FI126510B - Menetelmä raskasmetalleja sisältävän tuhkan jalostamiseksi - Google Patents
Menetelmä raskasmetalleja sisältävän tuhkan jalostamiseksi Download PDFInfo
- Publication number
- FI126510B FI126510B FI20100069A FI20100069A FI126510B FI 126510 B FI126510 B FI 126510B FI 20100069 A FI20100069 A FI 20100069A FI 20100069 A FI20100069 A FI 20100069A FI 126510 B FI126510 B FI 126510B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- ash
- heavy metals
- fraction
- fractions
- containing heavy
- Prior art date
Links
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 title claims description 23
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 18
- 238000007670 refining Methods 0.000 title description 3
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 claims description 7
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 claims description 7
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 235000007237 Aegopodium podagraria Nutrition 0.000 claims description 2
- 244000045410 Aegopodium podagraria Species 0.000 claims description 2
- 235000014429 Angelica sylvestris Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 2
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims description 2
- 239000010970 precious metal Substances 0.000 claims description 2
- 238000012958 reprocessing Methods 0.000 claims 2
- 239000010426 asphalt Substances 0.000 claims 1
- 239000002956 ash Substances 0.000 description 19
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 5
- 239000002803 fossil fuel Substances 0.000 description 4
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 3
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 3
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 3
- 235000002918 Fraxinus excelsior Nutrition 0.000 description 2
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 2
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 2
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 2
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 2
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N Selenium Chemical compound [Se] BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 description 1
- 239000013505 freshwater Substances 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 230000001473 noxious effect Effects 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000003415 peat Substances 0.000 description 1
- 239000011669 selenium Substances 0.000 description 1
- 229910052711 selenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004760 silicates Chemical class 0.000 description 1
- 238000004056 waste incineration Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03B—SEPARATING SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS
- B03B9/00—General arrangement of separating plant, e.g. flow sheets
- B03B9/04—General arrangement of separating plant, e.g. flow sheets specially adapted for furnace residues, smeltings, or foundry slags
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B09B3/00—Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B18/00—Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
- C04B18/04—Waste materials; Refuse
- C04B18/06—Combustion residues, e.g. purification products of smoke, fumes or exhaust gases
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Description
MENETELMÄ RASKASMETALLEJA SISÄLTÄVÄN TUHKAN
JALOSTAMISEKSI
Keksintö kohdistuu menetelmään polttolaitoksen raskasmetalleja sisältävän tuhkan jalostamiseksi erilaisiksi tuotteiksi ja raskasmetallien rikastamiseksi ainakin yhteen tällaiseen tuotteeseen.
Ennestään tunnetaan runsaasti polttolaitoksia, jotka käyttävät polttoaineena fossiilisia polttoaineita, kuten hiiltä, koksia, puuta, turvetta tai jätettä. Nämä polttoaineet sisältävät haitallisia raskasmetalleja, kuten elohopea, kadmium ja arseeni. Näistä raskasmetalleista jää suuri osa polttolaitoksella syntyvään tuhkaan. Julkaisussa DE 10 2007 014 906.0 on esitetty menetelmä valmistaa lannoitteen esiastemateriaali jätteen poltossa syntyvästä tuhkasta. Matalassa lämpötilassa kiehuvat metallit, kuten elohopea, kadmium ja sinkki höyrystyvät kaasufaasiin ja ne erotetaan savukaasujen puhdistuksessa. Syntyvä tuhka käytetään lannoitteen esiasteena. Menetelmässä raskasmetalleja ei saada erotetuksi pois tuhkasta sen enempää kuin tavanomaisten fossiilisia polttoainetta käyttävien kattiloiden tuhkastakaan.
Edellä kuvatun julkaisun DE 10 2007 014 906.0 mukaisesti ja yleisestikin polttolaitoksissa, joissa käytetään polttoaineena fossiilisia polttoaineita tai jätteitä, jotka sisältävät ras-kasmetalleita, tunnetaan raskasmetallien osittainen kulkeutuminen poltossa savukaasujen mukana pois kattilasta ja niiden mahdollinen talteenotto kattilan yhteydessä olevan suo-datinlaitteen avulla. Näissä polttolaitoksissa ei voida taata kattilan eri osissa joka hetki riittävän korkeata lämpötilaa, joka varmistaisi raskasmetallien höyrystymisen ja täten siirtymisen varmemmin savukaasuihin. Tämän vuoksi näissä polttolaitoksissa syntyvä arinatuhkakin sisältää vielä liian runsaasti haitallisia raskasmetalleja, kuten elohopeaa, kadmiumia ja arseenia, jolloin tällaista tuhkaa ei voida käyttää lannoitteiden ainesosana. Lannoitteiden ainesosana voidaan sallia joitain raskasmetallejakin ja ehkä tuhkan jossain muussa käytössä haital 1 isiksikin todettuja aineita kuten, sinkki ja seleeni, joiden poistaminen tuhkasta on tässä lannoitekäytössä tarpeetonta.
Kun kattilalaitosten lentotuhka ja arinatuhka nykyisin pääasiassa läjitetään kentille puuttuvan hyödyntämisen vuoksi, on tuhkan jalostaminen nyt noussut esille. Keksinnön mu- kaisella menetelmällä ratkaistaan yllättävästi raskasmetallien tehokas poistaminen tuhkasta ja saavutetaan riittävän alhaiset pitoisuudet Jolloin tuhka on käytettävissä eri tarkoituksiin. Keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista, että menetelmässä tuhka tai tarvittaessa jauhettu tuhka luokitellaan pneumaattista luokitusta käyttäen kahteen tai useampaan fraktioon yhtä tai useampaa toistoluokitusta käyttäen, jolloin rakasmetallien rikastumisella hienoimpaan fraktioon säädetään toistoluokitustarvetta.
Keksinnön etuna on, että puun, jätteiden ja muiden fossiilisten polttoaineiden poltossa syntyvälle tuhkalle saadaan laajamittainen hyväksyttävä käyttö, jossa tuhkan sisältämät hyödylliset mineraalitkin, kuten erilaiset silikaattiyhdisteet ja erilaiset oksidit päätyvät hyödyksi. Haitallisten raskametallien rikastuminen hienoimpaan fraktioon antaa edullisen tavan suorittaa raskasmetallipitoisuuden vähentäminen muusta jäljelläolevasta tuhkamas-sasta.
Seuraavassa keksintöä selitetään lähemmin viittaamalla oheiseen kaavioon Fig. 1, jossa kuvataan menetelmän erästä suoritusmuotoa.
Hyödynnettävä polttolaitoksen raskasmetalleja sisältävä tuhka 1 tarvittaessa jauhetaan menetelmässä ennen sen johtamista pneumaattiseen luokitukseen 2. Pneumaattisella luokituksella 2 tuhka 1 jakautuu tässä esimerkissä kolmeen eri karkeusasteeseen 3-5, joista hienoin fraktio on 3. Raskasmetallit kiinnittyvät polttolaitoksen kattilassa ja sähkösuodat-timessa esiintyviin pienimpiin hiukkasiin, joilla on suuri ominaispinta-ala. Tämän johdosta hienoimpaan fraktioon 3 kertyy luokituksessa 2 suurin osa raskasmetalleista ja vastaavasti muut fraktiot 4 ja 5 köyhtyvät raskasmetalleista. Pneumaattinen luokitus 2 ei riko hiukkasia. Karkeimmille fraktioille 4 ja 5 voidaan luokitus toistaa.
Jos karkein fraktio 5 pitää olla hienompaa esim. betoniteollisuuden käytettäväksi, se voidaan jauhaa esim. vastasuihkujauhimella 6 ja jauhintulos käyttää sellaisenaan tai palauttaa fraktioon 5. Sitä ei kannata johtaa luokitukseen, sillä sen raskasmetallipitoisuus on niin alhainen, että sen hienoin osuus fraktioon 3 johdettuna laimentaa fraktion raskasmetallipitoisuutta. Hienoin osuus voidaan tästä tarvittaessa poistaa esim. vastavesipesutekniikalla ja tämä pesuvesi käyttää haitallisen hienoimman fraktion 3 kostuttamiseen.
Hienoin fraktio 3 jää haitalliseksi fraktioksi ja se pitää kuljettaa pois ja esim. läjittää. Tämä massaosuus tuhkasta 1 on tämän menetelmän mukaisessa ratkaisussa ainoa massa, joka pitää läjittää. Keksinnön mukaista menetelmää käyttäen läjitettävä massa vähenee arviolta 5-10 osaan nykyisestä määrästä.
Karkeammat fraktiot 4 ja 5 ovat alhaisen raskasmetallipitoisuuden vuoksi käyttökelpoisia lannoiteteollisuuteen, täyteaineeksi tienrakennuksen tai lisäaineeksi betoniteollisuuteen.
Claims (6)
1. Menetelmä polttolaitoksen raskasmetalleja sisältävän tuhkan (1) jalostamiseksi erilaisiksi tuotteiksi ja raskasmetallien rikastamiseksi ainakin yhteen tällaiseen tuotteeseen, jolloin menetelmässä tuhka tai tarvittaessa jauhettu tuhka luokitellaan pneumaattista luokitusta käyttäen kahteen tai useampaan fraktioon (3 - 5), tunnettu siitä, että menetelmässä käytetään yhtä tai useampaa toistoluokitusta, jolloin rakasmetallien rikastumisella hie-noimpaan fraktioon (3) säädetään toistoluokitustarvetta ja saadut karkeammat fraktiot (4), (5) käytetään lannoitteiden lisäaineena ja/tai täyteaineena betoni- ja asfalttiteollisuudessa.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että karkean fraktion (4) tai (5) sisältämät ultrahienot fraktiot poistetaan vesipesutekniikkaa käyttäen.
3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vesipesussa käytetyllä vedellä kostutetaan hienofraktio sen kuljetuksen ja/tai varastoinnin helpottamiseksi.
4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että tuhka (1) luokitellaan karkeudeltaan kolmeksi eri tuotteeksi (3 -5).
5.
Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että karkeafraktio (5) jauhetaan esim. vastasuihkujauhimella (6) esim. betonisovelluksiin käytettäväksi. PATENTKRAV
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI20100069A FI126510B (fi) | 2010-02-19 | 2010-02-19 | Menetelmä raskasmetalleja sisältävän tuhkan jalostamiseksi |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI20100069A FI126510B (fi) | 2010-02-19 | 2010-02-19 | Menetelmä raskasmetalleja sisältävän tuhkan jalostamiseksi |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI20100069A0 FI20100069A0 (fi) | 2010-02-19 |
| FI20100069A FI20100069A (fi) | 2011-08-22 |
| FI126510B true FI126510B (fi) | 2017-01-13 |
Family
ID=41727614
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI20100069A FI126510B (fi) | 2010-02-19 | 2010-02-19 | Menetelmä raskasmetalleja sisältävän tuhkan jalostamiseksi |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FI (1) | FI126510B (fi) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014044905A2 (en) | 2012-09-18 | 2014-03-27 | Cursor Oy | A method of processing side flows and waste flows of pulp and paper industry and a fertilizer |
-
2010
- 2010-02-19 FI FI20100069A patent/FI126510B/fi active IP Right Review Request
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014044905A2 (en) | 2012-09-18 | 2014-03-27 | Cursor Oy | A method of processing side flows and waste flows of pulp and paper industry and a fertilizer |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FI20100069A (fi) | 2011-08-22 |
| FI20100069A0 (fi) | 2010-02-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Czech et al. | Heavy metals partitioning in fly ashes between various stages of electrostatic precipitator after combustion of different types of coal | |
| Swanson et al. | Partitioning of selected trace elements in coal combustion products from two coal-burning power plants in the United States | |
| Zhao et al. | Study on emission of hazardous trace elements in a 350 MW coal-fired power plant. Part 2. arsenic, chromium, barium, manganese, lead | |
| Dahl et al. | Comparison of the characteristics of bottom ash and fly ash from a medium-size (32 MW) municipal district heating plant incinerating forest residues and peat in a fluidized-bed boiler | |
| Yudovich et al. | Mercury in coal: a review Part 2. Coal use and environmental problems | |
| Sakulpitakphon et al. | Mercury capture by fly ash: study of the combustion of a high-mercury coal at a utility boiler | |
| Phongphiphat et al. | Ash deposit characterisation in a large-scale municipal waste-to-energy incineration plant | |
| Bhanarkar et al. | Composition and size distribution of particules emissions from a coal-fired power plant in India | |
| Zajusz-Zubek et al. | Coal cleaning versus the reduction of mercury and other trace elements’ emissions from coal combustion processes | |
| Akers et al. | Role of coal cleaning in control of air toxics | |
| Ram et al. | Potentially toxic elements in lignite and its combustion residues from a power plant | |
| Ohenoja et al. | Fly ash classification efficiency of electrostatic precipitators in fluidized bed combustion of peat, wood, and forest residues | |
| US11603332B2 (en) | Methods for coal combustion product (CCP) recovery and related products | |
| FI126510B (fi) | Menetelmä raskasmetalleja sisältävän tuhkan jalostamiseksi | |
| Contreras et al. | Trace metals removal through a catalytic hybrid filter during cofiring of different biomass waste materials | |
| RU2448250C1 (ru) | Способ комплексного освоения месторождения энергетических углей | |
| Wierońska et al. | Analysis of the content of nickel, chromium, lead and zinc in solid products of coal combustion (CCPs) coming from Polish power plants | |
| Asif et al. | A physical coal cleaning approach for clean energy production from low grade Lakhra coal of Pakistan using diester table | |
| Agarwalla et al. | Mercury in coal from south eastern coalfield and mercury partitioning at sub-critical coal-fired power plant | |
| Tolvanen | Mass balance determination for trace elements at coal-, peat-and bark-fired power plants | |
| Ozbayoglu | Removal of hazardous air pollutants based on commercial coal preparation plant data | |
| Shen et al. | TEs enrichment characteristic in different size particulate from coal-fired flue gas: Part 1. Enrichment and leachability | |
| Pöykiö et al. | Total and size fractionated concentrations of metals in combustion ash from forest residues and peat. | |
| Chernyavskyy et al. | PREDICITING CHANGES IN THE SULFER CONTENT DURING STEAM COAL PREPARATION AND THE LEVEL OF SULFER DIOXIDE EMMISSION WHEN ITS COMBUSTION.. | |
| Davidson | Coal cleaning to remove trace elements–a review |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG | Patent granted |
Ref document number: 126510 Country of ref document: FI Kind code of ref document: B |
|
| MD | Opposition filed |
Opponent name: BIOA OY |