouw en het aanleggen van tunnels. Industriële zeven hebben in het algemeen de volgende kenmerken. Industriële zeven zijn niet zelfdragend. Ze kunnen bijvoorbeeld vervaardigd zijn als polyurethaan paneel, dat oprolbaar kan zijn. Industriële zeven hebben een ondersteuning nodig om in vorm te komen en te blijven vanwege het gebrek aan eigen stijfheid, en dienen opgespannen te worden in een frame. Industriële zeven worden altijd permanent gemonteerd.

Industriële zeven worden pas gewisseld wanneer ze versleten zijn. Het bevestigingssysteem is niet ingericht om dit type zeef eenvoudig en snel te wisselen.

De shaker machine en daarmee het proces dienen relatief langere tijd stil gelegd te worden. Een voorbeeld van een dergelijke zeef is een in de handel verkrijgbare zeef uit de "cliptech" lijn van Ludwig Krieger. Deze zeven zijn in hoofdzaak stevig in één richting en behoeven ondersteuning middels permanente montage.

Geschikte zeven voor gebruik als tweede zeef 20 in inrichting 1 zijn op het vakgebied bekend als “oil field sereens”. Dit zijn olieveldzeven, die bekend zijn voor gebruik bij boringen in het kader van oliewinning met in het algemeen de volgende kenmerken. Olieveldzeven omvatten een zevend materiaal en een subframe waarin een of meerdere lagen van het zevend materiaal aangebracht zijn. Het subframe is vervaardigd van een materiaal met een hoge stijfheid, bijvoorbeeld staal of composiet, waardoor het zeefdek vorm en werking behoudt. Olieveldzeven zijn ontwikkeld voor quasi-permanente montage, d.w.z. voor verwisseling indien de situatie of de samenstelling van de te zeven emulsie daarom vraagt. Een voorbeeld hiervan is een olieveldzeef van de VSM 300 lijn, die door diverse producenten in de handel wordt gebracht of een olieveldzeef MD3 van producent M-l Swaco.

Olieveldzeven zijn losneembaar bevestigbaar. De bevestiging is ingericht om de zeven eenvoudig en snel te wisselen, waarbij de machine en het proces niet of nauwelijks stil gelegd hoeven te worden. Voorbeelden van een losneembare bevestiging zijn wiggen of mechanische of pneumatische inklemmingsrails.

Voor het verwisselen van de tweede zeef 20 is inrichting 1 voorzien van een klemrail 6 met een aandrijving 7. Deze aandrijving 7 is bij voorkeur pneumatisch of hydraulisch. Klemrails 6 zijn ingericht voor het inklemmen van een frame, waarin zeef 20 is opgespannen. Zeef 20 met opgespannen frame vormt een zogenaamd zeefdek.

De maatvoering van de klemrails 6 kan worden aangepast voor samenwerking met zeven van de VSM 100 lijn, die door verschillende producenten worden geleverd.

Hoewel de inrichting volgens de uitvinding is geïllustreerd aan de hand van het ontvochtigen van een modderstroom afkomstig uit een boorput zal het duidelijk zijn dat de inrichting volgens de uitvinding ook voor andere toepassingen geschikt is.

De onderhavige uitvinding berust op het inzicht dat een afvalstroom, bijvoorbeeld een stroom boormodder, optimaal kan worden ingedikt in twee gangen.

In de eerste zeefgang wordt de afvalstroom over een eerste, grovere, vibrerende zeef geleid om te worden gescheiden in grof afval en filtraat. In de tweede zeefgang wordt het filtraat over een tweede, fijnere, vibrerende zeef geleid om te resulteren in tweede filtraat en een ingedikte afval stroom. Bij boormodder vindt optioneel een additionele bewerking van het eerste filtraat plaats tussen de eerste en de tweede zeefgang om boorspoeling of boorvloeistof te herwinnen uit het eerste filtraat.

De uitvinding is vanzelfsprekend niet beperkt tot de beschreven en getoonde voorkeursuitvoeringsvorm, maar strekt zich uit tot elke uitvoeringsvorm die valt binnen de reikwijdte van de beschermingsomvang, zoals gedefinieerd in de conclusies en bezien in het licht van de voorgaande beschrijving en bijbehorende tekeningen.

Claims (6)

1. Inrichting voor het mechanisch zeven van een afvalstroom, zoals boormodder, omvattende ten minste twee zeven, middelen voor het laten vibreren van de zeven, eerste aansluitmiddelen voor eerste transportmiddelen voor het transporteren van de afvalstroom naar de eerste zeef, opvangmiddelen voor het opvangen van een eerste filtraat afkomstig van de eerste zeef en een tweede filtraat afkomstig van de tweede zeef, tweede aansluitmiddelen voor tweede transportmiddelen voor het transporteren van het eerste filtraat naar de tweede zeef, en een afvoer voor de resterende afvalstroom aan het einde van de tweede zeef, waarin de tweede zeef fijner is dan de eerste zeef, waarin de tweede zeef boven de eerste zeef is gelegen, met het kenmerk, dat de tweede zeef losneembaar is bevestigd in de inrichting.

2. Inrichting volgens conclusie 1, waarin de inrichting verder separatiemiddelen omvat, bijvoorbeeld een aantal hydrocyclonen, voor het separeren van vloeistof uit het eerste filtraat voordat het eerste filtraat de tweede zeef bereikt.

3. Inrichting volgens conclusie 2, waarin de separatiemiddelen althans ten dele boven de tweede zeef zijn aangebracht.

4. Inrichting volgens één van de voorgaande conclusies, waarin de tweede zeef een industriële zeef is en waarin de eerste zeef een olieveldzeef is.

5. Inrichting volgens één van de voorgaande conclusies, waarin de tweede zeef een zevend materiaal omvat en een subframe van een materiaal met een hoge stijfheid, bijvoorbeeld staal of composiet, waarin een of meerdere lagen van het zevend materiaal aangebracht zijn.

6. Inrichting volgens één van de voorgaande conclusies, waarin de eerste zeef is vervaardigd als polyurethaan paneel.