PL162559B1

PL162559B1 - Sposób obróbki odpadów PL PL PL

Info

Publication number: PL162559B1
Application number: PL28092189A
Authority: PL
Inventors: Hans Weber-Anneler
Original assignee: Thomas Kurt Wiesengrund
Priority date: 1988-08-05
Filing date: 1989-08-04
Publication date: 1993-12-31
Also published as: JPH0631336B2; BR8907046A; YU151389A; WO1990001529A1; CN1019275B; HU894441D0; ES2015764A6; JPH02503690A; EP0396644B1; EP0396644A1; CN1041120A; KR930010569B1; AR243784A1; FI901704A0; NZ230049A; YU46734B; CH678289A5; DD283960A5; HUT54197A; AU613784B2

Abstract

ogrzewa sie do tem peratury miedzy 350°C i 1050°C i doprow adza do reakcji z m ieszanina, zawierajaca pare w odna, przynajm niej jeden gaz palny, den i dwutlenek wegla, tak dlugo, az czesc organiczna w zastosowanej mieszaninie m aterialów jest rozlozona do wartosci wyno- szacej ponizej 100 ppm , odpow iednio 100 gram ów czesci organicznej na tone mieszaniny materialów i czas reakcji w pierwszym etapie wynosi korzystnie dla cieklych mie- szanin m aterialów miedzy 0,5 do 3 sek a dla stalych mieszanin m aterialów miedzy 20 min i 2h. przy czym powstaje stala nieorganiczna mieszanina produktu oraz mieszanina gazowa, w drugim etapie wym ieniona pow stala mieszanine gazowa rozszczepia sie w tem peraturze miedzy 950 i 1050°C w ciagu co najm niej jednej sekundy na malocza- steczkowe zwiazki i/alb o pierwiastki, w trzecim etapie otrzym ane maloczasteczkowe zwiazki i/albo pierw iastki w prowadza sie w tem peratu- rze 200-800°C do wody, aby z jednej strony oddzielic powstala m ieszanine m onotlenku i w odoru, okreslona krótko jako gaz syntezowy, i aby z drugiej strony pozo- stale maloczasteczkowe zwiazki i/alb o pierwiastki zatrzy- mac w wodzie okreslonej krótko jako popluczyny, w czw artym etapie zm ieszany z para wodna gaz syntezowy przeksztalca sie w znany sposób katalitycznie w ciekle weglowodory i/a lb o alkohole i otrzymane przy tym jako produkty uboczne gazowe··· F IG. 1 PL PL PL

Description

Niniejszy wynalazek dotyczy sposobu obróbki odpadów, który pozwala na otrzymywanie składników, pierwiastków albo związków z mieszanin materiałów i może być zastosowany do zredukowania zwałów odpadów przez chemiczne przekształcenie odpadów jak również do pomniejszania albo uniknięcia odpadów w procesach produkcyjnych i konsumpcyjnych.

Celem sposobu według wynalazku jest zużytkowanie niepożądanych substancji jako surowców do otrzymywania składników, pierwiastków albo związków. Osiągnięte są dwa cele: do produkcji wystarcza mniej surowców i, co ma większe znaczenie, niepożądane substancje szkodliwe zniknęły. Zużytkowanie niepożądanych substancji sposobem według wynalazku jest ekonomicznie atrakcyjne i odciąża zarówno ekologię jak również ekonomię.

162 559

Ten cel procesu według wynalazku osiąga się w ten sposób, że przy planowanym procesie wszystkie obiegi substancji i energii są uwzględnione i całkowicie zamknięte podobnie do obwodu prądowego, w którym nigdy nie może powstać elektryczność odpadowa. Należy przy tym uwzględnić dwa elementy: produkcję sprzężoną i zużytkowanie składników reakcji, które otrzymuje się i tak w procesie jako produkty. To jest umożliwione w tak zwanym procesie „Hydrokrit“.

„Hydrokrit“ oznacza „rozdzielanie wodne“ albo dokładniej: rozdzielanie połączeń chemicznych za pomocą wody. Tak jak woda w procesie płukania oddziela brud od tkaniny (fizyczny proces prania), tak w procesie „Hydrokrit“ zostają rozprute niepożądane wiązania chemiczne, przede wszystkim wiązania niepożądanych składników zastosowanych materiałów (chemiczny proces prania). Rozdzielanie za pomocą wody (rozszczepianie) jest praktycznie całkowite w temperaturze około 1000°C, jeśli czas kontaktu między przegrzaną parą wodą i przeznaczonymi do rozszczepiania cząsteczkami jest dostatecznie długi. Godne uwagi jest to, że wszystkie organiczne gazowe cząsteczki, które obok węgla, wodoru i tlenu zawierają jeszcze chlor, fluor, azot albo siarkę, zostają zawsze przeprowadzone w te same, małe produkty rozszczepiania. Chodzi tutaj o mieszaninę monotlenku węgla, wodoru z niewielką ilością azotu oraz proste związki chloru, fluoru, siarki albo fosforu z wodorem.

Mieszanina monotlenku węgla i wodoru, ewentualnie zmieszana z niewielką ilością azotu, nazywa się gazem syntezowym albo gazem wodnym i służy jako gaz wsadowy przy wytwarzaniu czystych węglowodorów albo alkoholi w syntezie chemicznej. Niepożądane substancje takie jak chloro-, fluoro-, siarko- i fosforowodór zostają oddzielone przed syntezą, w płuczce gazowej za pomocą procesów redoks.

Podczas gdy rozszczepianie niepożądanych cząsteczek wymaga w temperaturze około 1000°C odpowiedniej ilości ciepła przy następującej syntezie gazu z rozszczepiania w celu wytwarzania ciekłych paliw albo surowców zostaje ponownie uwolnione w przybliżeniu to samo ciepło przy temperaturze około 200°C. Jest ono stosowane do podgrzania wstępnego wody zasilającej dla wytwornicy pary, podczas gdy wrażliwe ciepło wytworzonych gorących gazów z rozszczepiania stosuje się, aby destylować popłuczyny i niepożądane substancje, takie jak siarka i ewentualnie obecne lotne metale ciężkie albo ich sole przeprowadzić w stężoną, nietoksyczną i trudnorozpuszczalną postać. Ogółem zużywa się przy tym do procesu około połowę energii zawartej we wprowadzonych materiałach. Druga połowa pozostaje nagromadzona w postaci uzyskanych, czystych organicznych surowców albo nośników energii.

Obok tych ciekłych produktów organicznych dostarcza proces „Hydrokrit“ stałych albo rozpuszczonych substancji jako produkty albo półprodukty do dalszej przeróbki.

Reasumując krótko proces „Hydrokrit“ składa się z następujących czterech procesów częściowych.

1. Rozszczepianie przeznaczonych do obróbki materiałów za pomocą pary wodnej i dwutlenku węgla w płomieniu gazu palnego w temperaturze między 350 i 1050°C.

2. Rozszczepianie wszystkich powstałych gazów w temperaturze między 950 i 1050°C przy czasie przebywania wynoszącym co najmniej jedną sekundę na małocząsteczkowe związku i/albo pierwiastki.

3. Płukanie gazu z rozszczepienia przez wprowadzanie gorących gazów do wody i oddzielenie gazu syntezowego (mieszanina CO i H2) od pozostałych małocząsteczkowych związków albo pierwiastków w wodzie. Odzyskiwanie popłuczyn przez odparowywanie i sedymentację części trudno rozpuszczalnych w powstającej solance.

4. Synteza ciekłych związków organicznych z gazu z rozszczepiania i domieszanie otrzymanych przy syntezie gazowych węglowodorów i dwutlenku węgla do gazu palnego.

W procesie „Hydrokrit“ uzyskuje się powstałe w pierwszym etapie nieorganiczne mieszaniny produktów, otrzymane w trzecim etapie zagęszczone popłuczyny i otrzymane w czwartym etapie węglowodory i/albo alkohole. Nie pozostają żadne niepożądane dające się stwierdzić za pomocą dzisiejszych metod wykazywania pozostałości.

Zastosowane materiały mogą być jednorodne albo niejednorodne, jak również natury organicznej albo nieorganicznej i występować w jakimkolwiek z trzech stanów skupienia (stałym, ciekłym albo gazowym). Takie materiały mogą np. stanowić odpady z gospodarstwa domowego, osady ściekowe, pozostałości ze spalania śmieci, takie jak żużel albo pyły z filtrów, gruz budowlany,

162 559 odpady z rolnictwa, przemysłu albo szpitali albo odpady żywności. Inną kategorię takich materiałów stanowią: piaski zawierające substancje mineralne, skała zawierająca sole, olej albo węgiel. Naturalnie stosuje się mieszaniny takich materiałów.

Mieszanina materiałów jest tak zestawiona, że w warunakch wybranych w każdym poszczególnym przypadku wymiana chemiczna prowadzi do żądanego stałego produktu w konwertorze i jednocześnie następuje rozdzielenie na gaz syntezowy, trudno rozpuszczalne pozostałości i solankę w płuczce gazowej.

Obok pary wodnej doprowadza się do konwertora co najmniej jeden gaz palny, tlen oraz dwutlenek węgla tak długo, aż zostanie osiągnięta żądana wymiana we wprowadzonym materiale. Gazy przewidziane do doprowadzania zastępuje się możliwie przez gazy, które otrzymuje się w innych etapach bieżącego procesu albo przebiegającego równocześnie dodatkowego procesu.

Sposób obróbki odpadów według wynalazku charakteryzuje się tym, że w pierwszym etapie mieszaninę materiałów odpadowych ogrzewa się do temperatury między 350°C i 1050°C i doprowadza do reakcji z mieszaniną, zawierającą parę wodną, przynajmniej jeden gaz palny, tlen i dwutlenek węgla, tak długo, aż część organiczna w zastosowanej w mieszaninie materiałów jest rozłożona do wartości wynoszącej poniżej 100 ppm, odpowiednio 100 gramów części organicznej na tonę mieszaniny materiałów, i czas reakcji w pierwszym etapie wynosi korzystnie dla ciekłych mieszanin materiałów między 0,5 i 3 sek, a dla stałych mieszanin materiałów między 20 min i 2 h, przy czym powstaje stała nieograniczona mieszanina produktu oraz mieszanina gazowa, w drugim etapie wymienioną powstałą mieszaninę gazową rozszczepia się w temperaturze między 950 i 1050°C w ciągu co najmniej jednej sekundy na małocząsteczkowe związki i/albo pierwiastki, w trzecim etapie otrzymane małocząsteczkowe związki i/albo pierwiastki wprowadza się w temperaturze 200-800°C do wody, aby z jednej strony oddzielić powstałą mieszaninę tlenku i wodoru, określoną krótko jako gaz syntezowy^ aby z drugiej strony pozostałe małocząsteczkowe związki i/albo pierwiastki zatrzymać w wodzie, określonej krótko jako popłuczyny, w czwartym etapie zmieszany z parą wodną gaz syntezowy przekształca się w znany sposób katalitycznie w ciekłe węglowodory i/albo alkohole i otrzymane przy tym jako produkty uboczne gazowe węglowodory i dwutlenek węgla dodaje się do potrzebnego w pierwszym etapie gazu palnego i uzyskuje się powstałą w pierwszym etapie stałą nieorganiczną mieszaninę produktu, otrzymane w trzecim etapie popłuczyny i powstałe w czwartym etapie węglowodory i/albo alkohole.

Korzystnie stosuje się mieszaninę materiałów odpadowych zawierającą przynajmniej jeden, w szczególności dwa materiały wyjściowe, wybrane z grupy, składającej się z:

ziemi, w szczególności ziemi zanieczyszczonej rozpuszczalnikami, olejem, smołą albo metalami ciężkimi albo organicznie i nieorganicznie zanieczyszczonych składników ziemi, jak np. gruz budowlany albo piasku zanieczyszczonego metalami ciężkimi i/albo metalami szlachetnymi, węgla, w szczególności zawierającego dużą ilość siarki i ligniny węgla albo nasyconego parami rozpuszczalnika węgla aktywnego, żużla, w szczególności żużla z palenisk przemysłowych, wielkich pieców, siłowni cieplnych albo instalacji do spalania odpadów.

pyłu. w szczególności pyłu filtracyjnego z elektrofiltrów albo suchych pozostałości mokrego, półmokrego albo suchego oczyszczania gazu w instalacjach do spalania odpadów albo paleniskach przemysłowych, osadów, w szczególności otrzymywanych przy oczyszczaniu ścieków w nadmiarze albo zanieczyszczonych metalami ciężkimi osadów ściekowych, osadów z galwanizerni, osadów z fabrykacji amunicji i materiałów wybuchowych i pozostałości z destylacji rozpuszczalnikowej i produkcji barwników i lakierów, produktów żywnościowych, w szczególności pozostałości nadmiarów albo produktów uboczonych produkcji artykułów spożywczych albo konsumpcji produktów żywnościowych, w szczególności fusów, odpadów z pieców rzeźniczych, chemikaliów, w szczególności produktów ubocznych przy-chemicznych albo biologicznych analizach albo procesach, w szczególności pozostałości na filtrach, zepsutych nieciekłych chemikaliów albo słabo radioaktywnych odpadów z laboratoriów,

162 559 narządów, w szczególności padliny, materiału tkanki i krwi z chirurgii oraz innych stałych pozostałości ze szpitali, w szczególności zepsutych leków, gumy i tworzyw sztucznych, w szczególności pozostałości z produkcji i konsumpcji, np. ogumienia pneumatycznego, połączonych albo zmieszanych z metalicznymi albo innymi nieorganicznymi materiałami elastomerów, termoplastów i tworzyw utwardzalnych.

W sposobie według wynalazku można stosować mieszaninę materiałów odpadowych wybraną z mieszaniny osadów ściekowych i pyłu filtracyjnego, mieszaniny węgla i pyłu filtracyjnego i mieszaniny węgla i osadu ściekowego i piasku.

Korzystne jest stosowanie mieszaniny materiałów odpadowych zawierającej przynajmniej jeden, w szczególności dwa materiały wyjściowe, wybrane z grupy, składającej się z:

olejów i parafin, takich jak olej ciężki albo parafiny, w szczególności z rafinacji ropy naftowej albo przeróbki oleju użytego.

alkoholi i ketonów, takich jak metanol, etanol albo alkohole przemysłowe albo ketony, w szczególności aceton, chlorowcowanych węglowodorów, takich jak trójchloroetan, trójchloroetylen, chloroform i chlorowane związki aromatyczne, w szczególności chlorobenzeny albo polichlorodwufenyle, polichloro-furany albo polichloro-dioksyny albo freon, w szczególności freon 113, cieczy nieorganicznych. Takich jak kwasy mineralne i zasady z metalami ciężkimi albo bez nich, w szczególności kwas solny,-rozpuszczony chlorek żelaza, zawierający chrom, kwas siarkowy oraz rozpuszczone cyjanki, azotyny, azotany i fosforany, zwłaszcza mieszaniny materiałów odpadowych wybranej z mieszaniny węglowodorów chlorowanego oleju zużytego i mieszaniny węglowodorów chlorowcowanego osadu ściekowego i piasku.

W sposobie według wynalazku stosuje się korzystnie wymienioną w pierwszym etapie mieszaninę gazową zawierającą 10-40% objętościowych pary wodnej, 10-40% objętościowych gazu palnego, w szczególności metanu, 5-20% objętościowych tlenu i 30-70% objętościowych dwutlenku węgla.

Do wymienionej w pierwszym etapie mieszaniny gazowej mogą być domieszane szkodliwe gazy, jak np. gazy spalinowe z palenisk, gazy odlotowe silników spalinowych albo powietrze odlotowe z szybów wentylacyjnych.

Wymienioną w pierwszym etapie reakcję w przypadku ciekłych mieszanin materiałów przeprowadza się korzystnie w palniku gazowym, który jest eksploatowany za pomocą otrzymywanej w trzecim etapie mieszaniny gazu syntezowego i pary wodnej.

Drugi etap można przeprowadzić w komorze do doprażania.

Reakcję wymienioną w pierwszym etapie w przypadku stałych i mułowych mieszanin materiałów przeprowadza się korzystnie w palenisku fazy stałej, które jest eksploatowane za pomocą otrzymanej w trzecim etapie mieszaniny gazu syntezowego i pary wodnej. Jako potrzebny w pierwszym etapie tlen stosuje się korzystnie tlen resztkowy, który jest zawarty w powietrzu odlotowym z palnisk, silników spalinowych albo w powietrzu odlotowym z instalacji wentylacyjnych.

Jako wodę potrzebną w trzecim etapie można stosować ścieki, przecieki z wysypisk śmieci, wodę skażoną albo wodę morską.

Sposób według wynalazku wyjaśnia dokładniej schemat blokowy (fig. 1). Żądaną mieszaninę materiałów pobiera się za pomocą przenośników ślimakowych 1 z trzech zasobników materiałowych 2 albo z zasobnika szlamu 3 i doprowadza do konwertora 4. Do tego doprowadza się przez przewód doprowadzający 5 mieszaninę dwutlenku węgla z około 10% objętościowych tlenu i przez zawór regulacyjny 6 potrzebną palną mieszaninę gazową. Za pomocą wytwornicy pary 7 doprowadza się dokonwertora 4 dodatkowo parę. Powstającą w konwertorze 4 mieszaninę gazową uwalnia się w cyklonie 8 do cząstek, które zostają zawrócone do strumienia materiału. Uwolnioną od cząstek mieszaninę gazową doprowadza się przez przewód 9 i pierścień wlotowy 10 do płuczki gazowej 11. Wymyta mieszanina gazowa przechodzi przez chłodnicę 21, która doprowadza parę wodną do skroplenia i oddziela w zbiorniku wody zasilającej 13. Pompa 14 tłoczy trochę wody zasilającej przez natrysk 15 w płuczce gazowej do oziębienia i polepszenia efektu wymywania.

162 559

Główną część wody zasilającej stosuje się do oziębiania reaktora wałowego 16 i przez to ogrzaną następnie doprowadza się do wytwornicy pary 7. Sprężarka gazowa 17 spręża przemyty gaz syntezowy do ciśnienia między 0,5 do 2,0 MPa i doprowadza go do reaktora wałowego 16. Tutaj następuje egzotermiczna reakcja syntezy, która wytwarza parę wodną, dwutlenek węgla, gazowe węglowodory, między innymi zawierające propan albo butan. Najpierw gazową mieszaninę doprowadza się do zbiornika destylacyjnego 18 i przy tym za pomocą oziębiania skrapla się wodę i propan albo butan. Wodę doprowadza się do elektrolizera 19 i wreszcie do zbiornika wody zasilającej 13, propan albo butan gromadzi się w zbniorniku 20. Produkty gazowe doprowadza się przez przewód 21 razem z wodorem z elektrolizy do wytwornicy pary 7 i konwertora 4. Wytwornicą pary 7 steruje się przez regulowanie dopływu gazu i tlenu przez zawory 22 i 23 tak, że ciśnienie pary znajduje się w przedziale między 8 i 10 barów i w jej wyjściu dla gazów odlotowych pozostaje wystarczający nadmiar tlenu do utrzymania temperatury w konwertorze 4.

Wodę z odwodnienia zbiornika destylacyjnego 18 prowadzi się przez elektrolizer 19 do zbiornika wody zasilającej 13. Oziębianie chłodnicy 12, zbiornika destylacyjnego 18 i konwertora 4 następuje poprzez oddzielny obieg wody chłodzącej z wejściem (KE) i wyjściem (KA) wody chłodzącej, który przekazuje ciepło dalej do użytkownika za pomocą zewnętrznego wymiennika ciepła woda-woda albo woda-powietrze.

Wytworzony w konwertorze 4 stały produkt składuje się zależnie od jakości poprzez trzy przenośniki ślimakowe 25 w jednym z trzech różnych zasobników produktu 26 aż do rozdziału. Wytworzoną solankę składuje się w zbiorniku 21 aż do dalszej przeróbki. Otrzymane w płuczce trudno rozpuszczalne osady ściekowe oddziela się w zbiorniku osadowym 28 od solanki i z obróbką pośrednią albo bez niej zawraca się do zasobnika osadu ściekowego 3.

Następujące przykłady wykonania ilustrują sposób według wynalazku.

Przykład I. W procesie pyłu filtracyjnego mieszaninę 65% wagowych osadów ściekowych o zawartości 40% wagowych suchej substancji i 35% wagowych pyłu filtracyjnego z instalacji do oczyszczania mokrego ze spalania śmieci doprowadza się do konwertora i w temperaturze 8501000°C przy czasie przebywania pół godziny poddaje się działaniu strumienia 30% objętościowych pary, 10% objętościowych metanu, 10% objętościowych wodoru, 45% objętościowych dwutlenku węgla i 5% objętościowych tlenu. Elektrolizery dostarczają 160 Nm³ wodoru i 60 Nm³ tlenu na tonę zastosowanej mieszaniny materiałów przy zużyciu elektryczności wynoszącym 720kW· h. Wytwornica pary dostarcza 480 Nm³ pary nasyconej pod ciśnieniem 1,0 MPa przy użyciu gazu, które odpowiada około 30 Nm³ gazu syntezowego albo wodoru. Otrzymuje się ogółem 460 Nm³ gazu syntezowego i z tego 80 kg butanu; Ogółem przy procesie pyłu filtracyjnego zostało zgazowane 650 kg osadu ściekowego i odtruto 350 kg pyłu filtracyjnego z wsadem elektryczności wynoszącym 720 kW · h przy uzysku butanu wynoszącym 80 kg (960 kW · h zgromadzonej energii),

Przykład II. Do zgazowania olejów, w szczególności chlorowcowanych węglowodorów (fig. 2) kształtuje się konwertor 24 jako palnik gazowy i napędza gazem syntezowym z płuczki 29, który jest odgałęziony z chłodnicy 30. Przez sprężarkę 31 doprowadza się do konwertora 24 powietrze, które jest ogrzane wstępnie przez gorący przewód gazu syntezowego 32, który otacza koncentrycznie dopływ powietrza, do około 400°C. Ze zbiornika oleju 33 z mieszadłem 34 doprowadza się do palnika przez zawór 35 olej, który odparowuje w podgrzanym wstępnie strumieniu powietrza i którego para jest zasysana przez płomień gazowy. Ponieważ gaz syntezowy z płuczki 29 zawiera w przybliżeniu jednakową część objętościową pary wodnej, która mieszanina w wymienniku ciepła 36 zostaje silnie podgrzana przez gaz z rozszczepienia w wylocie konwertora 24, wynika stąd efektywne zgazowanie oleju. Gaz syntezowy można stosować bezpośrednio do celów ogrzewania albo silnikowych albo doprowadzać do blokowej elektrowni cieplnej. W przypadku chlorowanych albo fluorowanych olejów trzeba doprowadzać do wody zasilającej w zbiorniku zasilającym 37 wapno, sodę albo wodorotlenek metalu w celu zobojętnienia powstającego kwasu solnego. Zależnie od jakości zastosowanych olejów i prowadzenia procesu można uzyskać powstający kwas solny również bezpośrednio ze zbiornika solanki 38.

W przypadku chlorowanego oleju o zawartości chloru około 30% wagowych otrzymuje się na megawatogodzinę wartość opałową około 300 Nm³ gazu syntezowego przy zapotrzebowaniu powietrza około 170Nm³. Gaz syntezowy zmieszany z azotem ma udział około 70% objętościowych i wartość opałową wynoszącą około 2 kW · h na Nm³. Powstające przy przeróbce olejów w

162 559 zbiorniku 33 albo w zbiorniku szlamów 39 szlamy można poddawać przeróbce analogicznie jak osady ściekowe.

Przy produkcji ekstraktów kawy i korzeni (przypraw) otrzymuje się pozostałości, które nie w pełnym zakresie mogą być zastosowane ponownie jako pasza albo nawóz. Te materiały można sposobem według wynalazku przekształcić w gaz syntezowy, albo metan albo butan.

Proces „Hydrokrit“ różni się od tradycyjnych procesów produkcji albo regeneracji tym, że następuje radykalny rozkład niepożądanych związków albo składników przez reakcję termochemiczną z parą wodną albo równoważnymi substancjami reagującymi. Podczas gdy w przypadku większości procesów produkcyjnych albo selektywne etapy syntezy są sprężone bez albo tylko z nieznacznymi reakcjami rozkładu, w procesie „Hydrokrit“ rozkład jest radykalny. Niepożądane wiązania zostają w obydwóch pierwszych etapach procesu radykalnie rozłożone aż do pojedynczych pierwaistków albo związków najwyżej dwóch różnych pierwiastków. Dlatego w przypadku procesów produkcyjnych bez wystarczającego rozkładu otrzymuje się wiele niepożądanych składników jako odpady albo przy przeróbce odpadów można osiągnąć tylko częściową regenerację przy dających się zastąpić kosztach. Dla niepożądanych substancji pozostaje wówczas tylko wysypisko śmieci albo związane dziś również z wysokimi kosztami spalanie wysokotemperaturowe jako alternatywy. Natomiast proces „Hydrokrit“ umożliwia uzdrowienie albo uniknięcie wysypisk śmieci i spalania wysokotemperaturowego przez całkowite wykorzystanie zastosowanych materiałów i energii.

Proces „Hydrokrit“ ma kilka podobieństw z procesami pirolizy, które obecnie są rozwijane do zużytkowania odpadów tworzyw sztucznych. Zamiast powietrza albo pary wodnej doprowadza się tylko beztlenowe powietrze do spalania.

Jak przy hydrolizie powstaje również tutaj mieszanina gazowa, którą można poddawać dalszej przeróbce na surowce chemiczne. Przy pirolizie powstaje jednak bardzo szerokie spektrum produktów i stałych pozostałości nie dających się ponownie zużytkować. Oprócz tego powstaje duża ilość przesyconej metalami ciężkimi sadzy, która musi być zdeponowana.

Stan techniki został ujęty w następujących publikacjach.

Hans Grutter, Klarschlammentsorgung, SIA-Zeitung, 14, Jan., 38-41 (1988).

A. M. Egger, Die Integrierung der Sondermullverbrennung in das Entsorgungskonzept eines Chemiewerkes, SIA-Zeitung, 14. Jan., 41-45 (1988).

B. Milani, Abfallwirtschaft zwischen Ideologie und Wissen, SIA-Zeitung, 28. Jan., 105-107(1988),

Dr. A. Stucheli, Abgasreinigung bei Kehrichtverbrennungsanlagen, SIA-Zeitung, 28. Jan., 11^124(1988),

G. Hilscher, Kunststoffpyrolyse: Rohstoffquelle fur die Chemie, Techn. Rudsch. 23./88,78-81.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób obróbki odpadów, znamienny tym, że w pierwszym etapie mieszaninę materiałów odpadowych ogrzewa się do temperatury między 350°C i 1050°C i doprowadza do reakcji z mieszaniną, zawierającą parę wodną, przynajmniej jeden gaz palny, tlen i dwutlenek węgla, tak długo, aż część organiczna w zastosowanej mieszaninie materiałów jest rozłożona do wartości wynoszącej poniżej łOOppm, odpowiednio 100 gramów części organicznej na tonę mieszaniny materiałów,! czas reakcji w pierwszym etapie wynosi korzystnie dla ciekłych mieszanin materiałów między 0,5 do 3 sek a dla stałych mieszanin materiałów między 20 min i 2h, przy czym powstaje stała nieorganiczna mieszanina produktu oraz mieszanina gazowa, w drugim etapie wymienioną powstałą mieszaninę gazową rozszczepia się w temperaturze między 950 i 1050°C w ciągu co najmniej jednej sekundy na małocząsteczkowe związki i/albo pierwiastki.

w trzecim etapie otrzymane małocząsteczkowe związki i/albo pierwiastki wprowadza się w temperaturze 200-800°C do wody, aby zjednej strony oddzielić powstałą mieszaninę monotlenku i wodoru, określoną krótko jako gaz syntezowy, i aby z drugiej strony pozostałe małocząsteczkowe związki i/albo pierwiastki zatrzymać w wodzie, określonej krótko jako popłuczyny, w czwartym etapie zmieszany z parą wodną gaz syntezowy przekształca się w znany sposób katalitycznie w ciekłe węglowodory i/albo alkohole i otrzymane przy tym jako produkty uboczne gazowe węglowodory i dwutlenek węgla dodaje się do potrzebnego w pierwszym etapie gazu palnego, i uzyskuje się powstałą w pierwszym etapie stałą nieorganiczną mieszaninę produktu, otrzymane w trzecim etapie popłuczyny i powstałe w czwartym etapie węglowodory i/albo alkohole.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się mieszaninę materiałów odpadowych zawierającą przynajmniej jeden, w szczególności dwa materiały wyjściowe, wybrane z grupy, składającej się z:

ziemi, w szczególności ziemi zanieczyszczonej rozpuszczalnikami, olejem, smołą albo metalami ciężkimi, albo organicznie i nieorganicznie zanieczyszczonych składników ziemi, jak np. gruz budowlany albo piasku zanieczyszczonego metalami ciężkimi i/albo metalami szlachetnymi, węgla, w szczególności zawierającego dużą ilość siarki i ligniny węgla albo nasyconego parami rozpuszczalnika węgla aktywnego, żużla, w szczególności żużla z palenisk przemysłowych, wielkich pieców, siłowni cieplnych albo instalacji do spalania odpadów, pyłu, w szczególności pyłu filtracyjnego z elektrofiltrów albo suchych pozostałości mokrego, półmokrego albo suchego oczyszczania gazu w instalacjach do spalania odpadów albo paleniskach przemysłowych, osadów, w szczególności otrzymywanych przy oczyszczaniu ścieków w nadmiarze albo zanieczyszczonych metalami ciężkimi osadów ściekowych, osadów z galwanizerni, osadów z fabrykacji amunicji i materiałów wybuchowych i pozostałości z destylacji rozpuszczalnikowej i produkcji barwników i lakierów, produktów żywnościowych, w szczególności pozostałości nadmiarów albo produktów uboczonych produkcji artykułów spożywczych albo konsumpcji produktów żywnościowych, w szczególności fusów, odpadów z pieców rzeźniczych.

chemikaliów, w szczególności produktów ubocznych przy chemicznych albo biologicznych analizach albo procesach, w szczególności pozostałości na filtrach, zepsutych nieciekłych chemikaliów albo słabo radioaktywnych odpadów z laboratoriów, narządów, w szczególności padliny, materiału tkanki i krwi z chirurgii oraz innych stałych pozostałości ze szpitali, w szczególności zepsutych leków, gumy i tworzyw sztucznych, w szczególności pozostałości z produkcji i konsumpcji, np. ogumienia pneumatycznego, połączonych albo zmieszanych z metalicznymi albo innymi nieorganicznymi materiałami elastomerów, termoplastów i tworzyw utwardzalnych.

162 559
3. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że stosuje się mieszaninę materiałów odpadowych wybraną z mieszaniny osadów ściekowych i pyłu filtracyjnego, mieszaniny węgla i pyłu filtracyjnego i mieszaniny węgla i osadu ściekowego i piasku.
4. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że stosuje się mieszaninę materiałów odpadowych zawierającą przynajmniej jeden, w szczególności dwa materiały wyjściowe, wybrane z grupy, składającej się z:

olejów i parafin, takich jak olej ciężki albo parafiny, w szczególności z rafinacji ropy naftowej albo przeróbki oleju użytego, alkoholi i ketonów, takich jak metanol, etanol albo alkohole przemysłowe albo ketony, w szczególności aceton, chlorowcowanych węglowodorów, takich jak trójchloroetan, trójchloroetylen, chloroform i chlorowane związki aromatyczne, w szczególności chlorobenzeny albo polichlorodwufenyle, polichloro-furany albo polichloro-dioksyny, albo freon, w szczególności freon 113, cieczy nieorganicznych, takich jak kwasy mineralne i zasady z metalami ciężkimi albo bez nich, w szczególności kwas solny, rozpuszczony chlorek żelaza, zawierający chrom, kwas siarkowy oraz rozpuszczone cyjanki, azotyny, azotany i fosforany.
5. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że stosuje się mieszaninę materiałów odpadowych wybraną z mieszaniny węglowodorów chlorowanego oleju zużytego i mieszaniny węglowodorów chlorowcowanego osadu ściekowego i piasku.
6. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że stosuje się wymienioną w pierwszym etapie mieszaninę gazową zawierającą 10-40% objętościowych pary wodnej, 10-40% objętościowych gazu palnego, w szczególności metanu, 5-20% objętościowych tlenu i 30-70% objętościowych dwutlenku węgla.
7. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że do wymienionej w pierwszym etapie mieszaniny gazowej zostają domieszane szkodliwe gazy, jak np. gazy spalinowe z palenisk, gazy odlotowe silników spalinowych, albo powietrze odlotowe z szybów wentylacyjnych.
8. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że wymienioną w pierwszym etapie reakcję w przypadku ciekłych mieszanin materiałów przeprowadza się w palniku gazowym, który jest eksploatowany za pomocą otrzymywanej w trzecim etapie mieszaniny gazu syntezowego i pary wodnej.
9. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że drugi etap stosuje się w komorze do doprażania.
10. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że reakcję wymienioną w pierwszym etapie w przypadku stałych i mułowych mieszanin materiałów przeprowadza się w palenisku fazy stałej, które jest eksploatowane za pomocą otrzymanej w trzecim etapie mieszaniny gazu syntezowego i pary wodnej.
11. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że jako potrzebny w pierwszym etapie tlen stosuje się tlen resztkowy, który jest zawarty w powietrzu odlotowym z palenisk, silników spalinowych albo w powietrzu odlotowym z instalacji wentylacyjnych.
12. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że jako wodę potrzebną w trzecim etapie stosuje się ścieki, przecieki z wysypisk śmieci, wodę skażoną albo wodę morską.