NL8300459A - Werkwijze voor de verwerking van afvalwater uit de rookgasontzwaveling. - Google Patents

Description

» Λ. f * -1-ir.o. 51608 < * Werkwijze voor de verwerking van afvalwater uit de rookgasontzwaveling .........- ......

Eookgassen, in het bijzonder van centrales voor de opwekking van elektrische energie door verbranding van fossiele brandstoffen, · -bevatten zoals bekend zwaveldioxide, dat uit deze rookgassen verwijderd dient te worden, voordat deze rookgassen in de atmosfeer in 5 vrijheid worden gesteld. Ter verwijdering van het zwaveldioxide kunnen de rookgassen met een waterige oplossing van een bepaalde pH-waarde in innig kontakt worden gebracht, waarbij het opgeloste sul-fiet met zuurstof uit de lucht geoxydeerd wordt. De hierbij gevormde sulfaationen kunnen vervolgens met waterige suspensies van fijngema-10 len kalksteen of gebrande kalk als gips worden neergeslagen, dat van de waterige fase wordt afgescheiden en aan een technische toepassing wordt toegevoerd.

Een nieuwere werkwijze hiervoor is bijvoorbeeld uit het 33E-Offenlegungsschrift 2.944*536 bekend. Tolgens deze werkwijze wordt 15 het rookgas in een reaktietoren met twee reaktiezones - namelijk een afschrik- reap, oxydatiezone en een absorptiezone - ingevoerd, die door het rookgas in de aangegeven volgorde na elkaar doorstroomd worden. In tegenstroom met het rookgas worden in de af zondelijke reaktietorens buiten de toren in de kringloop gebrachte stromen van 20 absorptievloeistof zo gelijkmatig mogelijk fijnverdeeld ingevoerd, aan de voet van elke reaktiezone verzameld en in de kringloop via een voorraadvat weer teruggeleid. Tussen de beide voorraadvaten van de beide kringlopen bestaat in zoverre bovendien nog een verbinding, waardoor de overloop uit de absorptiezone in de vloeistofkringloop 25 van de afschrikzone wordt ingevoerd. Als absorptievloeistof wordt volgens deze werkwijze aan de absorptiekringloop een waterige suspensie van zeer fijngemalen kalksteen of van calciumoxide resp.

-hydroxide toegevoerd. De hieruit in verloop van de bekende werkwijze, in het bijzonder in de afschrikzone, ontstaande suspensie van 30 gips (CaSO^.21^0) in water wordt uit de afschrikkringloop verwijderd en het gips wordt van de vloeibare fase afgescheiden.

De van het gips afgescheiden waterige fase vormt het afvalwater van de rookgasontzwaveling, dat voor zijn invrijheidstelling in natuurlijk..water van de daarin aanwezige fijnverdeelde vaste stoffen, 35 die in hoofdzaak uit zeer fijne gipskristallen en de met de hiervoor genoemde calciumverbindingen meegebrachte verontreinigingen bestaat, zoveel mogelijk bevrijd dient te worden.

8300459 -2-

>- I

v

Yolgens een publikatie van Marquardt in ΕΥΠ3 Energie- und Yerfahrenstechnik GmbH, bladzijden 34 tot 35? wordt dit afvalwater daartoe eerst met een natriumhydroxideoplossing geneutraliseerd.

Het aldus voorbehandelde afvalwater wordt vervolgens in een uitvlok-5 kingsvat overgebracht, waarin aan het afvalwater i j zer(III)chloride en uitvlokkingshulpmiddelen worden toegevoerd. Hit het ijzer(lll) chloride ontstaat ijzer(lIl)hydroxide, dat als moeilijk oplosbaar, volimineus neerslag, neerslaat, dat de in het afvalwater aanwezige fijnverdeelde vaste stoffen insluit. Bovendien kunnen door het na-10 triumhydroxide alle als hydroxide precipiteerbare bestanddelen uit het afvalwater neergeslagen worden. Het uitvlokkingsmiddel bewerkstelligt een snellere sedimentatie van aldus verkregen neerslagen.

Het afvalwater wordt dan aan een indikinrichting toegevoerd, waarin het slib onderin wordt afgezet en aldaar wordt verwijderd. Het van 15 het slib bevrijde afvalwater wordt uit de overloop van de indikinrichting in een afvalwaterleiding geleid, die naar een afwateringskanaal leidt.

Yolgens de bekende werkwijze wordt de afgescheiden suspensie in kamerfilterpersen tot een steekvaste koek ontwaterd, die vervol-20 gens op afzonderlijke vuilstortplaatsen als laatste depot gebracht moet worden. De uit de kamerfilterpersen afvloeiende waterige troebele massa wordt aan de neutralisatietrap van deze werkwijze weer toegevoerd.

Hieruit komt het probleem naar voren naar mogelijkheden te .

25 zoeken, de uit de na de afscheiding van het gips achterblijvend afvalwater met calciumverbindingen uitgevoerde rookgasontzwaveling verkregen suspensie op te ruimen, zonder dat deze suspensie ter eindopslag gedeponeerd moet worden.

Er werd een werkwijze ter verwerking van afvalwater uit de 50 rookgasontzwaveling door middel van een waterige suspensie van zeer fijngemalen alkalisch werkende calciumverbindingen, door neutralisatie met alkalimetaal- resp. aardalkalimetaalhydroxide en onder toevoeging van ijzer(lll)chloride en een uitvlokkingsmiddel en afscheiden van het ontstaande slib in een indikinrichting gevonden. Yolgens 55 deze werkwijze wordt het ingedikte slib in de waterige fase van de oxydatietrap van de rookgasontzwavelingsinrichting teruggeleid.

Met voordeel kan het ingedikte slib hiertoe in de waterige suspensie van de fijnyerdèelde calciumverbindingen gesuspendeerd worden, voordat deze suspensie in de oxydatietrap van de rookgasontzwaveling3-40 inrichting wordt gevoerd.

8300459 • Λ -3-

Het kan evenwel ook doelmatig zijn het ingedikte slib voor de terugleiding in de waterige fase van de ozydatietrap van de rookgasontwikkeling aan een ontwateringstrap te onderwerpen.

Zoals reeds vermeld bevat het van het gips van een rookgasont-5 zwaveling afgescheiden afvalwater 0,1 tot 2 gew.% fijnverdeelde vaste stoffen, die grotendeels uit zeer kleine gipskristallen en uit zeer kleine deeltjes van de gebruikte calciumverbindingen bestaan.

Dit afvalwater wordt met een pH-waarde van 4 tot 8 verkregen en bevat in opgeloste vorm de met de gebruikte calciumverbindingen inge-10 brachte verontreinigingen. Is als calciumverbinding fijngemalen kalksteen of daaruit gebrand ualciumozide voor de rookgasontzwaveling gebruikt, dan bevat het afvalwater van de gipsafscheiding ten dele de verontreinigingen van de kalksteen, zoals bijvoorbeeld de silikaatachtige verontreinigingen ijzer, aluminium en magnesium en 15 zoals bijvoorbeeld de verontreinigingen koper en zink.

Ier verdere verwerking van een dergelijk afvalwater volgens de werkwijze van de uitvinding wordt dit afvalwater met een natriumhy-drozideoplossing geneutraliseerd en wel met voordeel tot een pH-waarde tussen 7 en 9· Gelijktijdig wordt in dit afvalwater ijzer-20 (ill)chloride in een hoeveelheid van ongeveer 0,02 tot 0,05 gew.% -betrokken op de hoeveelheid afvalwater - in de vorm van een waterige oplossing en een bekend uitvlokkingsmiddel, zoals bijvoorbeeld een polyelektrolyt in een hoeveelheid van 0,0001 tot 0,0005 gew.^é geroerd.

25 Als gevolg van deze maatregelen ontstaat in het afvalwater een volumineus ijzer(lIl)hydroxideprecipitaat, dat de vaste stoffen insluit en de hiervoor genoemde precipitatieprodukten bevat. Het pre-eipitatiemengsel wordt vervolgens in een klaarinrichting gebracht, waarin het precipitaat als suspensie met een vaste stoffengehalte 50 van ongeveer 1 tot 20 gew.% sedimenteert en op de bodem van de klaarinrichting wordt afgezet. In de bovenstaande waterige fase, die af gevoerd wordt en aan een afwateringskanaal wordt toegevoerd resp. in voor wateropname geschikte lagen van de ondergrond wordt afgezonken, blijven nog ongeveer 1 tot 5 gew.% van de oorspronkelijk 35 aanwezige hoeveelheid vaste stoffen achter.

Het onder uit de klaarinrichting onttrokken slib wordt volgens de uitvinding zonder verdere behandeling in de trap van de rookgasontzwaveling teruggeleid, waarin het gips gevormd wordt, dus voornamelijk in de oxydatietrap van de rookgasontzwaveling. Met voor-40 deel wordt het slib hiertoe in de absorptievloeistof geroerd, 8300459 -4- voordat deze in de oxydatietrap van de rookgasontzwaveling wordt ingevoerd. Het kan doelmatig zijn de suspensie voorafgaande aan de te-rugleiding te ontwateren.

Onderzoekingen hebben aangetoond dat de vaste deeltjes van dit 5 slib in de tijdens deze trap van de rookgasontzwaveling zich vormende gipskristallen worden ingebouwd, zonder de uitwendige vorm en korrelverdeling ervan tè veranderen. Yoorts bewerkstelligen deze vaste deeltjes van het ingebrachte slib ook geen nadelen bij de afvoer van het gips uit de rookgasontzwaveling via de gebruikelijke 10 ontwaterings- en drooginrichtingen volgens de gebruikelijke werkwijzen. Ook de verdere verwerking van dit gips tot technisch waardevol-le produkten volgens de bekende werkwijzen wordt op geen enkele wijze gestoord of nadelig beïnvloed. Deze verrassende vaststellingen en resultaten berusten blijkbaar erop, dat de met het teruggevoerde 15 slib in de gips ingebrachte vaste stoffen en verontreinigingen zich ook in natuurlijk gips bevinden, voor de verdere verwerking waarvan tot technisch waardevolle produkten deze bekende werkwijzen ontwikkeld zijn.

De belading van het gips van de rookgas ontzwaveling met vreem-20 &e stoffen is overigens zeer gering, omdat de hoeveelheid van heb teruggevoerde slib betrokken op de hoeveelheid van het ontstaande gips gering is en het teruggevoerde slib hoofdzakelijk reeds .uit zeer fijne gipskristallen bestaat, die bij de rookgasontzwaveling als entkristallen werken.

25 De uitvinding lost derhalve het probleem op van de opruiming van het slib, die uit het na de afscheiding van het gips van een met calciumverbindingen uitgevoerde rookgasontzwaveling achterblijvende afvalwater verkregen wordt, door op zeer eenvoudige wijze op te werken zonder dat een ontwatering en daaropvolgende deponering noodza-50 kelijk is.

Yoorbeeld I (uitvinding)

In een klaarvat met roerinrichting worden in 10 ton afvalwater, dat als filtraat van de gipsafscheiding uit een rookgasonzwaveling met een temperatuur van 45°G en een pH-waarde van 6 verkregen wordt, 55 en dat 20 kg vaste stoffen als zwevende stoffen alsmede van elk 0,05 kg opgelost koper en zink bevat, 2 kg in water opgelost ijzer- (III)chloride en 0,01 kg uitvlokkingshulpmiddel geroerd. Yervolgens 'wordt in dit mengsel een natriumhydroxideoplossing geroerd tot de pH-waarde van het mengsel tot 9 is opgelopen. Hierbij slaat een 40 volumineus neerslag neer, dat bij roeren van het mengsel snel op de 8300459

•V

-5- « f bodem van bet klaarvat wordt afgezet en van daar uit wordt afgevoerd. Er worden 440 kg slib met een vaste stoffengehalte van 22 kg verkregen, bit slib wordt door middel van transportpompen in de oxydatietrap van de rookgasontwikkeling teruggeleid, be in het 5 klaarvat bovenstaande waterige fase bevat nog slechts 0,5 hg vaste, stoffen en 0,01 kg opgelost koper en 0,01 kg opgelost zink. beze waterige fase wordt vervolgens in een afvalwateringskanaal geleid.

Het teruggeleide slib, dat 72,5 gew.% calciumsulfaatdihydraat, 18,1 geyr.% silikaten, carbonaten en hydroxiden, 3,0 gev.% ijzer(11¾ 10 hydroxide en 0,4 gew.% neergeslagen koper en zink bevat, wordt in het rookgasgips ingesloten en daarmee buiten de werkwijze gebracht.

Voorbeeld II (vergelijking)

Het afvalwater wordt volgens voorbeeld I behandeld en het ge- sedimenteerde slib wordt in een kamerfilterpers ontwaterd, voordat 15 deze op een afvalstortplaats tenslotte gedeponeerd wordt.

be kenmerkende gegevens van het afvalwater, de suspensie en het rookgasgips zijn in de volgende tabel samengevat: 8300459 -6- tabel kolom 1 kolom 2 afvalwater afvalwater "behandeling "behandeling met terug- zonder terug- leiding van leiding van het slib het slib . ..

(uitvinding) (vergelijking.) afvalwater v<$<Sr preoipentatie hoeveelheid kg/h 10.000 10.000 temperatuur C 45 45 pïï-waarde 6 6 vaste stof kg/h 20 20 opgelost koper kg/h 0,05 0,05 opgelost zink kg/h 0,05 0,05 ijzer(lIl)chloride kg/h 2 2.

toevoeging afvalwater na preoipentatie hoeveelheid kg/h 9*560 10.000 vaste stof kg/h 0,50 0,50 opgelost koper kg/h 0,01 0,01 opgelost zink kg/h 0,01 0,01 pE-waarde 9 9 neergeslagen slib hoeveelheid kg/h 440 440 vaste stof kg/h 22,08 22,08 teruggevoerde slib hoeveelheid kg/h 440 - - vaste stof kg/h 21,58 - slibsamenstelling calciumsulfaat-dihydraat gev.% 72,5 silicaten, carbonaten, gew.% 18,1 - hydroxiden ijzer(lIl)hydroxide gew.% 9>0 - neergeslagen koper en zink gew.% 0,4 gipssamenstelling vocht · ge vr.°/o 10 10 calciumsulfaat-dihydraat gew-% in no in silicaten, carbonaten, gew.% 10,02 10 hydroxiden ijzer(lIl)hydroxide gew.% 0,02 0 » koper en zink gew.% sporen sporen hoeveelheid kg/h 10.000 10.000 8300459 * * - ; - -7-.

In de figuren 1 en 2 zijn de resultaten van de micro analyse met de rasterelektronenmicroscoop van een onder toepassing van de uitvinding verkregen rookgasgips voorgesteld en wel laat figuur 1 duidelijk de inbouw van silikaten en i J z er (III)hydroxide herkennen, 5 terwijl figuur 2 de inbouw van zink in dit rookgasgips laat herkennen.

Figuur 3 laat de resultaten zien van een dergelijke microana-lyse van een rookgasgips, dat zonder terugleiding van het slib volgens voorbeeld 2 verkregen is.

8300459

Claims (3)

4 -s- *

1. Werkwijze ter verwerking van afvalwater uit de rookgasontzwaveling door middel van waterige suspensies van zeer fijngemalen, alkalisch werkende calciumverbindingen, door neutralisatie met al-' kalimetaal- resp. aardalkalimetaalhydroxiden en onder toevoeging 5 van ijzer(lIl)chloride en een uitvlokkingshulpmiddel en afscheiden van het gevormde slib in een indikinrichting, met het kerimèrk, dat men het ingedikte slih in de waterige fase van de oxydatietrap van de rookgasontzwavelingsinrichting terugleidt.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat men'het 10 ingedikte slib in de waterige suspensie van de fijnverdeelde calciumverbindingen suspendeert, voordat dit slib in de oxydatietrap van de rookgasontzwavelingsinrichting wordt ingevoerd.

3. Werkwijze volgens conclusies 1 en 2, met het kenmerk, dat het ingedikte slib v<5<5r de terugleiding in de waterige fase van de 15 oxydatiétrap van de rookgasontzwavelingsinrichting aan een ontwa-teringstrap onderwerpt.* 8300459