HUT77687A - Eljárás hulladékégetők szilárd halmazállapotú égéstermékeinek feldolgozására, valamint berendezés az eljárás végrehajtására - Google Patents

Description

A találmány tárgya eljárás hulladékégetők szilárd halmazállapotú égéstermékeinek, így példaképpen salak, pernye, szállóhamu és kiszűrt pormaradvány feldolgozására a hulladékégetés során keletkezett salak • · · ··· ···

-2megolvasztása, majd a megolvadt nehézfémeknek az olvadékból való elkülönítése útján. Ugyancsak a találmány tárgyát képezi egy berendezés az eljárás végrehajtására.

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, úgy mint 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 aprítani és osztályozni kell. Az ennél a folyamatnál granulátumként keletkező üveget a legutóbbi időkig még az építőipari anyagként hasznosították. A magasabb szintű környezetvédelmi követelmények miatt az ilyen granulátum felhasználása építési célokra azonban ma már általában nem megengedett.

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 ···· ··· ···

-3olvasztási 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, így 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 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. EP szabadalmi bejelentés publikált 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 felül kiképzett, 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.

A hulladékégetők szilárd égéstermékeinek újrahasznosítható anyagokká való átalakítását célzó ismert eljárások közös hátránya, hogy azok körülményesek, számos közbenső eljárási lépést, így például közbenső tárolást, ··· ··· ···

-4ferromágneses anyagokhoz mágneses szeparátorral történő elválasztást és hasonló további lépéseket tartalmaznak, és a kapott üvegszerű végtermék még mindig tartalmaz fémeket.

A találmány célja megfelelő eljárás kialakítása hulladékégetőkben keletkező szilárd halmazállapotú égéstermékekből a nemkívánatos nehézfémek teljes eltávolítására. A találmány célja továbbá az eljárás végrehajtására alkalmas berendezés kialakítása is.

A kitűzött célt olyan, a bevezető bekezdésben körvonalazott eljárás kialakításával és alkalmazásával érjük el, amelynek lényeges meghatározó lépései szerint a salakot egy első fűtőkamrába betápláljuk 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 nehézfém-olvadékot a második és harmadik fűtőkamrában leülepítjük. Az eljárás végzéséhez a mindenkori körülményektől függően célszerű és előnyös lehet, ha a salakban tartalmazott fémeket az első fűtőkamrába oxigén befúvásával gyakorlatilag teljesen eloxidáljuk, és a fémek első fűtőkamrában végzett eloxidálása során keletkező reakcióhőt a salak melegítésére hasznosítjuk.

A fémek redukálásához a második fűtőkamrába redukálószert is bevezethetünk, és lehetséges végzési mód szerint a második fűtőkamrában lévő olvadékba további finomszemcsés égéstermékeket, különösen pernyét, kazánhamut és/vagy kiszűrt port is bevezethetünk. A finomszemcsés égéstermékeket egy járulékos fűtőkamrában megolvaszthatjuk, és azokat olvadék alakjában táplálhatjuk be a második fűtőkamrába, vagy alternatív megoldás szerint azokat a második fűtőkamrában lévő olvadékba történő betáplálásukat megelőzően sajtolással darabosíthatjuk. A második és/vagy a harmadik fűtőkamra felső tartományába redukáló vagy az olvadékkal szemben semleges védőgázt is bevezethetünk, és az első fűtőkamrában keletkező gázokat visszavezethetjük a hulladékégetőbe.

Azáltal, hogy a találmány szerint az olvasztókemencét három kemencezónára osztjuk fel, az olvadékból a nemkívánatos nehézfémek messzemenőkig terjedő elválasztását érjük el. Ezzel egyidejűleg az energiafelhasználás lényegesen kisebb, mint az ismert eljárásoknál és berendezéseknél. Különösen jól kézbentarthatók továbbá az egymás után elrendezett ···· ···.

··· .· ···

-5fűtőkamrákban az egyes eljárási részfolyamatok, mint pl. az oxidáció, a redukció és a nemkívánatos nehézfémek kiülepítéses eltávolítása. 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 lezajló olvadási és oxidációs folyamat közben 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 rostély 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 berendezésnek egy hevítőszerkezetet tartalmazó első fűtőkamrája, egy villamosán fűtött második fűtőkamrája, továbbá egy villamosán fűtött harmadik fűtőkamrája van, az első fűtőkamra a második fűtőkamrával egy első áteresztőnyíláson keresztül, míg a második fűtőkamra a harmadik fűtőkamrával egy második áteresztőnyíláson keresztül van összekötve, legalább a második fűtőkamra alsó tartományában egy a fémolvadék számára kiképzett lecsapolónyílás van kialakítva, és a harmadik fűtőkamra oldalt egy a nemkívánatos nehézfémektől gyakorlatilag mentesített olvadékot kitápláló leeresztőnyílással van ellátva.

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 célszerű és előnyös példaképpen! kiviteli alakjai kapcsán ismertetjük részletesebben is. A csatolt rajzon az

1. ábra egy első példaképpen! találmány szerinti berendezés, míg a

2. ábra egy második példaképpen! találmány szerinti berendezés egyszerűsített vázlatos hosszmetszeti rajzát tünteti fel.

-6A csupán példaképpen! kiviteli alakokat bemutató rajz ábráin az egyes berendezések azonos ill. funkcionálisan azonos rendeltetésű szerkezeti egységeket és elemeket rendre ugyanazon hivatkozási számokkal jelöltük. Az alábbi részletes példaleírás során az egyes ábrák hivatkozási számaihoz kapcsolódó magyarázatok és ismertetések így, amennyiben arra ellenkező utalás nincs, mindkét példaképpen! berendezés megfelelő egységeire és elemeire vonatkoznak.

Az 1. ábrán egy lényegében hengeres, egymást követő három 2, 3 és 4 fűtőkamrával rendelkező találmány szerinti 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 9, 10 hevítőszerkezetekként felülről ferdén olaj- vagy gázüzemű oxigénégők nyúlnak be, amelyek a salakot általában 1400 °C - 1600 °C, előnyösen 1550 °C hőmérsékletre fűtik fel. Az eljárás végrehajtásához természetesen a hőfejlesztés más ismert módjai, így például elektromos fűtés, ahol a salakhoz egyidejűleg oxigént is vezetünk, vagy előmelegített levegős fosszilis tüzelés is alkalmazható. Az első 2 fűtőkamra alsó- vagy fenéktartományában egy 12 lecsapolónyílással rendelkező kúpos alakú 11 gyűjtőakna van előirányozva, amelyen keresztül az összegyűlt megolvadt fémeket periodikusan lecsapoljuk, és amelyen keresztül az első 2 fűtőkamra felülvizsgálati, karbantartási beavatkozások előtt leüríthető.

Hosszmetszeti szelvényalakját tekintve az első 2 fűtőkamra fekvő L-alakú, és az L-alak rövidebb szártartománya a kamra egy u.n. 13 felső tartományát alkotja. A 13 felső tartományhoz egy 14 füstgázcsatorna kapcsolódik, amely a különösen a felfűtés során keletkező, a 15 nyíllal jelölt gáz halmazállapotú anyagokat visszavezeti az itt nem ábrázolt hulladékégető égetőterébe, ahol azok, különösen a rostély alsó tartományában nagymértékben, sőt annyira megemelik az égetőtér hőmérsékletét, hogy abban a hulladék szinte tökéletesen elég. A visszavezetett gázok 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, amely valamivel mélyebben fekszik, mint az első 2 fűtőkamra, és így a 16 olvadék visszafolyását kizárja. A 17 áteresztőnyílás felső tartományában egy 18 lehúzó borda van kialakítva, amely a ;··· ···.

··· .·

-716 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 fűtőelektróda nyúlik be, amelyek közül a rajzon csak két 20, 21 fűtőelektróda van ábrázolva. Ezek feladata, hogy ellenállásfűtőként a 16 olvadék hőmérsékletét állandó értéken tartsák. A 20, 21 fűtőelektródák jó elektromos vezetőképességű grafit-elektródák. Az említett és bemutatott fűtési mód helyett más egyen- vagy váltóáramú fűtések is alkalmazhatók.

A második 3 fűtőkamra fenéktartományában ugyancsak egy kúpos alakú 22 gyűjtőakna van kialakítva, amely egy 23 lecsapolónyílással van ellátva. Ez utóbbi szolgál az összegyűlt, vasat és nehézfémeket, valamint fémvegyületeket, különösen nikkelt, krómot és rezet, továbbá ezek vegyületeit tartalmazó 16 olvadék periodikusan, tehát szakaszos üzemben végzett lecsapolására. A 23 lecsapolónyílás fölött egy 24 leeresztőnyílás is van, amely a 3 fűtőkamra karbantartási beavatkozások előtti, vagy más célból esedékessé váló leürítését teszi lehetővé.

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. A 16 olvadékban tartalmazott 28 vasfürdőt két 29, 30 lépcső korlátozza. A rajzon szaggatott vonallal érzékeltettünk egy 31 szállítócsigát is, amely gáztömör csatlakozással tokollik be a 3 fűtőkamrába, és amellyel a hulladékégetőből származó finomabb szemcsés anyagokat, különösen pernyét, kazánhamut és kiszűrt port lehet a berendezés második 3 fűtőkamrájába bevezetni.

Egy állandó keresztmetszetű fűtött második 33 áteresztőnyílás a 16 olvadékot átvezeti a berendezés harmadik 4 fűtőkamrájába. A 33 áteresztőnyílásban alul egy 34 küszöb van kialakítva, amely egyben baloldalt a második 3 fűtőkamra előreálló 30 lépcsőjét alkotja. A 33 áteresztőnyílás is rendelkezik felül egy a 16 olvadékba bemerülő 35 lehúzó bordával, amely biztosítja az olvadék felszínére felúszott további epe visszatartását. A harmadik 4 fűtőkamra egy 40 felső tartományából egy 38 elvezető csatorna van kiágaztatva a 39 nyíllal jelölt eltávozó gáz halmazállapotú anyagok számára. Leülepedett megolvadt nehézfémekből álló 44 vasfürdő gyűlik össze egy a harmadik 4 fűtőkamra alsó tartományában lévő hengeres alakú 45 tartályrészben. A 44 • · ·· ···

-8vasfürdő indukciós hevítésére kívül elhelyezett 46 tekercsek szolgálnak. A forró fémolvadék hőtartalmát a fölötte lévő 16 olvadéknak adja át, és ezzel annak hőmérsékletét állandó értéken tartja. A 45 tartály rész alsó tartományában kiképzett 47 lecsapolónyíláson át a 44 vasfürdőt ugyancsak periodikusan lecsapoljuk. Karbantartási munkákat megelőző vagy más célú leürítéshez a harmadik 4 fűtőkamra ugyancsak rendelkezik egy további 48 leeresztőnyílással. A rajzon látható továbbá, hogy a harmadik 4 fűtőkamra jobb oldalán egy szifonként kialakított, felfelé enyhén rézsútosan futó 50 leeresztőnyílás is ki van képezve 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 harmadik 3, 4 fűtőkamrák 25 és 38 elvezető csatornái csatlakoztathatók együttesen vagy akár külön-külön is egy közös, vagy egy-egy különálló (a rajzon nem feltüntetett) füstgáztisztító egységre.

A 2. ábrán bemutatott második példaképpen! találmány szerinti berendezés felépítését tekintve lényegében megegyezik az 1. ábrán feltüntetettel, így az alábbiakban csak az eltérő vagy járulékos szerkezeti elemek és egységek ismertetésére szorítkozunk. Az első 2 fűtőkamra fenéktartományában egy csupán vázlatosan érzékeltetett 52 fúvókanyílás van kiképezve, amelyen keresztül 53 nyíllal érzékeltetett járulékos oxigén vezethető be a kúpos alakú 11 gyűjtőaknában összegyűlt megolvadt fémek oxidálása céljából. Fúvókanyílások helyett oxigénlándzsák is alkalmazhatók. A második 3 fűtőkamrában lévő függőleges grafit-elektródák egyike, a 19 fűtőelektróda továbbá itt üreges hengeralakú csőelektródaként van kialakítva, amelyen keresztül a hulladékégetőből származó finomabb szemcsés anyagokat, különösen pernyét, kazánhamut és kiszűrt port lehet a berendezés második 3 fűtőkamrájába bevezetni, amelyek így bekerülnek a 16 olvadékba, és ugyancsak bekötődnek a később abból képződő üvegmátrixba. A harmadik 4 fűtőkamrába egy ugyancsak grafit-elektródaként kialakított 55 fűtőelektróda nyúlik be, amely a 16 olvadék szükséges, pl. 1300 - 1500 °C hőmérsékletének fenntartására szolgál. A harmadik 4 fűtőkamrának ezen kiviteli alak esetében nincsen hengeres 45 tartályrésze, és itt a 47 lecsapolónyílás *··« ···

-9magasabban helyezkedik el, mint az 1. ábra szerinti kiviteli alak 47 lecsapolónyílása. Csupán szaggatott vonallal érzékeltetett, a második 3 fűtőkamra és a harmadik 4 fűtőkamra felső részében vékony csövekként kialakított 57 lándzsákkal járulékosan redukáló, vagy a 16 olvadékkal szemben semleges védőgáz vezethető be a nehézfémek re-oxidálódásának megelőzése céljából. Ilyen 57 lándzsákkal rendelkezhetnek az 1. ábrán feltüntetett példaképpen! berendezés 3 és/vagy 4 fűtőkamrái is. Egyéb tekintetben a 2. ábra szerinti berendezés 1 olvasztókemencéje azonos az 1. ábrán bemutatott berendezésével.

A fentiekben ismertetett berendezések 1 olvasztókemencéinek működésmódját és a találmány szerinti eljárást az alábbiakban ismertetjük részletesebben.

A hulladékégető forró salakját az első 2 fűtőkamrában például 1550°C-os hőmérsékletre felfűtjük, ami által a salak szilárd halmazállapotú égéstermékei megolvadnak. Ezzel egyidőben 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 kúpos alakú 11 gyűjtőaknába süllyednek le. Annak érdekében, hogy a fémek és a fémvegyületek teljes mértékben oxidálódjanak, az 52 fúvókanyíláson (2. ábra) vagy más bevezetőelemeken keresztül oxigén vezethető be az első 2 fűtőkamrába. Ezáltal a fémek és fémvegyületek teljes eloxidálását éljük el. Az oxidációnál felszabaduló reakcióhőt az első 2 fűtőkamrában 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 füstgázcsatornán 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 15 nyíllal érzékeltetett forró gázok a hulladékégetés gázaival együtt a füstgáztisztító berendezésbe kerülnek, és így nem szükséges gondoskodni önálló füstgáztisztításról az első 2 fűtőkamra keletkező gázai számára.

« ♦*·

- 10A 16 olvadék, amelyben vas és más nehézfém oxidok vannak oldva, ezután az (adott esetben fűtött) 17 áteresztőnyíláson 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 fűtőkamrában az 57 lándzsa segítségével (2. ábra) redukáló atmoszférát hozunk létre, és a 16 olvadékhoz redukálószert adunk, amely először a nemesebb nehézfém oxidokat, majd azután 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 kúpos alakú 22 gyűjtőaknába süllyednek le.

A redoxfolyamatokat aktívan támogatja a grafitanyagú 20 és 21 (1. ábra) ill. a 19 (2. ábra) fűtőelektródáktól kiinduló erős konvekciós áramlás. A 16 olvadék redukciós foka a beadalékolt redukálószer mennyiségével beállítható. A redukálásra beállított, kívülről hermetikusan lezárt 27 felső tartományban az elgőzölgött nehézfémek nem tudnak ismét oxidálódni. Ezeket a 25 elvezetőcsatornán keresztül elvezetjük, és egy különálló (itt nem ábrázolt) tisztítóberendezésben elkülönítjük. Ezek ezután koncentrált formában állnak rendelkezésre és újból hasznosíthatók. A kúpos alakú 22 gyűjtőaknában a leülepedett fémeket, különösen réz-vas-nehézfém ötvözeteket a 23 lecsapolónyíláson át időről időre kivesszük az 1 olvasztókemencéből.

A 31 szállítócsiga (1. ábra) vagy az üreges csőalakú 19 fűtőelektróda (2. ábra) segítségével az 1 olvasztókemencébe bevezethetünk a hulladékégetőből származó finomabb szemcsés anyagokat, különösen pernyét, kazánhamut és kiszűrt port, amelyeket a 16 olvadékba való pormentes betáplálhatóságuk érdekében egy itt nem feltüntetett sajtolóberendezésben bevezetésük előtt tablettákká vagy gömbalakú képződményekké pelletálhatunk. A második 3 fűtőkamrában a pernyében és a kiszűrt porban tartalmazott nehézfémoxidok is fémekké redukálódnak.

A második 3 fűtőkamrából a 16 olvadék az (adott esetben fűtött) 33 áteresztőnyíláson keresztül a harmadik 4 fűtőkamrába kerül át. Ebben a 4 fűtőkamrában meg kell hosszabbítani a tartózkodási időt és ezzel a nehézfém oxidok maradék redukcióinak időtartamát. Amennyiben szükséges, itt az 57 lándzsa (2. ábra) segítségével ismételten lehetőség van különleges redukálószer beadagolására. A maradék redukciónál még termelődő illékony nehézfémek ·«· ♦ «· *··* « • 9 * ·

- 11 elgőzölögnek, és ezeket a 39 nyíllal jelölt gáz halmazállapotú anyagként a 38 elvezető csatornán keresztül elvezetjük, és egy tisztítóberendezésbe vezetjük át. A 39 nyíllal jelölt nehézfém gőzök a második 3 fűtőkamrából származó nehézfém gőzökkel vagy a 26 nyíllal jelzett gáz halmazállapotú anyagokkal egyesítve, közösen is elvezethetők és tisztíthatok.

A 16 olvadékban lévő nem-illékony nehézfémek, főként a vas és a réz, leülepednek és összegyűlnek a hengeres 45 tartályrészben (1. ábra) vagy a 43 gyűjtőaknában (2. ábra), amelyből azokat redukált vasként a 47 lecsapolónyíláson keresztül időszakosan kivesszük. Egy részük ugyanakkor visszafoiyatható a második 3 fűtőkamrába is, és abból csapolható le. A nemkívánatos nehézfémektől nagymértékben megszabadított 16 olvadék végül a bemerülő 51 szifonos 50 leeresztőnyíláson keresztül a granulátum ill. üvegfritt előállító egységbe távozik.

A 19, 20, 21 és 55 fűtőelektródák szénből (grafitból) vagy molibdénből állhatnak. Amennyiben ezek szénanyagúak, akkor azok bemutatott függőleges bevezetése a mindenkori 3, 4 fűtőkamrába azzal az előnnyel rendelkezik, hogy előrehaladó oxidációjuk, tehát fokozatos elhasználódásuk során fokozatosan előtolhatók és utánállíthatók az olvadék felszíne irányába, aminek eredményeként az olvadék időben állandó teljesítménnyel történő hevítése valósítható meg.

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 savas fürdőben kell kezelni, vagy redukciós olvasztásnak kell alávetni.

Claims (16)

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 fűtőkamrába (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 nehézfém-olvadékot a második és harmadik fűtőkamrában (3, 4) leüiepítjük.
2. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a salakban tartalmazott fémeket az első fűtőkamrába (2) oxigén befúvásával gyakorlatilag teljesen eloxidáljuk.
3. 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a fémek első fűtőkamrában (2) végzett eloxidálása során keletkező reakcióhőt a salak melegítésére hasznosítjuk.
4. 4. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a fémek redukálásához a második fűtőkamrába (3) redukálószert is bevezetünk.
5. 5. Az 1-4. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a második fűtőkamrában (3) lévő olvadékba (16) további finomszemcsés égéstermékeket, különösen pernyét, kazánhamut és/vagy kiszűrt port vezetünk be.
6. 6. Az 5. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a finomszemcsés égéstermékeket egy járulékos fűtőkamrában megolvasztjuk, és azokat olvadék alakjában tápláljuk be a második fűtőkamrába (3).
7. 7. Az 5. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a finomszemcsés égéstermékeket a második fűtőkamrában (3) lévő olvadékba (16) történő betáplálásukat megelőzően sajtolással darabosítjuk.

   ♦··

   -138. Az 1-7. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a második és/vagy a harmadik fűtőkamra (3, 4) felső tartományába (27, 40) redukáló, vagy az olvadékkal szemben semleges védőgázt is bevezetünk.
8. 9. Az 1-8. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az első fűtőkamrában (2) keletkező gázokat visszavezetjük a hulladékégetőbe.
9. 10. Berendezés az 1-9. igénypontok bármelyike szerinti eljárás végrehajtására, azzal jellemezve, hogy egy hevítőszerkezetet (9, 10) tartalmazó első fűtőkamrája (2), egy villamosán fűtött második fűtőkamrája (3), továbbá egy villamosán fűtött harmadik fűtőkamrája (4) van, az első fűtőkamra (2) a második fűtőkamrával (3) egy első áteresztőnyíláson (17) keresztül, míg a második fűtőkamra (3) a harmadik (4) fűtőkamrával egy második áteresztőnyíláson (33) keresztül van összekötve, legalább a második fűtőkamra (3) alsó tartományában egy a fémolvadék számára kiképzett lecsapolónyílás (23) van kialakítva, és a harmadik fűtőkamra (4) oldalt egy a nemkívánatos nehézfémektől gyakorlatilag mentesített olvadékot (16) kitápláló leeresztőnyílással (50) van ellátva.
10. 11. A 10. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy az első fűtőkamra (2) egy felső tartományába (13) betorkolló, lefelé irányított legalább egy hevítőszerkezete (9, 10), különösen oxigénégője van.
11. 12. A 11. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy egy az első fűtőkamra (2) alsó tartományában a nehézfém olvadék számára kialakított gyűjtőaknája (11) van, amelybe oxigén bevezetésére alkalmas fúvókanyílások torkollnak be.
12. 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 fűtőelektródája (20, 21, 19, 55) is van.
13. 14. A 13. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy fűtőelektródákként (20, 21, 19) grafit-elektródákat tartalmaz.
14. 15 A 13. vagy 14. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy. a második fűtőkamrára (3) gáztömören csatlakozó zárt szállítócsigája (31) is van.
15. 16. A 13. vagy 14. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy legalább az egyik fűtőelektróda (19) finomszemcsés égéstermékek bevezetésére alkalmas csatornát alkotó üreges hengerként van kiképezve.

    - 1417. A 10-16. igénypontok bármelyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a harmadik fűtőkamra (4) alsó tartományában a fémolvadék elvezetésére alkalmas lecsapolónyílás (47) van kialakítva.
16. 18. A 10-17. igénypontok bármelyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a harmadik fűtőkamra (4) egy fűthető szifonnal (51) rendelkező, enyhén emelkedő leeresztőnyílással (50) van ellátva.