AT398070B - Process for disposing of aqueous waste liquids from hardboard manufacture - Google Patents

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Abstract

A process is proposed for disposing of aqueous waste liquids from hardboard manufacture, the waste liquids being thickened prior to their combustion, having the characteristic that at least one magnesium compound and at least one inorganic acid are mixed into the waste liquid, in particular the thickened waste liquid, to be burnt, and the waste liquid is then burnt at temperatures of above 850 degree C, preferably above 950 degree C, in a fluidized bed having a fluidized bed material comprising up to 30% of dolomite having a mean particle size of 1-3 mm.

Description

AT 398 070 BAT 398 070 B

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entsorgung von wässerigen Abfallfiüssigkeiten aus der Hartfaserplattenerzeugung, wobei die Abfallflüssigkeiten vor ihrer Verbrennung eingedickt werden.The invention relates to a method for the disposal of aqueous waste liquids from hardboard production, the waste liquids being thickened before being incinerated.

Abwässer aus der Hartfaserplattenerzeugung fallen mit einem sauren pH-Wert und einem Feststoffgehalt von etwa 4 % an und enthalten vor allem Abbauprodukte von Zellulose und Lignin, sowie Phenol bzw. Phenolate.Wastewater from hardboard production has an acidic pH value and a solids content of about 4% and contains mainly degradation products of cellulose and lignin, as well as phenol or phenolates.

Eine Entsorgung dieser Abwässer ist bis jetzt nicht erfolgt. Zu einer Entsorgung bietet sich vor allem eine Verbrennung an, wie dies auch bereits für Sulfitablauge vorgeschlagen worden ist, da zumindest die Feststoffe brennbar sind.This waste water has not yet been disposed of. For disposal there is above all an incineration, as has already been proposed for sulfite waste liquor, since at least the solids are combustible.

Es ist naheliegend, die Abwässer eingangs auf einen für eine Verbrennung vernünftigen Feststoffgehalt zu konzentrieren, wozu am günstigsten Wasser abgedampft wird, so daß sich die Mutterlauge mit Schadstoffen anreichert.It is obvious to concentrate the wastewater at the beginning on a solid content which is reasonable for combustion, for which reason the water is most advantageously evaporated so that the mother liquor is enriched with pollutants.

Es wurde gefunden, daß im Falle man ein derartiges Konzentrat zusammen mit herkömmlichen Brennstoffen verbrennt, eine Asche mit sehr niedrigen Erweicherungstemperaturen resultiert, so daß keine pulverige Asche anfällt und in den Verbrennungsanlagen Anbackungen auftreten, die nur sehr schwer entfernbar sind und z.B. eine Verbrennung im Wirbelbett ausschließen.It has been found that if such a concentrate is burned together with conventional fuels, an ash with very low softening temperatures results, so that no powdery ash is produced and caking occurs in the combustion plants which is very difficult to remove and e.g. preclude combustion in the fluidized bed.

Nunmehr wurde überraschenderweise gefunden, daß man diese Nachteile vermeiden kann, wenn man den Dickstoff in Gegenwart mindestens einer Magnesiumverbindung und/oder mindestens einer anorganischen Säure verbrennt. Hiezu haben sich einerseits vor allem MgSCU, MgO und MgCC>3 als besonders wirksam herausgestellt sowie Schwefelsäure anderseits.It has now surprisingly been found that these disadvantages can be avoided if the thick matter is burned in the presence of at least one magnesium compound and / or at least one inorganic acid. On the one hand, MgSCU, MgO and MgCC> 3, on the one hand, have proven to be particularly effective, and on the other hand, sulfuric acid.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist vor allem dadurch gekennzeichnet, daß der zu verbrennenden, insbesondere der eingedickten, Abfallflüssigkeit mindestens eine Magnesiumverbindung und mindestens eine anorganische Säure eingemischt werden und die Abfallflüssigkeit anschließend in einem Wirbelbett mit einem Wirbelschichtmaterial , enthaltend bis zu 30 % Dolomit mit einer mittleren Korngröße von 1 - 3 mm bei Temperaturen von über 850 °C, vorzugsweise über 950 *C, verbrannt wird.The process according to the invention is primarily characterized in that at least one magnesium compound and at least one inorganic acid are mixed in with the waste liquid to be burned, in particular the thickened liquid, and the waste liquid is then mixed in a fluidized bed with a fluidized bed material containing up to 30% dolomite with an average particle size 1 - 3 mm at temperatures above 850 ° C, preferably above 950 * C, is burned.

Es erfolgt somit einerseits eine Zudosierung zur Abfallflüssigkeit oder zu deren Konzentrat, dem Dickstoff, sowie andererseits zum Wirbelbett, wobei Dolomit von vornherein einen Anteil des Bettmaterials bildet.On the one hand, there is an addition to the waste liquid or to its concentrate, the thick matter, and on the other hand to the fluidized bed, with dolomite forming part of the bed material from the outset.

Die EP-A 0 171 093 betrifft die Aufarbeitung von sauren Sulfitablaugen durch Verbrennung in einer Wirbelschicht. Zur Vermeidung von Sticking im Reaktor wird die Ablauge mit Erdalkalioxiden, -hydroxiden oder -carbonaten, wobei nur Kalziumverbindungen genannt sind, vorneutralisiert. Dabei kann die Vorneutralisierung so erfolgen, daß zuerst Carbonat und dann Hydroxid (angeschlämmtes Ca(OH)2 zugegeben wird. Anschließend werden die Ablaugen verbrannt, wobei als Bettmaterial insbesondere Kalkstein oder Dolomit, empfohlen wird.EP-A 0 171 093 relates to the processing of acidic sulfite waste liquors by combustion in a fluidized bed. To avoid sticking in the reactor, the waste liquor is preneutralized with alkaline earth oxides, hydroxides or carbonates, only calcium compounds being mentioned. The pre-neutralization can be carried out by first adding carbonate and then hydroxide (slurried Ca (OH) 2. The leaching is then burned, with limestone or dolomite being recommended as bed material.

Die EP-A1 0 171 093 offenbart somit die bekannte Verbrennung von beim Zellulose-Aufschluß anfallenden Sulfitablaugen von Kochlaugen auf Basis von Kalzium-, Magnesium- oder Ammoniumbisulfit, nachdem dieselben eingedickt wurden. Anmeldungsgemäß wird aber keine Ablauge, sondern Abwasser aus der Hartfaserplattenerzeugung aufgearbeitet.EP-A1 0 171 093 thus discloses the known combustion of sulphite leaching from cooking liquors based on calcium, magnesium or ammonium bisulphite which occurs in the cellulose digestion after the latter have been thickened. According to the application, however, no waste liquor is processed, but waste water from hardboard production.

Bis jetzt wurde Abwasser biologisch aufgearbeitet und nur bei hygienisch bedenklichen Abwässern der Weg über die Verbrennung beschritten. Ablaugen hingegen wurden zur Rückgewinnung ihrer wertvollen Chemikalien verbrannt, wobei aus Staub und SO2 die Aufschlußchemikalien rückgewonnen wurden. In manchen Fällen wurden dabei Schmelzkammerkessel verwendet, wobei aus der geschmolzenen Asche die Chemikalien rückgewonnen wurden. Dieser Problemkreis wird aber bei vorliegender Erfindung nicht angesprochen und ist daher auch nicht Vorbild für das anmeldungsgemäße Verfahren.So far, wastewater has been treated biologically and only the way of incineration has been followed for hygienically questionable wastewater. Leaching, on the other hand, was burned to recover their valuable chemicals, whereby the digestion chemicals were recovered from dust and SO2. In some cases, melting chamber boilers were used, and the chemicals were recovered from the molten ash. However, this problem area is not addressed in the present invention and is therefore not a model for the method according to the application.

Der Betrieb von Schlammverbrennungswirbelbetten unter Verwendung von Kalkstein oder Dolomit ist auch aus der US-PS 4 597 771 bekannt.The operation of sludge combustion fluidized beds using limestone or dolomite is also known from US Pat. No. 4,597,771.

Die US-PS 4 597 771 liegt von der Erfindung noch weiter entfernt, da dort Abfälle aller Art in einem fluidisierten Bett in Gegenwert von CO2 ähnlich wie bei einer Müllverbrennung vergast werden und der entstehende koksartige Rückstand einer Verbrennung zugeführt wird.US Pat. No. 4,597,771 is even further away from the invention, since all types of waste are gasified in a fluidized bed in the equivalent of CO2 in a manner similar to that of a waste incinerator and the resulting coke-like residue is fed to incineration.

Besonders günstig wird beim erfindungsgemäßen Verfahren die mindestens eine Magnesiumverbindung dem Ausgangsmaterial oder dem Dickstoff in einem Gewichtsverhältnis Magnesium/Feststoff im Bereich von 0,4:100 bis 40 :100, vorzugsweise von 4:100 bis 12 :100, zugesetzt. Günstig werden die wässerigen Abfallflüssigkeiten auf einen Feststoffgehalt von mindestens 50 % eingedickt; dabei wird aber bevorzugt, nur so weit einzudicken, daß noch eine pumpbare, fließfähige Masse vorliegt.In the process according to the invention, the at least one magnesium compound is particularly advantageously added to the starting material or the thick matter in a magnesium / solid weight ratio in the range from 0.4: 100 to 40: 100, preferably from 4: 100 to 12: 100. The aqueous waste liquids are favorably thickened to a solids content of at least 50%; however, it is preferred to thicken only to such an extent that there is still a pumpable, flowable mass.

Die Brenntemperatur kann über etwa 850 · C und vorzugsweise über etwa 9500 C gewählt werden, ohne daß Störungen durch Anbacken auftreten. Dabei wird bevorzugt als Wirbelschichtmaterial Quarzsand mit einer Dolomitbeimengung eingesetzt. 2The firing temperature can be selected above approximately 850 ° C. and preferably above approximately 9500 ° C. without interference from caking occurring. Quartz sand with a dolomite admixture is preferably used as the fluidized bed material. 2nd

Claims (3)

AT 398 070 B Bevorzugt wird folgende Vorgehensweise: Auf über 50 % Feststoffe, z.B. auf 55 % Feststoffe, eingedickte Abfallflüssigkeit wird mit wasserfreiem oder MgSO* beliebigen Hydratisierungszustands oder MgCC>3 gründlich gemischt und über eine Dosierpumpe in eine Wirbelbettfeuerung eindosiert, die mit herkömmlichen Brennstoffen gefahren wird, insbesondere Abfällen aus der Faserplattenerzeugung wie Rinde, Schleifstaub und Plattenabfälle. Das Wirbelbett besteht aus Quarzsand mit einem bei oder über 30 % liegenden Dolomitanteil einer vergleichbaren Teilchengröße. Feinst pulvrige Dolomitzuschläge reagieren zwar schneller, es besteht jedoch das Problem, daß sie nicht mit dem Sandbett mitzirkulieren, sondern verfrüht in die Asche gehen. Es wird bei Verbrennungstemperaturen über 950’C gefahren: das Mengenverhältnis Dickstoff zu herkömmlichem Brennstoff liegt vorzugsweise im Bereich von 1 bis 2 :16. Als Wirbelschichtverbrennungsanlage wird derzeit eine Anlage gemäß der EP-A 302 849 der Anmelderin, auf deren Offenbarung vollinhaltlich Bezug genommen wird, eingesetzt. In der EP-A 302 849 sind verschiedene Typen von Wirbelschichtverbrennungsverfahren beschrieben. Der dortige Erfindungsgegenstand ist ein Zirkulationssystem, bei dem Bettmaterial in einer langsam fluidisierten Zone absinkt, unter einer Trennwand hindurch in eine schnell fluidisierte bzw. turbulente Zone Übertritt, dort über das Bettniveau der langsamen Zone angehoben wird und nach Umlenkung auf die Bettoberfläche der langsamen Zone herabregnet. In den Teilchenregen wird Brennmaterial und Dickstoff eindosiert: in der langsamen Zone findet Pyrolyse, in der schnellen Zone Verbrennung statt. Ein Wirbelschichtbrenner des obigen Typs wird z.B. mit folgenden Betriebsparametern gefahren: Beschickung: 1,6 - 12 t/h Rinde, darunter 10 % Hartfaserplattenabfälle, 0,3 t/h Faserplattenabwasserklärschlammkonzentrat (50 % Feststoffgehalt), 0,25 - 0,5 t/h Faserplattenschleifstaub, gegebenenfalls bis zu 0,4 t/h Kohlenstaub oder Öl (Stützfeuerung). Primärluft 32000 - 40000 Nm1 2/h; Sekundärluft 5000 - 10000 Nm2/h; Temperatur in der Verbrennungszone 850 - 900 'C; Bettmaterial: 7 - 8 t Quarzsand, zu dem 0,2 t/h Dolomit zudosiert werden; Schlamm make up: 0,12 - 0,15 t MgC03/1,41 Feststoff (2,8 m2 Schlamm). Es ist auch möglich, den Dickstoff bei anderen Brennverfahren zuzudosieren, gegebenenfalls nach Mischen mit dem Brennstoff. Beispiele dafür sind stationäre und im wesentlichen horizontal bewegte Wirbelbetten oder Wanderrostanlagen. Auch Staubfeuerungen, die eine Trocknungsstufe beinhalten, z.B. Braunkohleanlagen, können vorteilhaft Dickstoff mitverfeuern. Es wurde gefunden, daß auch eine Kombination Schwefelsäurezusatz zum Ausgangsmaterial oder Dickstoff/Erdalkalicarbonat oder -oxidzusatz zum Wirbelbett günstige Ergebnisse liefert: bevorzugt wird jedoch die Zugabe einer Magnesiumverbindung zum Ausgangsmaterial oder Dickstoff. Wird z.B. eine Kombination aus MgSO* und MgO zum Dickstoff zugegeben, kann dies nur kurz vor dessen Einbringung in die Brennzone erfolgen, da der Dickstoff nach einiger Zeit erstarrt. Es ist möglich, aber nicht bevorzugt, die Magnesiumverbindung als Zusatz zum Ausgangsmaterial oder Dickstoff teilweise durch eine Kalziumverbindung zu ersetzen; als Zusatz während der Verbrennung wird derzeit Dolomit bevorzugt. Es ist üblicherweise schwierig, den Betriebszustand in den verschiedenen Abschnitten eines Wirbelbettes nach der EP-A 302 849 festzustellen, da die Gaslift- und Verbrennungszone eine große Höhenerstrek-kung aufweist. Eine einfache Möglichkeit dazu ist das zeitweise Einschieben eines durchgehenden Sondenrohres mit darin verschiebbarem Temperaturfühler. Dabei liefern auch die nach Ziehen des Sondenrohres an dessen Oberfläche anhaftenden Feststoffe eindeutige Hinweise über die örtlichen Verhältnisse. Patentansprüche 1. Verfahren zum Entsorgen von wässrigen Abfallflüssigkeiten aus der Hartfaserplattenerzeugung, wobei die Abfaliflüssigkeiten vor ihrer Verbrennung eingedickt werden, dadurch gekennzeichnet, daß der zu verbrennenden, insbesondere der eingedickten, Abfallflüssigkeit mindestens eine Magnesiumverbindung und mindestens eine anorganische Säure eingemischt werden und die Abfallflüssigkeit anschließend in einem Wirbelbett mit einem Wirbelschichtmaterial enthaltend bis zu 30 % Dolomit mit einer mittleren Korngröße von 1-3 mm bei Temperaturen von über 850 "C, vorzugsweise über 950 'C, verbrannt wird. 3 1 Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnesiumverbindung dem Aus 2 gangsmaterial oder dem Dickstoff in einem Gewichtsverhältnis Magnesium/Feststoff im Bereich von 0,4 : 100 bis 40 :100, vorzugsweise von 4 :100 bis 12:100, zugesetzt wird. AT 398 070 BAT 398 070 B The following procedure is preferred: On over 50% solids, e.g. to 55% solids, thickened waste liquid is mixed thoroughly with anhydrous or MgSO * any state of hydration or MgCC > 3 and metered via a metering pump into a fluidized bed combustion which is operated with conventional fuels, in particular waste from fiberboard production such as bark, grinding dust and board waste. The fluidized bed consists of quartz sand with a dolomite proportion of a comparable particle size, which is at or above 30%. Fine powdery dolomite aggregates react faster, but there is the problem that they do not circulate with the sand bed, but go to the ash prematurely. It is operated at combustion temperatures above 950'C: the quantity ratio of thick matter to conventional fuel is preferably in the range of 1 to 2:16. A plant according to the applicant's EP-A 302 849, the disclosure of which is incorporated by reference, is currently used as the fluidized bed combustion plant. Various types of fluidized bed combustion processes are described in EP-A 302 849. The subject of the invention there is a circulation system in which bed material sinks in a slowly fluidized zone, passes under a partition into a rapidly fluidized or turbulent zone, is raised there above the bed level of the slow zone and rains down after deflection onto the bed surface of the slow zone . Fuel and thick matter are dosed in the particle rain: pyrolysis takes place in the slow zone and combustion takes place in the fast zone. A fluidized bed burner of the above type is e.g. operated with the following operating parameters: Loading: 1.6 - 12 t / h bark, including 10% hardboard waste, 0.3 t / h fiber board sewage sludge concentrate (50% solids content), 0.25 - 0.5 t / h fiber board dust, if necessary up to 0.4 t / h coal dust or oil (auxiliary firing). Primary air 32000 - 40000 Nm1 2 / h; Secondary air 5000 - 10000 Nm2 / h; Temperature in the combustion zone 850 - 900 'C; Bed material: 7 - 8 t quartz sand, to which 0.2 t / h dolomite are added; Sludge make-up: 0.12-0.15 t MgC03 / 1.41 solid (2.8 m2 sludge). It is also possible to meter in the thick matter in other combustion processes, if necessary after mixing with the fuel. Examples of this are stationary and essentially horizontally moving fluidized beds or traveling grate systems. Dust furnaces that include a drying stage, e.g. Lignite plants can advantageously burn thick matter. It has been found that a combination of sulfuric acid addition to the starting material or thick matter / alkaline earth carbonate or oxide addition to the fluidized bed also gives favorable results: however, the addition of a magnesium compound to the starting material or thick matter is preferred. E.g. a combination of MgSO * and MgO added to the thick matter, this can only be done shortly before its introduction into the firing zone, because the thick matter solidifies after some time. It is possible, but not preferred, to partially replace the magnesium compound as an additive to the starting material or thick matter with a calcium compound; dolomite is currently preferred as an additive during combustion. It is usually difficult to determine the operating state in the different sections of a fluidized bed according to EP-A 302 849, since the gas lift and combustion zone has a large height extension. An easy way to do this is to temporarily insert a continuous probe tube with a temperature sensor that can be moved therein. The solids adhering to the surface after pulling the probe tube also provide clear information about the local conditions. 1. A method for disposing of aqueous waste liquids from hardboard production, the waste liquids being thickened before they are burned, characterized in that the waste liquid to be burned, in particular the thickened waste liquid, is mixed in at least one magnesium compound and at least one inorganic acid and the waste liquid is subsequently added a fluidized bed with a fluidized bed material containing up to 30% dolomite with an average grain size of 1-3 mm is burned at temperatures above 850 ° C., preferably above 950 ° C. 3 1 Method according to claim 1, characterized in that the magnesium compound from the starting material or the thick matter in a magnesium / solid weight ratio in the range from 0.4: 100 to 40: 100, preferably from 4: 100 to 12: 100, added becomes. AT 398 070 B 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die wässrigen Abfailflüssigkeiten auf einen Feststoffgehalt von mindestens 50 % eingedickt werden.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the aqueous waste liquids are thickened to a solids content of at least 50%. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Wirbelschichtmaterial eine Mischung 5 aus Quarzsand und Dolomit verwendet wird. 70 15 20 25 30 35 40 ,45 50 4 554. The method according to claim 1, characterized in that a mixture 5 of quartz sand and dolomite is used as the fluidized bed material. 70 15 20 25 30 35 40, 45 50 4 55
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EP0171093A1 (en) * 1984-07-28 1986-02-12 Metallgesellschaft Ag Process for working up waste acid sulphite liquors
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