HU213189B

HU213189B - Method and apparatous for recycling of wastes

Info

Publication number: HU213189B
Application number: HU9301440A
Authority: HU
Inventors: Guenter H Kiss
Original assignee: Thermoselect Ag
Priority date: 1993-05-18
Filing date: 1993-05-18
Publication date: 1997-03-28
Also published as: HU9301440D0; HUT66428A

Abstract

A találmány tárgya eljárás és berendezés mindenféle fajtájú hulladék ártalmatlanítására és újra használhatóvá tételére. Az eljárás során válogatatlan, kezeletlen, bármilyen szilárd és/vagy folyékony káros anyagot tartalmazó ipari, háztartási és/vagy különleges hulladékot, valamint ipari termék roncsot lépcsőzetes hőmérsékletű hőbehatásnak teszünk ki és termikus bontásnak, illetve anyagátalakításnak vetünk alá, és a képződő szilárd maradékot maximális energetikai haszonnal nagy hőmérsékletű olvadékká alakítjuk oly módon, hogy az ártalmatlanítandó anyagot a benne lévő folyékony alkotórészekkel együtt, keverék- és szerkezeti összetételét változatlanul hagyva adagonként kompakt pakettekké tömörítjük, a lépcsőzetes hőkezelést a növekvő hőmérsékletek irányában haladva közbeeső lehűtés nélkül és legalább egy alacsony hőmérsékletű lépcsővel hajtjuk végre, az anyagot közben nyomás alatt tartva aíaktartó és erőálló érintkezésben tartjuk a reakcióedény falával, és eközben a reakció-rendszerből nem veszünk el anyagot, és a kapott reakciótermékeket adott esetben az anyagfeldolgozás, anyagátalakítás és anyag-utókezelés teljes befejezése után gyors lehűtésnek vetjük alá. A találmány szerinti berendezésben legalább egy, az oxigénátmenet kizárásával végzett hőkezelésre A leírás terjedelme: 18 oldal (ezen belül 4 lap ábra) 1. ábra HU 213 189 BThe present invention relates to a method and apparatus for the disposal and reuse of all kinds of waste. In the process, an untreated, untreated industrial, household and / or special waste containing any solid and / or liquid pollutant, as well as industrial product wreck, is subjected to a step-by-step thermal effect and subjected to thermal breakdown or material transformation and the resulting solid residue to maximum energy transformed into high-temperature melt by compacting the material to be disposed of together with the liquid components contained therein, leaving the composition and composition of the mixture in a compact package in portions, stepwise heat treatment in the direction of increasing temperatures without intermediate cooling and at least one low-temperature step holding the material under pressure while maintaining a strong and strong contact with the wall of the reaction vessel while not losing the reaction system and the resulting reaction products are subjected to rapid cooling, if necessary, after complete completion of material processing, material transformation and post-treatment. In the apparatus according to the invention, at least one heat treatment with exclusion of the oxygen transition The scope of the description is: 18 pages (including Figure 4) Figure 1 EN 213 189 B

Description

(57) KIVONAT(57) EXTRAS

A találmány tárgya eljárás és berendezés mindenféle fajtájú hulladék ártalmatlanítására és újra használhatóvá tételére.The present invention relates to a method and apparatus for the disposal and reuse of all types of waste.

Az eljárás során válogatatlan, kezeletlen, bármilyen szilárd és/vagy folyékony káros anyagot tartalmazó ipari, háztartási és/vagy különleges hulladékot, valamint ipari termék roncsot lépcsőzetes hőmérsékletű hőbehatásnak teszünk ki és termikus bontásnak, illetve anyagátalakításnak vetünk alá, és a képződő szilárd maradékot maximális energetikai haszonnal nagy hőmérsékletű olvadékká alakítjuk oly módon, hogy az ártalmatlanítandó anyagot a benne lévő folyékony alkotórészekkel együtt, keverék- és szerkezeti összetételét változatlanul hagyva adagonként kompakt pakettekké tömörítjük, a lépcsőzetes hőkezelést a növekvő hőmérsékletek irányában haladva közbeeső lehűtés nélkül és legalább egy alacsony hőmérsékletű lépcsővel hajtjuk végre, az anyagot közben nyomás alatt tartva aiaktartó és erőálló érintkezésben tartjuk a reakcióedény falával, és eközben a reakció-rendszerből nem veszünk el anyagot, és a kapott reakciótermékeket adott esetben az anyagfeldolgozás, anyagátalakítás és anyag-utókezelés teljes befejezése után gyors lehűtésnek vetjük alá.In the process, industrial, domestic and / or special waste and any industrial waste product containing untreated, untreated, solid and / or liquid pollutants and industrial product debris are subjected to a stepwise heat treatment and thermal decomposition and transformation of the solid residue resulting in maximum energy recovery. advantageously converting the material to be disposed of, together with the liquid components contained therein, into a uniform batch, leaving the mixture and structure of the material to be disposed of in portions, stepwise heat treatment in the direction of increasing temperatures and at least one step without cooling while keeping the material under pressure while maintaining a strong and strong contact with the wall of the reaction vessel without losing the reaction system The reaction product is subjected to rapid cooling after completion of the material processing, material conversion and material post-treatment.

A találmány szerinti berendezésben legalább egy, az oxigénátmenet kizárásával végzett hőkezelésre A leírás terjedelme: 18 oldal (ezen belül 4 lap ábra)Description of the Invention: 18 pages (including 4 sheets of figure)

1. ábraFigure 1

HU 213 189 BHU 213 189 B

HU 213 189 Β szolgáló tolókemence (6) és legalább egy, oxigénbevezetéssel 1000 °C-nál nagyobb hőmérsékleten végzett hőkezelésre szolgáló nagy hőmérsékletű reaktor (10) zsilipmentesen szilárdan össze van kapcsolva, és a reaktorok (6) és (10) az ártalmatlanítandó anyag beviteli egységével együtt egy irányban kialakított (on-line) útszakaszon úgy vannak elrendezve, hogy a teljes berendezés hőtágulásának fix pontját a nagy hőmérsékletű reaktor (10) határozza meg.The sliding furnace (6) and at least one high temperature reactor (10) for oxygen treatment at a temperature greater than 1000 ° C are sealed in a sluice-gate manner and the reactors (6) and (10) feed the material to be disposed of. with its unit, are arranged in a one-way (on-line) road section such that the fixed point of thermal expansion of the entire unit is determined by the high temperature reactor (10).

A találmány tárgya eljárás mindenféle fajtájú hulladék ártalmatlanítására és újra használhatóvá tételére, mely eljárás során válogatatlan, kezeletlen, bármilyen szilárd és/vagy folyékony káros anyagot tartalmazó ipari, háztartási és/vagy különleges hulladékot, valamint ipari termék roncsot lépcsőzetes hőmérsékletű hőbehatásnak teszünk ki és termikus bontásnak, illetve anyagátalakításnak vetünk alá, és a képződő szilárd maradékot maximális energetikai haszonnal nagy hőmérsékletű olvadékká alakítjuk.The present invention relates to a process for the disposal and re-use of all types of waste by subjecting industrial, domestic and / or special waste containing industrial, domestic and / or special waste containing any solid and / or liquid pollutants to incremental heat treatment and thermal decomposition. and material transformation, and the resulting solid residue is converted to a high temperature melt with maximum energy benefit.

A találmány tárgyát képezi továbbá az eljárás megvalósítására szolgáló berendezés.The invention also relates to an apparatus for carrying out the process.

A hulladék-ártalmatlanítás ismert eljárásai nem adnak kielégítő megoldást a növekvő szemétproblémára, amely a környezetrombolás jelentős tényezője.Known methods of waste disposal do not provide a satisfactory solution to the growing garbage problem, which is a significant factor in environmental degradation.

A szerkezeti anyagokat tartalmazó ipari termékroncsokról, mint például a gépjárművek és háztartási berendezések roncsairól, de az olajokról, elektromos tápelemekről, lakkokról, festékekről, toxikus iszapokról, gyógyszerekről és kórházi hulladékokról külön azokra vonatkozó szigorú törvényes ártalmatlanítási előírások rendelkeznek. A háztartási szemét azonban, amely egy heterogén szabályozatlan keverék, és amelyben előfordulhat a különleges hulladékfrakciók és a szerves alkotórészek csaknem minden fajtája, ártalmatlanítás szempontjából még egyáltalán nincs besorolva környezetszennyező hatásához mérten.Industrial product wrecks containing structural materials, such as motor vehicle and household equipment, but oils, electrical batteries, varnishes, paints, toxic sludges, pharmaceuticals and hospital waste are subject to strict statutory disposal regulations. However, household rubbish, which is a heterogeneous unregulated mixture and in which almost all types of special waste fractions and organic constituents may occur, is not yet classified for disposal in terms of its environmental impact.

A háztartási hulladékot nem kielégítően tárolják a depóniákban. Romlási gázok és szén-dioxid távoznak belőle a légkörbe minden szabályozás nélkül, az ártalmas anyagokat tartalmazó folyadékok és a deponált hulladékok eluátumai megfertőzik a talajvizet.Household waste is not properly stored in landfills. Deteriorating gases and carbon dioxide are released into the atmosphere without any control, and the eluates of harmful liquids and deposited waste contaminate the groundwater.

A kezelendő szeméttömeg csökkentésére javasolták a háztartási hulladék szerves alkotórészeinek és a szennyvízderítő-iszapnak a komposztálását. Figyelmen kívül hagyták azonban, hogy ezek a szerves anyagok heterogének és számos lebonthatatlan toxikus alkotórészt, így különféle kémiai vegyületeket, gyógyszer- és nehézfém-maradványokat tartalmaznak, melyek a komposztban megmaradnak, és a növényeken és állatokon keresztül visszajutnak a biológiai körfolyamatba.Composting of the organic components of household waste and sewage sludge has been recommended to reduce the amount of waste to be treated. However, it has been overlooked that these organic materials are heterogeneous and contain a number of indestructible toxic ingredients, such as various chemical compounds, drug and heavy metal residues, which remain in the compost and return to the biological cycle through plants and animals.

Az úgynevezett értékes anyagok reciklálásával is megkísérlik a hulladékmennyiség csökkentését. Nem veszik azonban figyelembe, hogy ezeknek a hulladékoknak a szelektív gyűjtése és feldolgozása nagy ráfordítást igényel, valamint azt, hogy az ismételt reciklálással növekednek a költségek és növekszik a környezet terhelése is, ugyanakkor az így kapott termékek értékesíthetősége csökken.They also try to reduce waste by recycling so-called valuable materials. However, they do not take into account the high costs involved in the selective collection and treatment of these wastes and the increased costs and environmental impact of recycling, while reducing the marketability of the resulting products.

Az ismert szemétégető berendezésekben az ártalmatlanítandó anyagok széles, mintegy 1000 °C-ig a terjedő hőmérséklet-zónán haladnak át. Az ilyen hőmérsékleten azonban nem olvadnak meg az ásványi és fémes maradék anyagok. A megmaradó szilárd anyagokban rejlő energiát nem vagy csak hiányosan hasznosítják. Annak következtében, hogy a szemét csak rövid időt tölt nagy hőmérsékleten, és hogy nagy mennyiségű nitrogéndús égési levegőt adnak előre a nem tömörített elégetni való hulladékhoz, ami nagy porfejlődéssel jár, megnő a klórozott szénhidrogének képződésének veszélye. Ezért arra a megoldásra jutottak, hogy a szemétégető berendezések égési gázait nagy hőmérsékletű utóégetésnek vetik alá. Az ehhez szükséges berendezések nagy beruházási költségeinek kompenzálására és abrazív és korrozív forró gázokat a bennük lévő nagy mennyiségű porral együtt hőcserélőkön vezetik át. A hőcserélőben a viszonylag hosszú tartózkodási idő alatt ismét csak klórozott szénhidrogé25 nek képződnek, éspedig De-Novo szintézissel, melyek azután a gázokkal kivezetett porhoz kötődve végül nagy toxicitású szűrleteket képeznek. Az ezek eltávolításával kapcsolatos közvetett károk és költségek nem becsülhetők.In known waste incineration plants, the materials to be disposed of are broad, up to about 1000 ° C, across the expansive temperature zone. However, mineral and metallic residues do not melt at this temperature. The energy contained in the remaining solids is not, or only partially, utilized. Due to the fact that the waste is only spent for a short time at high temperatures and that large amounts of nitrogen-rich combustion air is supplied to non-compacted incinerator waste, which results in high dust formation, the risk of chlorinated hydrocarbons is increased. Therefore, it has been found that the combustion gases of the waste incinerators are subjected to high-temperature post-incineration. To compensate for the high investment costs of the equipment needed for this, the abrasive and corrosive hot gases, together with the large amount of dust contained in them, are passed through heat exchangers. During the relatively long residence time, only a chlorinated hydrocarbon is formed in the heat exchanger, namely by De-Novo synthesis, which then binds to the gas-evacuated powder to form highly toxic filtrates. Indirect damages and costs associated with their removal cannot be estimated.

Az ismert eljárásokban az égetés után a nagy technikai ráfordítás ellenére visszamarad az ártalmatlanítandó szemét mintegy 40%-át kitevő mennyiségű hamu, salak és nagy toxicitású szűrlet, melynek veszélyessége a radioaktív hulladékokéval vetekszik, és amelyet nagy költséggel ártalmatlanítani kell. A deponálandó anyagmennyiség csökkentésének ismert módja, hogy a maradék anyag fémes alkotórészeit elválasztják és elkülönítve újra értékesítik. A megmaradó hamut és salakot nagy hőmérsékleten megolvasztják, ami nagy energiaráfordítást igényel. Minthogy heterogén kiindulási anyagokat olvasztanak meg, a salak inhomogén, és van még benne jelentős mennyiségű szerves maradékanyag-részecske is, melyet a folyékony olvadék körülvesz és így nem oxidálódik.In the known processes, after incineration, despite the high technical effort, there remains about 40% of the ash, slag and high-toxicity filtrate in the waste to be disposed of, which is comparable to radioactive waste and must be disposed of at high cost. A known way to reduce the amount of material to be deposited is to separate the metallic components of the residual material and resell it separately. The remaining ash and slag is melted at high temperatures, which requires a great deal of energy. Because of the melting of heterogeneous starting materials, the slag is inhomogeneous and also contains significant amounts of organic residual particles that are surrounded by the liquid melt and thus not oxidized.

Az olvadék vízfürdőben való hirtelen lehűtésekor heterogén olvadék-granulátum képződik, amely a termikus töréspontokon szabályozatlanul szétforgácsolódik, aminek következtében a bezárt káros anyagok ismét kioldhatókká válnak. Nagy energiaráfordítás, 1 tonna olvadékra számítva mintegy 200 liter tüzelőolaj válik haszontalanná, mert az így kapott olvadék-granulátumot csak útépítési töltőanyagként vagy más hasonló célra lehet használni.Sudden cooling of the melt in a water bath results in the formation of a heterogeneous melt granulate that is uncontrolled at the thermal breakpoints, whereupon the entrapped materials can be dissolved again. High energy expenditure, about 200 liters of fuel oil per tonne of melt, renders the resulting melt granulate useless only as a road filler or similar.

Az ismert pirolízises eljárásokat a hagyományos reaktorokban a szemétégetéshez hasonlóan széles hőmér55 sékleti spektrumban hajtják végre. Az elgázosítási zónában nagy hőmérsékletet tartanak. A képződő forró gázokat a még nem pirolizált ártalmatlanítandó anyag előmelegítésére használják, amikor is azok lehűlnek és áthaladnak a klórozott szénhidrogének képződése szempontjá60 ból veszélyes hőmérsékleti zónán.Known pyrolysis processes are carried out in conventional reactors in a wide range of temperatures, similarly to waste incineration. High temperatures are maintained in the gasification zone. The resulting hot gases are used to preheat the material which has not yet been pyrolysed to be disposed of, which cools and passes through a dangerous temperature zone for the formation of chlorinated hydrocarbons.

HU 213 189 ΒHU 213 189 Β

Az összes ismert pirolitikus eljárás, amellyel válogatatlan, nem kötött és vízmentesített hulladékanyagokat dolgoznak fel, nem kielégítően gázáteresztő töltetágy képződésével jár, és csekély mennyiségű gáz kinyerése mellett túl nagy energiaráfordítást és a reaktorban túl hosszú tartózkodási időt igényel. A termikus áramlás és a belső gáznyomás folytán erős porképződés van, ami nagy szűrőkapacitást igényel. Ha vízgázt termelnek, akkor az elgázosítási zónába külön előállított forró gőzt, tehát idegen gőzt kell bevinni. A megmaradó szilárd anyagok rendszerint nem olvadnak meg, külön kell foglalkozni azok ártalmatlanításával, és így éppen olyanok, mint a hagyományos szemétégető berendezésekben megmaradó szilárd anyagok.All known pyrolytic processes for the processing of unsorted, unbound and dewatered wastes result in insufficient gas-permeable filling bed formation and require too much energy and too long residence time in the reactor with a small amount of gas. Due to the thermal flow and the internal gas pressure, there is strong dust formation which requires a high filtration capacity. If water gas is produced, then hot steam, ie foreign steam, is produced separately in the gasification zone. The residual solids usually do not melt and need to be disposed of separately and are just like the solids remaining in conventional waste incinerators.

Ökológiai szempontból aggálytalanul felhasználható tiszta gáz előállítására a pirolízisgázokat tisztítás előtt általában krakkolják. Amellett ismeretes, hogy a forró gázok hőenergiáját egy hőcserélő beiktatásával hasznosítják. Ekkor, a gázoknak a hőcserélőben való tartózkodása közben klórozott szénhidrogének képződnek, melyek a kinyert gáz termikus hasznosítása közben szabaddá válnak.Pyrolysis gases are generally cracked prior to purification to produce clean gas that can be used in an ecologically safe manner. It is known that the heat energy of hot gases is utilized by installing a heat exchanger. Then, while the gases are in the heat exchanger, chlorinated hydrocarbons are formed which are released during the thermal recovery of the recovered gas.

Ha a pirolízishez aknakemencét használnak, annak egyebek között az a hátránya, hogy az anyag beragad, híd (boltozat) képződik a pirolizálandó hulladékanyagokból. Az ilyen reaktorokat tehát mechanikai segédeszközökkel, mint piszkálórudakkal, vibrátorokkal vagy más hasonló segédeszközzel kell felszerelni, melyekkel az említett problémát eddig nem sikerült kielégítően megoldani.When using a shaft furnace for pyrolysis, one of the disadvantages is that the material is stuck and a bridge (vault) is formed from the waste material to be pyrolysed. Thus, such reactors must be equipped with mechanical aids, such as picking rods, vibrators or other similar aids, which have so far not satisfactorily solved this problem.

A forgókemencés és a fluidizációs elgázosítókban az éles hulladékdarabok még a kemence falát is lekoptatják, aminek következtében hosszú leállási időkkel és extrém nagy porképződéssel kell számolni, és szükség van műszakilag igényes gáztömör zsilipekre. A berendezések karbantartására jelentős munkát és ennek megfelelően nagy költséget kell fordítani.In rotary kilns and fluidisation gasifiers, sharp pieces of waste even scrub the wall of the furnace, which results in long shutdown times and extremely high dust formation and the need for technically demanding gas-tight sluices. Significant work and, consequently, high costs are required to maintain the equipment.

Ismeretes, hogy az említett szemétégetési eljárások és pirolitikus eljárások hátrányainak elkerülésére a hulladékokat és a mérgező anyagokat nagy hőmérsékletű ásványi anyag- vagy fémolvadék fürdővel bontják el, vagy a hulladékokat ilyen fürdőbe viszik be, hogy a hulladékanyagokat ily módon nagy hőmérsékleten pirolitikusan gyorsan elbontsák. Az ilyen eljárás mindenekelőtt azért hátrányos, mert folyékony és/vagy nedves hulladékok ily módon való értékesítése szóba sem jöhet a robbanásszerű gázfejlődés veszélye miatt, valamint azért, mert a létrejövő nagy nyomás miatt a képződő gázok nem töltenek az olvadékban elég időt ahhoz, hogy a káros szerves anyagok biztonsággal elbomoljanak. Még szántott, nem gáztalanított szerves hulladékok feldolgozása esetén is olyan nagy az elbomló szerves anyagokból képződő gáz nyomása, hogy nincs meg a kielégítően hosszú tartózkodási idő. A megolvasztás termékeit rövid idő múlva nem oxidálható, az olvadékkal körülvett szénszemcsék telítik, így további hulladékanyagok bevitelének nincs értelme.To avoid the disadvantages of said waste incineration processes and pyrolytic processes, it is known that waste and toxic materials are decomposed in a high temperature mineral or metal melt bath or the waste is immersed in such a bath to rapidly decompose the waste material at high temperature. Such a process is, first and foremost, disadvantageous because the sale of liquid and / or wet waste in such a way is out of the question due to the risk of explosive gas evolution and the fact that the resulting gases do not sufficiently melt in the melt. organic materials are decomposed safely. Even when treated with non-degassed organic waste, the pressure of the decomposing organic material is so high that it does not have a sufficiently long residence time. The products of the melt are, after a short period of time, not saturated with oxidizable carbon particles surrounded by the melt, so there is no point in adding further wastes.

A hulladékok ártalmatlanításának egy további ismert termikus eljárása során az ásványi és a fémes alkotórészeket azonnal elválasztják a szerves anyagoktól, és a szerves anyagokat megszántják és elporítják. A kapott port nagy hőmérsékletű olvadékfürdőbe vagy megfelelő hőmérsékletű égetőzónába viszik, és oxigén vagy oxigénnel dúsított levegő befúvatásával azonnal elbontják, elbontva ily módon a káros anyagokat.In another known thermal process for waste disposal, the mineral and metallic components are immediately separated from the organic material and the organic material is dried and pulverized. The resulting powder is transferred to a high-temperature melt bath or to a suitable temperature incinerator and is immediately decomposed by blowing oxygen or oxygen-enriched air, thereby destroying the harmful substances.

Ez az eljárás ökológiai szempontból ugyan kielégítő eredményt ad, más szempontból azonban igen hátrányos. így például nem alkalmas folyékony hulladékok és szerkezetekben lévő hulladékok ártalmatlanítására. A megvalósításával járó költségek pedig nem viselhetők el.While this process yields satisfactory results from an ecological point of view, it is, in other respects, very disadvantageous. For example, it is not suitable for the disposal of liquid wastes and wastes in structures. However, the costs of its implementation are not eligible.

Az előbbiekben ismertetett égetési és pirolitikus eljárások közös hátránya, hogy az égetés, illetve a pirolitikus bontás során elpárologtatott folyadékokat vagy szilárd anyagokat az égési vagy pirolízisgázokkal összekeverik és elvezetik, mielőtt azokat az összes káros anyag elbomlásához szükséges hőmérsékletet és reaktorban tartózkodási időt elérnék. Az elpárolgott vizet nem teszik hasznosíthatóvá vízgázképzésre. Ezért általában a szemétégető berendezésekhez utóégető kamrákat, a pirolizáló berendezésekhez krakkoló egységeket kapcsolnak.A common disadvantage of the above-described combustion and pyrolytic processes is that liquids or solids evaporated during combustion or pyrolytic decomposition are mixed and discharged with combustion or pyrolysis gases before reaching the temperature and residence time required for the decomposition of all harmful substances. The evaporated water is not made usable for the production of water gas. Therefore, post-combustion chambers are usually attached to waste incinerators, and cracking units to pyrolysis plants.

A találmány célja, hogy a bevezetésben meghatározott eljárást biztosítson hulladékanyagok tetszőleges keverékét tartalmazó kiindulási anyagok önmagában zárt folyamatban való feldolgozására az előbbiekben említett hátrányok kiküszöbölésével, a környezetkárosítás kizárásával, egyúttal nagy értékű, sokféle módon hasznosítható ipari félkész és késztermékek széles skálájának a visszamaradó anyagokból való előállítására az ahhoz szükséges technikai ráfordítás és technológiai költségek minimalizálása mellett.SUMMARY OF THE INVENTION The object of the present invention is to provide a process as defined in the introduction for the processing of starting materials containing any mixture of waste materials in a closed process, eliminating the aforementioned disadvantages, eliminating environmental damage and recovering a wide range of valuable industrial semi-finished and finished materials. while minimizing technical and technological costs.

A találmány további célja, hogy célszerű berendezést biztosítson a találmány szerinti eljárás lefolytatásához.It is a further object of the present invention to provide a convenient apparatus for carrying out the process of the invention.

A kitűzött célt a találmány szerint oly módon étjük el, hogy a hulladékot a benne lévő folyékony alkotórészekkel együtt, keverék- és szerkezeti összetételét változatlanul hagyva adagonként kompakt pakettekké tömörítjük, a lépcsőzetes hőkezelést a növekvő hőmérsékletek irányában haladva közbeeső lehűtés nélkül és legalább egy alacsony hőmérsékletű lépcsővel hajtjuk végre oly módon, hogy az anyagot közben nyomás alatt tartva alaktartó és erőálló érintkezésben tartjuk a reakcióedény falával, és eközben a reakció-rendszerből nem veszünk.el anyagot, és a kapott reakciótermékeket adott esetben az anyagfeldolgozás, anyagátalakítás és anyag-utókezelés teljes befejezése után gyors lehűtésnek vetjük alá.The object of the present invention is served by compacting the waste together with the liquid ingredients contained therein, with a mixture and structural composition, in portions, into compact packets, stepwise heat treatment in the direction of increasing temperatures without intermediate cooling and at least one step of is carried out by keeping the material under pressure while in contact with the wall of the reaction vessel and without removing the material from the reaction system, and optionally reacting the resulting reaction products after complete processing of the material, material transformation and material post-treatment quickly cooled.

A találmány szerinti eljárást előnyösen az alábbiak szerint valósítjuk meg.The process according to the invention is preferably carried out as follows.

Az eljárást előnyösen oly módon hajtjuk végre, hogy legalább egy alacsony hőmérsékletű hőkezelési lépcsőt, melyben az anyagot nyomás alatt tartva alaktartó és erőálló érintkezésben tartjuk a reakcióedény falával, az oxigénátmenet kizárásával, és legalább az egyik nagy hőmérsékletű hőkezelési lépcsőt oxigénbevezetéssel hajtjuk végre.Preferably, the process is carried out by at least one low temperature heat treatment step in which the material is kept under pressure in a shape-maintaining and strong contact with the wall of the reaction vessel, excluding the oxygen transition, and at least one high temperature heat treatment step is carried out with oxygen.

Előnyös továbbá, hogy ha egy alacsony hőmérsékletű hőkezelési lépcsőt 100 °C és 600 °C közötti hőmérsékleten hajtjuk végre, és ha egy nagy hőmérsékletű lépcsőben legalább 1000 °C hőmérsékletet tartunk.It is further preferred that a low temperature curing step is carried out at a temperature of 100 ° C to 600 ° C and that a high temperature step is maintained at a temperature of at least 1000 ° C.

HU 213 189 ΒHU 213 189 Β

Célszerűen úgy járunk el a találmány szerint, hogy az ártalmatlanítandó anyagot aprítatlanul, a benne lévő folyékony alkotórészekkel együtt, keverék- és szerkezeti összetételét változatlanul hagyva adagonként kompakt pakettekké tömörítjük, és a nyomást fenntartva az alakváltozás kizárása mellett egy 100 °C fölötti hőmérsékletre melegített csatornába visszük, a tömörített anyagot csúsztatás közben erőálló érintkezésben tartjuk a csatorna falával annak egész hossza mentén, az eredetileg benne lévő folyékony anyagokat elpárologtatjuk, és az egyes komponensekben rejlő visszatérítő erőket felengedjük, és a csatornából kinyomott szilárdanyag-konglomerátumot, melyben a szerves alkotórészek legalább részben kötőanyagként működnek, egy, az egész térfogatában legalább 1000 °C-ra melegített nagy hőmérsékletű reaktorba visszük.Preferably, according to the invention, the material to be disposed of is compacted in portions without loss of comminution, together with the liquid constituents thereof, leaving its mixture and structure composition in portions and maintaining the pressure in a channel heated to a temperature above 100 ° C without deformation. holding the compacted material in contact with the channel wall by sliding it along its entire length, evaporating the originally contained liquid material and releasing the reflex forces inherent in each component, and the solid matter conglomerate printed from the channel, wherein at least a portion of the organic ingredients , into a high temperature reactor heated to a total volume of at least 1000 ° C.

A szilárdanyag-konglomerátumot a nagy hőmérsékletű reaktorba való bevitel előtt előnyösen sugárzási hősokknak tesszük ki, ily módon a benne maradt gázok nyomásával alaktartó darabokra bontjuk.Preferably, the solids conglomerate is subjected to radiation heat shock before being introduced into the high temperature reactor, thereby decomposing it under pressure by the gases remaining therein.

Előnyös, ha a nagy hőmérsékletű reaktorban a szilárdanyag-darabokból a fűtött csatorna belépőnyílásának magasságáig terjedő gázáteresztő halmazt képezünk, a halmaz szintmagasságát állandóan tartjuk, és a szilárdanyag-darabok szerves alkotórészeit közvetlenül a fűtött csatornából való kilépés után legalább a darabok külső részén közvetlen és rövid idejű pirolízissel elbontjuk.Preferably, the high temperature reactor forms a gas-permeable set of solids pieces up to the height of the heated channel inlet, maintains the level of the set constant, and organic components of the solid pieces immediately after leaving the heated channel at least externally pyrolysis.

A halmazban levő szenet adagolva bevezetett oxigénnel szén-dioxiddá gázosítjuk el, és a szén-dioxidot a széntartalmú halmazon áteresztve szén-monoxiddá redukáljuk. Emellett célszerű, ha az ártalmatlanítandó anyag folyékony alkotórészeiből a fűtött csatornában folytatott hőkezeléskor képződő és a csatornából megnövelt nyomáson távozó vízgőzt a nagy hőmérsékletű reaktorban lévő halmaz felületén és a széntartalmú szilárdanyag-darabok termikusán elbontott és elszenesített külső részén vezetjük át.The carbon in the set is gasified to carbon dioxide with introduced oxygen, and the carbon dioxide is passed through the carbon-containing set to reduce it to carbon monoxide. In addition, it is expedient to direct water vapor from the liquid constituents of the material to be disposed of during heat treatment in the heated channel and exiting the channel at elevated pressure to the surface of the high temperature reactor assembly and to the thermally decomposed and charred exterior of the carbonaceous solids.

A találmány szerinti eljárást igen előnyösen valósíthatjuk meg, ha egy, a halmaz feletti, legalább 1000 °C hőmérsékletű pihentető zónában minden klórozott szénhidrogén-vegyületet (dioxinokat és furánokat) elbontunk, és a szerves alkotórészek termikus bontásakor képződő hosszú szénláncú szénhidrogén-vegyületeket, valamint a kondenzátumokat, kátrányokat és olajokat krakkóijuk.The process according to the invention can be carried out very advantageously by decomposing all chlorinated hydrocarbon compounds (dioxins and furans) in a resting zone above 1000 ° C and the long-chain hydrocarbon compounds formed during the thermal decomposition of the organic constituents. condensates, tars and oils are cracked.

A nagy hőmérsékletű reaktorban keletkező legalább 1000 C hőmérsékletű és káros anyagokat tartalmazó szintézisgáz-elegyet célszerűen közvetlenül a nagy hőmérsékletű reaktorból való távozás után vízzel hirtelen érintkeztetve 100 °C alá hűtjük és pormentesítjük.The synthesis gas mixture containing at least 1000 ° C and contaminants formed in the high temperature reactor is suitably cooled to below 100 ° C by immediate contact with water immediately after leaving the high temperature reactor.

A szén oxigénnel való elgázosításakor meglévő fémes és ásványi alkotórészeket 2000 °C-nál nagyobb hőmérsékleten megolvasztjuk, és az akkor kapott folyadékokat adott esetben ismert elválasztási műveleteknek vetjük alá és frakciónként távolítjuk el.The metal and mineral constituents present when gasifying the coal with oxygen are melted at a temperature greater than 2000 ° C, and the resulting liquids are optionally subjected to known separation operations and removed by fractions.

A nagy hőmérsékletű elgázosítás után visszamaradó, túlnyomórészt ásványi anyagokból álló nagy hőmérsékletű olvadékot addig tartjuk oxidáló atmoszférában folyékony állapotban, míg teljesen finomított, buborékmentes és homogén olvadékot nem kapunk.The high temperature melt, consisting mainly of minerals after high temperature gasification, is maintained in a liquid state in an oxidizing atmosphere until a fully refined, bubble-free and homogeneous melt is obtained.

A homogenizált nagy hőmérsékletű olvadékból a benne lévő energia legalább egy számottevő részének felhasználásával fonással, formázással, mintázással és/vagy fúvással nagy értékű ipari termékeket állítunk elő.The homogenized high-temperature melt utilizes at least a significant portion of the energy contained therein to produce high value industrial products by spinning, shaping, molding and / or blowing.

A kapott szintézisgázt célszerűen az alacsony hőmérsékletű lépcső csatornájának és a nagy hőmérsékletű reaktornak a fűtésére és/vagy az olvadék finomítására és/vagy egy oxigénberendezés üzemeltetésére használjuk.The resulting synthesis gas is preferably used to heat the low temperature stair channel and the high temperature reactor and / or to refine the melt and / or operate an oxygen device.

Azáltal, hogy ipari termékek, mint hűtőszekrények, mosógépek, elektromos és elektronikus berendezések roncsai szétbontatlanul, illetve gépjárművek nagyméretű darabokra bontva, változatlan keverék- és szerkezeti összetételükben válogatatlan és előkezeletlen halomszeméttel és folyékony hulladékokkal együtt adagonként kompakt pakettekké tömörítve haladnak át a hőkezelés hőmérsékleti lépcsőin a növekvő hőmérsékletek irányában, közbeeső lehűtés nélkül, optimális energiakihasználásra teszünk szert minimalizált hulladékmennyiség mellett, nevezetesen az eljárás megvalósításához szükséges berendezés méreteinek optimális minimalizálásával. A nyomás fenntartása, egybekötve a hulladék kompakt pakettjének és a reakcióedény falának alaktartó és erőálló érintkeztetésével legalább egy alacsony hőmérsékletű lépcsőben, biztosítja a jó hőátmenetet, a tömörített hulladék gyors átmelegedését és ennek a hőkezelési lépcsőnek a nagy teljesítményét. A teljes hőkezelés befejezése utáni gyors lehűtés pedig megakadályozza a káros anyagok nem kívánt újraképződését.As industrial products such as refrigerators, washing machines, electrical and electronic equipment are disassembled, and motor vehicles are disassembled into large pieces, they are progressively compressed in batches, step by step, through a process of stepless stepping through temperature-controlled batches of unmixed and untreated litter and liquid waste in the direction of temperatures without intermediate cooling, optimum energy utilization with minimal waste is achieved, namely, by minimizing the size of the equipment required to carry out the process. Maintaining pressure, coupled with deformable and robust contact of the compact waste package and the reaction vessel wall in at least one low temperature step, provides good heat transfer, rapid warming of the compacted waste and high performance of this heat treatment step. And the quick cooling down after complete heat treatment prevents unwanted re-formation of harmful substances.

Az eljárás zsilipmentesen véghezvihető. Biztonsággal ki van zárva, hogy óvatlanul káros anyagok fejlődjenek a folyamatokban.The procedure can be performed sluice-gate. It is safe to exclude the careless development of harmful substances in the processes.

Annak következtében, hogy a kis hőmérsékletű lépést, melynek során nyomás alatti érintkezés áll fenn a reaktor falával, az oxigénátmenet kizárásával folytatjuk le, az az előny származik, hogy a hulladékban lévő folyadékok elpárolgása és a kigázosítás kezdeti szakasza olyan körülmények között megy végbe, melyek között megnehezül a káros anyagok képződése. A dioxinok képződéséhez például oxigén szükséges. Abból pedig, hogy az alacsony hőmérsékletű kezelés befejezése után az itt képződött anyagokat legalább egy oxigénbevezetéses nagy hőmérsékletű lépcsőbe vezetjük, az az előny adódik, hogy a szerves anyagokban levő szén elgázosítható, és a hulladékból származó vízgőz víz-gáz reakcióba vihető. Az oxigénnek ebbe a reakciólépcsőbe való bevezetése biztosítja az említett reakciókhoz szükséges hőmérsékletet. A 100 °C és 600 °C közötti hőmérséklet az alacsony hőmérsékletű lépcsőben és 1000 °C fölötti hőmérséklet a nagy hőmérsékletű lépcsőben egyúttal biztosítja a szerves anyagok mindenkor szükséges mértékű kigázosítását, a szén elgázosítását, a víz-gáz reakciót és mindenekelőtt a káros szerves anyagok teljes kizárását.As a result of the low temperature step of pressurized contact with the reactor wall to exclude oxygen transfer, the advantage is that the liquid in the waste and the initial stage of degassing take place under conditions where the formation of harmful substances is difficult. For example, the formation of dioxins requires oxygen. In addition, after completion of the low temperature treatment, the materials formed therein are introduced into at least one oxygen-fed high temperature step, the advantage being that the carbon in the organic materials can be gasified and the water vapor from the waste can be reacted with water gas. The introduction of oxygen into this reaction step provides the temperature required for said reactions. Temperatures between 100 ° C and 600 ° C in the low-temperature step and temperatures above 1000 ° C in the high-temperature step ensure at the same time the necessary degassing of organic matter, the gasification of coal, the water-gas reaction and, above all, the exclusion.

Azzal, hogy a halomszerű hulladékok üregtérfogatát a tömörítéssel minimalizáljuk, a szilárd hulladék-alkotórészek erős mechanikai kötésre tesznek szert, ugyanakkor a fölöslegben jelenlévő folyadékokat a létrejött kompakt pakettekkel együtt egy kívülről fűtött, hosszan el4By minimizing the cavity volume of heap-like wastes by compaction, solid waste components gain strong mechanical bonding, while excess fluids, together with the resulting compact packages, are heated from the outside for a long time.

HU 213 189 Β nyúló csatornába préseljük, gáztömör dugó képződik a csatorna bemenete előtt, mely a gázokat nem ereszti át, és így a zsilip szerepét tölti be. A folyadékok nem szorulnak külön ártalmatlanításra, és nem kell nagy mennyiségű hőszigetelő hatású levegőt az anyaggal együtt melegíteni. A folyamatos tolónyomással nyert kompakt anyagban a hővezető-képesség fémes és ásványi anyagok jelenléte folytán szembetűnően megnövekszik, ugyanígy az anyag sűrűsége is megnő. Nagy ártalmatlanítási teljesítményeket érhetünk el már kis berendezésekkel is, anélkül hogy nagy költséggel járó előkezelésre, mint szelektív gyűjtésre vagy nagy műszaki ráfordítást igénylő előkészítésre, foszlatásra, elválasztásra, szárításra vagy brikettezésre lenne szükség.EN 213 189 Β, a gas-tight plug is formed upstream of the inlet, which does not allow the gases to pass through, thereby acting as a lock. Liquids do not need to be disposed of separately and do not need to heat large amounts of heat-insulating air with the material. In a compact material obtained by continuous pushing printing, the thermal conductivity is markedly increased by the presence of metallic and mineral materials, and so is the density of the material. High disposal capacities can be achieved with small equipment without the need for high-cost pre-treatment such as selective collection or high-tech preparation, shredding, separation, drying or briquetting.

Az eljárás lefolyását az jellemzi, hogy az előzetesen tömörített kompakt paketteket a nyomás fenntartásával alaktartással bepréseljük egy 100 °C-nál magasabb hőmérsékletre melegített csatornába, ahol a kialakuló gáznyomáson addig tartjuk erőálló érintkezésben a csatorna falával, míg a vele együtt bevitt folyadékok és illékony anyagok elpárolognak és az egyes komponensekben levő visszatérítő erők felengednek, és amíg az anyaggal bevitt szerves alkotórészek legalább részben átveszik a kötőanyag szerepét. Nincs szükség arra, hogy ebben az eljárásban a csatornában levő szerves anyagok pirolízise bekövetkezzen vagy teljesen végbemenjen, ezeknek az anyagoknak a részleges bomlása azonban igen kívánatos. Ez már elég az összes finom alkotórész megkötéséhez és stabil alakú és szerkezetű konglomerátum képződéséhez. Ha az ártalmatlanítandó anyag a találmány szerinti eljárás során a fűtött csatornában van, rövid tartózkodási idő eltelte után kompakt, határozott alakú szalag jön létre, melyben meg vannak kötve a hulladékkal bevitt finom alkotórészek és porok, minthogy a szalag külső részein bekövetkező elég gyors gázfejlődés és megnövelt nyomás folytán biztosítva van az ártalmatlanítandó anyag gyors átmelegedése. Legalább a szerves alkotórészek komponensei képlékennyé válnak oly mértékben, hogy ezeknek az alkotórészeknek a visszatérítő képessége megszűnik. A falakkal való erőálló érintkezésnél a forró csatornafalnál, majd az anyag belsejében keletkező gázok a folyamat irányában átjárják a hulladékanyagból kialakult szalagot. A hulladék anyagai ezáltal összeragadnak, összezsugorodnak és egymáshoz kötődnek és leadják nedvességüket, és így a csatorna kilépőnyílásáig haladva pormentes, stabil alakú és szerkezetű konglomerátumok képződnek. Ezek a csatorna végén kilépő, egy nagy hőmérsékletű elgázosító aknájába eső szilárdanyag-konglomerátumok képezik a feltételét egy gázáteresztő, pormentes töltetágy kialakulásának a csatorna után kapcsolt nagy hőmérsékletű reaktorban, és teszik lehetővé, hogy ott a nagy hőmérsékletű elgázosítás teljesen végbemenjen. A termikusán előkezelt kompakt paketteket a találmány szerint a fűtött csatornából való kilépéskor közvetlenül bevisszük a nagy hőmérsékletű elgázosítóba. A nagy hőmérsékletű reaktor jellemzője, hogy egész térfogatában legalábbThe process is characterized in that the pre-compressed compact packages are pressed into a duct heated to a temperature of more than 100 ° C, maintaining the pressure, whereby the resulting gas pressure is held in strong contact with the duct wall until the liquids and volatiles introduced with it evaporate. and the rebound forces in each component are released, and until the organic ingredients introduced with the material at least partially assume the role of binder. There is no need for pyrolysis or complete pyrolysis of organic materials in the channel in this process, but partial decomposition of these materials is highly desirable. This is enough to bind all the fine ingredients and form a conglomerate of stable shape and structure. When the material to be disposed of is in the heated channel during the process of the invention, after a short residence time, a compact, definite shaped strip is formed that binds fine constituents and powders introduced by the waste, due to relatively rapid gas evolution and increased pressure ensures rapid heating of the material to be disposed of. At the very least, the components of the organic ingredients become ductile to the extent that these ingredients lose their recovery ability. In the event of strong contact with the walls, the gases formed at the hot channel wall and then inside the material pass through the strip of waste material in the process direction. The waste materials are thus adhered, shrunken and bound together and release their moisture to form dust-free conglomerates having a stable shape and structure as far as the channel outlet. These solid conglomerates at the end of the duct, which fall into the shaft of a high-temperature gasifier, are the precondition for the formation of a gas-permeable, dust-free bed in a high-temperature reactor connected to the duct and allow high-temperature gasification there. According to the invention, the thermally pretreated compact packages are introduced directly into the high temperature gasifier upon leaving the heated channel. A high-temperature reactor is characterized by having at least the entire volume

1000 °C hőmérsékletet tartunk.A temperature of 1000 ° C was maintained.

A nagy hőmérsékletű reaktor belső zónájának sugárzási energiáját arra használhatjuk, hogy az alacsony hőmérsékletű kezeléskor keletkezett szilárdanyagkonglomerátumot a nagy hőmérsékletű reaktorba való belépésekor sugárzó hősokknak tesszük ki úgy, hogy a kongloftierátum a benne lévő maradék gáz nyomásától alaktartó darabokra esik szét. Ezt a darabos anyagot legalább a felületén hirtelen elszenesítjük, amint az a nagy hőmérsékletű reaktorba belép.The radiant energy of the inner zone of the high temperature reactor may be used to subject the solid conglomerate formed during the low temperature treatment to a radiant heat shock upon entering the high temperature reactor such that the congloftierate is disintegrated into pieces of residual gas pressure. This piece of material, at least on its surface, is suddenly charred as it enters the high temperature reactor.

A brikettezett darabok a bennük rejlő energiával laza, gázáteresztő töltetágyat képeznek a nagy hőmérsékletű reaktorban.The briquette pieces, with their inherent energy, form a loose, gas-permeable filling bed in the high temperature reactor.

A csatornában végzett termikus előkezelés kizáqa, hogy bárhol a rendszerben robbanó gázelegy képződjön. Az összes gáz alakú és szilárd hulladékot addig tartjuk nagy hőmérsékletű hőbehatás alatt, míg az összes termikusán reagálni képes káros anyag biztosan elbomlik. Azzal, hogy a szilárdanyag-darabok szerves alkotórészeit legalább a darabok külső részén pirolitikusan azonnal elbontjuk a nagy hőmérsékletű reaktorba való belépéskor, elejét vesszük annak, hogy a töltetoszlop összeragadjon és hidat képezzen vagy a reaktor falához ragadjon. A halmaz felett széntartalmú fluidágy alakul ki, melyen áthatol a kiindulási anyag kompaktálásával bevitt folyadékokból a fűtött csatornában keletkezett vízgőz. Ezáltal előnyösen végbemegy egy víz-gáz reakció anélkül, hogy ahhoz idegen gőzre lenne szükség. A gázáteresztő halmazban megvannak az ismert Boudouard-reakció egyidejű végbemenetelének feltételei. A szén oxigénes elgázosításakor keletkező szén-dioxid a halmazoszlopon áthaladva szénmonoxiddá alakul át.Thermal pre-treatment in the duct prevents any explosive gas mixture from forming anywhere in the system. All gaseous and solid wastes are kept under high temperature heat until all thermally reactive pollutants are decomposed. By immediately pyrolitically decomposing the organic constituents of the solid particles into at least the outer portion of the particles upon entering the high temperature reactor, the filling column is prevented from sticking and forming a bridge or sticking to the reactor wall. Above the cluster, a carbonaceous fluidized bed is formed, which is penetrated by the water vapor from the liquids introduced by compacting the starting material in the heated channel. Thus, it is advantageous to carry out a water-gas reaction without the need for foreign vapor. The gas-permeable set contains the conditions for the simultaneous completion of the known Boudouard reaction. The carbon dioxide produced by the oxygen gasification of the carbon is converted to carbon monoxide through the column.

Minthogy a nagy hőmérsékletű reaktorban a halmaz felett is legalább 1000 ’C hőmérséklet van, amely zónában minden gázt elég hosszú tartózkodási időt hagyva vezetünk át, megteremtjük a feltételét annak, hogy a klórozott szénhidrogének krakkolódjanak. Megbízhatóan megakadályozzuk kondenzátumok, mint kátrányok és olajok képződését.Since the high temperature reactor also has a temperature of at least 1000 ° C above the set, which passes through all the gases with a sufficiently long residence time, we create the condition for the cracking of the chlorinated hydrocarbons. We reliably prevent the formation of condensates such as tars and oils.

A legalább 1000 °C hőmérsékletű forró szintézisgázt közvetlenül a nagy hőmérsékletű reaktorból való távozás után hirtelen 100 °C-ra hűtjük le és portalanítjuk. Ily módon kizárható klórozott szénhidrogének újraképződése.Hot synthesis gas having a temperature of at least 1000 ° C is cooled to 100 ° C immediately after leaving the high temperature reactor and dusted off. In this way, re-formation of chlorinated hydrocarbons can be excluded.

A szilárdanyag-darabokat a nagy hőmérsékletű hőkezelés során a reaktorban előnyösen 2000 °Crig terjedő vagy ennél nagyobb hőmérsékleten olvasztjuk meg. Ilyen hőmérséklet a szén elgázosítása során oxigén bevezetésekor alakul ki.The solids pieces are preferably melted in the reactor at temperatures of up to 2000 ° C or higher during high temperature heat treatment. Such a temperature occurs during the gasification of coal when oxygen is introduced.

A nagy hőmérsékletű reaktor olvasztózónájában, a halmaz alatt megolvadnak a szervetlen alkotórészek, vagyis minden üvegszerű anyag, a fémek és az egyéb ásványi anyagok. A szilárd anyagban levő nehézfémek egy része a szabályozott oxigénbevezetés mellett a redukáló atmoszférában elemi alakban jelenik meg, és ötvözetet képez az olvadék más komponenseivel. Az olvadékot elvezetjük és adott esetben frakcionáljuk.In the melting zone of the high temperature reactor, below the set, inorganic constituents, that is to say all glassy materials, metals and other minerals, melt. Some of the heavy metals in the solids, in addition to controlled oxygen delivery, appear in elemental form in the reducing atmosphere and form an alloy with other components of the melt. The melt is drained and optionally fractionated.

Ha a nagy hőmérsékletű kezelés során exoterm körülmények között a pirolíziskoksz legnagyobb része elég, illetve a maradék anyagok összes oxidálható komponense oxidálódik, és az ásványi anyagok teljes mértékben elfolyósodnak, és mintegy 2000 °C vagyIf, during high temperature treatment, most of the pyrolysis coke is exothermic and all oxidizable components of the residues are oxidized and the minerals are completely liquefied and about 2000 ° C or

HU 213 189 Β annál magasabb hőmérsékleten következik be. Az ekkor kapott olvadék azonban válogatatlanul bevitt hulladék esetén még mindig nagyon inhomogén szerkezetű. Nagyobb hőmérsékleten olvadó komponensek, például a szén vagy akár bizonyos fémek még szilárd aggregét állapotban vannak és zárványokat képeznek, így az ilyen salakszerű maradékok ésszerű felhasználására nincs lehetőség.EN 213 189 Β above. However, the resulting melt is still very inhomogeneous in the case of unsorted waste. At higher temperatures, melting components such as carbon or even certain metals are still in a solid aggregate state and form inclusions so that such slag-like residues cannot be used rationally.

Ezért előnyös, és a találmány szempontjából lényeges, hogy a folyékony olvadék alakjában kapott maradékokat, melyek a kiindulási anyagoknak átlagosan még 1 térfogatszázalékát teszik ki, kiegészítő utókezelésnek vetjük alá, oly módon, hogy azokat a kapott szintézisgáz felhasználásával termikusán homogenizáljuk. Ennek során az olvadékot oxidáló atmoszférában 1800 °C körüli hőmérsékleten addig finomítjuk, míg buborékmentes homogén nagy hőmérsékletű olvadékot nem kapunk. Egy eljárásváltozat szerint a nagy hőmérsékletű reaktorból kilépő inhomogén olvadékot rögtön átkeverhetjük egy gyűjtőtartályban, vagy elvégezhetjük az átkeverést részletekben az olvadék lefolyásával is. Ha a folyamatos eljárásban elegendő mennyiségű olvadék képződik, azt finomítás alatt vagy után a sűrűség szerinti elválás folytán - kívánt esetben - frakcionáltan is elvezethetjük. A nagy hőmérsékletű olvadékkal minden inhomogén szerkezetet maradéktalanul eltávolítunk, úgyhogy még a hosszú idejű eluálhatóság is kizárható. Ennek a nagy hőmérsékletű olvadéknak az a jellegzetessége, hogy képződésekor végbemegy az eredeti kiindulási anyagok teljes anyagátalakulása.Therefore, it is advantageous and essential for the present invention that the residues in the form of a liquid melt, which is an average of 1% by volume of the starting materials, are subjected to additional post-treatment by thermal homogenization using the resulting synthesis gas. The melt is refined in an oxidizing atmosphere at about 1800 ° C until a bubble-free homogeneous high temperature melt is obtained. In one embodiment, the inhomogeneous melt leaving the high temperature reactor can be immediately mixed in a collecting vessel or may be mixed in portions by melt flow. If a sufficient amount of melt is formed in the continuous process, it can also be fractionated, if desired, by fractional separation during or after refining. The high temperature melt removes all inhomogeneous structures completely, so that even long-term elution can be ruled out. The characteristic of this high temperature melt is that it undergoes a complete conversion of the original starting materials as it is formed.

Végül a találmány különös előnye, hogy a nagy hőmérsékletű olvadékkal kinyert termék nagy értékű ipari termékek, illetve nagy értékű ipari félgyártmányok széles palettájává dolgozható fel. Az olvadékból a benne rejlő energia felhasználásával, vagyis közbeeső lehűtés nélkül nagy értékű, közel naturális ipari terméket állíthatunk elő. Például az olvadék ásványi rostokká fonható, de öntéssel lehet belőle értékes gépalkatrészeket, mint fogaskerekeket vagy más hasonló termékeket előállítani. Más értékes ipari termékek előállításához használatunk ismert formázási és mintázási eljárásokat. Fúvással kis térfogatsúlyú szigetelőtesteket állíthatunk elő. A nagy hőmérsékletű olvadék viszkozitását optimálisan be lehet állítani az illető öntési, fonási, alakítási és mintázási eljárás követelményeinek megfelelően.Finally, it is a particular advantage of the invention that the high temperature melt product can be processed into a wide range of high value industrial products or high value industrial semi-manufactures. The melt can be used to produce a high-value, near-natural industrial product, using its inherent energy, ie without intermediate cooling. For example, the melt can be spun into mineral fibers, but casting can be used to make valuable machine parts such as gears or similar products. We use known molding and molding techniques to produce other valuable industrial products. Blow can be used to produce insulating bodies of low volume. The viscosity of the high temperature melt can be optimally adjusted according to the requirements of the respective casting, spinning, forming and molding process.

Az előbbiekben ismertetett eljárással először nyílik lehetőség átfogó formában végrehajtott univerzális ártalmatlanításra, melyben lemondunk a kiindulási szemét szelektív gyűjtéséről és előkészítéséről, így a foszlatásról, szétválasztásról, szárításról vagy brikettezésről, valamint az úgynevezett mindenfajta szerkezeti anyag reciklálásáról. A kiindulási anyaggal bevitt folyadékokat energetikailag a víz-gáz reakcióban hasznosítjuk, az ártalmatlanítandó gáz alakú, folyékony és szilárd anyagokat addig tartjuk egy nagy hőmérsékletű reaktorban legalább 1000 °C hőmérsékleten, míg az összes káros anyag termikusán elbomlik. Klórozott szénhidrogének újraképződése a kapott gázok hirtelen lehűtésével teljesen ki van zárva, és a folyékony alakban eltávolított maradék anyagokat adott estben a fém frakciók eltávolítása után a bennük rejlő energia felhasználásával nagy értékű ipari termékké dolgozzuk fel.For the first time, the process described above provides the opportunity for comprehensive universal disposal, whereby we do not selectively collect and prepare the starting rubbish, such as shredding, separating, drying or briquetting, and recycling any so-called structural material. Liquids fed with the starting material are energetically utilized in the water-gas reaction, and the gaseous, liquid and solid materials to be disposed of are kept in a high temperature reactor at a temperature of at least 1000 ° C until all harmful materials are thermally decomposed. The re-generation of chlorinated hydrocarbons is completely excluded by the sudden cooling of the resulting gases, and the residual liquids removed in the liquid form, if appropriate, are transformed into high-value industrial products using their inherent energy.

A tálálmány szerinti berendezés, amely mindenféle fajtájú ártalmatlanítandó anyagok több hőkezelési lépcsővel való feldolgozására, átalakítására és utókezelésére használható, oly módon van kialakítva, hogy legalább egy, az oxigénátmenet kizárásával végzett és legalább egy 1000 °C-nál nagyobb hőmérsékleten oxigénbevezetéssel végzett hőkezelésnél a hőkezelési lépcsők összes reakciótere zsilipmentesen szilárdan össze van kapcsolva, és a reaktorok a bármilyen kevert ártalmatlanítandó anyag beviteli egységével együtt egy közös, egy irányban kialakított on-line útszakaszon úgy vannak elrendezve, hogy a teljes berendezés hőtágulásának fix pontját a legnagyobb hőmérsékletű hőkezelés reakciótere határozza meg.The apparatus of the present invention, which is used for processing, converting and post-treating all types of materials to be disposed of by means of a plurality of heat treatment steps, is designed to provide at least one heat treatment step for at least one oxygen transition and at least 1000 ° C. all reactor spaces are connected in a sluice-gate manner, and the reactors, together with the feed unit for any mixed material to be disposed of, are arranged on a common, unidirectional, on-line route such that a fixed point of thermal expansion of the entire unit is

A találmány szerinti berendezés előnyösen az alábbiak szerint van kialakítva.The apparatus according to the invention is preferably configured as follows.

Az oxigénátmenet kizárásával folyó hőkezelés reakciótere egy horizontális elrendezésű, derékszögű keresztmetszetű kívülről fűtött tolókemence, amely szélességének a magasságához viszonyított aránya 2-nél nagyobb, és amelynek L_Ofen hosszúságát az L_Ofen>15 VF_Ofen összefüggés határozza meg, ahol F_Of_en a tolókemence keresztmetszete.Flowing the oxygen transition excluding the annealing reaction zones in a horizontal arrangement, a rectangular cross-section externally heated thrust furnace rate which is a width to the height of greater than 2, and having L _Ofen length L _Ofen determines> 15 VF _Ofen relation where F _O _phen pusher furnace cross section.

A tolókemencének legalább a betáplálási oldalán támasztógörgői vannak, amelyek - oldalirányú erőket felvéve - hosszanti mozgást tesznek lehetővé.The pusher furnace has support rollers at least on the feed side, which allow longitudinal movement by applying lateral forces.

A tolókemence betáplálási oldala szilárdan hozzá van kötve egy hulladéktömörítő prés kimeneti oldalához, mely hulladéktömörítő préselési iránya az első lépésben függőleges, majd egy második lépésben vízszintes. A hulladéktömörítő présnek hosszanti mozgást lehetővé tevő támasztógörgői vannak.The feed side of the sliding furnace is firmly connected to the outlet side of a waste compactor, the compression direction of the waste compactor being vertical in the first step and horizontal in the second step. The waste compacting press has longitudinal movement rollers.

A hulladéktömörítő prés kimeneti oldala és a tolókemence betáplálónyílása között egy kihúzható és betolható, a vízszintes tömörítés ellenerőit felvevő ellennyomó fal van.Between the outlet side of the waste compactor press and the feed opening of the sliding furnace there is a retractable and retractable counter-wall for absorbing the forces of horizontal compaction.

A hulladéktömörítő prés vízszintes tömörítő szerve betoló felületként van kialakítva, mellyel a függőleges és vízszintes irányban tömörített hulladékpaketteket gáztömör dugót képezve - a tolókemence betáplálónyílásába betoljuk, és a tömörítés fenntartásával tovább előretoljuk.The horizontal compacting member of the waste compacting press is designed as an insertion surface for inserting the vertical and horizontal compacted waste packages into a gas-tight plug into the inlet of the sliding furnace and further advancing with maintaining the compacting.

A tolókemence kimeneti oldala szilárdan össze van kötve egy függőleges elrendezésű aknakemence bemeneti oldalával. Az aknakemencében a tolókemence gáz alakú, folyékony és szilárd reakciótermékeit 1000 ’Cnál nagyobb hőmérsékleten, oxigénbevezetés mellett nagy hőmérsékletű hőkezelésnek vetjük alá.The outlet side of the sliding furnace is rigidly connected to the inlet side of a vertically arranged shaft furnace. In the shaft furnace, the gaseous, liquid and solid reaction products of the sliding furnace are subjected to high temperature heat treatment at a temperature greater than 1000 ° C with oxygen inlet.

A függőleges aknakemence, amely a tolókemence reakciótermékeinek nagy hőmérsékletű hőkezelésére szolgál, mintegy a belépőnyílásának magasságáig osztható módon van kialakítva. így lehetővé válik a nagyobb hőterhelésű reaktor-rész gyors váltása.The vertical shaft furnace, which is used to heat the reaction products of the sliding furnace at high temperatures, is designed to be divisible up to the height of its inlet. This allows rapid switching of the reactor section with a higher heat load.

A nagy hőmérsékletű hőkezelés reaktoredénye alatt, azzal szilárdan összekötve egy utóhőkezelő reaktoredény van. Ebben oxigén- és energiabevezetés mel6Below the reactor vessel of the high temperature heat treatment there is a post-heat reactor vessel which is firmly connected thereto. In this, the introduction of oxygen and energy mel6

HU 213 189 Β lett elvégezhető azoknak a fémes és ásványi alkotórészeknek az utókezelése, amelynek a hőkezelt kevert hulladékból a nagy hőmérsékletű zónában olvadtak ki.After the treatment of metallic and mineral components that have been melted from the heat-treated mixed waste in the high temperature zone, it has been possible to carry out post-treatment.

A nagy hőmérsékletű hőkezelésre szolgáló reaktoredény alsó része és az utóhőkezelő reaktoredény együtt lesüllyeszthető és az alapirányhoz képest közelítőleg 90 °C-kal kimozdítható.The lower part of the reactor vessel for high temperature heat treatment and the reactor vessel for post-heat treatment may be lowered together and moved approximately 90 ° C relative to the base direction.

A nagy hőmérsékletű hőkezelésre szolgáló reaktoredény és a kiolvadt fémes és ásványi alkotórészek utóhőkezelő reaktoredénye túlfolyással üzemeltethető.The reactor vessel for the high temperature heat treatment and the reactor vessel for the melted metallic and mineral components can be operated with overflow.

A nagy hőmérsékletű hőkezelésre szolgáló reaktoredény a gázkieresztő oldalánál szilárdan össze van kötve egy gáz-gyorshűtővel, amelynek a forró gázáramba hideg vizet bejuttató vízinjektáló szerve van.The reactor vessel for the high temperature heat treatment is fixedly connected at the outlet side of the gas to a gas quick cooler having a water injection means for supplying cold water to the hot gas stream.

A hulladékok hőkezelésének gáz alakú reakciótermékei túlnyomás alatt áramolnak át a berendezésen, és a berendezésnek a gázátáramlási út végén fojtóeleme, célszerűen szabályozható fojtószelepe van.The gaseous reaction products of the waste heat treatment flow through the apparatus under pressure and at the end of the gas flow path there is a throttle, preferably an adjustable throttle.

A nagy hőmérsékletű hőkezelésre szolgáló reaktoredényhez nyomáshatároló vízzár csatlakozik.The reactor vessel for high temperature heat treatment is fitted with a pressure limiting water seal.

A találmány szerinti berendezés a betáplálási oldalon elékapcsolt hulladékfelfogó és hulladéktároló berendezésekkel és utánakapcsolt gáztisztító és gázhasznosító berendezésekkel van összekötve.The apparatus of the present invention is connected to a feed-in waste collection and storage facility and a feed gas purification and gas recovery unit on the feed side.

A találmány szerinti eljárást előnyösen hajthatjuk végre egy olyan találmány szerinti berendezésen, amelyben legalább egy, az oxigénátmenet kizárásával folyó hőkezelést és legalább egy oxigénbevezetéses hőkezelést lehet végezni, és amelyben az összes hőkezelési lépcsők reakcióterei zsilipmentesen szilárdan kapcsolódnak egymáshoz. Ennek az az előnye, hogy biztosan elkerülhetők a tömítetlenségek, amelyek a zsilipes üzemben csaknem elkerülhetetlenek. Káros anyagok nem juthatnak óvatlanul a környezetbe.The process according to the invention can advantageously be carried out on an apparatus according to the invention in which at least one oxygen treatment and at least one oxygen supply heat treatment are carried out and in which the reaction spaces of all the heat treatment steps are tightly connected to each other. This has the advantage of avoiding leaks, which are almost inevitable in a sluice-gate operation. Harmful substances must not be carelessly released into the environment.

A reaktorok a tetszés szerint kevert ártalmatlanítandó anyag bevitelére szolgáló betáplálási egységgel együtt egy közös, lényegében lineáris kialakítású on-line útszakaszon úgy vannak elrendezve, hogy a teljes berendezés hőtágulásának fix pontját a legnagyobb hőmérsékletű hőkezelés reakciótere határozza meg. A reaktor hőtágulása így kontrolláltan következik be és teljesen kompenzálható. A legnagyobb hőterhelésű reakciótér nullpontként való kiválasztásával az egyéb mozgás terhelése távoltartható a berendezésnek ettől a termikusán nagyon megterhelt részétől.The reactors, together with the optional feed unit for introducing the mixed material to be disposed of, are arranged along a common, substantially linear, on-line path such that the fixed point of thermal expansion of the entire apparatus is determined by the reaction temperature of the highest temperature treatment. The thermal expansion of the reactor is thus controlled and can be fully compensated. By selecting the reaction area with the highest heat load as the zero point, the load of other movements can be kept away from this very heavily loaded part of the equipment.

Az oxigénátmenet kizárásával folyó hőkezelés reakciótere célszerűen vízszintesen van kialakítva. A derékszögű keresztmetszetű, 2-nél nagyobb szélesség/magasság arányú fűtött tolókemence, illetve csatorna L_Ofenhosszúságát az L_Ofen>15 összefüggés határozza meg, ahol Fof_en a tolókemence keresztmetszeti felülete. Ennek a reaktorszakasznak tolócsatornaként való kialakítása lehetővé teszi, hogy a hőkezelést oxigén szempontjából zárt körülmények között folytassuk le anélkül, hogy üzemzavar bekövetkezésével kelljen számolnunk. A folytonos tolás megakadályozza a falakra való rásülést, ami más kemence-rendszerekben nehézségeket okoz. A tolókemence egy önmagát tisztító berendezés. A horizontális elrendezés lehetővé teszi a tolókemence talajszint magasságában való betáplálását.The reaction space of the heat treatment without oxygen transition is preferably horizontal. The larger rectangular cross section than two width / height ratio of heated thrust furnace or channel length L _Ofen L _Ofen determines> 15 relation where FOF _en pusher furnace cross-sectional area. The design of this reactor section as a sliding channel enables the heat treatment to be carried out under oxygen-closed conditions without the need for failure. Continuous pushing prevents the walls from crumbling, which causes difficulties in other furnace systems. The sliding furnace is a self-cleaning device. The horizontal arrangement allows the feeder to be fed at ground level.

A 2-nél nagyobb szélesség/magasság arányú derékszögű kemence keresztmetszet elég nagy érintkezési felületet biztosít a fűtött kemencefal és az áttolt ártalmatlanítandó anyag között ahhoz, hogy az utóbbi gyorsan átiflelegedjen. Ha a kemence hosszát az L_Ofen>15 VFofen összefüggésnek megfelelően választjuk meg, akkor a kemencén áttolt anyag szükség esetén tökéletesen és nehézség nélkül gáztalanítható.A rectangular furnace with a width / height ratio of greater than 2 provides a sufficiently large contact area between the heated furnace wall and the material to be disposed of to allow the latter to rapidly overheat. If the length of the furnace is chosen according to the L _Ofen > 15 VFofen ratio, the material fed through the furnace can be completely degassed, if necessary, without difficulty.

A reaktor-rendszer hőtágulását támasztógörgőkkel könnyen fel lehet venni. Ha a tolókemencének a betáplálási oldalán fűtetlen zónája van, annak az az előnye, hogy a kemencét úgy tölthetjük meg tömörített nyersanyaggal, hogy a tömörített nyersanyag gáztömör záródugóként, illetve zsilipként működik. Különösen előnyös ez akkor, ha a tolókemence fűtetlen zónájának L_kalt hosszát az 1^,= Vf_Ofen összefüggés határozza meg. Ekkor a záródugó gáztömörsége minden esetben biztosítva van, éspedig minimalizált kemencehossz mellett.Thermal expansion of the reactor system can be easily picked up by support rollers. If the sliding furnace has an unheated zone on the inlet side, it has the advantage that the furnace can be filled with compacted feedstock such that the compacted feedstock acts as a gas-tight stopper or sluice. This is particularly advantageous when the _slit length L of the unheated zone of the sliding furnace is defined by the relation 1 ^, = Vf _Ofen . In this case, the gas tightness of the closure is always ensured, with a minimal oven length.

A tolócsatorna külső fűtése előnyösen úgy van megoldva, hogy a csatornának egy láng- vagy égésgázvezető köpenye van. Egy ilyen szerkezettel más berendezés-részekből származó hőt is ki lehet használni.Advantageously, the external heating of the slide duct is arranged so that the duct has a flame or flue gas conduit. With such a structure, heat from other parts of the equipment can also be utilized.

Ha a tolócsatorna betáplálási oldala szilárdan össze van kötve egy hulladéktömörítő prés kimeneti oldalával, ez azzal az előnnyel jár, hogy a gáztömör dugó a csatornán kívül jön létre, és így vezethető be a csatornába, miáltal minimumra csökkenthetők a tolókemencére ható hosszirányú erők. A jelentős tömörítő erőket maga a tömörítő prés veszi fel. Optimális tömörítést érünk el, ha a tömörítést előbb függőleges, azután vízszintes irányban végezzük. Ha a hulladéktömörítő présnek támasztógörgői vannak, akkor az akadálytalanul követheti a tolókemence hőtágulási mozgását.When the feed side of the slide channel is firmly connected to the outlet side of a waste compacting press, the advantage is that the gas-tight plug is formed outside the channel and thus introduced into the channel thereby minimizing the longitudinal forces acting on the slide furnace. Significant compacting forces are absorbed by the compacting press itself. Optimal compression is achieved if the compression is carried out first vertically and then horizontally. If the waste compacting press has support rollers, it can easily follow the thermal expansion movement of the sliding furnace.

A tolócsatorna kimeneti oldala szilárd kötéssel kapcsolódik egy függőleges elrendezésű nagy hőmérsékletű aknakemence bemenetéhez. Ebben a gáz alakú, folyékony és szilárd reakciótermékeket 1000 °C-nál nagyobb hőmérsékleten kezeljük oxigénbevezetés mellett. A tolócsatornának a nagy hőmérsékletű hő kezelési lépcső végrehajtására szolgáló aknakemencéhez való közvetlen, zsilipmentes és szilárd kapcsolódása biztonsággal megakadályozza káros anyagok bármilyen ellenőrizetlen kiszabadulását a rendszerből. Ennek a reaktornak a függőleges elrendezése biztosítja, hogy a tolókemencéből betolt szilárd reakciótermékek, melyeket oxigén szempontjából zárt reakciótérben kaptunk, a gravitáció révén a nagy hőmérsékletű reaktorba hullva rögtön gázáteresztő halmazágyat képezzenek. A széntartalmú vegyületek az oxigén átáramlása következtében azonnal szén-dioxiddá oxidálódnak. A szenes alkotórészek kiégésének nagy hőmérsékletén a nagy hőmérsékletű reaktor szilárdanyag töltetéből kiolvadnak az összes ásványi és fémes komponensek, és túlfolyással eltávolíthatók. A jelentősen felfűtött széntartalmú töltet felületén a szén-dioxid a Boudouard egyensúlynak megfelelően részben szén-monoxiddá redukálódik.The outlet side of the slide passage is firmly connected to the inlet of a vertically located high temperature shaft furnace. In this, the gaseous, liquid and solid reaction products are treated at a temperature greater than 1000 ° C with oxygen supply. The direct, sluice-free and solid connection of the slide channel to the shaft furnace for the high temperature heat treatment step safely prevents any uncontrolled release of harmful substances from the system. The vertical arrangement of this reactor ensures that the solid reaction products introduced from the sliding furnace, obtained in an oxygen-closed reaction space, are immediately dropped into the high temperature reactor to form a gas-permeable bed. Carbonaceous compounds are immediately oxidized to carbon dioxide by the passage of oxygen. At the high temperature of the combustion of the carbon components, all the mineral and metallic components melt from the solids charge of the high temperature reactor and can be removed by overflow. On the surface of a significantly heated carbonaceous fill, carbon dioxide is partially reduced to carbon monoxide according to Boudouard equilibrium.

A tolókemence reakciótermékeinek nagy hőmérsékletű kezelésére szolgáló függőleges aknakemence előnyösen mintegy a bemeneti nyílásának magasságáigA vertical shaft furnace for high temperature treatment of the sliding furnace reaction products is preferably up to the height of its inlet opening.

HU 213 189 Β osztható módon van kialakítva. Ez lehetővé teszi a reaktoredény alsó részének gyors kiváltását. Ez azért célszerű, mert a nagy hőmérsékletű reaktor alsó részében az oxigénes égetés extrém nagy hőmérséklete miatt fokozott kopással kell számolni. Ennek a nagyon igénybe vett kemencerésznek a külön váltása lehetővé teszi, hogy a lehető leggyorsabban betegyünk egy előkészített és előmelegített cseredarabot, és ily módon lényegesen lecsökkentsük az egész berendezés leállási idejét. A nagy hőmérsékletű hőkezelés reaktoredénye alatt egy ahhoz szilárdan hozzákötött reaktoredény van elhelyezve, melyben a nagy hőmérsékletű zónában kiolvasztott fémes és ásványi alkotórészeket oxigén- és energiabevezetéssel utókezelhetjük. Ennek az az előnye, hogy a szilárd anyagok olvadékát utólag homogenizálni lehet. A behordott szén részecskéket az oxigénbevezetéses nagy hőmérsékletű utókezeléssel oxidáljuk, így közvetlenül újra felhasználható nagy tisztaságú terméket kapunk.EN 213 189 Β is constructed in a divisible manner. This allows rapid replacement of the bottom of the reactor vessel. This is expedient because of the increased wear in the lower part of the high temperature reactor due to the extreme high temperature of oxygen combustion. Separate switching of this heavily used part of the furnace allows for a ready and preheated replacement part to be inserted as quickly as possible, thus significantly reducing the downtime of the entire unit. Underneath the reactor vessel for the high temperature heat treatment there is a reactor vessel fixedly connected thereto, in which the metal and mineral constituents which have been thawed in the high temperature zone can be post-treated with oxygen and energy. This has the advantage that the melt of solids can be subsequently homogenized. The carbon particles introduced are oxidized by high temperature post-treatment with oxygen to provide a directly reusable product of high purity.

A nagy hőmérsékletű reaktoredény alsó része és az utóhőkezelés reaktoredénye együtt lesüllyeszthető és az alapirányhoz viszonyítva közel 90°-kai kimozdítható, így a javítás és a felülvizsgálat ideje jelentősen lerövidül. Minthogy a nagy hőmérsékletű reaktor szilárdanyag töltetének magjában az oxigénes égetés következtében igen nagy hőmérséklet van, a kiolvasztandó ásványi és fémes alkotórészek viszkozitása csekély, és így a nagy hőmérsékletű reaktor túlfolyással üzemeltethető. Ugyanez érvényes a nagy hőmérsékletű utókezelő reaktorra, amelyből a túlfolyó anyag célszerűen közvetlenül egy vízfürdőbe jut, melyben a megolvadt folyékony alkotórészek azonnal granulálódnak. Továbbításuk nem okoz gondot, megoldható például úgy, hogy a vízfürdőből serleges emelővel kivesszük és további felhasználásra elszállítjuk. A nagy hőmérsékletű reaktor gázkibocsátó oldala célszerűen egy gázgyorshűtővel van szilárd kötéssel összekapcsolva, mely utóbbinak a forró gázáramba hideg vizet bejuttató vízinjektáló szerve van. A gáz-gyorshűtő megakadályozza a káros anyagok De Novo szintézisét. A hideg víz injekció még eltávolítja a gázárammal elsodort folyadék- és szilárdanyag-szemcséket, és így a gyorshűtés után jól előtisztított szintézisgázt kapunk.The lower part of the high temperature reactor vessel and the post-heat treatment reactor vessel can be lowered together and can be moved approximately 90 ° relative to the base direction, thus significantly reducing repair and revision time. Because the solids core of the high temperature reactor has very high temperatures due to oxygen combustion, the viscosity of the mineral and metallic constituents to be thawed is low and thus the high temperature reactor can be operated at overflow. The same applies to the high temperature post-treatment reactor, from which the overflow material is preferably transferred directly to a water bath in which the molten liquid components are immediately granulated. Their conveyance is not problematic, for example, it can be taken out of the water bath with a bucket hoist and transported for further use. The gas outlet side of the high temperature reactor is preferably connected to a gas quick cooler which has a water injector for injecting cold water into the hot gas stream. The gas quick cooler prevents the De Novo synthesis of harmful substances. The cold water injection further removes the liquid and solids particles entrained with the gas stream to provide a well-purified synthesis gas after rapid cooling.

Minthogy a tolókemencében a hulladékok oxigénzárlattal folyó gáztalanítása közben túlnyomás jön létre, a hulladékok hőkezelésének reakciótermékei szükségszerűen túlnyomáson áramolnak át az egész berendezésen, ezért a berendezésnek a gázáramlási út végén elhelyezett fojtóeleme, például szabályozható fojtószelepe van. Az egész berendezés zsilipmentes kialakítása következtében a gáz túlnyomáson való szállítása nem okoz semmiféle műszaki problémát. A gázáramnak a gázáramlási út végén fojtószeleppel való szabályozása műszaki szempontból a legegyszerűbb és üzemeltetési szempontból a legbiztonságosabb megoldás. A gáztovábbítás ilyen módjánál a biztonság követelményeinek legegyszerűbben és a legnagyobb üzembiztonsággal nyomáshatároló vízzárakkal lehet eleget tenni.Since excess pressure is generated in the sliding furnace during degassing of the waste with oxygen, the reaction products of the heat treatment of the waste necessarily flow through the whole apparatus under pressure and therefore have a throttle at the end of the gas flow path, such as an adjustable throttle. Due to the shutter design of the whole unit, the transport of gas under pressure does not cause any technical problems. Control of the gas flow at the end of the gas flow path by means of a throttle is the simplest from a technical point of view and the safest from a operational point of view. In this way of transporting gas, the safety requirements are easiest to meet and with the highest degree of operational security with pressure-tight water seals.

A találmány szerinti berendezés összeköthető bármilyen, a technika állásából ismert hulladékfelfogó és hulladéktároló berendezéssel, mely elékapcsolható a betáplálási oldalon, illetve bármilyen, a technika állásából ismert, gáztisztító és gázhasznosító berendezéssel, amely utánakapcsolható. A találmány előnye, hogy a hulladék széntartalmának elgázosításához oxigént használunk, és így nincs levegőből eredő nitrogén a gázáramban, aminek következtében nagymértékben csökken a gáztérfogat. Ezért a berendezéshez kapcsolt gáztisztító berendezés mérete minimalizálható és költségei optimalizálhatok.The apparatus of the present invention can be connected to any prior art waste collection and storage device which can be connected to the feed side or to any gas cleaning and gas recovery device known in the art. An advantage of the present invention is that oxygen is used to gasify the carbon content of the waste so that there is no air nitrogen in the gas stream, which results in a significant reduction in gas volume. Therefore, the size of the gas purifier connected to the unit can be minimized and its costs optimized.

Ha több találmány szerinti berendezést helyezünk el párhuzamosan az eléjük, illetve utánuk kapcsolt berendezések közös használatával, akkor ahhoz a jelentős előnyhöz jutunk, hogy egyrészt standardizálhatjuk a berendezés alkotórészeit, másrészt nem okoz gondot a kapacitás bővítése. Ekkor a berendezés költségei jelentősen csökkennek, és lerövidül az építési idő is.By co-locating a plurality of devices according to the present invention with the common use of devices before and after them, there is a significant advantage that, on the one hand, the components of the device can be standardized and on the other hand, there is no problem with capacity expansion. This will significantly reduce equipment costs and reduce construction time.

A találmányt az 1-4. ábrák alapján példaként az alábbiakban világítjuk meg közelebbről. Az1-4. 1 through 2, the following is a more detailed example. The

1. ábra a találmány szerinti eljárás blokkvázlata, aFigure 1 is a block diagram of the process of the invention, a

2. ábra egy jellemző kiviteli példa eljárási paramétereit szemlélteti, aFigure 2 illustrates the process parameters of a typical embodiment, a

3. ábra egy, a találmány szerinti eljárás megvalósításához használható berendezés sematikus metszete, aFigure 3 is a schematic sectional view of an apparatus for carrying out the method of the invention, a

4. ábra egy 2 soros alakban kivitelezett találmány szerinti berendezés egyszerűsített felülnézete.Figure 4 is a simplified top plan view of an apparatus according to the invention in 2-line configuration.

Az 1. ábrán az 1-8. eljárási lépések láthatók szimbolikusan. A hulladékot előkezelés, vagyis osztályozás és aprítás nélkül bevisszük az 1. lépésbe, ahol tömörítjük. A tömörítés eredményessége jelentősen megjavítható, ha függőleges és vízszintes irányban is működnek nyomófelületek. Nagymértékű tömörítésre van szükség, mert a tolócsatornának, amelyben a 2. eljárási lépés lezajlik, a nagy tömörségű hulladékdugóval gáztömören lezáijuk a betáplálónyílását.1-8. procedural steps are shown symbolically. The waste is taken to Step 1 without pre-treatment, i.e. sorting and shredding, where it is compacted. The efficiency of compression can be significantly improved if printing surfaces operate both vertically and horizontally. A high degree of compression is required because the inlet port of the sliding duct, in which process step 2 is completed, is gas-tightly closed with a high-density waste plug.

A nagy tömörségű hulladék a 2. lépés során oxigénzárlat mellett, 600 °C-ig emelkedő hőmérsékleten áthalad a tolócsatomán. A hulladék szerves alkotórészei gázmentesülnek. A gázok átáramolnak a tolókemencében található hulladékokon a 3. eljárási lépés irányába, így átáramolva egyaránt elősegítik a jó hőátmenetet és a hulladéknak a tolókemence falához szorítását. A nagy tömörségű hulladék folytonos utántolása következtében ez a nyomás alatti intenzív érintkezés a kemence egész hosszára és a csatornafelületek összességére kiterjedőleg fennmarad, és így addig, míg a hulladék a tolócsatornán áthalad, a szerves anyagok kigázosítása messzemenően lezárul.In step 2, the high-density waste passes through its slider under an oxygen supply at a rising temperature of 600 ° C. The organic components of the waste are degassed. The gases flow through the waste in the sliding furnace in the direction of process step 3, thereby flowing both to promote good heat transfer and to hold the waste to the sliding furnace wall. As a result of the continuous feeding of the high-density waste, this intense contact under pressure extends throughout the furnace and all the channel surfaces, and thus, until the waste passes through the slide channel, the degassing of organic matter is largely eliminated.

A svélgázokat, a vízgőzt, ahogy az a hulladék természetes nedvességéből fakad, a fémeket, az ásványi anyagokat és a gáztalanított szerves anyagokban levő szenet együtt a 3. eljárási lépésbe visszük, melyben a szenet oxigénnel elégetjük. Itt 2000 °C-ig vagy annál magasabbra emelkedő hőmérséklet alakul ki, melyen a fémes és ásványi alkotórészek megolvadnak, így azokat folyékony olvadék alakjában kivihetjük a 6. eljárási lépésben. Ezzel párhuzamosan az izzó szénágy nagy hőmérsékletű zónájában 1200 °C-nál nagyobb hőmér8The waste gases, the water vapor as it comes from the natural moisture of the waste, the metals, the minerals and the carbon in the degassed organic materials are taken to process step 3 where the carbon is burned with oxygen. Here, a temperature of up to 2000 ° C or higher occurs, at which the metallic and mineral constituents melt, so that they can be discharged as a liquid melt in step 6. In parallel, the temperature in the high temperature zone of the incandescent carbon bed is higher than 1200 ° C8

HU 213 189 Β sékleten elbomlanak a svélgázok szerves vegyületei. Ezen a hőmérsékleten a C, CO₂, CO és H₂O reakcióegyensúlya következtében lényegében CO-ot, H₂-t és CO₂-ot tartalmazó szintézisgáz képződik, melyet azután a 4. eljárási lépésben gyorsan lehűtünk 100 °C alá. A gyors lehűtés megakadályozza a káros szerves anyagok újraképződését, lecsökkenti a gáztérfogatot és megkönnyíti az 5. lépésben végzendő gázmosást. Ezután a nagy tisztaságú szintézisgáz bármilyen felhasználásra készen áll.EN 213 189 Organic compounds of shale gases decompose. At this temperature, due to the reaction equilibrium of C, CO ₂ , CO and H ₂ O, a synthesis gas consisting essentially of CO, H ₂ and CO ₂ is formed, which is then cooled rapidly in step 4 below 100 ° C. Rapid cooling prevents the formation of harmful organic materials, reduces gas volume and facilitates scrubbing in step 5. The high purity synthesis gas is then ready for use.

A 6. eljárási lépésben folyékony olvadék alakjában kivitt fémeket és ásványi anyagokat célszerűen a 7. eljárási lépésben utókezelésnek vetjük alá, melynek során oxigént vezetünk rá 1400 °C-nál nagyobb hőmérsékleten. Ezzel eltávolítjuk a hordalékként benne lévő szén maradványokat és befejezzük a mineralizálást. A szilárd anyagok eltávolításával, például egy vízfürdőbe vitelével a 8. eljárási lépésben véget ér az ártalmatlanítási eljárás. A szilárd anyagok vízfürdőbe vitelével kapott granulátumban fémek, ötvözőelemek és teljesen mineralizált nemfémek találhatók egymás mellett. A vasötvözeteket mágnesesen leválaszthatjuk. A kilúgozódásnak ellenálló mineralizált nemfémeket sokféleképpen lehet újra felhasználni, például felfújt granulátum alakjában vagy - kőzetgyapottá feldolgozva - szigetelőanyagként, vagy pedig granulátum alakjában közvetlenül töltőanyagként az útépítésben vagy a betonkészítésben.Preferably, the metals and minerals exported in the liquid melt in process step 6 are subjected to a post-treatment step in process step 7, wherein oxygen is supplied at a temperature greater than 1400 ° C. This removes the carbon residue in the sediment and completes the mineralization. Removal of the solids, for example by immersion in a water bath, completes the disposal process in step 8. The granules obtained by transferring the solids to the water bath contain metals, alloys and fully mineralized non-metals. Iron alloys can be magnetically separated. Leach-resistant mineralized non-metals can be reused in many ways, for example in the form of expanded granules or as insulating material processed into rock wool, or directly as filler in road construction or concrete.

A 2. ábra egy, a találmány szerinti eljárás lefolytatására alkalmas berendezés erősen vázlatos rajza. Az egyes szakaszoknál feltüntettük az eljárás egy példaképpen előnyös kiviteli módjának jellemző paramétereit. Mint látható, a tömörítés a P présnyomás és a hulladék összetételének (Zus.) függvénye. A kigázosítás a T hőmérséklet, a nyomás és a hulladék Összetételének a függvénye. Az elgázosítás a nyomáson és a hőmérsékleten kívül, melyeket a nagy hőmérsékletű reaktorban messzemenően állandó értéken kell tartani, csupán a jelenlevő széntől, oxigéntől és vízgőztől függ, nem függ már többé az eredeti hulladék-összetételtől. A találmány szerinti eljárással tehát a hulladék összetételétől nagymértékben függetlenül termelünk szintézisgázt, melynek állandó minősége lehetővé teszi annak közvetlen felhasználását például gázmotorokban áramtermelésre.Figure 2 is a schematic diagram of an apparatus for carrying out the process of the invention. The individual parameters of an exemplary preferred embodiment of the process are shown in each section. As can be seen, the compaction is a function of the compression pressure P and the composition of the waste (Zus.). The degassing is a function of T temperature, pressure and composition of the waste. The gasification, apart from the pressure and temperature, which must be kept constant in the high temperature reactor, depends only on the carbon, oxygen and water vapor present and no longer depends on the original waste composition. The process according to the invention thus produces a synthesis gas which is largely independent of the composition of the waste, and its constant quality allows its direct use, for example, in gas engines for power generation.

A 3. ábrán az 1 tömörítőprés hasonló felépítésű, mint az ismert ócskavas-prések, amilyeneket például járművek bontásakor használnak. A lehajtható 2 préslap a szaggatott vonallal feltüntetett függőleges állásban lehetővé teszi az 1 prés kevert hulladékkal való megtöltését. A 3 sajtolófelület az ábrán baloldalt feltüntetett helyzetben van, így a prés betöltőtere teljesen ki van nyitva. Ezután a 2 préslapnak az ábrán látható horizontális helyzetbe való lehajtásával függőleges irányban tömörítjük a hulladékot. Ezután a 3 sajtolófelület vízszintes irányban haladva a kihúzott vonallal jelzett helyzetbe jut, és vízszintes irányban tömöríti a hulladékpakettet. Az ehhez szükséges ellenerőket a nyíl irányában kihúzható és betolható 9 ellennyomó lemez veszi fel. Amikor a tömörítés befejeződött, a 9 ellennyomó lemezt kihúzzuk, és az összetömörftett hulladék-dugót a jobbfelé továbbhaladó 3 sajtolófelülettel a 6 tolókemence 5 fűtetlen szakaszába toljuk be, ily módon továbbítva, utótömörítve és a csatorna-, illetve kemencefallal nyomás alatti érintkezésben tartva annak égész tartalmát. Végül a 3 sajtolófelületet viszszahúzzuk a baloldali véghelyzetbe, a 9 ellennyomó lemezt betoljuk, és a 2 préslemezt a szaggatott vonallal ábrázolt függőleges helyzetbe hajtjuk vissza. Az 1 tömörítő prés ezzel készen áll az újabb betöltésre. A hulladék olyan erősen össze van tömörítve, hogy a 6 tolókemence 5 fűtetlen szakaszába betolt hulladék-dugó gáztömör. A tolókemencét égő- és/vagy füstgázzal fűtjük, amely a nyíl irányában halad át a 8 fűtőköpenyen.In Figure 3, the compacting press 1 is of a similar construction to the known scrap screw presses used, for example, in the demolition of vehicles. The foldable press plate 2 allows the press 1 to be filled with mixed waste in the vertical position indicated by the dotted line. The pressing surface 3 is in the position shown on the left, so that the filling space of the press is completely open. The waste sheet is then compressed vertically by folding the press plate 2 to the horizontal position shown in the figure. The press surface 3 then moves in the horizontal direction to the position indicated by the drawn line and compresses the waste pack horizontally. The counter-forces 9 required for this are absorbed by the counter-pressure plate 9 which can be pulled out and pushed in the direction of the arrow. When the compaction is complete, the counter-pressure plate 9 is pulled out and the compacted waste plug is pushed with the extruding surface 3 to the right into the unheated section 5 of the sliding furnace 6, thereby conveying and retaining in contact with the channel and furnace wall under pressure . Finally, the press surface 3 is retracted to the left end position, the back pressure plate 9 is pushed in, and the press plate 2 is folded back into the vertical position shown by the dashed line. The compacting press 1 is now ready to be loaded again. The waste is compressed so strongly that the waste plug 5 is inserted into the unheated section 5 of the sliding furnace. The sliding furnace is heated by combustion and / or flue gas passing through the heating mantle 8 in the direction of the arrow.

Az összetömörftett hulladéknak a 6 tolókemencén való áttolása közben a 7 kigázosított zóna az ábrán feltüntetett módon terjed a 6 tolókemence középsíkja felé, amit megkönnyít annak 2-nél nagyobb szélesség/magasság arányú derékszögű keresztmetszetű nagy felülete. A 10 nagy hőmérsékletű reaktorba való belépéskor már folytonos nyomás alatt tartott, áttolással tömörített, szenet, ásványi anyagokat és fémeket tartalmazó keverékünk van. Ezt a keveréket a nagy hőmérsékletű reaktor belépőnyílásának környezetében extrém nagy sugárzási hőhatásnak tesszük ki. A maradék gázok ekkor bekövetkező hirtelen expanziója folytán az izzítandó anyag darabokra esik szét. Az így kapott darabos szilárd anyag a nagy hőmérsékletű reaktorban 20 gázáteresztő ágyat képez, melyben az izzítandó anyagban levő szenet a 12 oxigén-lándzsákkal szén-dioxiddá, illetve szén-monoxiddá égetjük el. A 20 ágy fölött a 10 reaktoron örvény szerűen átáramló svélgázokat krakkolással teljesen méregtelemtjük. A szén, szén-dioxid, szén-monoxid és a hulladékból kiűzött vízgőz között hőmérséklettől függő reakcióegyensúly áll be szintézisgáz képződése közben. A 2. ábrán feltüntetett hőmérsékletek alakulnak ki. A szintézisgázt a 14 tartályban víz beporlasztásával sokkszerűen lehűtjük 100 °C alá. A gázzal kisodort alkotórészek (olvadék állapotú ásványi anyagok és/vagy fémek) kicsapódnak a hűtővízben, a gáz térfogata lecsökken, és így könnyebben végbemegy a gáztisztítás, melyet a sokk-hűtéshez kapcsolva, önmagában ismert berendezésben végezhetünk el.During the passage of the compacted waste through the sliding furnace 6, the degassed zone 7 extends as shown in the figure towards the center plane of the sliding furnace 6, which is facilitated by a large surface of rectangular cross-section with a width / height ratio greater than 2. When entering the high-temperature reactor 10, we have a continuously pressurized, flow-compressed mixture containing carbon, minerals and metals. This mixture is exposed to extremely high radiation heat in the vicinity of the high temperature reactor inlet. Due to the sudden expansion of the residual gases at this time, the material to be ignited breaks down into pieces. The resulting solid material forms a gas-permeable bed 20 in the high temperature reactor in which the carbon in the material to be incinerated is burned to form carbon dioxide or carbon monoxide by the oxygen lance 12. Above the bed 20, the flue gases flowing through the reactor 10 like a vortex are completely detoxified by cracking. A temperature-dependent reaction equilibrium exists between carbon, carbon dioxide, carbon monoxide, and water vapor removed from the waste to produce synthesis gas. The temperatures shown in Figure 2 are obtained. The synthesis gas in the vessel 14 is cooled to 100 ° C by spraying with water. The gas-extracted components (minerals and / or metals in the molten state) precipitate in the cooling water, reduce the volume of the gas, and thus facilitate gas purification, which can be carried out in a well known apparatus connected to shock cooling.

A 20 ágy 2000 °C-nál nagyobb hőmérsékletű magjában az izzított anyag ásványi és fémes alkotórészei megolvadnak. Eltérő sűrűségük miatt azonban egymásra rétegeződnek és szétválnak. A vas jellemző ötvözőelemei, mint például a króm, a nikkel és a réz kohósítható ötvözetet képeznek a hulladékban levő vassal, más fémek vegyületei, illetve az alumínium oxidálódnak, és oxidként stabilizálják az ásványi anyag olvadékot.In the core of the 20 beds at temperatures above 2000 ° C, the mineral and metallic constituents of the ignited material melt. However, due to their different densities, they are stratified and separated. The characteristic alloys of iron, such as chromium, nickel and copper, form an alloyable iron in the waste iron, other metal compounds and aluminum are oxidized and stabilize the mineral melt as an oxide.

Az olvadékok közvetlenül a 16 utókezelő reaktorba lépnek be, ahol a 13 oxigénlándzsával létrehozott oxigén atmoszférában, adott esetben az ábrán fel nem tüntetett gázégőt is igénybe véve kialakított 1400 °Cnál magasabb hőmérsékletnek tesszük ki őket. A velük sodródott szén részecskéket oxidáljuk, az olvadékot homogenizáljuk és viszkozitását lecsökkentjük.The melts enter directly into the aftertreatment reactor 16, where they are exposed to temperatures higher than 1400 ° C in an oxygen atmosphere created by the oxygen lance 13, optionally using a gas burner (not shown). The carbon particles trapped therein are oxidized, the melt is homogenized and the viscosity is reduced.

A 17 vízfürdőbe való együttes kivezetésükkor azWhen they are jointly discharged into the 17 water baths, the

HU 213 189 Β ásványi anyagok és a vasolvadék külön granulálódnak, és mágneses eljárással elválaszthatók egymástól.EN 213 189 Β minerals and ferro-alloys are granulated separately and can be separated by a magnetic process.

A 16 utókezelő reaktort a 3. ábrán az áttekinthetőség kedvéért 90°-kal elfordított helyzetben tüntettük fel. Ez a 16 reaktor a 10 nagy hőmérsékletű reaktorral együtt egyetlen berendezés-egységet képez, amely a 10' peremes kötés kioldása után karbantartásra vagy javításra oldalt eltávolítható a készüléksorból.The aftertreatment reactor 16 is shown in FIG. 3 for clarity with a 90 ° rotation. This reactor 16, together with the high-temperature reactor 10, forms a single unit of equipment that can be removed from the line of equipment for maintenance or repair after the flange 10 'is released.

A 3. ábrán bemutatott, lényegében egy vonalban elhelyezett készüléksor nagy hosszúságban terjed ki. A hőmérséklet változásai - mindenekelőtt a berendezésnek a termikus egyensúlyba való eljuttatása vagy fordítva, a termikus egyensúly megszüntetése - folyamán jelentős hőtágulás következik be. Ha a 10 nagy hőmérsékletű reaktor helyhez kötött módon van elrendezve, akkor emiatt a 6 tolókemencét és az azzal egybeépített 1 tömörítő prést 4 görgőkkel látjuk el, melyek az ábrán fel nem tüntetett vezetősíneken futva nemcsak a hosszirányú mozgást teszik lehetővé, hanem az oldalirányú erőhatásokat is képesek felvenni. A nagy hőmérsékletű reaktortól kiinduló csővezetékeken, például a 15 csővezetéken 11 csőkompenzátorok gondoskodnak a hőtágulás kiegyenlítéséről.The line of devices shown in Figure 3, which is substantially in line, extends over a large length. Significant thermal expansion occurs during temperature changes, first and foremost when the equipment is brought to thermal equilibrium or vice versa. If the high-temperature reactor 10 is arranged in a stationary manner, the sliding furnace 6 and the integrated compacting press 1 are therefore provided with rollers 4 which, when running on guide rails (not shown), also provide lateral forces. pick up. In the pipelines starting from the high temperature reactor, for example in the pipeline 15, the compensators 11 provide for the compensation of the thermal expansion.

A 4. ábrán, melyen egy 3. ábrán bemutatott találmány szerinti berendezést kétsoros kivitelben mutatunk be egyszerűsített felülnézetben, megtartottuk a berendezés elemeinek korábbi megjelölését. A két sort váltakozva látjuk el hulladékkal egy közös szeméttárolóból, és a technika állásából ismert módon kialakított gázmosó szintén hozzákapcsolódik mindkét sorhoz. A 18 fojtószeleppel beállítható a gáznak a berendezésen való átáramlását szabályozó túlnyomás, melyre a 19 vízzárak (melyeket a 3. ábrán az áttekinthetőség kedvéért nem tüntettünk fel) megbízhatóan ügyelnek.In Figure 4, which illustrates a device according to the invention shown in Figure 3 in a simplified top view in two rows, the earlier designation of the elements of the device has been retained. The two rows are alternately disposed of in a common waste bin, and a scrubber formed in a manner known in the art also connects to both rows. The throttle valve 18 can be used to adjust the overpressure controlling the flow of gas through the device, which is reliably controlled by the water seals 19 (not shown for clarity in FIG. 3).

A hőtágulás nulla fix pontja két 10 nagy hőmérsékletű reaktor között van. A 16 utókezelő reaktorok, melyek a berendezés főtengelyéhez képest keresztirányban eltávolíthatók, a 4. ábrán tényleges helyzetüknek megfelelően vannak feltüntetve.The zero fixed point of thermal expansion is between two high temperature reactors. The aftertreatment reactors 16, which can be removed transversely to the main axis of the apparatus, are shown in Figure 4 according to their actual position.

A találmány szerinti berendezés többsoros kivitele lehetővé teszi a helyi adottságokhoz való nagymértékű alkalmazkodást a berendezést alkotóelemeinek egyidejű standardizálásával, miáltal csökkennek a költségek, javul a pótalkatrész-ellátás és a karbantartás és lerövidül az építési idő.The multi-line design of the device of the present invention allows a great deal of adaptation to local conditions while simultaneously standardizing the components of the device, thereby reducing costs, improving spare parts supply and maintenance and reducing construction time.

Egy másik, példaként bemutatott kiviteli mód szerint az eltömörített vagy laza, válogatatlan háztartási szemetet nem folyamatos átáramlású kokszolókemencébe, hanem kis hőmérsékletű pirolizáló kemencébe visszük, amely lényegében egy hosszirányú horizontális aknakemencéből áll, amelynek bemenete és kimenete a két végén levő homlokfelületeken van. Az osztályozatlan ártalmatlanítandó anyagot préselő dugattyú segítségével betömjük a pirolizáló kemence bemeneti végén, és a szakaszos betáplálás révén átsajtoljuk a kemenceakna egész hosszán. Megfelelő, a kemenceakna hossza mentén elosztott hőmérséklet gradiens biztosítja, hogy a kilépési oldalon az ártalmatlanítandó anyag összetömörített és kigázosított szilárd maradék anyagai szilárd pirolíziskoksz, valamint ásványi és fémes komponensek alakjában távoznak. Amint ezek a maradék ásványi, fémes és szerves maradékanyag-komponensek kilépnek a pirolizáló kemencéből, megfelelő mennyiségű oxigént bocsátunk rájuk. A mintegy 700 °C-os, nyomás alatti pirolízis során el nem gázosodon szilárd maradék anyagokat egy, a pirolizáló kemence után kapcsolt reaktorban exoterm oxidációval jelentős mértékben utóégetjük, illetve oxidáljuk, elüvegesítjük vagy elgázosítjuk. Ekkor folyékony salak képződik, mely azután vízfürdőben granulálható. Az így kapott granulátum azonban nem mentes a zárványoktól és ezáltal az inhomogenitástól. Tartalmazhat ásványi, fémes, sőt szerves zárványokat is. A folyékony salak vízfürdőben való hirtelen, sokkszerű lehűtése következtében az így kapott közbeeső terméken nagy számú repedés és robbanási felület van, melyek révén mérgező inhomogenitások válnak szabaddá, és így - legalábbis hosszú idejű tárolásra - nem biztosítható a nagy hőmérsékletű kezelés maradék anyagainak kívánt elúciós ellenállóképessége.In another exemplary embodiment, the compacted or loose, unsorted household waste is not transferred to a continuous flow coke oven, but to a low temperature pyrolysis furnace consisting essentially of a longitudinal horizontal shaft furnace having an inlet and outlet at both ends. The unclassified material to be disposed of is sealed by a pressing plunger at the inlet end of the pyrolysis furnace and pressed along the length of the furnace through intermittent feed. An appropriate temperature gradient distributed over the length of the furnace shaft ensures that on the exit side, the compacted and degassed solid residues of the material to be disposed of are in the form of solid pyrolysis coke, mineral and metallic components. As soon as these residual mineral, metallic and organic residual components leave the pyrolysis furnace, an appropriate amount of oxygen is released. At about 700 ° C under pressure pyrolysis, the non-gaseous solids residues are substantially post-burned or oxidized, vitrified or gasified in a reactor connected to the pyrolysis furnace by exothermic oxidation. A liquid slag is formed which can then be granulated in a water bath. However, the granules thus obtained are not free of inclusions and hence of inhomogeneity. It may also contain mineral, metallic and even organic inclusions. Due to the sudden, shock-cooled cooling of liquid slag in a water bath, the resulting intermediate product has a large number of fracture and explosion surfaces which release toxic inhomogeneities and thus, at least for long-term storage, do not provide the desired elution resistance to high temperature treatment.

Ezért e szerint az eljárásváltozat szerint az első olvadék-fürdőben 1300 °C körüli hőmérsékleten kapott közbeeső terméket a kigázosításkor nyert primer energia (pirolízisgáz) felhasználásával egy második, nagy hőmérsékletű olvadékba visszük, melynek hőmérséklete nagyobb, mint 1350 °C, előnyösen 1700 °C vagy annál nagyobb. Ha azután ezt a nagy hőmérsékletű olvadékot lehűtjük, akkor kerámiaszerű szilárd anyagot kapunk, amelynek szerkezete tökéletesen homogén.Therefore, according to this embodiment, the intermediate product obtained in the first melt bath at a temperature of about 1300 ° C is transferred to a second high temperature melt having a temperature greater than 1350 ° C, preferably 1700 ° C, using primary energy (pyrolysis gas) obtained from gasification. bigger. After cooling this high temperature melt, a ceramic-like solid of perfectly homogeneous structure is obtained.

Ennél az eljárásváltozatnál lényeges, hogy semmiképpen se mulasszunk el járulékos termelési lépéseket a második nagy hőmérsékletű olvadék lehűtésébe beiktatni, és ezt az olvadékot a benne rejlő nagy hőenergia felhasználásával például rostos vagy lemezes féltermékké feldolgozni, amely iparilag előnyös módon felhasználható. A rostos termékek értékes erősítőanyagként hasznosíthatók építőanyagokban vagy ásványgyapotként szigetelési célra. Azok a termékek, amelyeket ebben az eljárásváltozatban kapunk, alkalmasak olyan funkciókra, melyekre a korábbiakban nemcsak azbesztszálakat, hanem nagy értékű szinterezett anyagokat, kemény fém-ötvözeteket és más hasonló anyagokat alkalmaztak.It is important in this process variant to by no means neglect to include additional production steps in cooling the second high temperature melt and to process this melt using its inherent high thermal energy, for example into a fibrous or sheet semi-finished product, which can be commercially advantageous. Fibrous products can be used as valuable reinforcing materials in building materials or as mineral wool for insulation purposes. The products obtained in this variant of the process are suitable for functions which previously used not only asbestos fibers but also high-value sintered materials, hard metal alloys and the like.

Abban az esetben, ha a második, nagy hőmérsékletű olvadékból előnyösen szabálytalan felületű üvegrostszerű szerkezeteket állítunk elő, akkor előnyösen úgy járunk el, hogy az olvadékba egy megfelelően strukturált felületű lehűtött szóróhengert merítünk be oly módon, hogy a kiszórt folyadékszálak különösen szabálytalan, határozatlan keresztmetszetű szerkezetűek lesznek. Lehűtött szóróhenger helyett használhatunk két zúzóhengert vagy egy forgótányért is. Az ilyen feldolgozó berendezésekben kapott rostok szerkezete kívánság szerint változtatható a henger forgási sebességének és az olvadék viszkozitásának beállításával.In the case where the second high-temperature melt is preferably formed into glass fiber-like structures with irregular surface, it is preferable to immerse in the melt a cooled spray roller with a suitably structured surface such that the disintegrated liquid fibers have particularly irregular, indefinite cross-sectional structures. . Instead of a cooled spray roller, two crushing rollers or a turntable can be used. The structure of the fibers obtained in such processing equipment can be varied as desired by adjusting the rotational speed of the cylinder and the viscosity of the melt.

Az előbbiekben leírt eljárással előállított tennék elúciós ellenállóképességét vizsgálva a következő táblázatokban összefoglalt eredményeket kaptuk.Examining the elution resistance of the products prepared by the procedure described above, the results are summarized in the following tables.

HU 213 189 ΒHU 213 189 Β

1. táblázatTable 1

H₂O-eluátumH ₂ O eluate TVA előírás közömbös anyagra TVA specification for inert material TVA előírás maradék anyagra TVA specification for residual material 24 óra 24 hours 48 óra 48 hours Átlag Average ut beat án on pH-érték pH value 7,20 7.20 7,14 7.14 7,17 7.17 6-12 megfelelő 6-12 is appropriate 6-12 megfelelő 6-12 is appropriate elektr. vez. képesség pS/cm el. cond. ability pS / cm 8,0 8.0 7,0 7.0 7,5 7.5 nincs előírás no specifications nincs előírás no specifications Ammónium NH₄-N mg/1Ammonium NH ₄ -N mg / L -0,05 -0.05 -0,05 -0.05 -0,05 -0.05 0,5 megfelelő 0.5 is appropriate 5,0 megfelelő 5.0 is appropriate Cianid CN mg/1 Cyanide CN mg / l -0,01 -0.01 -0,01 -0.01 -0,01 -0.01 0,01 megfelelő 0.01 is appropriate 0,1 megfelelő 0.1 is appropriate Fluorid F Fluoride F -0,1 -0.1 -0,1 -0.1 -0,1 -0.1 1 megfelelő 1 is correct 10 megfelelő 10 appropriate Nitrit NO₂ mg/1Nitrite NO ₂ mg / l min. 0,005 min. 0,005 min. 0,005 min. 0,005 min. 0,005 min. 0,005 1,0 megfelelő 1.0 is appropriate 1,0 megfelelő · 1.0 appropriate · Szulfid S mg/1 Sulphide S mg / L -0,01 -0.01 -0,01 -0.01 -0,01 -0.01 0,01 megfelelő 0.01 is appropriate 0,1 megfelelő 0.1 is appropriate Szulfit SO₃ mg/1Sulfite SO ₃ mg / L -0,1 -0.1 -0,1 -0.1 -0,1 -0.1 0,1 megfelelő 0.1 is appropriate 1,0 megfelelő 1.0 is appropriate Foszfát PO₄ mg/1Phosphate PO ₄ mg / L -0,01 -0.01 -0,01 -0.01 -0,01 -0.01 1 megfelelő 1 is correct 10 megfelelő 10 appropriate Klorid Cl mg/1 Chloride Cl mg / L -1 -1 -1 -1 -1 -1 nincs előírás no specifications nincs előírás no specifications Szulfát SO₄ mg/1Sulphate SO ₄ mg / L -1 -1 -1 -1 -1 -1 nincs előírás no specifications nincs előírás no specifications DOC C mg/1 DOC C mg / L -1,0 -1.0 -1,0 -1.0 -1,0 -1.0 20 megfelelő 20 appropriate 50 megfelelő 50 appropriate AOX* Cl AOX * Cl -1 -1 -1 -1 -1 -1 10 megfelelő 10 appropriate 50 megfelelő 50 appropriate

2. táblázatTable 2

CO₂-eluátumCO ₂ eluate TVA előírás közömbös anyagra TVA specification for inert material TVA előírás maradék anyagra TVA specification for residual material 24 óra 24 hours 48 óra 48 hours Átlag Average Ut Beat án on Alumínium Al mg/1 Aluminum Al mg / L 0,09 0.09 0,07 0.07 0,08 0.08 1 megfelelő 1 is correct 10 megfelelő 10 appropriate Arzén As mg/1 Arsenic As mg / l -0,01 -0.01 -0,01 -0.01 -0,01 -0.01 0,01 megfelelő 0.01 is appropriate 0,1 megfelelő 0.1 is appropriate Bárium Ba mg/1 Barium Ba mg / l -0,05 -0.05 -0,05 -0.05 -0,05 -0.05 0,5 megfelelő 0.5 is appropriate 5,0 megfelelő 5.0 is appropriate Ólom Pb mg/1 Lead Pb mg / L min. 0,005 min. 0,005 min. 0,005 min. 0,005 min. 0,05 min. 0.05 0,1 megfelelő 0.1 is appropriate 1,0 megfelelő 1.0 is appropriate Kadmium Cd mg/1 Cadmium Cd mg / l min. 0,001 min. 0,001 min. 0,001 min. 0,001 min. 0,001 min. 0,001 0,01 megfelelő 0.01 is appropriate 0,1 megfelelő 0.1 is appropriate Króm mg/1 Chromium mg / l min. 0,005 min. 0,005 min. 0,005 min. 0,005 min. 0,005 min. 0,005 ** megfelelő ** appropriate ** megfelelő ** appropriate Vas Fe mg/1 Iron Fe mg / L 0,09 0.09 0,03 0.03 0,060 0,060 nincs előírás no specifications nincs előírás no specifications Kobalt Co mg/1 Cobalt Co mg / L -0,01 -0.01 -0,01 -0.01 -0,01 -0.01 0,05 megfelelő 0.05 is appropriate 0,5 megfelelő 0.5 is appropriate Réz Cu mg/1 Copper Cu mg / l 0,03 0.03 0,05 0.05 0,04 0.04 0,2 megfelelő 0.2 is appropriate 0,5 megfelelő 0.5 is appropriate Nikkel Ni mg/1 Nickel Ni mg / L -0,01 -0.01 -0,01 -0.01 -0,01 -0.01 0,2 megfelelő 0.2 is appropriate 2,0 megfelelő 2.0 is appropriate Higany Hg mg/1 Mercury Hg mg / L min. 0,0005 min. 0.0005 min. 0,0005 min. 0.0005 min. 0,0005 min. 0.0005 0,005 megfelelő 0.005 is appropriate 0,01 megfelelő 0.01 is appropriate Cink Zn mg/1 Zn mg / L Zn -0,05 -0.05 -0,05 -0.05 -0,05 -0.05 1 megfelelő 1 is correct 10 megfelelő 10 appropriate Ón Sn mg/1 Tin Sn mg / l -0,1 -0.1 -0,1 -0.1 -0,1 -0.1 0,2 megfelelő 0.2 is appropriate 2,0 megfelelő 2.0 is appropriate

Az 1. táblázatban *-gal jelölt AOX a szerves halogénvegyületek összességére jellemző paraméter. Úgy határozzák meg, hogy a kapott eredmény magába foglalja a klórozott oldószereket, valamint a lipofil anyagokat, a nehezen illő szerves klórvegyületeket és a szerves klórtartalmú peszticideket.The AOX in Table 1, denoted by *, is a typical parameter for all organic halogen compounds. It is determined that the result obtained includes chlorinated solvents as well as lipophilic substances, poorly volatile organic chlorine compounds and organic chlorine-containing pesticides.

A 2. táblázatban **-gal a három-, illetve hatvegyértékű klór előírt koncentrációját jelöltük. Ezek értéke: króm(III) = 0,05/2 és króm(VI) = 0,01/0,1.In Table 2, ** is the required concentration of trivalent or hexavalent chlorine. Their values are: chromium (III) = 0.05 / 2 and chromium (VI) = 0.01 / 0.1.

A mindkét táblázatban előforduló „min.” rövidítés vagy a negatív előjelek azt jelentik, hogy a mért érték az analitikai kimutathatóság határa alatt van. A meg50 adott számérték az alkalmazott módszer kimutathatósági határértéke.The "min." In both tables abbreviation or negative sign means that the measured value is below the limit of analytical detection. The specified numerical value, meg50, is the limit of detection of the method used.

A táblázatokban bemutatott értékeket a találmány szerinti eljárással kapott termékből készített több próbatesttel, éspedig 80 g-os próbalemezekkel végzett kísérletekben kaptuk. A vizsgálatokat az 1990. decemberi, jelenleg hatályos svájci hulladékkezelési műszaki előírások (Technischen Verordnung für Abfálle, TVA) szerint végeztük. Az anyagátalakulással kapott termékek egy 1700 °C fölötti nagy hőmérsékletű eljárásból származnak. A meghatározásokat atomspektroszkópiás eljárással végeztük.The values shown in the tables were obtained in experiments with several test pieces made from the product obtained by the process of the invention, namely 80 g test plates. The tests were carried out in accordance with the Swiss Technical Specifications for Waste Management (Technischen Verordnung für Abfálle, TVA), as of December 1990. The products resulting from the metabolism are derived from a high temperature process above 1700 ° C. The determinations were made by atomic spectroscopy.

HU 213 189 ΒHU 213 189 Β

Az eredmények azt mutatják, hogy a szilárd maradék anyag túlnyomó részét alumínium és szilícium teszi ki. Az összes nehézfém olyan csekély koncentrációban van jelen, hogy mennyiségük vagy az alkalmazott mérési módszerek kimutathatósági határa alatt van, vagy mélyen a környezet számára elviselhető előírt eluátum értékek alatt. A közömbös anyagokra vonatkozó összes TVA-előírás teljesül. Gyakorlatilag semmi kilúgozódást nem tapasztaltunk. A találmány szerinti eljárás terméke tehát tökéletesen közömbös anyag, amely a lehetséges toxikus komponens-nyomok tekintetében is tökéletesen kielégíti a legmodernebb környezetvédelmi követelményeket.The results show that most of the solid residue is aluminum and silicon. All heavy metals are present in such low concentrations that they are either below the limit of detection of the measurement methods used or well below the required eluate values for the environment. All TVA regulations for inert substances are met. Virtually no leaching was observed. The product of the process according to the invention is thus a completely inert material which, even with regard to possible toxic component traces, is perfectly in line with the most up-to-date environmental requirements.

SZABADALMI IGÉNYPONTOKPATENT CLAIMS

Claims

1. A process for the disposal and recycling of all types of wastes by subjecting industrial, domestic and / or special wastes containing untreated, untreated, any solid and / or liquid pollutants, and industrial product debris to a stepwise thermal process and subjecting the solid residue formed to a high temperature melt with maximum energy benefit, characterized in that the material to be disposed of, together with the liquid components contained therein, is mixed in a uniform batch, step by step, in a stepwise step, proceeding without intermediate cooling and with at least one low temperature step, while maintaining the material under pressure keeping the mold in a strong and strong contact with the wall of the reaction vessel while removing material from the reaction system and, if appropriate, subjecting the resulting reaction products to rapid cooling after complete completion of material processing, material transformation and material treatment.

Process according to claim 1, characterized in that at least the low temperature heat treatment step, in which the material is kept under pressure in a shape-holding and strong contact with the wall of the reaction vessel, excludes the oxygen transition, and at least one high temperature heat treatment step is carried out by oxygen supply. .

The process of claim 1, wherein the low temperature heat treatment step is carried out at a temperature of 100 ° C to 600 ° C and a temperature of at least 1000 ° C is maintained in the high temperature step.

4. The method of claim 1, wherein the material to be disposed of is compacted in bulk with the liquid ingredients contained therein, leaving portions unchanged and compacted into a single batch, maintaining pressure at a temperature of over 100 ° C, without deformation. moving the compacted material in contact with the channel wall as it slides along its entire length, evaporating the initially contained liquid material and releasing the reflex forces inherent in each component, and the solid matter conglomerate printed from the channel comprising at least a portion of the organic constituents operating in a high temperature reactor heated to a total volume of at least 1000 ° C.

Process according to Claim 1 or 4, characterized in that the solid conglomerate is subjected to radiation heat shock before being introduced into the high temperature reactor and the conglomerate is broken into pieces which are shaped by the pressure of the remaining gases.

6. The process of claim 1, wherein the high temperature reactor forms a gas-permeable set of solids up to the height of the heated channel inlet, maintains the level of the set continuously, and organic constituents of the solids directly exit the heated channel. after at least the outer part of the pieces by direct and short-term pyrolysis.

7. A process according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the carbon in the set is added to the carbon dioxide gas by addition of introduced oxygen and the carbon dioxide is passed through the carbon-containing set to reduce it to carbon monoxide.

8. Process according to any one of claims 1 to 4, characterized in that water vapor formed from the liquid constituents of the materials to be disposed of by heat treatment in the heated channel and exiting the channel at elevated pressure is thermally decomposed and conductively externally disposed through the high temperature reactor.

9. Process according to any one of claims 1 to 3, characterized in that all chlorinated hydrocarbon compounds (dioxins and furans) and the long-chain hydrocarbon compounds formed during the thermal decomposition of the organic compounds, as well as the condensates, are decomposed in a resting zone above 1000 ° C. , tars and oils are cracked.

10. A process according to any one of claims 1 to 6, wherein the synthesis gas mixture of at least 1000 ° C and containing harmful substances formed in the high temperature reactor is cooled to below 100 ° C and immediately contacted with water immediately after leaving the high temperature reactor.

11. Process according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the metallic and mineral constituents present in the gasification of the carbon with oxygen are melted at temperatures above 2000 ° C and the resulting liquids are optionally subjected to known separation operations and removed per fraction.

12. A process according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the residual material after the high temperature gasification is predominantly mineral.

The high temperature melt consisting of materials is kept in a liquid state in an oxidizing atmosphere until a fully refined, bubble-free and homogeneous melt is obtained.

13. The process of claim 12, wherein said homogenized high temperature melt produces high-value industrial products by spinning, shaping, molding and / or calling using at least a significant portion of the energy contained therein.

14. A process according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the synthesis gas is used to heat the low temperature stair channel and the high temperature reactor and / or to refine the melt and / or to operate an oxygen device.

15. Apparatus for processing, converting and post-treating all types of materials to be disposed of by means of a plurality of heat treatment steps, characterized in that at least one sliding furnace (6) for the non-oxygen transition heat treatment and at least one high oxygen treatment at a temperature greater than 1000 ° C. The temperature reactor (10) is tightly coupled to the sluice-gate, and the reactors (6) and (10), together with the feed unit for any mixed material to be disposed, are arranged in a one-way on-line section such that a fixed point temperature reactor (10).

Apparatus according to Claim 15, characterized in that the reaction space for the heat treatment with the exclusion of the oxygen transition is a horizontally arranged, externally heated sliding furnace (6) having a width to height ratio greater than 2 and having an L _ofen length of L _Ofen > 15 is defined by the relation vFofen, where F _{Ofen is} the cross-section of the sliding furnace.

Apparatus according to claim 15, characterized in that the sliding furnace (6) is supplied with at least one feed. has rollers on its side.

Apparatus according to Claim 15, characterized in that the feed side of the sliding furnace (6) is firmly connected to the outlet side of a waste compactor (1), the compression direction of the waste compactor being vertical in the first step and horizontal in the second step. the waste compacting press (1) has support rollers for longitudinal movement.

Apparatus according to Claim 15, characterized in that between the outlet side of the waste compacting press (1) and the inlet of the pushing furnace (6) there is a retractable and retractable counterpressure plate (9) for absorbing the forces of horizontal compaction.

Apparatus according to Claim 15, characterized in that the horizontal compacting organ of the waste compacting press (1) is designed as a feed surface (13).

Apparatus according to claim 15, characterized in that the outlet side of the sliding furnace (6) is rigidly connected as a high-temperature reactor (10) to the inlet side of a vertically arranged shaft.

Apparatus according to claim 15, characterized in that the vertical shaft pool (10) for high temperature heat treatment of the reaction products of the sliding furnace (6) is divisible up to the height of its inlet opening.

Apparatus according to claim 15, characterized in that a post-treatment reactor vessel (16) is arranged beneath the high temperature reactor vessel (10) and connected thereto.

Apparatus according to claim 15, characterized in that the lower part of the high temperature reactor vessel (10) and the post-heat treatment reactor vessel (16) can be lowered together and can be displaced by approximately 90 ° C relative to the base direction.

Apparatus according to claim 15, characterized in that the high temperature reactor vessel (10) and the post-heat treatment reactor vessel (16) are operated with an overflow.

Apparatus according to claim 15, characterized in that the high temperature reactor vessel (10) is firmly connected at the gas discharge side with a gas accelerator (14) having a water injection means for injecting cold water into the hot gas stream.

Apparatus according to claim 15, characterized in that the gaseous reaction products of the waste heat treatment flow through the apparatus under pressure and have an adjustable throttle (18) at the end of the gas flow path.

Apparatus according to claim 15, characterized in that the pressure vessel is closed to a high temperature reactor vessel (10).

Apparatus according to claim 15, characterized in that the reactor vessel (10) is connected at the feed side with pre-connected waste reception and waste storage facilities and with subsequent gas cleaning and gas recovery facilities.

HU 213 189 Β Int Cl ⁶ : B 09 B 3/00

Fast gas hood

T <100 ° C ^to '

Mixed waste

5)

Gas scrubbing (conventional)

I

Gas recovery

8)

Delete

Recovery of solids

Figure 2

Waste

10,000 kg / h 200kg / m3

150 ° C 200 ° C 250 ° C *> 50 ° C 500 ° C

-1200 ° C

Synthesis Gas

LOOkg / makeup

2500kg / m3