SE420646B - Sett att destruera helso- och miljofarliga avfall samt ungssystem for genomfarande av settet - Google Patents

Description

7960157-4 2 verkningsgrad blir lägre än vad som annars skulle vara möjligt samtidigt som rengöringsbehovet blir större och alltså drifts- avbrotten tätare.

I syfte att utnyttja det miljöfarliga avfallets värmeinnehåll har man sökt kombinera destruktion av sådant avfall med framställning av portlandcementklinker genom att i finfördelad form införa avfall i roterugnen. Ett sådant förfarande är dock inte invändningsfritt.

Bland annat är värmeinnehållet i avfall mycket olika, varför ett sådant förfarande kräver dels en långt gående finfördelning av avfallet, dels en omfattande homogenisering av avfallet. Även efter en sådan homogenisering kvarstår betydande nackdelar ur teknisk synpunkt, då bränning av cementklinker kräver en mycket jämn tempera- tur. En cementklinker framställd i en ugn, som till dels används för destruktion av miljöfarligt avfall, kommer att innehålla relativt höga halter av t ex tungmetaller men också kanske andra ämnen, vilka kan ha en mycket negativ inverkan på personer som hanterar av sådan cementklinker framställt cement. Ytterligare kan kvaliteten av ett sådant cement påverkas i negativ riktning av i avfallet befintliga ämnen.

Föreliggande ansökning avslöjar ett sätt att destruera miljöfarligt avfall, varigenom olägenheterna med ovan berörda metoder elimineras.

Destruktion av hälso- och miljöfarligt avfall sker enligt uppfinn- ingen i olika etapper. I en destruktionsugn förbränns avfallet under tillsats av slaggbildande ämnen, t ex jord som förorenats av olja eller som använts för att förhindra exempelvis oljeskador, det emballage vari det miljöfarliga avfallet förvarats och liknande.

Vid förbränningen alstras avgaser som tillsammans med från material- kylaren kommande sekundärluft förs till roterugnens brännzon.

Temperaturen i brännzonen är mycket hög, men varierar i viss mån i olika avsnitt. Genomsnittstemperaturen ligger vid omkring 180000, vilket mer än väl räcker för att sönderdela eventuella rester av organisk natur. I avgaserna från destruktionsugnen befintliga ämnen av oorganisk natur såsom natrium, klor, fluor, svavel osv kommer att transporteras genom roterugnen men fälls ut i dess övre, svalare del och adsorberas av till ugnen kommande finmalt material.

Till viss del kan sådana ämnen följa med materialet genom ugnen och ingå i den från ugnen kommande produkten, t ex oementklinker, men den övervägande delen torde adsorberas av dammpartiklar, vilka följer med rökgaserna ut ur ugnen för att fällas ut i det efter ugnen s 7900157-4 .befintliga dammfiltret. Mycket lite av de oorganiska ämnena torde a följa med rökgaserna ut ur ugnssystemet, till vilket dammfiltret måste räknas.

Uppfinningen skall nu i anslutning till bifogad ritning närmare beskrivas. Denna visar en utföringsform av ett ugnssystem enligt uppfinningen. Till en i och för sig känd roterugn (l) avsedd för värmebehandling av kalk, dolomit, cementråmjöl eller liknande kopplas en destruktionsugn (2) via roterugnens (1) kylsystem (3).

Materialet som skall värmebehandlas, t ex cementråmjöl, införes i roterugnens övre del (4) antingen i form av ett vattenhaltigt slam eller via cykloner i form av ett torrt eller nästan torrt pulver.

Genom ugnens rotation kommer materialet att matas ned mot ugnens brännzon (5) och utloppsöppning. Materialet förs till ugnens kylare (3), där klinkern kyls med luft vilken upphettas. Den till roter- ugnen (l) kopplade destruktionsugnen (2) matas med fast, pastöst och/eller flytande avfall tillsammans med slaggbildande ämnen såsom oljeblandad jord och liknande, men också emballage för det miljöfarliga avfallet såsom plåtfat, glas och liknande. Förbränningen sker med utnyttjande av det miljöfarliga avfallets värmeinnehâll, eventuellt kompletterat med annat miljöfarligt avfall med högt värme- innehåll och/eller annat bränsle. Förbränningsluften utgöres dels av primärluft (6), dels, till större delen, av avluft från roterugnens kylare (3). Vid förbränningen smältes de slaggbildande ämnena och den smälta slaggen absorberar i det miljöfarliga avfallet befintliga tungmetaller och andra ej brännbara ämnen. Slaggen tappas kontinuer- ligt eller diskontinuerligt ur destruktionsugnen och granuleras på vanligt sätt i vatten.

Avgaserna från destruktionsugnen (2) förs genom en relativt kort anslutningsledning (7) till roterugnen (1), i vilken de hälso- och miljöfarliga ämnena vilka inte helt sönderdelats i destruktions- ugnen (2) oskadliggöres, utan att denna sekundära förbränning av miljöskadliga gaser i nämnvärd utsträckning påverkar bränningen av materialet i roterugnen (1).

Vid destruktion av hälso- och miljöfarliga avfall genom förbränning bildas ofta oorganiska ämnen, t ex klorväte, vilka är frätande och/ eller på annat sätt hälso- och miljöfarliga. Genom att destruktions- ugnen kopplats samman med en roterugn för behandling av basiska material vid hög temperatur kommer dessa frätande ämnen att vid 1 7990157-4 4 . -.. ,kontakt med i roterugnen befintligt finfördelat reaktivt material, avlägsnas ur rökgaserna genom adsorption och/eller kemisk reaktion.

I en roterugn (l) kommer det till ugnen inkommande materialet, t ex cementråmjöl, att uppdelas i tvâ materialströmmar, varav den ena transporteras genom roterugnen och genomgår en bränning, i före- varande exempel till portlandcementklinker. Den andra material- strömmen avgår ur ugnen i form av mycket fint damm som avskiljes i ett elektrostatiskt filter (8). Till viss del kan frätande ämnen följa med materialströmmen genom roterugnen (l) och i det färdiga materialet föreligga i bunden form, medan huvuddelen torde till- sammans med dammet fällas ut i det elektrostatiska filtret (8). Den mängd miljöfarliga oorganiska ämnen som lämnar ugnssystemet torde vara praktiskt taget negligerbar.

För att destruktionen av miljöfarligt avfall skall bli fullständig måste temperaturen uppgå till minst l500°C under en tid överstigande sekunder. I en destruktionsugn är visserligen flamtemperaturen hög, men temperaturen kan i vissa ugnsavsnitt understiga den lägsta temperatur som erfordras för en fullständig destruktion. För att höja bränntemperaturen och därmed göra destruktionen effektivare tas en del av den i roterugnens kylare (3) använda luften in till destruktionsugnen (2) som förbränningsluft tillsammans med en mindre del kall luft. För att ge den förvärmda luften en lämplig temperatur kan kylaravluften uttagas på tvâ eller flera ställen utmed kylaren (3). För att i möjligaste mån säkerställa en fullständig förbränning måste förbränningen ske med ett visst luftöverskott.

De vid destruktionsförbränningen alstrade avgaserna, vilka har en temperatur överstigande l000°C, förs genom en relativt kort ledning (7) till roterugnens förvagn (9) på sådant sätt att avgaserna mer eller mindre fullständigt blandas med från kylaren (3) kommande sekundärluft. I roterugnens brännzon (5) ligger gastemperaturen vid ungefär l800°C, vilket är tillräckligt för att en sönderdelning av eventuellt kvarvarande genom förbränning destruktionsbara miljö- farliga ämnen skall ske.

Brännzonen (5) i en roterugn (l) har en längd av ungefär 30 meter, vilket innebär att mängden ej sönderdelade miljöfarliga ämnen i avgaserna från roterugnen (1) i praktiken är negligerbar. 7900157-4 Som tidigare nämnts är miljöfarligt avfall synnerligen inhomogentl . Avfallet kan sägas bestå av en del med högt värmevärde och en del som kan betecknas som ballast, dvs vid förbränningen enbart för- brukar värme. Den del av avfallet som kan sägas utgöra bränsle varierar inom vida gränser, varför stödeldning med särskilt bränsle erfordras eller kan erfordras. Det för stödeldning använda bränslet kan utgöras av fast eller flytande miljöfarligt avfall med högt värmeinnehåll och/eller annat bränsle. Regleringen av stödeldningen sker genom mätning av avgastemperaturen mellan destruktionsugn (2) och roterugn (1). vid fallande avgastemperatur måste stödeldning ske.

Bränslets luftbehov är nära proportionellt mot dess värmeinnehåll och en sänkning av värmeinnehållet i tillfört avfall kommer att medföra att luftöverskottet ökar, vilket i sin tur medför att avgastemperaturen kommer att vid konstant lufttillförsel bli lägre.

Detta innebär att avgastemperaturen kan sägas utgöra ett mått på bränslets värmeinnehåll och möjliggör därigenom en relativt enkel reglering av tillförseln av extra bränsle till destruktionsugnen (2).

Destruktion av miljöfarligt avfall enligt uppfinningen kan sägas ske i tre steg. Genom förbränning i en särskild till ett roterugnssystem kopplad destruktionsugn (2) under samtidig tillförsel av slagg- bildande tillsatser kommer huvuddelen av genom förbränning destruk- tionsbara komponenter i avfallet att i huvudsak oskadliggöras utanför produktionsanläggningen samtidigt som ej genom förbränning destruktionsbara ämnen genom absorption i bildad slagg oskadliggöres.

I ett andra steg oskadliggöres eventuellt kvarvarande miljöskadliga ämnen genom att avgaserna från destruktionsugnen (2) förs in i den mycket höga temperaturen i roterugnssystemets brännzon (5) och slutligen kommer vid förbränningen av avfallet frigjorda eller bildade frätande och/eller på annat sätt miljöskadliga ämnen att nära nog fullständigt avlägsnas ur roterugnens avgaser genom adsorption eller på annat sätt genom den intima kontakten med reaktivt basiskt material i mycket finfördelad form.

Genom lakning av det i dammfiltret avskilda dammet kan sådana ämnen återvinnas för återanvändning.

Sättet enligt uppfinningen för destruktion av avfall som ur hälso- eller miljösynpunkt är vådligt medger en mycket långt gående destruk- 79499157-4 s tion av avfallet samtidigt som överskottsvärmet vld? destruktionen utnyttjas vid framställning av en nyttig produkt.

Claims (4)

1. 7900157-4 PÄTENTKRAV l Sätt att genom förbränning i ett ugnssystem oskadliggöra hälso- och miljöfarliga avfall k ä n n e t e c k n a t a v, att destruktionen av avfallet i ett första steg sker i en till ugnssystemet hörande destruktionsugn (2) under utnyttjande av avfallets värmeinnehåll eventuellt kompletterat med miljöfarligt avfall med högt värmeinnehåll och/eller annat bränsle under samtidig tillsats av slagg- bildande ämnen för adsorption av ej genom förbränning destruktionsbara i avfallet befintliga ämnen, såsom tungmetaller, varvid för höjande av förbränningstempera- turen och effektivisering av destruktionen såsom huvudsaklig förbränningsluft utnyttjas varm avluft från en kylare (3) för luftkylning av material producerat i en till destruktionsugnen (2) kopplad roterugn (l) samt att avgaserna från destruk- tionsugnen (2) förs till roterugnen (l) och blandas med från roterugnens (2) kylare (3) kommande het sekundärluft och kall primärluft före inträdet i roter- ugnens (l) brännzon (5), i vilken i avgaserna från destruktionsugnen (2) even- tuellt befintliga ej helt sönderdelade eller i destruktionsugnen (2) bildade oorganiska ämnen adsorberas och/eller reagerar kemiskt med i roterugnen (l) befintligt finfördelat basiskt material samtidigt som roterugnen (l) utnyttjas för produktion av material vartill roterugnen (l) är avsedd.

2. Ugnssystem för genomförande av sätt enligt patentkrav l k ä n n e t e c k n a t a v, att det består av en roterugn (l), en till denna ansluten kylare (3) för kylning av det i roterugnen (l) producerade i huvudsak basiska materialet samt av en destruktionsugn (2) vilken är kopplad dels till kylaren (3) för utnyttjande av i densamma uppvärmd avluft som huvudsaklig förbränningsluft dels via en kort anslutningsledning (7) till roterugnens (l) förvagn (9) så att avgaserna från destruktionsugnen kan tillföras roterugnen (l).

3. Ugnssystem enligt patentkrav 2 k ä n n e t e c k n a t a v, att förbrännings- luften från roterugnens (l) kylare (3) uttages från tvâ eller flera ställen utmed kylaren (3) för att möjliggöra reglering av temperaturen på till destruk- tionsugnen (2) förd förbränningsluft.

4. Ugnssystem enligt krav 2 och 3 k ä n n e t e c k n a t a v,att destruktions- ugnen (2) är en s k rullugn.