[go: up one dir, main page]

RU2618754C1 - Method of obtaining sorbing material for water objects cleaning - Google Patents

Method of obtaining sorbing material for water objects cleaning Download PDF

Info

Publication number
RU2618754C1
RU2618754C1 RU2016121004A RU2016121004A RU2618754C1 RU 2618754 C1 RU2618754 C1 RU 2618754C1 RU 2016121004 A RU2016121004 A RU 2016121004A RU 2016121004 A RU2016121004 A RU 2016121004A RU 2618754 C1 RU2618754 C1 RU 2618754C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
waste
chp
ash
sludge
heat treatment
Prior art date
Application number
RU2016121004A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юлия Мансуровна Хантимерова
Original Assignee
Юлия Мансуровна Хантимерова
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Юлия Мансуровна Хантимерова filed Critical Юлия Мансуровна Хантимерова
Priority to RU2016121004A priority Critical patent/RU2618754C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2618754C1 publication Critical patent/RU2618754C1/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/02Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/30Processes for preparing, regenerating, or reactivating
    • B01J20/3028Granulating, agglomerating or aggregating

Landscapes

  • Water Treatment By Sorption (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: prepared sorbing material containing 35-65% slurry demineralizer CHP and 65-35% ash waste CHP. The process for preparing the sorbent comprises prebaked starting watered sludge waste, its subsequent sieving through a screen with a size of removing slurry particles below 0.1 mm, mixing sludge ash waste CHP with an ultrasonic disperser while adding distilled water to the prepared powder mixture. Further, the heat treatment of the mixture is made at 200°C for 30 minutes, the mixture is dehydrated and moulded by pressing.
EFFECT: obtaining a hydrophobic sorbent from waste CHP.
13 cl

Description

Изобретение относится к области охраны окружающей среды, в частности к способу получения сорбирующего материала для очистки водных объектов от разливов масел.The invention relates to the field of environmental protection, in particular to a method for producing sorbent material for cleaning water objects from oil spills.

Одним из решений в области очистки вод является применение сорбционного метода, востребованность которого подтверждается масштабами и многообразием различных видов сорбентов, однако их высокая стоимость (от 200 руб./кг) вызывает необходимость многократного использования после соответствующей регенерации, приводящей к дополнительным экономическим и энергетическим затратам и вторичному загрязнению воды. Один из способов решения указанных проблем - использование в качестве сорбентов экологически безопасных, доступных в больших количествах отходов промышленных предприятий: шлам химводоочистки ТЭЦ и золошлаковые отходы ТЭЦ.One of the solutions in the field of water purification is the use of the sorption method, the demand for which is confirmed by the scale and variety of different types of sorbents, however, their high cost (from 200 rubles / kg) necessitates repeated use after appropriate regeneration, leading to additional economic and energy costs and secondary pollution of water. One of the ways to solve these problems is to use environmentally friendly industrial waste available as large sorbents as sorbents: chemical water treatment sludge from thermal power plants and ash and slag waste from thermal power plants.

Известен способ получения сорбирующего материала [патент RU №2461421 C1, «Сорбирующий материал для сбора нефти и нефтепродуктов и способ его получения»], который заключается в формировании полотна путем скрепления гидрофобных полиэтиленовых или полипропиленовых волокон и гидрофильных полиэфирных или полиамидных волокон и вискозных волокон водной эмульсией латекса с термообработкой при 100-140°C. Однако данный способ получения сорбирующего материала требует дополнительной обработки полотна водной эмульсией латекса, содержащей бутадиенстирольный каучук, полиметилэтилгидридсилоксан и алкилсиликонат, что является ресурсозатратным и не экологичным.A known method of producing sorbent material [patent RU No. 2461421 C1, “Sorbent material for collecting oil and oil products and a method for its production”], which consists in forming a web by bonding hydrophobic polyethylene or polypropylene fibers and hydrophilic polyester or polyamide fibers and viscose fibers with an aqueous emulsion heat treated latex at 100-140 ° C. However, this method of producing sorbent material requires additional processing of the web with an aqueous latex emulsion containing styrene butadiene rubber, polymethylethylhydride siloxane and alkylsiliconate, which is resource-consuming and not environmentally friendly.

Известен сорбирующий материал для удаления загрязнений нефтепродуктами (патент RU №2311228 C1, «Сорбирующий материал»), который состоит из двух слоев, выполненных из волокон полипропилена. Первый слой, укладываемый на пятно нефтепродукта, выполнен из волокон диаметром не более 15 мкм, уложенных перпендикулярно поверхности материала с плотностью от 0,02 г/см3 до 0,07 г/см3. Второй слой выполнен из волокон диаметром не более 20 мкм, уложенных вдоль поверхности материала с плотностью, большей плотности первого слоя, но не превышающей 0,25 г/см3. Недостатком данного изобретения является то, что используемый сорбент позволяет впитывать нефтепродукты только с поверхности водных объектов.Known sorbent material for removing contaminants in petroleum products (patent RU No. 2311228 C1, "Sorbent material"), which consists of two layers made of polypropylene fibers. The first layer, laid on a stain of oil, is made of fibers with a diameter of not more than 15 μm, laid perpendicular to the surface of the material with a density of 0.02 g / cm 3 to 0.07 g / cm 3 . The second layer is made of fibers with a diameter of not more than 20 μm, laid along the surface of the material with a density greater than the density of the first layer, but not exceeding 0.25 g / cm 3 . The disadvantage of this invention is that the sorbent used allows to absorb oil products only from the surface of water bodies.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению является способ очистки воды путем изготовления пористого сорбционного материала на основе природных минералов (шунгит, перлит, трепел, диатомит, опоки) с размером частиц менее 500 мкм и термопластичных гидрофобных полимеров с размером частиц менее 300 мкм [патент RU №2182118 C1, «Способ очистки воды от нефтепродуктов»], в котором природный минерал смешивают с термопластичным полимером в соотношении на 100 вес.ч. минерала 25-130 вес.ч. полимера, полученной смесью заполняют пресс-формы определенной конфигурации (диски, цилиндры, ленты, пластины) и подвергают термообработке при температуре плавления полимера в течение 5-40 мин. Однако данный метод очитки воды требует дополнительных энергозатрат на удаление налипающих на поверхность материала нефтепродуктов. Недостатком данного способа также является необходимость в регенерации сорбирующего материала вакуумированием или центрифугированием.Closest to the claimed technical solution is a method of water purification by manufacturing a porous sorption material based on natural minerals (schungite, perlite, tripoli, diatomite, flask) with a particle size of less than 500 microns and thermoplastic hydrophobic polymers with a particle size of less than 300 microns [RU patent No. 2182118 C1, “A method for purifying water from petroleum products”], in which a natural mineral is mixed with a thermoplastic polymer in a ratio of 100 parts by weight mineral 25-130 parts by weight The polymer obtained by the mixture is filled into molds of a certain configuration (disks, cylinders, tapes, plates) and subjected to heat treatment at the polymer melting temperature for 5-40 minutes. However, this method of water purification requires additional energy to remove oil products that adhere to the surface of the material. The disadvantage of this method is the need for regeneration of the sorbent material by vacuum or centrifugation.

Технической задачей настоящего изобретения является создание экологичного сорбирующего материла на основе шламовых и золошлаковых отходов ТЭЦ, позволяющего производить очистку водных объектов и сточных вод от масел без использования синтетических веществ.The technical task of the present invention is the creation of an environmentally friendly sorbent material based on slurry and ash and slag waste from a thermal power plant, which allows the purification of water bodies and wastewater from oils without using synthetic substances.

Поставленная задача достигается тем, что при способе получения сорбирующего материала для нефтепродуктов, включающем термообработку минерального сырья в течение 30 минут, согласно изобретению в качестве минерального сырья используют шламовые и золошлаковые отходы ТЭЦ, при этом проводят предварительную термическую обработку обводненного шламового отхода химводоочистки ТЭЦ при температуре 180-200°C, последующее просеивание через сито с размером отверстий не более 0,1 мм, смешивание полученного шламового отхода с золошлаковыми отходами ТЭЦ ультразвуковым диспергатором с добавлением дистиллированной воды, после чего осуществляют термическую обработку полученной дисперсии при температуре 200°C с последующим формованием полученной порошкообразной смеси путем прессования. Содержание шламовых отходов ТЭЦ составляет 35-65%. Содержание золошлаковых отходов ТЭЦ составляет 65-35%.This object is achieved in that in the method for producing a sorbent material for petroleum products, including heat treatment of mineral raw materials for 30 minutes, according to the invention, slurry and ash and slag waste of thermal power plants are used as mineral raw materials, while preliminary heat treatment of the flooded slurry waste of chemical treatment of thermal power plants at a temperature of 180 -200 ° C, subsequent screening through a sieve with a hole size of not more than 0.1 mm, mixing the resulting slurry waste with ash and slag waste TE ultrasonic disperser with addition of distilled water, after which heat treatment is carried out resulting dispersion at a temperature of 200 ° C, followed by shaping the resulting powder mixture by compression. The content of sludge waste from CHP is 35-65%. The content of ash and slag waste from the CHPP is 65-35%.

Предлагаемый способ получения сорбирующего материала на основе шламовых и золошлаковых отходов ТЭЦ является экологичным, т.к. не требует применения химических реагентов, а также позволяет получить сорбент, способный удерживать поглощенные вещества более 5 часов с потерей в весе менее 0,01% вследствие десорбции.The proposed method for producing sorbent material based on slurry and ash and slag waste of CHP is environmentally friendly, because does not require the use of chemicals, and also allows you to get a sorbent capable of retaining absorbed substances for more than 5 hours with a weight loss of less than 0.01% due to desorption.

Температурный режим 180-200°C при одностадийной термообработке шламового отхода ТЭЦ химводоочистки обеспечивает получение наибольшего количества шлама размером 0,1 мм.The temperature regime of 180-200 ° C in a single-stage heat treatment of sludge waste from a chemical water treatment thermal power plant provides the greatest amount of sludge with a size of 0.1 mm.

Удельная поверхность частиц шлама размером менее 0,1 мм составляет 4,8 м2/г, золошлаковых отходов ТЭЦ - 0,5 м2/г, что обеспечивает сорбционную емкость по маслу 14,7% относительно веса материала на их основе [Э.Р. Зверева, Т.М. Фарахов // Энергоресурсосберегающие технологии и аппараты ТЭС при работе на мазутах. Под ред. А.Г. Лаптева. - М.: «Теплотехник», 2012. - С. 55].The specific surface area of sludge particles with a size of less than 0.1 mm is 4.8 m 2 / g, ash and slag waste from a thermal power station is 0.5 m 2 / g, which provides an oil sorption capacity of 14.7% relative to the weight of the material based on them [E. R. Zvereva, T.M. Farakhov // Energy and resource saving technologies and TPP devices when working on fuel oil. Ed. A.G. Laptev. - M .: "Heat engineer", 2012. - S. 55].

Использование ультразвукового диспергатора с добавлением дистиллированной воды позволяет достичь равномерного смешения порошков без дополнительных примесей.The use of an ultrasonic dispersant with the addition of distilled water makes it possible to achieve uniform mixing of powders without additional impurities.

Следует отметить, что увеличение прочностных характеристик материала и возможного времени его нахождения в воде без разрушения достигается путем введения в его состав от 35 до 65% шлама ХВО. Увеличение сорбционной емкости (14 и более % относительно веса материала), а также сорбционной скорости (2 и более %/мин относительно веса материала) сорбирующего материала достигается путем введения в его состав 65-35% золошлаковых отходов ТЭЦ.It should be noted that an increase in the strength characteristics of the material and its possible residence time in water without destruction is achieved by introducing from 35 to 65% of CVO sludge into its composition. An increase in the sorption capacity (14% or more relative to the weight of the material), as well as the sorption rate (2% or more% / min relative to the weight of the material) of the sorbent material is achieved by introducing 65-35% of ash and slag waste from the thermal power plant into its composition.

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом. С целью сгущения твердой фазы и удаления воды производилось естественное отстаивание шламовых отходов ТЭЦ. После фильтрации сгущенной части шлама твердая фаза подвергается одностадийной термической сушке при температуре 180-200°C. Порошкообразные шламовые и золошлаковые отходы просеяли через сито с целью извлечения частиц размером менее 0,1 мм из общей массы. Оставшуюся часть сыпучего материала подвергали измельчению для получения частиц такого же размера. Равновесное смешивание веществ производилось с помощью ультразвукового диспергатора. Для этого в приготовленную смесь порошков (35-65% шламовых отходов и 65-35% золошлаковых отходов) добавили дистиллированную воду, погрузив выходной конец диспергатора в колбу с раствором. Обработанный раствор помещали в сушильный шкаф и подвергали одностадийному термолизу при температуре 200°C в течение 30 минут. Формообразование полученного сорбирующего материала производилось путем прессования.The proposed method is as follows. In order to thicken the solid phase and remove water, natural sedimentation of sludge waste from the CHPP was carried out. After filtering the thickened part of the sludge, the solid phase is subjected to one-stage thermal drying at a temperature of 180-200 ° C. Powdered slurry and ash and slag waste were sieved through a sieve in order to extract particles less than 0.1 mm in size from the total mass. The remainder of the bulk material was ground to produce particles of the same size. Equilibrium mixing of substances was carried out using an ultrasonic dispersant. To do this, distilled water was added to the prepared powder mixture (35-65% sludge waste and 65-35% ash and slag waste) by immersing the outlet end of the dispersant in a flask with a solution. The treated solution was placed in an oven and subjected to one-step thermolysis at a temperature of 200 ° C for 30 minutes. The shaping of the obtained sorbent material was carried out by pressing.

Предлагаемый способ получения сорбирующего материала на основе шламовых и золошлаковых отходов ТЭЦ не требует обработки материала химическими веществами, позволяет получить сорбент, способный удерживать поглощенные вещества более 5 часов с потерей в весе менее 0,01% вследствие десорбции.The proposed method for producing sorbent material based on sludge and ash and slag waste from CHP plants does not require chemical treatment of the material, it allows to obtain a sorbent capable of retaining absorbed substances for more than 5 hours with a weight loss of less than 0.01% due to desorption.

Полученный сорбирующий материал на основе шламовых и золошлаковых отходов ТЭЦ, обладающий гидрофобными и олеофильными свойствами, в виде прессованных таблеток помещают на поверхность водного объекта для удаления разливов масел или используют в качестве загрузочного материала в фильтрах. Отработанный сорбент можно использовать в качестве альтернативного вида топлива.The obtained sorbent material based on slurry and ash and slag waste from CHP plants having hydrophobic and oleophilic properties is placed in the form of pressed tablets on the surface of a water body to remove oil spills or is used as loading material in filters. Spent sorbent can be used as an alternative type of fuel.

Claims (3)

1. Способ получения сорбирующего материала для очистки водных объектов, включающий термообработку минерального сырья в течение 30 минут, отличающийся тем, что в качестве минерального сырья используют шламовые и золошлаковые отходы ТЭЦ, при этом проводят предварительную термическую обработку обводненного шламового отхода ТЭЦ химводоочистки при температуре 180-200°C, последующее просеивание через сито с размером отверстий не более 0,1 мм, смешивание полученного шламового отхода с золошлаковыми отходами ТЭЦ ультразвуковым диспергатором с добавлением дистиллированной воды, после чего осуществляют термическую обработку полученной дисперсии при температуре 200°C с последующим формованием полученной порошкообразной смеси путем прессования.1. A method of producing a sorbent material for cleaning water bodies, including heat treatment of mineral raw materials for 30 minutes, characterized in that sludge and ash and slag waste of thermal power plants are used as mineral raw materials, while preliminary heat treatment of the flooded sludge waste of chemical water treatment thermal power station at a temperature of 180- 200 ° C, subsequent sifting through a sieve with a hole size of not more than 0.1 mm, mixing the resulting slurry waste with ash and slag waste from a thermal power plant with an ultrasonic disperser with up to ION distilled water, after which heat treatment is carried out resulting dispersion at a temperature of 200 ° C, followed by shaping the resulting powder mixture by compression. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что содержание шламовых отходов ТЭЦ составляет 35-65%.2. The method according to p. 1, characterized in that the content of sludge waste from CHP is 35-65%. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что содержание золошлаковых отходов ТЭЦ составляет 65-35%.3. The method according to p. 1, characterized in that the content of ash and slag waste from the CHP plant is 65-35%.
RU2016121004A 2016-05-27 2016-05-27 Method of obtaining sorbing material for water objects cleaning RU2618754C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016121004A RU2618754C1 (en) 2016-05-27 2016-05-27 Method of obtaining sorbing material for water objects cleaning

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016121004A RU2618754C1 (en) 2016-05-27 2016-05-27 Method of obtaining sorbing material for water objects cleaning

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2618754C1 true RU2618754C1 (en) 2017-05-11

Family

ID=58715661

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016121004A RU2618754C1 (en) 2016-05-27 2016-05-27 Method of obtaining sorbing material for water objects cleaning

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2618754C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2708604C1 (en) * 2019-07-01 2019-12-09 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") Method of producing sorbent for purification of waste water from oil products

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2090258C1 (en) * 1995-05-06 1997-09-20 Леонид Яковлевич Кизильштейн Method of preparing sorbent for cleaning water to remove petroleum and petroleum derivatives
RU2010129163A (en) * 2010-07-13 2012-01-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный энергетический универс METHOD FOR SEWAGE TREATMENT FROM OIL PRODUCTS
RU2483028C1 (en) * 2011-12-02 2013-05-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный энергетический университет" (ФГБОУ ВПО "КГЭУ") Method of purifying waste water from petroleum products
RU2487751C2 (en) * 2011-06-27 2013-07-20 Анатолий Александрович Стригулин Method of making sorbent for collection of oil and oil products from fluid and solid surfaces

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2090258C1 (en) * 1995-05-06 1997-09-20 Леонид Яковлевич Кизильштейн Method of preparing sorbent for cleaning water to remove petroleum and petroleum derivatives
RU2010129163A (en) * 2010-07-13 2012-01-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный энергетический универс METHOD FOR SEWAGE TREATMENT FROM OIL PRODUCTS
RU2487751C2 (en) * 2011-06-27 2013-07-20 Анатолий Александрович Стригулин Method of making sorbent for collection of oil and oil products from fluid and solid surfaces
RU2483028C1 (en) * 2011-12-02 2013-05-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный энергетический университет" (ФГБОУ ВПО "КГЭУ") Method of purifying waste water from petroleum products

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ГОЛУБЧИКОВ М.А. Очистка сточных вод от нефтепродуктов модифицированными адсорбентами на основе карбонатного шлама, Автореф. на соиск. уч. степ. канд техн. наук, Казань, 2015. БОРОДАЙ Е.М. Ресурсосберегающая технология утилизации шлама водоподготовки на ТЭС. Автореф. на соиск. уч. степ. канд техн. наук, Казань, 2011. НИКОЛАЕВА Л.А. Ресурсосберегающая технология утилизации шлама водоподготовки на ТЭС, монография, глава 5, Казань 2012. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2708604C1 (en) * 2019-07-01 2019-12-09 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") Method of producing sorbent for purification of waste water from oil products

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Ratnamala et al. Removal of remazol brilliant blue dye from dye-contaminated water by adsorption using red mud: equilibrium, kinetic, and thermodynamic studies
CN104941574B (en) A kind of inorganic ions modified zeolite composite and its application
US20130032529A1 (en) Rare earth-containing filter block and method for making and using the same
CA2639513A1 (en) Modified biogenic silica and method for purifying a liquid
Samarghandi et al. Removal of acid black dye by pumice stone as a low cost adsorbent: kinetic, thermodynamic and equilibrium studies.
JPH09502386A (en) Adsorbent production method
RU2182118C1 (en) Process of clearing of water from oil products
RU2618754C1 (en) Method of obtaining sorbing material for water objects cleaning
Siregar et al. Mg/Al-chitosan as a Selective Adsorbent in The Removal of Methylene Blue from Aqueous Solutions
RU159313U1 (en) HYDROCYCLONE
KR101563984B1 (en) Method for manufacturing adsorbent using waste paper sludge
Politaeva et al. Fiber and carbon materials for wastewater purification from petroleum products
CN116888081A (en) Fiber-based material for water treatment
Babakr et al. Adsorptive removal of methyl orange from aqueous solutions with natural Garmak clay as cheap and efficient adsorbent in batch and continuous systems
RU2482074C1 (en) Method of treating waste water from arsenic
JPH0230724B2 (en)
JP3396057B2 (en) Molded adsorbent that is not a paper sheet
JP6918323B1 (en) Granulation adsorbent and its manufacturing method
CN101596379B (en) Preparation method of positive charge filtering material and application thereof
Lee et al. A study of the improvement in dewatering behavior of wastewater sludge through the addition of fly ash
Ahsan et al. Adsorption process efficiency of activated carbon from date pits in removing pollutants from dye wastewater
KR100968087B1 (en) Method for manufacturing thereof and compression process activated carbon filter membrane
WO2012134341A1 (en) Method for producing a granulated sorbent
RU2069077C1 (en) Method of manufacture of filter material
RU2174439C1 (en) Sorption-filtering charge for cleaning water and method for making it

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180528