HU214375B - Eljárás hulladékégetők szilárd halmazállapotú égéstermékeinek feldolgozására, valamint berendezések az eljárás végrehajtására - Google Patents

Abstract

A találmány szerint hűlladékégetők salakját közvetlenül egyőlvasztókemence (1) egy első fűtőkamrájába (2) vezetik be, és őttőxidáló körülmények között megőlvasztják. A keletkező őlvadékőt 16) aberendezés egy másődik fűtőkamrájába (3) vezetik át, amelyben anehézfém vegyületek fémes alakra redűkálódnak. A hűlladékégetésjárűlékős, finőm szemcsés égéstermékeit, különösen a pernyét, a kzánhaműt és a kiszűrt pőrt egy üreges elektródán (21) keresztül amásődik fűtőkamrába (3) vezetik be. Az őlvadékőt (16) tővábbvezetikegy harmadik fűtőkamrába (4). A redűkcióval nyert fémek elgőzölög ek,illetve fémőlvadékként leülepednek a másődik és a harmadikfűtőkamrában (3, 4). A fémőlvadékőt főlyamatősan visszavezetik az elsőfűtőkamrába (2), őtt összegyűjtik, és a berendezésből lecsapőlják Anemkívánatős nehézfémektől lényegében megszabadítőtt maradéksalakőlvadékőt a harmadik fűtőkamrából (4) csapőlják le, illetvevezetik el. ŕ

Description

A találmány tárgya eljárás hulladékégetők szilárd halmazállapotú égéstermékeinek feldolgozására a hulladékégetés során keletkezett salak megolvasztása, majd a megolvadt nehézfémeknek az olvadékból való elkülönítése útján. Ugyancsak a találmány tárgyát képezik alternatív kialakítású berendezések az eljárás végrehajtására, amelyek egy olvasztókemencét tartalmaznak.

A találmány tehát egy eljárásra vonatkozik hulladékégetők szilárd halmazállapotú égéstermékei, különösen salak, pernye és kiszűrt por utólagos feldolgozására.

Ismeretes hogy hulladékégetőkben az elégetett hulladék mintegy 30-35 t%-ának megfelelő mennyiségű salak keletkezik. A keletkező salakban még 5%-ig elégetlen szerves alkotórészek, valamint körülbelül 5-10%nyi mennyiségben különböző fémek, főként vas találhatók. Jelenleg a salakot megfelelő mechanikus feldolgozás után lerakótelepeken deponálják, vagy mélyépítési, különösen például útépítési alapanyagként használják fel. A finomabb szilárd halmazállapotú égéstermékeket, úgymint a pernyét, a kazánhamut és a kiszűrt port külön depóniákban elkülönítve kell eltárolni. Ezen hulladék további feldolgozására rendszerint nem kerül sor. A salakban lévő elégetlen szerves alkotórészek, valamint a vízben oldódó nehézfém vegyületek járulékos problémákhoz vezetnek a további felhasználásnál vagy a tárolásnál, mivel ezek a vizek meg nem engedhető terheléséhez vezetnek.

A környezeti terhelés csökkentése érdekében ajánlott és kidolgozott megoldás a hulladékégetők szilárd halmazállapotú égéstermékeinek beolvasztás útján üvegszerű állapotba történő átalakítása. Ekkor a szerves alkotórészek elégnek, és a még visszamaradó nehézfémek, valamint a környezetre káros más anyagok egy vízben nem oldódó üvegmátrixba kötődnek be. A beolvasztási folyamat szokványos üvegolvasztó berendezésekben végezhető. Ehhez előzőlegesen a nyerssalak költséges előfeltárása szükséges amelynek során többek között a vasat mágneses szeparátorral el kell távolítani, valamint a salakot zúzni és osztályozni kell. Az ennél a folyamatnál granulátumként keletkező üveget a legutóbbi időkig még építőipari anyagként hasznosították. A magasabb szintű környezetvédelmi követelmények miatt az ilyen granulátumot azonban ma már nem megengedett minden további nélkül építési célokra, így például útépítéshez felhasználni.

A probléma megoldására ismeretesek különböző javaslatok. Például az égéstermékek, különösen a fémek és nehézfémek olvasztási folyamatokkal történő semlegesítésére elvi megfontolásokat tartalmaz Prof. Dr. Ing. Kari J. Thomé-Kozmiensky „Hulladékégetés és környezet” című alapművének 4. kötete a 339-359. oldalakon (EF-Verlag für Energie und Umwelttechnik GmbH, Berlin, 1990). A szerző a mű 350. oldalán utal arra, hogy a nehézfémek sűrűség alapján történő elkülönítéssel leválaszthatók az olvadékokból, miközben villamos olvasztási eljárásokra is utal anélkül azonban, hogy az eljárásokat konkrétan is ismertetné.

A 41 17 444 sz. DE szabadalmi leírásban leírt eljárás szerint egy hulladékégető szilárd halmazállapotú égéstermékeit, úgy mint a rostélyhamut, a kazánhamut és a kiszűrt port egy előbunkerben tárolják, majd azokból a hulladékvasat egy mágneses szeparátorral eltávolítják. A fémhulladékot ezután mechanikusan szétdarabolják. Magától értetődő, hogy a hulladékvas és más nagyobb darabos alkotók osztályozásához a hamut messzemenőkig le kell hűteni, vagy legalábbis annak a tárolás közbeni lehűlését ki kell várni. Ezután az (időközben már lehűlt) szilárd halmazállapotú égéstermékeket egy olvasztókemencébe adagolják be, amelyben azokat energia hozzávezetése mellett folyamatosan beolvasztják. Az olvasztókemence fenekéről a fémekkel feldúsult olvadékot szakaszosan lecsapolják, míg a fennmaradó olvadékot az olvasztókemence egy oldalsó falánál csapolják le folyamatosan, amelyből lehűlése során üvegszerű termék keletkezik.

Egy további eljárást ismertet a 93104418.4 sz. publikált EP szabadalmi bejelentés leírása, amely szerint a szemét- vagy hulladékégetés 600°C-900°C közötti hőmérsékletű égéstermékeit vízbe történő leeresztéssel körülbelül 80 °C-ra lehűtik, és egy bunkerben átmenetileg tárolják. Az égéstermékeket egy reaktorban 1000 °C-os hőmérséklet fölé hevítik, ami által az illékony fémek és fémvegyületek gáz halmazállapotban eltávoznak. A fémes elemek, különösen a nehézfémek vegyületei először oxidálódnak, majd redukálódnak. A vas és a vasban oldódó fémek olvadék formájában összegyűlnek a reaktorban. A fennmaradó salakból egy hidraulikus és/vagy puzzolán tulajdonságokkal rendelkező környezetbarát terméknek kell létrejönnie, amihez a reaktorból olvadt állapotban kivett salakolvadékot lehűtik és granulálják. Ezt a terméket ásványi kötőanyagként cementhez vagy betonhoz keverik. Reaktorként egy gömb alakú billenő konverter van felvázolva, amely alsó részében tartalmazza a fémolvadékot és azon a fennmaradó olvadékot. A konverter felülkiképzett, kúp alakban végződő nyílásán keresztül kell fokozatos döntéssel először az olvadt salakot vagy a fennmaradó olvadékot lecsapolni, majd ezután a fémfürdőt vagy a fémolvadékot további szállításra egy megfelelő üstbe kiönteni.

Az ismert eljárások közös hátránya, hogy azok körülményesek, és a kapott olvadéktermék összetétele csak korlátozott mértékben kézben tartható.

A találmány célja folyamatos üzemű eljárás kialakítása hulladékégetőkben keletkező szilárd halmazállapotú égéstermékekből a nemkívánatos nehézfémek eltávolítására és kívánt tulajdonságokkal rendelkező olvadéktermék előállítására. A találmány célja továbbá az eljárás végrehajtására alkalmas berendezés(ek) kialakítása is.

A kitűzött célt olyan, a bevezető bekezdésben körvonalazott eljárás kialakításával és alkalmazásával érjük el, amelynek lényeges meghatározó lépései szerint a salakot az olvasztókemence egy első fűtőkamrájába tápláljuk be és abban oxidáló körülmények mellett megolvasztjuk, azután az olvadékot átvezetjük egy második fűtőkamrába, amelyben a nehézfém vegyületeket fémekké redukáljuk, majd az olvadékot átvezetjük egy harmadik fűtőkamrába, miközben a fémállapotba redukált nehézfémeket minden fűtőkamrában leülepítjük, a leülepedett nehézfémeket a harmadik fűtőkamrából rendre és folyamatosan a megelőző fűtőkamrák egyikébe visszavezetve

HU 214 375 Β összegyűjtjük, és a berendezésből kivesszük. Az eljárás egy végrehajtási módja szerint a leülepedett nehézfémeket a második és a harmadik fűtőkamrából folyamatosan az első fűtőkamrába vezetjük vissza, abban gyűjtjük össze és abból vesszük ki.

Alternatív végrehajtási változat szerint lehetséges az is, hogy a leülepedett nehézfémeket az első és harmadik fűtőkamrából folyamatosan a második fűtőkamrába vezetjük vissza, abban gyűjtjük össze és abból vesszük ki. A eljárás végrehajtása során célszerűségi intézkedésekként egyedileg vagy egymással legalább részlegesen kombinált intézkedésekként az első fütőkamrában jele lévő vasat adott esetben oxigén befúvásával gyakorlatilag teljesen eloxidálhatjuk, és a keletkező reakcióhőt a salak melegítésére és olvasztására hasznosíthatjuk, a nehézfém vegyületek, előnyösen a réz redukálásához a második fíitőkamrába redukálószert is bevezethetünk, továbbá a második fűtőkamrában lévő olvadékba további fmomszemszemcsés égéstermékeket, különösen pernyét, kazánhamut és/vagy kiszűrt port is betáplálhatunk. Bizonyos esetekben előnyösnek bizonyultak az eljárás olyan végrehajtási módjai, amikor a második és/vagy a harmadik fűtőkamra felső tartományába egy redukáló, vagy az olvadékkal szemben semleges védőgázt vezetünk be, és/vagy az első fütőkamrában keletkező gázokat visszavezetjük a hulladékégetőbe.

Azáltal, hogy a találmány szerint az olvasztókemencét három kemencezónára osztjuk fel, valamint hogy a megolvadt ülepített nehézfémeket, főként a rezet folyamatosan visszavezetjük a második vagy az első fűtőkamrába, az olvadékból a nemkívánatos nehézfémek messzemenőkig terjedő elválasztását éljük el. Ezzel egyidejűleg az energiafelhasználás lényegesen kisebb, mint az ismert eljárásoknál és berendezéseknél. Különösen jól kézben tarthatók továbbá az egymás után elrendezett fűtőkamrákban az egyes eljárási részfolyamatok, mint pl. az oxidáció, a redukció és a nemkívánatos nehézfémek eltávolítása. Amennyiben a nehézfémek ülepített olvadékát visszavezetjük a harmadik olvasztókamrából egy megelőző olvasztókamrába, megakadályozzuk egyes oxidok felvételét a salakolvadékba a harmadik kamrában történő utókezelés alatt. Ezáltal lehetővé válik az olvadéktermék hidraulikus kötőanyagkéntű vagy hidraulikus kötőanyagok adalékaként történő felhasználása a környezet veszélyeztetése nélkül. Ezzel egyidejűleg az olvadéktermék tulajdonságai, különösen a vastartalma célzottan optimalizálható. Az eljárás rugalmassága lehetővé teszi a salak megváltozott összetételéhez történő azonnali alkalmazkodást. Mivel a feldolgozás a találmány szerint előnyösen a hulladékégetőhöz kapcsolódva folyik, és a szilárd halmazállapotú égéstermékeket forró állapotban közvetlenül az olvasztókemencébe vezetjük, jelentős energiamegtakarítás jelentkezik.

Az első fűtőkamrában egy olvadási és oxidációs folyamat zajlik le. Az eközben keletkező gáz halmazállapotú anyagokat a beadagolt salakkal ellenáramban visszavezetjük a hulladékégető kemencébe. Mivel ezek a gázok általában 1100 °C-1600 °C hőmérsékletűek, a hulladékégető térben, különösen a rosta alsó részében erősen megnövekszik a hőmérséklet, és így teljesebb kiégést, valamint a hulladékégetés megnövekedett termikus hatásfokát érjük el. Ezek a gázok ezután a hulladékégető gázaival együtt egy füstgáztisztítóba kerülnek, és így elmaradhat az első fűtőkamra képződő gázainak különálló füstgáztisztítása.

A találmány szerinti berendezések rendre egy olvasztókemencét tartalmaznak, amelyeknek egy fűtött első fűtőkamrája, egy előnyösen villamosán fűtöttmásodik fűtőkamrája, továbbá egy fűtött harmadik fűtőkamrája van, ahol is az első fűtőkamra amásodik fűtőkamrával egy első áteresztőnyíláson keresztül, míg a második fűtőkamra a harmadik fűtőkamrával egy második áteresztőnyíláson keresztül van összekötve. A harmadik fűtőkamra oldalt egy, a nemkívánatos nehézfémektől gyakorlatilag méntesítettolvadékotkitáplálóleeresztőnyílássalvanellátva.Az első vagy a második fűtőkamra alsó tartományában egy, a fémolvadék számára kiképzett gyűjtőakna és egy lecsapolónyílás van kialakítva. Attól függően, hogy a gyűjtőakna melyik fütőkamrában van kiképezve, a gyűjtőaknát nem tartalmazó további fűtőkamrák fenekei a gyűjtőaknás fűtőkamra, ill. annak gyűjtőaknát tartalmazó feneke irányába lejtő kialakításúak.

A találmány szerinti berendezés további jellemzőire, valamint az eljárásból fakadó járulékos, további előnyökre a leírás alábbi, részletes példaismertető részében térünk ki.

A találmány szerinti eljárást és berendezést a továbbiakban a csatolt rajzra hivatkozva a berendezés egy célszerű alakja kapcsán ismertetjük részletesebben is. A csatolt rajz egyetlen, 1. ábrája egy példaképpeni találmány szerinti berendezés egyszerűsített vázlatos hosszmetszeti rajzát tünteti fel.

Az 1. ábrán egy lényegében hengeres, egymást követő három 2, 3 és 4 fűtőkamrával rendelkező 1 olvasztókemence van ábrázolva. Egy, az ábrán nem feltüntetett hulladékégetőből jövő 7 surrantó az első 2 fűtőkamrába torkollik. A hulladékégetésből származó salakot a 7 surrantóval egy 8 töltetre adagoljuk rá. Az első 2 fűtőkamra egy 13 felső tartományába fűtőberendezésként felülről ferdén egy olaj- vagy gázüzemű 9 oxigénégő torkollik be, amely a salakot általában 1400 °C 1600 °C, előnyösen 1550 °C hőmérsékletre fűti fel. Az eljárás végrehajtásához természetesen a hőfejlesztés más ismert módjai, így például elektromos fűtés, ahol a salakhoz egyidejűleg oxigént is vezetünk, vagy előmelegített levegős foszszilis tüzelés is alkalmazható. Az első 2 fűtőkamra alsó vagy fenéktartományában egy 12 lecsapolónyílással rendelkező 11 gyűjtőakna van előirányozva, amelyen keresztül az összegyűlt megolvadt fémeket periodikusan lecsapoljuk, és amelyen keresztül az első 2 fűtőkamra felülvizsgálati, karbantartási beavatkozások előtt leüríthető. A 11 gyűjtőaknába egy 57 lándzsa nyúlik be, amelyen keresztül oxigént lehet bevezetni. Az oxigént a salakban található vas, alumínium és szén teljes mértékű oxidációjának elvégzéséhez használjuk.

Az első 2 fűtőkamra keresztmetszetének szelvénykiképzése fekvő L alakú, és az L-szelvény rövidebb részében egy 13 van kialakítva. Ehhez a 13 felső tartományhoz egy 14 füstgázcsatoma kapcsolódik, amely a különösen a felfűtés során keletkező, a 15 nyíllal jelölt gáz

HU 214 375 Β halmazállapotú anyagokat visszavezeti az itt nem ábrázolt hulladékégető égetőterébe, ahol azok egy hulladékhő-hasznosító kazánban lehűlnek, és ezzel jelentősen hozzájárulnak a teljes berendezés termikus hatásfokának javulásához.

Egy első 17 áteresztőnyíláson keresztül a salakból képződő 16 olvadék a berendezés második 3 fűtőkamrájába folyik át. A 17 áteresztőnyílás felső tartományában egy a 16 olvadékba bemerülő 18 lehúzó borda van kialakítva, amely a 16 olvadékon úszó epét visszatartja, és amelyik biztosítja a 2 és 3 fűtőkamrák 16 olvadék fölötti gáztereinek különállóságát. A második 3 fűtőkamrába felülről lefelé függőlegesen három vagy négy 21 fűtőelektróda nyúlik be, amelyek közül a rajzon csak egy 21 fűtőelektróda van ábrázolva. Ezek feladata, hogy ellenállásfütőként a 16 olvadék hőmérsékletét állandó értéken tartsák. A 21 fűtőelektródák legalább egyike előnyösen egy üreges henger alakú, jó elektromos vezetőképességű grafitelektróda. Az üreges henger alakú grafitelektródán keresztül a hulladékégetőből származó finomabb szemcsés anyagokat, különösen pernyét, kazánhamut és kiszűrt port lehet a berendezés második 3 fűtőkamrájába bevezetni, amely anyagok így aló olvadékba kerülnek, és ezzel szintén bekötődnek az ebből lehűlése során képződő üvegmátrixba. Az említett fűtési módok helyett más egyen- vagy váltóáramú fűtések is alkalmazhatók.

A második 3 fűtőkamra egy 27 felső tartományából egy 25 elvezető csatorna van kiágaztatva, amely a keletkező, 26 nyíllal jelölt gáz halmazállapotú anyagok, különösen nehézfém-gőzök kivezetését szolgálja.

Egy második 33 áteresztőnyílás aló olvadékot átvezeti a berendezés harmadik 4 fűtőkamrájába. Ez a 33 áteresztőnyílás is rendelkezik felül egy a 16 olvadékba bemerülő 35 lehúzó bordával, amely biztosítja a 3 és 4 fűtőkamrák gáztereinek elválasztását. A harmadik 4 fűtőkamra egy 40 felső tartományából egy 38 elvezető csatorna van kiágaztatva a 39 nyíllal jelölt eltávozó gáz halmazállapotú anyagok számára. A harmadik 4 fűtőkamrába további 55 fűtőelektródák nyúlnak be, amelyek közül a rajzon csak egy 55 fűtőelektróda van ábrázolva. Ez lényegében ugyancsak a 16 olvadék hőmérsékletének fenntartására szolgál. A 4 fűtőkamra is fűthető más fűtési módok, így például gáz vagy olajégők alkalmazásával is.

A harmadik 4 fűtőkamra 45 feneke a második 3 fűtőkamra felé lejt, amelynek 22 feneke a 45 fenék törés- és lépcsőmentes folytatását képezi, és tovább lejt az első 2 fűtőkamra felé. A 22, 45 fenekek lejtős kialakítása következtében a 16 olvadékban lévő fémolvadékok leülepedett cseppjei folyamatosan, a salakolvadékkal ellenáramban visszavezetődnek az első 2 fűtőkamrába, és összegyűlnek annak 11 gyűjtőaknájában. A fémolvadékoknak a harmadik 4 fűtőkamrából történő folyamatos eltávolításával eltolódik az egyensúly a 16 olvadékban oldott fémoxid és az ülepített fémolvadék között az utóbbi felé. Ez garantálja a nemkívánatos nehézfémek, így például a réz teljes eltávolítását az olvadékból.

A találmány szerinti berendezés egy lehet alternatív (nem ábrázolt) kiviteli alakja szerint all gyűjtőakna a második 3 fűtőkamra alsó tartományában van elhelyezve, amelyben csak a második és harmadik 3,4 fűtőkamrából származó fémolvadékot gyűjtjük össze. Célszerű lehet azonban egyetlen 11 gyűjtőakna elhelyezése a második 3 fűtőkamrában olyan kiképzés mellett, amely szerint az első 2 fűtőkamra és harmadik 4 fűtőkamra feneke egyaránt a második 3 fűtőkamrában alul kiképzett 11 gyűjtőakna felé lejt.

Az 1. ábrán látható továbbá, hogy a harmadik 4 fűtőkamra jobb oldalán egy szifonként kialakított, felfelé enyhén rézsútosan futó 50 leeresztőnyílás van kiképezve a nemkívánatos nehézfémektől már megszabadított, azoktól mentesített salak vagy üveg 16 olvadék lecsapolására. Lecsapolás után az olvadékot folyamatosan egy ehelyütt nem ábrázolt hűtőfolyadékos, például vizes fürdőbe vezetjük, és ott hirtelen lehűtjük. Ezáltal egy üvegszerű granulátum, szakmai zsargonnal „üvegfritt” jön létre, amely hidraulikus kötőanyag-tulajdonságai miatt építőanyagként, különösen klinkerpótlóként jól alkalmazható a cementiparban.

A második és a harmadik 3 és 4 fűtőkamrákban lévő 25 és 38 elvezető csatornák csatlakoztatva lehetnek akár elkülönítetten, akár együttesen egy (a rajzon nem feltüntetett) füstgáztisztító berendezésre.

A fentiekben ismertetett találmány szerinti berendezés 1 olvasztókemencéjének működése a következő:

A hulladékégető forró salakját az első 2 fűtőkamrában például 1550 °C-os hőmérsékletre felíütjük, ami által a salak szilárd halmazállapotú égéstermékei megolvadnak. Ezzel egy időben a salak szerves alkotórészei elégnek, és a tartalmazott fémek és fémvegyületek oxidálódnak. A forró salak oxidszerű alkotórészei az első 2 fűtőkamrában nagyon gyorsan beolvadnak, és a salakban lévő fémek, főként a vas, amelyek az olvadásnál nem oxidálódnak, a sűrűségkülönbség következtében a 11 gyűjtőaknába süllyednek le. Annak érdekében, hogy a fémes vas teljes mértékben átalakuljon vasoxiddá, az 57 lándzsán keresztül oxigént vezetünk be a 11 gyűjtőaknába. Ezáltal a fémes olvadékban csak a vasnál nemesebb fémek, például réz maradnak fémállapotban. A létrejövő oxidok oldódnak a salakolvadékban. Az oxidációnál felszabaduló reakcióhőt az első 2 fütőkamrában a betáplált salak megolvasztásánál hasznosítjuk.

A 11 gyűjtőaknában lévő fémolvadékot a 12 lecsapolónyíláson lecsapoljuk. Az olvasztási és oxidációs folyamatnál az első 2 fűtőkamrában keletkező, a 15 nyíllal érzékeltetett forró gázokat a hulladékégetőben keletkező, abból érkező salakkal ellenáramban a 14 füstgázcsatomán keresztül a hulladékégető égetőterébe vezetjük. Mivel a forró gázok 1100 “C-1600 °C hőmérsékletűek, a hulladékégető tér hőmérsékletének növekedését okozzák, különösen a rostély alsó részén, ami teljesebb kiégéshez, valamint a berendezés magasabb termikus hatásfokához vezet. A forró gázok a hulladékégetés gázaival együtt a füstgáztisztító berendezésbe kerülnek, és így nem szükséges gondoskodni önálló fustgáztisztításról az első 2 fűtőkamra keletkező gázai számára.

A 16 olvadék, amelyben vas és más nehézfém oxidok vannak oldva, ezután az (adott esetben fűtött) 17 áteresz4

HU 214 375 Β tőnyíláson keresztül a második 3 fűtőkamrába kerül. A 16 olvadék fölötti 27 felső tartomány a 18 lehúzó bordával hermetikusan el van zárva az első 2 fűtőkamra 13 felső tartományától. A 3 hűtőkamrában aló olvadékhoz redukálószert adunk, amely először a nemesebb nehézfém oxidokat, majd azután adott esetben a vasoxidot is fémmé redukálja. A 16 olvadék redukciófokát a redukálószer mennyiségével és típusával állíthatjuk be. A fémek elgőzölögnek, és/vagy nagyobb sűrűségük következtében olvadékként a 22 fenékre süllyednek le. A 22 fenék lejtése következtében a megolvadt fémek a nehézségi erő hatására visszavezetődnek az első 2 fűtőkamrában lévő 11 gyűjtőaknába.

A redoxfolyamatokat aktívan támogatja a 21 fűtőelektródák grafitanyaga, és az azokból kijövő erős konvekciós áramlás. A redukálásra beállított, kívülről hermetikusan lezárt 27 felső tartományban az elgőzölgött nehézfémek nem tudnak ismét oxidálódni. Ezeket a 25 elvezetőcsatomán keresztül elvezetjük, és egy különálló (itt nem ábrázolt) tisztítóberendezésben elkülönítjük. Ezek ezután koncentrált formában állnak rendelkezésre és újból hasznosíthatók.

A második 3 fűtőkamrából az 16 olvadék az (adott esetben fűtött) 33 áteresztőnyíláson keresztül a harmadik 4 fütőkamrába kerül át. Ebben a 4 fűtőkamrában meg kell hosszabbítani a tartózkodási időt és ezzel a nehézfém oxidok maradék redukcióinak időtartamát. Amennyiben szükséges, itt ismételten lehet redukálószert adagolni. A maradék redukciónál még termelődő illékony nehézfémek elgőzölögnek, és ezeket a 39 nyíllal jelölt gáz halmazállapotú anyagként a 38 elvezető csatornán keresztül elvezetjük, és egy tisztítóberendezésbe vezetjük át. A nehézfémek a nehézfém gőzökkel vagy a 26 nyíllal jelzett gáz halmazállapotú anyagokkal együtt tisztításra elvezethetők a második 3 fűtőkamrából is.

A 16 olvadékban lévő nem-illékony nehézfémek, főként a réz, leülepednek és összegyűlnek a lejtős 45 fenéken, ahonnan visszafolynak a második 3 fűtőkamrába, majd ezután az első 2 fűtőkamrába. A nemkívánatos nehézfémektől nagymértékben megszabadított 16 olvadék végül a bemerülő 51 szifonos 50 leeresztőnyíláson keresztül a granulátum, ill. üvegfritt előállító egységbe távozik. A további felhasználáshoz vagy újrahasznosításhoz kívánatos lehet, hogy az olvadék tartalmazzon vasoxidot.

A 21,55 fűtőelektródák szénből (grafitból) vagy molibdénből állhatnak. Amennyiben ezek szénanyagúak, akkor a 21, 55 fütőelektródák bemutatott függőleges bevezetése a mindenkori 3, 4 fűtőkamrába azzal az előnnyel rendelkezik, hogy a szén egyidejűleg redukálószerként hat a 16 olvadékban lévő nehézfémek számára.

Bár előnyösnek bizonyult a 2, 3 és 4 fűtőkamrák hengeres alakja, más formák is alkalmazásra kerülhetnek.

A pernye, a kazánhamu és a kiszűrt por, amennyiben kívánatos, az első 2 fűtőkamrába is bevezethető. Ebben az esetben azokat előzőleg a fémek részleges eltávolítására egy savas fürdőben kell kezelni, vagy redukciós olvasztásnak kell alávetni.

Claims (15)

1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK

   1. Eljárás hulladékégetők szilárd halmazállapotú égéstermékeinek feldolgozására a hulladékégetés során keletkezett salak megolvasztása, majd a megolvadt nehézfémeknek az olvadékból való elkülönítése útján, azzal jellemezve, hogy a salakot egy első fütőkamrába (2) betápláljuk és abban oxidáló körülmények mellett megolvasztjuk, azután az olvadékot átvezetjük egy második fűtőkamrába (3), amelyben a nehézfém vegyületeket fémekké redukáljuk, majd az olvadékot (16) átvezetjük egy harmadik fűtőkamrába (4), miközben a fémállapotba redukált nehézfémeket minden fűtőkamrában (2, 3, 4) leülepítjük, a leülepedett nehézfémeket a harmadik fűtőkamrából (4) rendre és folyamatosan a megelőző fűtőkamrák (2, 3) egyikébe visszavezetve összegyűjtjük, és a berendezésből kivesszük.
2. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a leülepedett nehézfémeket a második és a harmadik fütőkamráből (3, 4) folyamatosan az első fütőkamrába (2) vezetjük vissza, abban gyűjtjük össze és abból vesszük ki.
3. 3. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a leülepedett nehézfémeket az első és harmadik fűtőkamrából (2, 4) folyamatosan a második fütőkamrába (3) vezetjük vissza, abban gyűjtjük össze és abból vesszük ki.
4. 4. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az első fűtőkamrában (2) jelen lévő vasat adott esetben oxigén (53) befüvásával gyakorlatilag teljesen eloxidáljuk, és a keletkező reakcióhőt a salak melegítésére és olvasztására hasznosítjuk.
5. 5. Az 1-4. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a nehézfém vegyületek, előnyösen a réz redukálásához a második fűtőkamrába (3) redukálószert is bevezetünk.
6. 6. Az 1-5. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a második hűtőkamrában (3) lévő olvadékba (16) további finomszemszemcsés égéstermékeket, különösen pernyét, kazánhamut és/vagy kiszűrt port vezetünk be.
7. 7. Az 1-6. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a második és/vagy a harmadik fűtőkamra (3, 4) felső tartományába (27, 40) egy redukáló vagy az olvadékkal (16) szemben semleges védőgázt vezetünk be.
8. 8. Az 1-7. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az első hűtőkamrában (2) keletkező gázokat visszavezetjük a hulladékégetőbe.
9. 9. Berendezés az 1-8. igénypontok bármelyike szerinti eljárás végrehajtására, amely egy olvasztókemencét tartalmaz, azzal jellemezve, hogy az olvasztókemencének (1 ) egy hűtött első hűtőkamrája (2), egy villamosán fűtött második fűtőkamrája (3), továbbá egy fűtött harmadik hűtőkamrája (4) van, az első hűtőkamra (2) a második hűtőkamrával (3) egy első áteresztőnyíláson (17) keresztül, míg a második hűtőkamra (3) a harmadik (4) fűtőkamrával egy második áteresztőnyíláson (33) keresztül van összekötve, a második és a harmadik fűtőkamra (3, 4) feneke (22, 45) az első hűtőkamra (2) felé lejtősen ferde kialakítású, az első fűtőkamra (2) alsó tartományában egy, a fémolvadék számára kiképzett

   HU 214 375 Β gyűjtőakna (11) és egy lecsapolónyílás (12) van kialakítva, és a harmadik fűtőkamra (4) oldalt egy a nemkívánatos nehézfémektől gyakorlatilag mentesített olvadékot (16) kitápláló leeresztőnyílással (50) van ellátva.
10. 10. Berendezés az 1-8. igénypontok bármelyike szerinti eljárás végrehajtására, amely egy olvasztókemencét tartalmaz, azzal jellemezve, hogy az olvasztókemencének (1) egy fűtött első fűtőkamrája (2), egy villamosán fűtött második fűtőkamrája (3), továbbá egy fűtött harmadik fűtőkamrája (4) van, az első fűtőkamra (2) a második fütőkamrával (3) egy első áteresztőnyíláson (17) keresztül, míg a második fűtőkamra (3) a harmadik (4) fűtőkamrával egy második áteresztőnyíláson (33) keresztül van összekötve, az első és a harmadik fűtőkamra (3, 4) feneke (22, 45) a második fűtőkamra (2) felé lejtősen ferde kialakítású, a második fűtőkamra (2) alsó tartományában egy a fémolvadék számára kiképzett gyűjtőakna (11) és egy lecsapolónyílás (12) van kialakítva, és a harmadik fűtőkamra (4) oldalt egy, a nemkívánatos nehézfémektől gyakorlatilag mentesített olvadékot (16) kitápláló leeresztőnyílással (50) van ellátva.
11. 11. A 9 vagy 10. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy az első fűtőkamra (2) egy felső tartományába (13) betorkolló, lefelé irányított legalább egy oxigénégője (9) van.
12. 12. A 11. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy az számára az első fűtőkamra (2) alsó tartományában kialakított gyűjtőaknába (11) benyúló, a leülepedett fémolvadékba oxigént bevezető legalább egy oxigénlándzsája (57) van.
13. 13. A 10-12. igénypontok bármelyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a második és a harmadik fűtőkamra (3, 4) egy-egy felső tartományába (27, 40) bevezetett, az olvadékba (16) felülről lefelé benyúló legalább egy-egy fütőelektródája (21, 55) is van.
14. 14. A 13. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy fűtőelektródákként (21,55) grafitelektródákat tartalmaz.
15. 15. A 13. vagy 14. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy legalább az egyik fűtőelektróda (21) finomszemcsés égéstermékek bevezetésére alkalmas csatornát alkotó üreges hengerként van kiképezve.