RU2045708C1 - Способ переработки твердых бытовых отходов - Google Patents
Способ переработки твердых бытовых отходов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2045708C1 RU2045708C1 SU5042071A RU2045708C1 RU 2045708 C1 RU2045708 C1 RU 2045708C1 SU 5042071 A SU5042071 A SU 5042071A RU 2045708 C1 RU2045708 C1 RU 2045708C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- waste
- slag
- oxygen
- iron
- solid domestic
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 239000010791 domestic waste Substances 0.000 title claims abstract description 9
- 239000007787 solid Substances 0.000 title claims abstract description 8
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims abstract description 16
- OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate Chemical compound [Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 10
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 9
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 9
- -1 ferrous metal compounds Chemical class 0.000 claims description 6
- 239000010813 municipal solid waste Substances 0.000 claims description 5
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims description 3
- 238000007664 blowing Methods 0.000 claims description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 abstract description 12
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 8
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract description 8
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 4
- 239000002440 industrial waste Substances 0.000 abstract description 3
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 abstract description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 2
- 238000005422 blasting Methods 0.000 abstract 1
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 abstract 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract 1
- 150000002736 metal compounds Chemical class 0.000 abstract 1
- 238000007669 thermal treatment Methods 0.000 abstract 1
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 24
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 12
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 11
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 description 10
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 9
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 9
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 7
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 6
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 4
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 description 4
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N iron oxide Inorganic materials [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 3
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 3
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 3
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 235000013980 iron oxide Nutrition 0.000 description 2
- VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N iron(2+);oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Fe+2] VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000002910 solid waste Substances 0.000 description 2
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 1
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000005587 bubbling Effects 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 description 1
- 239000010922 glass waste Substances 0.000 description 1
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 1
- 239000008267 milk Substances 0.000 description 1
- 210000004080 milk Anatomy 0.000 description 1
- 235000013336 milk Nutrition 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000003923 scrap metal Substances 0.000 description 1
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 1
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 239000003440 toxic substance Substances 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
Изобретение относится к способам термической переработки отходов и может быть использовано в жилищно-коммунальном хозяйстве, химической промышленности, энергетике, сельском хозяйстве. Способ позволяет комплексно утилизировать твердые бытовые отходы и промотходы, содержащие цветные металлы, с получением товарного штейна, шлаковой части, направляемой в стройиндустрию, и обезвреженными отходящими газами. Сущность изобретения: способ переработки твердых бытовых отходов включает совместную подачу отходов и шлама, содержащего сульфат кальция и соединения металлов, в расплавленную шлаковую ванну и продувку расплава кислородосодержащим газом. 1 табл.
Description
Изобретение относится к способам термической переработки отходов и может быть использовано в жилищно-коммунальном хозяйстве, химической промышленности, энергетике, сельском хозяйстве.
Известен способ термической переработки твердых отходов путем сжигания их с получением газовой фазы, летучей золы и твердого остатка [1]
Недостатком способа является низкая производительность процесса, так как вследствие низкой теплотворной способности отходов часть горючих составляющих в отходах не сгорает. Кроме того, металлические, керамические, стеклянные отходы образуют неоднородный твердый остаток, который необходимо складировать на специально оборудованных полигонах.
Недостатком способа является низкая производительность процесса, так как вследствие низкой теплотворной способности отходов часть горючих составляющих в отходах не сгорает. Кроме того, металлические, керамические, стеклянные отходы образуют неоднородный твердый остаток, который необходимо складировать на специально оборудованных полигонах.
Наиболее близким по технической сути и достигаемому результату является способ термической переработки твердых отходов, включающий загрузку отходов в расплавленную шлаковую ванну, продуваемую кислородсодержащим газом, где совместно с отходами в шлаковую ванну в режиме барботажа загружают топливо, оксиды металлов и металлолом. Количество загружаемого топлива обеспечивает содержание углерода в шихте 2-25% При содержании углерода в шихте 10% на каждый процент увеличения его содержания вводят оксиды металлов или металлолом в количестве соответственно 0,25-5,0 и 0,5-15% от массы загружаемой шихты [2]
Таким образом, оксиды железа и оксиды других металлов восстанавливается с образованием тугоплавкой железосодержащей фазы, содержание железа в шлаке уменьшается и температура плавления его увеличивается.
Таким образом, оксиды железа и оксиды других металлов восстанавливается с образованием тугоплавкой железосодержащей фазы, содержание железа в шлаке уменьшается и температура плавления его увеличивается.
Недостатки известного способа заключаются в следующем: для восстановления оксидов железа нужна сильная восстановительная атмосфера, т.е. требуется большой расход восстановителя, особенно это относится к переработке твердых бытовых отходов, в которых содержание влаги в зависимости от времени года составляет 48-58%
Не исключается наличие в бытовых отходах тяжелых цветных металлов (медь, никель), которые будут переходить в железосодержащий сплав и затруднят возможность использования этого сплава.
Не исключается наличие в бытовых отходах тяжелых цветных металлов (медь, никель), которые будут переходить в железосодержащий сплав и затруднят возможность использования этого сплава.
Изобретение направлено на решение следующей задачи: безотходная утилизация твердых бытовых отходов, без их предварительной сортировки и сушки способом термической переработки в расплаве с шламами различных очистных сооружений. Шламы очистных сооружений, полученные нейтрализацией растворов известковым молоком Ca(OH)2, содержат серу в виде сульфата кальция и металлы (Ni, Cu, Fe, Zn и др.) в основном в виде их гидроокисей. Технический результат, который может быть получен при использовании изобретения, заключается в повышении экономичности процесса, комплексном использовании отходов, глубоком обезвреживании от ядовитых органических соединений. Последнее связано с повышением температуры плавления шлаков за счет перевода железа в отдельную фазу (штейн), что благоприятно сказывается на переводе сложных органических соединений в простые их формы.
Технический результат достигается тем, что в способе термической переработки твердых бытовых отходов, включающем их загрузку в расплавленную шлаковую ванну и продувку расплава кислородсодержащим газом, в состав шихты добавляют шламы различных производств, содержащие сульфат кальция и цветные металлы. Сульфат кальция, находящийся в шламе, в восстановительной среде взаимодействует с углеродсодержащими компонентами по реакциям
CaSO4 + C CaS + CO2
CaSO4 + CnHm CaS + nCO2 + m H2O.
CaSO4 + C CaS + CO2
CaSO4 + CnHm CaS + nCO2 + m H2O.
Образовавшийся сульфид кальция сульфидирует оксиды меди, никеля и железа по реакциям
4Cu(OH)2 + 2CaS + C 2Cu2S +
+2CaO + 4H2O + CO2
6Ni(OH)2 + 2CaS + C 2Ni3S2 +
+6H2O + 4CaO + CO2
Fe(OH)2 + CaS FeS + CaO + H2O
2Fe(OH)3 + 4CaS + C 4FeS +
+4CaO + 6H2O + CO2.
4Cu(OH)2 + 2CaS + C 2Cu2S +
+2CaO + 4H2O + CO2
6Ni(OH)2 + 2CaS + C 2Ni3S2 +
+6H2O + 4CaO + CO2
Fe(OH)2 + CaS FeS + CaO + H2O
2Fe(OH)3 + 4CaS + C 4FeS +
+4CaO + 6H2O + CO2.
При термическом разложении окислов образующиеся окислы металлов сульфидируются по реакциям
Сu2O + CaS Cu2S + CaO
6NiO + 4CaS + C 2Ni3S2 + 4CaO + CO2
FeO + CaS FeS + CaO
2Fe2O3 + 4CaS + C4FeS + 4CaO + CO2.
Сu2O + CaS Cu2S + CaO
6NiO + 4CaS + C 2Ni3S2 + 4CaO + CO2
FeO + CaS FeS + CaO
2Fe2O3 + 4CaS + C4FeS + 4CaO + CO2.
Примеры осуществления способа.
Проверку способа проводили на полупромышленной печи плавки в жидкой шлаковой ванне Рязанского опытно-экспериментального металлургического завода (РОЭМЗ) института "Гинцветмет". Переработке подвергали твердые бытовые отходы (ТБО) химсостава, мас. кремнезем 4-6. оксид кальция 0,3-0,5, глинозем 2,2, медь до 0,3, железо 1,1-2,4, сера 0,1-0,2, углерод 18-20, водород 2-3, кислород 14-15, азот 0,3-0,6, влажность 40-55% и шламы очистных сооружений РОЭМЗа состава, мас. кремнезем 5-10, оксид кальция 13-20, мель 7-10, железо 9-19, сера 2,8-7,0, влажность 2-30%
П р и м е р 1. Смесь твердых бытовых отходов, содержащих мас. кремнезем 4,73; оксид кальция 0,53; глинозем 2,2; сера 0,2; углерод 19,7; водород 2,7; кислород 15,7; азот 0,5 с влажностью 51,7% и шламов очистных сооружений, содержащих мас. кремнезем 5,0; оксид кальция 13,0; глинозем 0,8; сера 6,6; железо 9,1; медь 7,0; кислород 25,0; водород 1,4 с влажностью 30% загружались в расплавленную шлаковую ванну, продуваемую кислородсодержащим газом. Загружали и перерабатывали 1,5 т/ч отходов, в том числе 1,3 т бытовых. Было получено в 1 ч 0,15 т шлака состава, мас. медь 0,2; железо 0,3; кремнезем 46,0; оксид кальция 21,1; глинозем 19,1 и штейна 0,042 т, содержащего 31,9% мас. меди. Сера перешла в газовую фазу на 30%
П р и м е р 2. Смесь твердых бытовых отходов, содержащих, мас. кремнезем 4,62; оксид кальция 0,52; глинозем 2,2; железо 2,31; сера 0,2; углерод 19,3; водород 2,6; кислород 15,3; азот 0,5 с влажностью 51,7% и шламов очистных сооружений того же состава, что и в примере 1, плавили в жидкой ванне с производительностью 1,5 т/ч, в том числе бытовых 1,2 т/ч. Было получено в 1 ч 0,19 т шлака состава, мас. медь 0,3; железо 10,5; кремнезем 37,3; оксид кальция 24,1; глинозем 14,8 и 0,08 т штейна, содержащего 25,9 мас. меди. Сера перешла на 93% в штейн и на 7% в шлак.
П р и м е р 1. Смесь твердых бытовых отходов, содержащих мас. кремнезем 4,73; оксид кальция 0,53; глинозем 2,2; сера 0,2; углерод 19,7; водород 2,7; кислород 15,7; азот 0,5 с влажностью 51,7% и шламов очистных сооружений, содержащих мас. кремнезем 5,0; оксид кальция 13,0; глинозем 0,8; сера 6,6; железо 9,1; медь 7,0; кислород 25,0; водород 1,4 с влажностью 30% загружались в расплавленную шлаковую ванну, продуваемую кислородсодержащим газом. Загружали и перерабатывали 1,5 т/ч отходов, в том числе 1,3 т бытовых. Было получено в 1 ч 0,15 т шлака состава, мас. медь 0,2; железо 0,3; кремнезем 46,0; оксид кальция 21,1; глинозем 19,1 и штейна 0,042 т, содержащего 31,9% мас. меди. Сера перешла в газовую фазу на 30%
П р и м е р 2. Смесь твердых бытовых отходов, содержащих, мас. кремнезем 4,62; оксид кальция 0,52; глинозем 2,2; железо 2,31; сера 0,2; углерод 19,3; водород 2,6; кислород 15,3; азот 0,5 с влажностью 51,7% и шламов очистных сооружений того же состава, что и в примере 1, плавили в жидкой ванне с производительностью 1,5 т/ч, в том числе бытовых 1,2 т/ч. Было получено в 1 ч 0,19 т шлака состава, мас. медь 0,3; железо 10,5; кремнезем 37,3; оксид кальция 24,1; глинозем 14,8 и 0,08 т штейна, содержащего 25,9 мас. меди. Сера перешла на 93% в штейн и на 7% в шлак.
Результаты испытаний приведены в таблице.
Предложенный способ переработки отходов позволяет повысить экономичность процесса, благодаря переработке дополнительного количества промотходов, содержащих цветные металлы, путем их подшихтовки к твердым бытовым отходам, а также получение отвальных по цветным металлам шлаков; комплексно использовать отходы с получением товарного штейна и направлением шлаковой части в стройиндустрию; обеспечить экологические требования, благодаря обезвреживанию отходящих газов от ядовитых веществ и исключения перехода серы в газовую фазу.
Кроме того, способ позволяет перерабатывать отходы без их специальной подготовки (сортировки, сушки) и варьировать в широких пределах составом перерабатываемой шихты (соотношение бытовых и промотходов).
Claims (1)
- СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ТВЕРДЫХ БЫТОВЫХ ОТХОДОВ путем загрузки их в расплавленную шлаковую ванну и продувки расплава кислородсодержащим газом, отличающийся тем, что совместно с твердыми бытовыми отходами в ванну загружают шламы, содержащие сульфат кальция и соединения цветных металлов.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU5042071 RU2045708C1 (ru) | 1992-05-14 | 1992-05-14 | Способ переработки твердых бытовых отходов |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU5042071 RU2045708C1 (ru) | 1992-05-14 | 1992-05-14 | Способ переработки твердых бытовых отходов |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2045708C1 true RU2045708C1 (ru) | 1995-10-10 |
Family
ID=21604166
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU5042071 RU2045708C1 (ru) | 1992-05-14 | 1992-05-14 | Способ переработки твердых бытовых отходов |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2045708C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011162632A1 (ru) | 2010-06-22 | 2011-12-29 | Общество С Ограниченной Ответственностью Промышленная Компания "Технология Металлов" | Способ безотходной термической переработки твердых коммунальных отходов и агрегат для его осуществления |
-
1992
- 1992-05-14 RU SU5042071 patent/RU2045708C1/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 1. Патент США N 3432101, кл. 239 - 21, опублик. 1969. * |
| 2. Авторское свидетельство СССР N 1315738, кл. F23G 5/00, 1987. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011162632A1 (ru) | 2010-06-22 | 2011-12-29 | Общество С Ограниченной Ответственностью Промышленная Компания "Технология Металлов" | Способ безотходной термической переработки твердых коммунальных отходов и агрегат для его осуществления |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2115742C1 (ru) | Способ получения чугуна и цементного клинкера | |
| US5405429A (en) | Method for treatment and conversion of refuse incineration residues into environmentally acceptable and reusable material, especially for construction purposes | |
| CN102965510B (zh) | 低硫含铅二次物料和富铁重金属固废的还原固硫熔池熔炼方法和设备 | |
| GR1001977B (en) | Process for chemical stabilisation of heavy metal bearing dusts and sludges such as eaf dust | |
| Kojo et al. | Copper production with Outokumpu flash smelting: an update | |
| PL146038B1 (en) | Method of treating chemical industry wastes containing heavy metals | |
| FEhS | of EAF and AOD Slags | |
| RU2045708C1 (ru) | Способ переработки твердых бытовых отходов | |
| RU2117217C1 (ru) | Способ переработки твердых бытовых и промышленных отходов | |
| RU2065504C1 (ru) | Шихта для шахтной плавки окисленных никельсодержащих материалов | |
| CN1318435A (zh) | 湖泊及城市污泥无害化综合利用的工艺 | |
| CA2217350A1 (en) | Treatment of fly ash | |
| RU2126847C1 (ru) | Способ переработки бытовых и промышленных отходов | |
| CZ276597A3 (cs) | Způsob zpracování zbytků ze spaloven odpadů | |
| KR19980076710A (ko) | Ld전로제강 더스트와 eaf제강 더스트 및 ld전로제강 슬래그로부터 선철과 아연을 회수하는 방법 | |
| RU2225889C2 (ru) | Окатыши для металлургического производства | |
| RU2147712C1 (ru) | Способ термической переработки твердых отходов | |
| CN118162447B (zh) | 电解锰渣的处理方法 | |
| RU2205884C1 (ru) | Способ пирометаллургической переработки медьсодержащего сырья | |
| RU2110733C1 (ru) | Способ переработки шлаков, образующихся от сжигания твердых бытовых отходов | |
| Wang et al. | Resource utilization of waste acid neutralization residue generated in nonferrous metal smelting processes: A review | |
| SU1652368A1 (ru) | Способ обеднени медьсодержащих шлаков | |
| US4657746A (en) | Scrubbing of sulfur dioxide with lime slags | |
| RU2330898C2 (ru) | Брикет для производства стали | |
| SU1449593A1 (ru) | Способ десульфурации отвальных шлаков медеплавильного производства |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20080515 |