AT5764U1

AT5764U1 - Verfahren zur thermischen behandlung von wässrigen konzentraten

Info

Publication number: AT5764U1
Application number: AT0015802U
Authority: AT
Inventors: Franz Dipl Ing Neubacher; Peter Dipl Ing Ernst; Hans-Juergen Dr Gulas; Michael Schoeffel
Original assignee: Uv & P Umweltman Verfahrenstec
Priority date: 2002-03-14
Filing date: 2002-03-14
Publication date: 2002-11-25
Also published as: EP1487755A1; AU2003218514A1; WO2003076355A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur thermischen Behandlung von wässrigen Konzentraten, insbesondere von aufkonzentrierten Deponiewässern sowie wässrigen Abfällen aus Abfallbehandlungsanlagen und aus industriellen Produktions- oder Reinigungsprozessen. Erfindungsgemäß werden die wässrigen Konzentrate zur Regelung der Flammentemperatur in die Hochtemperaturfeuerung eines industriellen Produktionsprozesses, beispielsweise bei der Herstellung von Zementklinker, eingebracht. Die anorganischen Reststoffe werden dabei in das Produkt des industriellen Produktionsprozesses chemisch oder physikalisch eingebunden.

Description


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  Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur thermischen Behandlung von wässrigen Konzentraten, insbesondere von aufkonzentrierten Deponiewässern sowie wäss- rigen Abfällen aus Abfallbehandlungsanlagen und aus industriellen Produktions- oder Reinigungsprozessen. 



  In diesem Zusammenhang ist aus der JP 62-49419 A2 ein Drehrohrofen zur Behandlung industrieller Abfälle bekannt geworden, welcher im Wesentlichen aus einer vorderen Brennkammer mit geringerem Durchmesser und einer hinteren Brennkammer mit grösserem Durchmesser besteht, wobei von der Frontseite des Drehrohrofens ausgehende Rohrleitungen in der Wand der vorderen Brennkam- mer vorgesehen sind, welche in einem konischen Übergangsbereich in die Brenn- kammer einmünden. Durch diese Rohrleitungen kann in die Brennkammer Was- ser und Druckluft eingeleitet werden, um den Wirkungsgrad der Verbrennung zu erhöhen und weiters die Wände der Brennkammer zu kühlen, um ein Anlegen des thermisch behandelten Materials an den Brennraumwänden zu vermeiden. 



  Weiters ist eine Düse vorgesehen, mit welcher Wasser zusammen mit Druckluft in die vordere Brennkammer eingedüst werden kann. Mit derartigen Drehrohr- öfen können allerdings nicht alle Probleme bei der Beseitigung von Abfällen behoben werden, insbesondere ergeben sich bei der Behandlung wässriger Kon- zentrate grosse Probleme mit den anfallenden anorganischen Rückständen. 



  So führt beispielsweise der Betrieb von Abfalldeponien und Abfallbehandlungs- anlagen, insbesondere von Mülldeponien, zum Anfall von verunreinigten Sicker- wässern, für deren Behandlung meist Verfahren zur Aufkonzentrierung der Schadstoffe eingesetzt werden, beispielsweise Verfahren oder Verfahrenskombi- nationen wie Umkehrosmose, Membranfiltration oder Eindampfung. Das dabei entstehende wässrige Konzentrat ist durch hohe Schadstoffgehalte, insbesondere durch biologisch schwer abbaubare organische Stoffe gekennzeichnet.

   Bekannte Verfahren zu deren Behandlung sind vor allem chemische (Einsatz von chemi- schen Oxidationsmitteln) oder thermische Oxidation (Verbrennung in Spezial- anlagen mit nachgeschalteter Abgasreinigung), deren Betrieb einen hohen Verbrauch an Energie und Chemikalien erfordert und zu Rückständen führt, die in der Regel als gefährliche Abfälle weiterbehandelt oder in Untertagedeponien end- gelagert werden. 



  Verschiedenartige flüssige Abfälle, insbesondere aus industriellen Produktions- oder Reinigungsprozessen, werden ebenfalls durch derartige Verfahren aufkon- zentriert und erfordern in der Folge eine weitere Behandlung der wässrigen Kon- zentrate. Ein Beispiel dafür ist die Produktion von (potentiell stark gesundheits- 

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 und umweltgefährdenden) Pestiziden, sowie damit verbundener Reinigungs- und   Rückstandsentsorgungsprozesse.   



  Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur thermischen Behandlung wässri- ger Konzentrate derart zu verbessern, dass der Energieeinsatz minimiert und das Problem der Lagerung bzw. Beseitigung der nichtbrennbaren anorganischen Rückstände gelöst wird. 



  Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die wässrigen Kon- zentrate zur Regelung der Flammentemperatur in die Hochtemperaturfeuerung eines industriellen Produktionsprozesses eingebracht werden. Besonders vorteil- haft können die wässrigen Konzentrate bei der Herstellung von Zementklinker oder bei der Herstellung von Brandkalk eingesetzt werden. 



  Durch fortschreitend strengere Umweltschutzanforderungen sind Stickoxidemis- sionen zu einem besonderen Problem, beispielsweise für die Zementklinkerpro- duktion und andere Hochtemperaturfeuerungen geworden. So wird beispiels- weise durch das Ozongesetz   (BGBI   1992/2010) in Österreich eine Verringerung der Stickoxidemission um 70 % bis zum 31. Dezember 2006 bezogen auf die Emission im Jahr 1985 verlangt. Im Falle der Mitverbrennung von Abfällen in Anlagen zur Zementerzeugung ist die Stickoxidemission bereits auf 800 mg/m3 begrenzt, wobei eine weitere Herabsetzung auf 500 mg/m3 bereits vorgesehen ist. 



  Erfindungsgemäss ist nun vorgesehen, dass die Menge der in die Hochtempera- turfeuerung eingebrachten wässrigen Konzentrate in Abhängigkeit der Flam- mentemperatur, der Stickoxidemission oder einer davon abhängigen Grösse gere- gelt wird. Durch die erfindungsgemässe Massnahme kann durch eine gezielte Flammenkühlung die thermisch bedingte Bildung von Stickoxiden herabgesetzt werden. Der durch das Eindüsen der wässrigen Konzentrate erhöhte Brennstoff- verbrauch kann zum Teil durch brennbare Bestandteile in den wässrigen Kon- zentraten verringert oder ausgeglichen werden. 



  Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die nach der thermischen Behandlung anfallenden anorganischen Reststoffe der wässrigen Konzentrate in das Produkt des industriellen Produktionsprozesses chemisch oder physikalisch eingebunden oder immobilisiert werden. Durch den geregelten Einsatz von wäss- rigen Konzentraten in Hochtemperaturfeuerungen industrieller Produktionspro- zesse können diese einer umweltverträglichen Verwertung zugeführt werden, wobei neben der geregelten Kühlung der Hochtemperaturfeuerung auch eine rückstandsfreie Abfallverwertung und eine Verminderung von Luftschadstoff- emissionen gewährleistet ist. 

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  Besonders vorteilhaft können mit organischen Schadstoffen und Stickstoffverbin- dungen belastete Sickerwasserkonzentrate aus Abfalldeponien und Abwässer aus Abfallbehandlungsanlagen (beispielsweise Vergärungs- oder Kompostierungsan- lagen) in der Hauptfeuerung von Zementbrennöfen eingesetzt werden. Dabei werden die organischen Schadstoffe vollständig abgebaut und energetisch genutzt, während die anorganischen Bestandteile der wässrigen Konzentrate, wie Schwermetalle, Schwefel und Alkalien in der Matrix des Zementklinkers nicht- bzw. schwerlöslich eingebunden werden. Der Gehalt an löslichen Bestandteilen, wie beispielsweise Quecksilber muss in den wässrigen Konzentraten entspre- chend der Emissionsgrenzwerte gering gehalten werden. 



  Typische Verbrauchswerte für die geregelte Verwertung von wässrigen Konzen- traten betragen etwa 1 bis 10 m3 bezogen auf eine Produktionsleistung von etwa 1000t Zementklinker.

Claims

ANSPRÜCHE 1. Verfahren zur thermischen Behandlung von wässrigen Konzentraten, insbe- sondere von aufkonzentrierten Deponiewässern sowie wässrigen Abfällen aus Abfallbehandlungsanlagen und aus industriellen Produktions- oder Rei- nigungsprozessen, dadurch gekennzeichnet, dass die wässrigen Kon- zentrate zur Regelung der Flammentemperatur in die Hochtemperaturfeue- rung eines industriellen Produktionsprozesses eingebracht werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die wässrigen Konzentrate bei der Herstellung von Zementklinker oder bei der Herstellung von Brandkalk eingesetzt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Menge der in die Hochtemperaturfeuerung eingebrachten, wässrigen Kon- zentrate in Abhängigkeit der Flammentemperatur, der Stickoxidemission oder einer davon abhängigen Grösse geregelt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die nach der thermischen Behandlung der wässrigen Konzentrate anfallenden anorganischen Reststoffe in das Produkt des industriellen Pro- duktionsprozesses chemisch oder physikalisch eingebunden oder immobili- siert werden.