NL1015444C2 - Werkwijze voor het omzetten van verontreinigd slib of baggerspecie tot een keramisch product. - Google Patents

Description

Werkwijze voor het omzetten van verontreinigd slib of baggerspecie tot een keramisch product.

INLEIDING

5 Verontreinigd slib of baggerspecie komt veel voor in industriële rivierdelta’s.

Om de bevaarbaarheid op peil te houden moeten vele waterwegen met enige regelmaat door baggeren op diepte gebracht worden. Het opgebaggerde slib kan als het niet vervuild is weer op het land gebracht worden. Er komt echter ook veel vervuild slib voor. De vervuiling betreft zowel organische stoffen als anorganische 10 verbindingen - vooral verbindingen van zware metalen - die zich beide aan het humusgedeelte van het slib hechten. Het op het land brengen van dit type slib is meestal niet toegestaan. Op dit moment wordt dit vervuilde slib opgeslagen in aparte bassins, die zo zijn opgebouwd dat er een zeer gering risico op verspreiding naar de omgeving bestaat. Een echte oplossing is dit niet omdat er nog steeds een risico 15 bestaat van verontreiniging van het omringende milieu. Daarom zijn er verscheidene processen bedacht die verontreinigd slib en aanverwante afvalstoffen omzetten in milieu-ongevaarlijke, liefst toepasbare materialen.

STAND DER TECHNIEK

20 Verontreinigd slib of baggerspecie kan op velerlei manieren verwerkt worden, waarbij de technieken uiteenlopen van microbiologische behandeling voor de omzetting van organische verbindingen, via sintertechnieken tot aan smelten toe. In het kader van de uitvinding wordt echter de nadruk gelegd op de thermische technieken bij hoge temperaturen omdat slechts dan van een algemeen toepasbare 25 verwerkingstechniek voor nagenoeg alle typen verontreinigingen sprake is. De thermische technieken maken deels gebruik van het klei-achtige karakter van de slib of baggerspecie, wat toestaat dat op relatief eenvoudige wijze keramische materialen gemaakt kunnen worden. Meestal richt men zich op kunstgrind dat door sinteren ontstaat, dus bij een temperatuur onder het smeltpunt van de grondstof; zie 30 bijvoorbeeld EP 168 532 en EP 524 241. Het kunstgrind is als zodanig of als vulstof in beton of asfalt toe te passen.

1015444 2

Voorts zijn er ook nog smeltprocessen die een gesmolten slak genereren bij temperaturen boven de 1250 °C; zie bijvoorbeeld NL-A 9400684, US 5795285 en WO 9828238. De verkregen slak wordt gegranuleerd of gekristalliseerd.

Bij de thermische verwerking van baggerspecie worden alle organische 5 bestanddelen volledig geoxideerd en daarmee omgezet in water en koolzuur. De anorganische bestanddelen, zoals verbindingen van zware metalen, worden opgenomen in het kristalrooster (in het geval van sinteren of gekristalliseerde slak) of in het glasachtige silicaat netwerk (in het geval van gegranuleerde slak). Dit bemoeilijkt het uitlogen van deze zware metalen naar de omgeving en daarmee 10 voldoen deze gesinterde of gesmolten materialen aan de door de diverse overheden gestelde eisen van uitloogbaarheid.

Het algemene thermische proces voor de verwerking van baggerspecie bevat een aantal kenmerkende processtappen. Deze zijn (1) het drogen van de, meestal zeer natte, baggerspecie tot een vormbare massa, (2) het vormen zelf en (3) het 15 oxideren van de aanwezige organische stof gevolgd door (4) het sinteren. De laatste twee processtappen kunnen in één inrichting worden uitgevoerd, waarin de vormlingen geleidelijk opgewarmd worden tot de sintertemperatuur.

De verwerking van baggerspecie leent zich ook uitstekend tot het bijmengen van andere afvalstoffen, vooral afvalstoffen met een kleine deeltjesgrootte, zodat de 20 menging eenvoudig kan worden uitgevoerd. Er worden echter wel eisen aan de mengverhouding en de chemische samenstelling van deze bij gemengde stromen, zoals rioolslib, vliegas, vervuilde grond en dergelijke gesteld.

Thermische technieken vereisen een aanzienlijke hoeveelheid energie om de materialen op de vereiste temperaturen te brengen en daar voor een zekere tijd te 25 houden. Meestal wordt daarvoor primaire energie ingezet, zoals aardgas of (poeder)kool. In een aantal gevallen worden hoog-calorische afvalstromen genoemd om de energiehuishouding van het proces wat minder afhankelijk van inzet van primaire energie te maken. Deze worden of geoxideerd in de roterende buisoven (die meestal voor het sinteren wordt toegepast) of in een schachtoven, waarin de 30 oxidatie rond 350°C plaats vindt, maar de energie die daarbij vrijkomt is daarmee niet beschikbaar voor het echte sinteren bij de veel hogere temperatuur van ongeveer 1100°C, zie bijvoorbeeld EP 293982.

1015444 3

Soms wordt ook de pyrolyse beschreven van een hoog-calorische afvalstroom, al dan niet gemengd met baggerspecie of een ander afval, zoals beschreven in EP 524241 (als separate pyrolysestap) of in EP 290 488 (als pyrolyse van mengsel van afvalstromen i.c. een kleiachtig materiaal). Bij pyrolyse worden de organische 5 bestanddelen ontleed in een gas en een vaste stof. De vaste stof lijkt sterk op kool en het gas is een complex mengsel van allerlei organische verbindingen - als dit gas wordt afgekoeld condenseert een aanzienlijk deel. Beide pyrolyseproducten, dat wil zeggen, het gasvormige en het vaste deel, kunnen worden ingezet bij de energievoorziening van het thermische proces.

10

NADELEN VAN DE STAND DER TECHNIEK

De bekende werkwijzen voor het verwerken van baggerspecie vertonen een aantal bezwaren. De meeste werkwijzen zijn niet zelfvoorzienend in energie en daarmee worden vooral de kosten van verwerking negatief beïnvloed. En als er al 15 een energie-zelfvoorziening beschreven is (bijvoorbeeld via pyrolyse van hoog-calorisch afVal) dan is de efficiency daarvan niet optimaal en is de afstemming van de pyrolysestap op de energiebehoefte in de sinterstap problematisch. Dat leidt er toe dat men op minder energie uit de pyrolyse mikt dan het sinteren nodig heeft, zodat altijd primaire energie bij gemengd' kan (dient te) worden (zie EP 524 241).

20 Bovendien moeten problemen bij het condenseren van organische verbindingen uit het pyrolysegas voorkomen worden door middel van kostbare voorzieningen, en als er wel condensatie optreedt zal dat aanleiding geven tot verstoppingen in de leidingen vanwege polymerisatiereacties en andere reacties in het gecondenseerde gas.

25 Verder geldt dat een betrouwbaar sinterproces zeer nauwe controle vraagt over de samenstelling en vorm van de groene korrels (pellets) die naar de sinterstap gevoerd worden. In een aantal processen, waarin de energiehuishouding redelijk voorzien is, is dit aspect niet optimaal omdat alle ingangsstromen (afval, klei-achtig materiaal en hoog-calorisch afval zoals weergegeven in EP 290 488) direct gemengd 30 en gevormd worden. Daarmee verliest men een deel van de controle omdat afvalstromen lang niet altijd een constante samenstelling vertonen.

f015444 4 4

DOELSTELLING

Een goede verwerking van baggerspecie (en bij gemengde andere afvalstromen) zou met voordeel zowel ♦ zelfvoorzienend in energie moeten zijn, 5 ♦ deze energievoorziening op een zeer hoge efficiency uitvoeren, en ♦ een grote controle toelaten op de samenstelling van de groene korrel.

KORT BEGRIP VAN DE UITVINDING

De oplossing is gevonden in de volgende procesvoering die hieronder nader 10 wordt toegelicht. Het voorgestelde nieuwe werkwijze voor verwerking van baggerspecie, alleen of tezamen met andere afvalstromen, bestaat in hoofdzaak uit een verkolingsstap voor hoog-calorisch afval, een droogstap voor de natte baggerspecie, een vormstap waarin de groene korrels worden gemaakt, en een sinterstap waarin zowel de organische verbindingen worden geoxideerd als de 15 sintering plaatsvindt, met daarnaast een gasreiniging voor het gevormde stookgas.

Meer in het bijzonder heeft de uitvinding betrekking op een werkwijze voor het omzetten van met organische en/of anorganische materialen vervuilde baggerspecie tot een keramisch product, welke gekenmerkt wordt doordat a) de natte baggerspecie, eventueel tezamen met andere afvalmaterialen, wordt 20 gedroogd met de voelbare warmte van een stookgas, verkregen via een verkolingsstap van een hoog-calorische afvalstroom, waarbij enerzijds kool wordt verkregen en anderzijds een gasproduct, dat in een hoge-temperatuur-vergassingsstap in stookgas wordt omgezet; b) de gedroogde baggerspecie, eventueel tezamen met andere afvalmaterialen in 25 een pelletiseerstap tot korrels wordt verwerkt; c) de korrels verder worden gedroogd onder toepassing van de energetische warmte (= stookwarmte) van een deel van het onder stap (a) verkregen stookgas; d) vervolgens in een sinterstap de korrels worden geoxideerd en gesinterd, waarbij de in stap (a) vermelde verkolingsstap verkregen kool wordt toegepast; 30 e) het hete, bij sinterstap (d) verkregen afgas naar de in stap (a) vermelde hoge-temperatuur-vergassingsstap wordt toegevoerd, waarbij dit gas eveneens in stookgas wordt omgezet; en 1015444 f 5 f) de in stap (d) verkregen hete sinters met lucht worden gekoeld, waarbij ten minste een deel van de verkregen hete lucht in de in stap (a) vermelde verkolingsstap en/of in de sinterstap (d) wordt toegepast.

5 NADERE BESCHRIJVING VAN DE UITVINDING

In energetische zin zijn de volgende zaken van belang:

In de verkolingsstap (pyrolyse met een zeer lage zuurstofconcentratie, dat wil zeggen <5% O2) wordt hoog-calorisch afval zoals papier en dergelijke, omgezet in een kool en een gas. De verkregen kool wordt van eventueel schroot ontdaan en 10 dient als brandstof voor de verkolings- en sinterstap. Het gas dat ontstaat in de verkolingsstap wordt bij een hoge temperatuur van 1000-1400°C, met voordeel ca. 1200°C met zuurstof (of met zuurstof verrijkte lucht) omgezet in een permanent stookgas (deze stap heet in de Angelsaksische literatuur een Auto Thermal Reforming, ATR). De voelbare warmte van dit gas wordt gebruikt om het natte 15 baggerslib in stap (a) van de werkwijze volgens de uitvinding te drogen, waarbij het stookgas van ongeveer 1200 tot 120°C afkoelt. De hoeveelheden uit de baggerspecie te verdampen water en de massa van de hoogcalorische afvalstroom zijn hierop afgestemd. Er wordt derhalve met reducerend gas gedroogd. Dit heeft als voordeel dat er geen brand van organische bestanddelen in het slib kan optreden, aangezien 20 rioolslib bijvoorbeeld bij drogen sterk de neiging heeft om te gaan branden als lucht als medium wordt toegepast. De energie-inhoud van dit stookgas wordt deels ingezet als brandstof in de droogstap voor de groene korrels, de rest van het stookgas wordt gereinigd en is beschikbaar voor andere doeleinden bijvoorbeeld chemische omzetting of energietoepassingen.

25 De sinterstap wordt gestookt met de genoemde verkolings-kool, waarbij deze stap zo bedreven wordt dat bij de uitlaat van deze stap een reducerend gas op een temperatuumiveau van ongeveer 500°C wordt verkregen, deze hete afgassen worden eveneens aan de ATR toegevoerd. De voelbare warmte van het gesinterde product wordt in een productkoeler gebruikt om lucht voor te verwarmen die voor de 30 verbranding van de kool wordt toegepast. Er wordt altijd meer kool gemaakt door verkoling dan nodig is in de verkolings- en sinterstappen. Het overschot wordt ook 1015444 6 aan de ATR gevoed; dit zorgt er onder andere voor dat de calorische inhoud van het stookgas op een aantrekkelijk waarde ingesteld kan worden.

De benutting van de energie, aanwezig in de hoog-calorische afvalstroom wordt op deze wijze zeer efficiënt benut omdat ALLE voelbare en chemische 5 energie toegepast wordt. Vooral het gebruik van de voelbare warmte werkt zeer positief op de efficiency, zoals na de ATR stap omdat deze warmte op een niveau van 1200°C normalerwijze niet goed toepasbaar is en meestal voor een groot gedeelte wordt weggekoeld met water in een schokkoeling (quench). Dit betekent dat de efficiency in omzetting van Refuse Derived Fuel (RDF) of ander hoog-10 calorisch afval in dit proces minstens even hoog is als in een aparte vergassing. Deze werkwijze maakt het proces altijd zelfvoorzienend in energie omdat het surplus aan energie als stookgas kan worden toegepast of afgezet.

In termen van procescontrole is van belang dat alle belangrijke stappen afzonderlijk worden uitgevoerd en daarmee de controle daarover optimaal is. Als 15 meest belangrijke geldt dat de samenstelling van de groene korrel goed is vast te leggen doordat de vrijheid bestaat om naast de gedroogde baggerspecie vóór de vormingsstap andere (afval)stoffen bij te mengen. Bovendien bestaat de mogelijkheid om ook poederkool, of een ander zogenaamd blaasmiddel, in te mengen als men de dichtheid van het te bereiden kunstgrind wenst te beïnvloeden.

20 In termen van milieu wordt ten eerste gemeld, dat de energiebenutting van het hoog-calorische afval optimaal is. Bovendien is deze energie deels duurzaam omdat vele hoog calorische afvalstromen papier/cellulose bevatten.

Als ander belangrijk punt geldt dat er geen geurprobleem bij het drogen van de baggerspecie ontstaan omdat het systeem gesloten is. Eventuele geurcomponenten, 25 die bij het drogen in het stookgas opgenomen worden zullen in het koolfilter van de gasreiniging volledig tegengehouden worden. Dit geurprobleem is bij conventionele oplossingen voor het drogen van baggerspecie (en andere typen afval) een groot probleem hetgeen dure technische voorzieningen vereist.

Daar gehalogeneerde dioxines of furanen (PCDD en PCDF) vanwege hun 30 toxiciteit zeer in de belangstelling staan, is hun lot bij de werkwijze volgens de uitvinding eveneens van belang. De ATR-condities zijn zodanig dat PCDD en PCDF als ze al in het verkolingsgas aanwezig zijn, zeker volledig in de ATR zullen 1015444 7 ontleden. Vorming van deze verbindingen in de andere processtappen kan niet plaatsvinden omdat de omstandigheden altijd reducerend zijn, aangezien er altijd een overmaat waterstof aanwezig is. In storingssituaties in de ATR zouden verbindingen van dit type aanwezig kunnen zijn, maar in dat geval worden ze alle tegengehouden 5 op het koolfilter in de gasreiniging. Bovendien zij opgemerkt dat de verbrandingsproducten van de kool ALLE via de ATR worden verwerkt - zodat ook uit die bron niets te duchten valt.

Verder zullen de anorganische verontreinigingen uit de verschillende voedingsstromen (hoog-calorisch afVal, baggerspecie, eventuele andere 10 stro(o)m(en)) uiteindelijk in het keramische product terecht komen voorzover ze niet verdampen en in de gasreiniging worden verwijderd.

In termen van economie is het voorgestelde proces duidelijk goedkoper dan processen die primaire energie moeten gebruiken omdat hoog-calorisch afval een lagere kostprijs per eenheid energie kent. Bovendien is de gasreiniging goedkoper 15 omdat een stookgas moet worden ontdaan van zijn verontreinigingen en niet een rookgas. Het verschil daartussen is er een van volume (veel kleiner in het geval van stookgas) en van chemie (zwavel in de vorm van H2S laat zich makkelijker en milieuvriendelijker verwijderen dan SOx - bij voorkeur wordt zwavel verwijderd met een biologische oxidatie of met een ijzerverbinding (zoals ijzercomplexen of 20 met ijzer(hydr)oxiden die zich makkelijk omzetten in ijzersulfide). Deze goedkopere gasreiniging geldt zeker ook voor de sinterstap waar in een normaal geval een rookgasreiniging nodig zou zijn; deze is in principe heel complex omdat eerst moet worden naverbrand om de organische bestanddelen volledig te verbranden, daarna gevolgd door de standaardstappen zoals wassing en stofvang.

25 Optioneel kan het pelletiseren ook in de droogtrommel zelf worden uitgevoerd. Door de draaibeweging van de trommel en de aanwezigheid van vochtig materiaal vormen zich tamelijk grove korrels, die redelijk stabiel zijn mits het droge stofgehalte niet boven de 90 tot 96 gew.% komt.

30 TOEPASBARE VOEDINGEN

Toepasbare voedingen voor de werkwijze volgens de uitvinding die tot een keramisch product leiden kunnen van sterk uiteenlopende aard zijn - mits ze door 1015444 8 malen en breken wel tot een kleine deeltjesgrootte in orde van enige mm zijn te brengen. Anders lukt immers het vormgeven van de groene korrels niet. Als, niet beperkende, lijst van mogelijke afvalstromen die verwerkt kunnen worden geldt- - verontreinigde baggerspecie, 5 - verontreinigde grond die zich niet of zeer moeilijk met bestaande technieken laat reinigen (bijvoorbeeld klei en veen), - residue dat ontstaat bij bepaalde grondreinigingstechnieken waarin dit residu het merendeel van de verontreinigingen bevat, - vliegassen van verschillende herkomst (ex kolenverbranding, rioolslibverbranding, 10 verbranding van gemengd (gevaarlij k) afval,...) - industriële slibben uit ontgiftingsinstallaties, fysisch-chemische waterzuivering.

In de verkolingsstap kunnen ook meerdere voedingen worden toegepast. Voorbeelden zijn: RDF (Refuse Derived Fuel), de fractie papier + kunststof die makkelijk uit 15 huisvuil of bedrijfsafval af te scheiden is, afval uit de (secundaire) papierindustrie (zogenaamde papier “rejects”, mengsel van kunststof en papier waaruit cellulose vezels zeer moeilijk af te scheiden zijn), alsook fijn verontreinigd hout, eventueel tézamen met koolwaterstoffen.

20 Om de controle op de samenstelling van de groene korrel te vergroten is het voordelig om de baggerspecie van verschillende herkomst vooraf te mengen zodat een meer eenduidig uitgangsmengsel ontstaat. De menging kan op basis van een bepaalde receptuur worden uitgevoerd.

De baggerspecie zal in de meeste gevallen eerst ontzand worden, dit wil zeggen 25 via hydro-cyclonage ontdaan worden van deeltjes met een grootte boven bijvoorbeeld 63 pm. Deze grotere deeltjes zijn voornamelijk zand en daaraan hecht zich slechts een gering gedeelte van de verontreinigingen - dit zand is daarmee in de bouw toepasbaar en vermindert de belasting van de thermische verwerking. De resterende fijne fractie moet wel thermisch worden verwerkt omdat hierin alle 30 verontreinigingen zich hebben geconcentreerd.

1015444 9

FIGUURBESCHRIJVING

Aan de hand van het blokschema in Figuur 1 zal een gedetailleerde beschrijving van de werkwijze volgens de uitvinding worden gegeven. In figuur 1 zijn de grotere eenheden weergegeven en deze hebben de volgende functie: 5 1. verkolen van het hoog-calorische afval, wat kool oplevert 2. vergassingsreactor (ATR) 3. drogen van de vervuilde baggerspecie 4. vormen 5. drogen van de vormlingen 10 6. oxideren en sinteren van de gedroogde vormlingen 7. koelen van de hete sinter met lucht 8. reiniging van het stookgas 9. bereiding van zuurstof 10. koolopslag 15 DETAILBESCHRIJVING VAN DE WERKWIJZE VOLGENS DE UITVINDING.

In grote trekken omvat de werkwijze een hoog-calorische lijn met daarin de eenheden 1, 2, 3, en 8; en daarnaast een anorganische vaste stoflijn (baggerspecie + 20 andere typen afval) met daarin de eenheden 3, 4, 5, 6 en 7. De bereiding van zuurstof dient beide lijnen.In de hoog-calorische lijn is de procesgang als volgt: Een hoog-calorische afvalstroom (bijvoorbeeld RDF) wordt aan de verkoler gevoed. Daarin wordt bij ongeveer 500°C een gasvormig product en een koolresidu gevormd. De kool wordt, na afkoelen, verder verkleind en ontdaan van (ferro- en 25 non-ferro-schroot) en onder een inert gas opgeslagen in opslag 10. Deze kool is fijn en kan zonder meer worden toegepast in poederkoolbranders. Het gasvormige product dat ontstaat in de verkoler moet worden omgezet in een permanent gas omdat anders het gas zeer moeilijk toepasbaar is door condensatie van hoger kokende bestanddelen. Dit gebeurt in eenheid 2, de vergasser. Hierin wordt een 30 temperatuur van ongeveer 1200°C gecreëerd door partiele verbranding van dit gas tezamen met toegevoerde zuurstof. Het hete afgas van de sintertrommel wordt ook door deze reactor gevoerd - dit zorgt er voor dat de uitgedampte, gepyrolyseerde 1015444 10 organische bestanddelen uit de vormling ook volledig in de kleinste brokstukken (koolmonoxide, waterstof, water, koolzuur en eventueel stikstof en zwavelwaterstof) worden omgezet. Het hete gas uit de ATR wordt met een zeer korte leiding in de direct contactdroger gebracht, waarbij het water uit de baggerspecie wordt verdampt 5 en het hete gas uit de vergasser tegelijkertijd afkoelt. De sturing is op de uitgangstemperatuur, deze wordt op 120 °C of iets hoger gehouden. De stofbelasting van dit gas zal hoog zijn, zodat er bijvoorbeeld een cycloon in de uitgang is opgenomen, die het merendeel van het opgevangenstof zal terugvoeren naar de droger. Daarna komt het permanente gas in de gasreiniging 8. Deze bevat in principe 10 een doekenfilter, koolfilter, een gedeeltelijke condensatie van het aanwezige water (en daarin worden de wateroplosbare zuren goed meegenomen), en een ontzwavelingseenheid. Uiteindelijk passeert het gas een koeler op lage temperatuur om het dauwpunt op de gewenste, lage, temperatuur in te stellen. Wat overblijft is een stookgas dat voldoet aan de eisen die door een industriële afnemer worden 15 gesteld. Een typische samenstelling van dit stookgas is ruwweg als volgt, in % V/V: Stikstof Koolmonoxide Kooldioxide Waterstof Water 48 "Ï4 Tó 2Ï T~

Vluchtige organische componenten die uit de baggerspecie of andere slibben verdampen, en die normaliter aanleiding geven tot stankoverlast en derhalve tot de noodzaak van geurbestrijding, kunnen in de gasreiniging door actieve kool worden 20 opgevangen, waarna de beladen actieve kool geretourneerd wordt naar de verkolingsstap in eenheid (1). Aangezien de actieve kool ook dient om vluchtige metalen (kwik) of metaalverbindingen op te vangen zal het terugvoeren naar de verkolingsstap afhangen van de vervuilingsgraad van de actieve kool - als deze te hoog in zware metalen wordt dan moet ze op andere wijze worden verwerkt (via 25 smelten bijvoorbeeld) of afgevoerd naar een geschikte deponie.

In de vaste stof lijn zijn de volgende processtappen te herkennen:

Beginnende bij de in Figuur 1 weergegeven droogstap 3 waarin de baggerspecie, die doorgaans op 30 tot 45 % droge stofgehalte wordt aangeleverd, wordt gedroogd tot ca. 90% droge stofgehalte. Dit droge materiaal wordt dan 30 gemengd met een deel ongedroogde baggerspecie, eventueel tezamen met andere 1015444 11 redelijk droge afvalstromen, tot een kneedbare massa met een droge stofgehalte dat tussen de 75 en 85 % ligt. Deze massa wordt in de in Figuur 1 weergegeven pelletiseerstap 4 gevormd tot knikkers of cilindertjes, bijvoorbeeld in een pelletiseerextruder of op een pelletiseerschotel. Deze zogenaamde groene 5 vormlingen of pellets bezitten doorgaans een diameter tussen de 5 en 25 mm, met voordeel tussen de 6 en 20 mm. Ze gaan naar de volgende droogstap 5, waar het droge stofgehalte verhoogd wordt tot rond 95%, waarbij de vormlingen een zodanige sterkte krijgen, dat ze in de volgende stappen niet opbreken. Deze droogstap wordt gebruikelijk op een banddroger uitgevoerd omdat daarin de 10 mechanische krachten op de vormlingen gering is. Vervolgens worden de gedroogde pellets gevoed in eenheid 6, de oxidatie- en sinterstap. Met voordeel is dit een roterende buisoven waarin de verwarming (via koolbranders) in tegenstroom is ingericht met de vaste stofstroom. Voorzieningen om op verschillende plaatsen in de oven lucht of zuurstof te doseren zijn aanwezig, zodat de goede verdeling van de 15 zuurstof benodigd voor de oxidatie gewaarborgd is. De sintering vindt plaats bij 1000-1200*C, normaliter bij ongeveer 1100°C, deze temperatuur is afhankelijk van de mineralogie van de groene pellet. De hete sinter verlaat eenheid 6 en komt in de luchtkoeler 7 waarin ze met lucht wordt gekoeld. Daarbij wordt deze lucht sterk opgewarmd en wordt derhalve met voordeel toegepast in de verbranding van de kool 20 in de verkolings- en sinterstap. Optioneel kan de afgekoelde sinter nog gewassen worden met een licht zure waterige oplossing om het oppervlak van de sinter schoon te wassen. De sinter zal dan makkelijker voldoen aan de gestelde logingseisen. Het daarbij verkregen waswater zal in een waterzuivering behandeld moeten worden.Uiteindelijk kan het sinterproduct worden opgeslagen.

25 De O2 productie in eenheid 9 is conventioneel; bij kleine hoeveelheden wordt een PSVA (pressure swing vacuum absorption) methodiek gebruikt, terwijl bij grotere hoeveelheden een cryogene methode wordt gevolgd.

Andere afvalstromen vinden makkelijk een plaats in het schema volgens Figuur 1. Ander hoog-calorisch afval kan of direct in de verkoling, of na een 30 eventuele voordrager als het te nat wordt aangevoerd. Vloeibare hoog-calorische afvallen kunnen direct in de ATR, eenheid 2, worden gevoed. Anorganische afvalstromen moeten worden fijngemaakt en gedroogd voordat ze met droge 1015444 t 12 baggerspecie kunnen worden gemengd. Dit kan tezamen met de baggerspecie of separaat, afhankelijk van de sintervereisten.

Als variant op het bovenbeschreven proces kan de mogelijkheid tot het maken van een stookgas met hogere verbrandingswaarde genoemd worden. Dit wordt 5 bereikt door de sintertrommel zodanig te bedrijven dat het afgas oxiderend is, waarbij een normale rookgasreiniging zal moeten worden toegepast. De uitlaatgasstroom van de sintertrommel (eenheid 6) gaat dan niet meer naar de ATR (eenheid 2) zodat zodoende de stikstofhoeveelheid in het stookgas dat naar de droger (eenheid 3) gaat wordt verminderd.

1 0 1 5 444

Claims (12)

1. Werkwijze voor het omzetten van met organische en/of anorganische materialen vervuilde baggerspecie tot een keramisch product, welke gekenmerkt 5 wordt doordat a) de natte baggerspecie, eventueel tezamen met andere afValmaterialen, wordt gedroogd met de voelbare warmte van een stookgas, verkregen via een verkolingsstap van een hoog-calorische afvalstroom, waarbij enerzijds kool wordt verkregen en anderzijds een gasproduct, dat in een hoge-temperatuur- 10 vergassingsstap in stookgas wordt omgezet; b) de gedroogde baggerspecie, eventueel tezamen met andere afValmaterialen in een pelletiseerstap tot korrels wordt verwerkt; c) de korrels verder worden gedroogd onder toepassing van de energetische warmte (= stookwarmte) van een deel van het onder stap (a) verkregen stookgas; 15 d) vervolgens in een sinterstap de korrels worden geoxideerd en gesinterd, waarbij de in stap (a) vermelde verkolingsstap verkregen kool wordt toegepast; e) het hete, bij sinterstap (d) verkregen afgas naar de in stap (a) vermelde hoge-temperatuur-vergassingsstap wordt gevoerd, waarbij dit gas eveneens in stookgas wordt omgezet; en 20 f) de in stap (d) verkregen hete sinters met lucht worden gekoeld, waarbij ten minste een deel van de verkregen hete lucht in de in stap (a) vermelde verkolingsstap en/of in de sinterstap (d) wordt toegepast.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het in stap (a) 25 vermelde stookgas aan een reinigingsstap wordt onderworpen, voordat het in droogstap (c) wordt toegepast.

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de in stap (a) vermelde baggerspecie met een reducerend gas wordt gedroogd. 30 1 0 1 5 444 %

4. Werkwijze volgens een of meer der conclusies 1-3, met het kenmerk, dat de in stap (a) vermelde baggerspecie tot een droge stofgehalte van 75-85 % wordt gedroogd.

5. Werkwijze volgens een of meer der conclusies 1-4, met het kenmerk, dat de in stap (b) verkregen korrels een diameter van 5-25 mm, bij voorkeur van 6-20 mm bezitten.

6. Werkwijze volgens een of meer der conclusies 1-5, met het kenmerk, dat 10 de korrels in stap (c) tot een droge stofgehalte van 90-95 % worden gedroogd.

7. Werkwijze volgens een of meer der conclusies 1-6, met het kenmerk, dat de in stap (d) vermelde sinterstap bij een temperatuur van 1000-1200°C wordt uitgevoerd. 15

8. Werkwijze volgens een of meer der conclusies 1-7, met het kenmerk, dat de in trap (f) tot beneden 100°C gekoelde sinters met een zure waterige oplossing worden gewassen.

9. Werkwijze volgens een of meer der conclusies 1-8, met het kenmerk, dat de zwavelverbindingen uit het stookgas door middel van biologische oxidatie of met een ijzerverbinding worden verwijderd.

10. Werkwijze volgens een of meer der conclusies 1-9, met het kenmerk, dat 25 de verbrandingswaarde van het stookgas ingesteld wordt door de verhouding zuurstof (de verkoling van ATR) en lucht (in sinter en verkoling en mogelijk ATR), waarbij de voelbare warmte voldoende is om het baggerslib te drogen.

11. Werkwijze volgens een of meer der conclusies 1-10, met het kenmerk, 30 dat de pellets in de drooginrichting worden gevormd. 1015444 V

12. Werkwijze volgens een of meer der conclusies 1-11, met het kenmerk, dat in de pelletiseerstap stoffen welke tijdens de sinterstap gas genereren zoals poederkool aan de korrels worden toegevoegd. 1015444