SE457773B - Foerfarande foer rening av roekgaser, vilka bildas vid foerbraenning av avfall - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 457 773 2 långtidsaspekt. Det kvarstår en första klassens proble- matik beträffande de skadliga ämnena Hg, Cd, Pb, Sb, Sn, Zn med flera i flygaskan resp den skadliga gasen och/eller i slagg från sopförbränningsanläggningar.

Den uppgift som ligger till grund för föreliggande uppfinning består i att åstadkomma ett förfarande, me- delst vilket vid rökgasrening både de skadliga gasforma- de tungmetallerna och först och främst även de i flyg- damm lösligt föreliggande skadliga tungmetallerna i så kompakt form som möjligt skall kunna avlägsnas vid rök- gasreningsprocessen, varvid samtidigt en god rening från HCl, SO 2 och NOX uppnås eller t o m kan förbättras.

Alla andra återstoder skall kunna återföras till åter- användbarhet.

Lösningen av denna uppgift beskrives i patentkra- vets 1 kännetecknande del. övriga patentkrav anger speciellt fördelaktiga vi- dareutvecklingar av förfarandet enligt uppfinningen.

Vid förfarandet enligt uppfinningen ser man såle- des som skydd för miljön till att såväl de gasformade skadliga ämnena, såsom HCl, 502 och NOX, som även flyg- dammet samt de i gasform föreliggande metallerna, så- som t ex kvicksilver, och de i flygdammet samt i slag- gen från förbränningsanläggningen förekommande lösliga skadliga tungmetallerna elimineras på sådant sätt att endast immobila andelar kvarstår, som är på sådant sätt förenade med förbränningsslaggen att någon långtidsim- mobilitet och därmed en riskfattig återanvändning resp omhändertagande säkerställas. Förfarandet enligt upp- finningen använder visserligen också våtkemiska rökgas- reningsprocesser, vilka dock utformats så att de klarar sig med minimal Vattenförbrukning och uppfyller kraven på rening av den egentliga gasfasen, löslighetsangrepp vid flygaska och renhållning av askan.

Det väsentliga och nya med uppfinningen består så- ledes i att sådana förfarandeparænetrar anges, som av 1 ton sopor icke som hittills producerar ca 30 kg pà 10 15 20 25 30 35 457 773 3 tippar endast svårt omhändertagbara flygaskåterstoder utan reducerar denna mängd till ca 1 kg, nämligen de egentliga skadliga tungmetallämnena, som riktat uttages ur processen. Vid eventuell återvinning av kvicksilver, bly, kadmium, t ex ur erhållna sulfider, är t o m en helt áterstodsfri eliminering möjlig. Hur man går till- väga med saltfrakten är beroende av läget. Normalt kan saltfrakten utan betänkligheter släppas ut i en reci- pient, eftersom den är befriad frán tungmetaller. Stàr ingen lämplig recipient till förfogande, föreslås en fördelaktig annan variant som avser både flygaska och saltfrakt, exempelvis genom bituminering.

Uppfinningen skall nu beskrivas närmare i det föl- jande i anslutning till två i ritningens figurer 1 och 2 återgivna utföringsexempel. Båda figurer visar sche- matiska utföringsformer av förfarandet enligt uppfin- ningen.

I fig 1 visas en utföringsform av förfarandet en- ligt uppfiningen pà schematiskt sätt. Sopor 1 tillföres en sopförbränningsanläggning 2 och eldas upp. Härvid ut- vecklas värme tillsammans med rökgas och slagg 3. En del av värmet utvinnes ur rökgasen i en värmeväxlaranlägg- ning 4 och kan användas på andra ställen. Rökgaserna underkastas efter denna värmeutvinning alternativt en torr förrening medelst cyklon eller elektrofilter 5 vid ca 180°C, varvid man på samma sätt som vid värmeåter- vinningen bör se till att ingen daggpunkt för någon gas, vattenånga e dyl underskrides.

De gaser eller ångor som passerat filtret eller cyklonen underkastas efter torreningen 5 en kondensa- tions/tvättprocess 6, varvid vattenángan kondenseras under samtidig avskiljning av HCl och kvicksilver. Kvar- varande reströkgas med de skadliga gaskomponenterna SO och NOX underkastas slutligen en alkalisk tvätt 7 och 2 den rena gasen tillföres skorstenen 8.

Tvättkondensatet från kondensationsprocessen 6 sam- manföres för delvis urlakning av tungmetallerna ur flyg- 10 15 20 25 30 35 457 773 4 askan 9 med denna flygaska 9 en lösningsreaktor 10. Här kan ske en mekanisk sammanblandning. densatet (HCl askan, Det sura tvättkon- -haltigt) reagerar med den alkaliska flyg- varvid ett slut-pH-värde på ca 3 inställes.

Efter denna lakningsreaktor 10 följer en separa- tion i fasta och flytande ämnen, t ex sedimentation el- ler centrifugering. Man erhàller en fast återstod 11 vilken i huvudsak är sammansatt av tvättkondensatet, först och främst HCl och kvicksilver, och de ur flygaskan 9 urlakade tungmetallerna. återstoden 11 àterföres lämpligen till förbränn läggningen 2 för att åstadkomma en högtemperatu ning i slaggen 3. och en lösning 12, Den fasta ingsan- rbind- Den sura lösningen 12 underkastas en tungmetall- utfällning 13, företrädesvis sulfidfällning. Efter ny separation av fasta och flytande ämnen erhålles tung- metallerna i kompakt form 14, som står till förfogande för eventuell recycling 16 , samt en fortfarande sur lösning 15, vilken sammanföres med den alkaliska tvät- ten 7 i och för neutralisation i neutralisationsanlägg- ningen 17.

Det vid neutraliseringen 17 bildade slammet 18 tillföres företrädesvis också förbränningsanläggningen 2 och bindes där under hög temperatur i slaggen. slagg står till förfogande för áteranvändnin för vägbyggnad.

Denna g 21, t ex Innehåller slaggen trots lämpliga förutsättningar vid temperaturbehandlingen ännu icke bundna tungmetall- andelar som skulle kunna urlakas, sker en efterbehand- ling. Denna innefattar en svagt sur behandling av slag- gen 3 som kan genomföras vid ca pH 4. För efterbehand- ling lämpar sig på fördelaktigt sätt badet 27 i vilket slaggen 3 i regel släckes resp avkyles när den lämnar förbränningsanläggningen 2. Badet 27 består av vatten.

Det är emellertid även tänkbart att bespruta slaggen 3 med svagt sur dimma och att uppsamla den erhållna släck- ningsvätskan och befria den från tungmetaller. 10 15 20 25 30 35 457 773 5 Den efter neutralisationen 17 från slamm 18 befria- de (renade) lösningen 19 tillföres en recipient 20 för omhändertagande av lösliga klorider resp sulfater men är redan renad från skadliga tungmetaller.

Om en sådan möjlighet att ta hand om den salthalti- ga lösningen 19 i en recipient 20 inte står till för- fogande av tekniska eller juridiska skäl, kan enligt uppfinningen väljas en helt annan variant, nämligen en- ligt det i fig 2 återgivna utföringsexemplet. I detta fall försättes tvättkondensatet från kondensationspro- cessen 6 för fixering av tungmetallerna, först och främst av ingående kvicksilver, med en utfällningsreagens, t ex sulfid 22 samt sammanföres för neutralisation 23 med den alkaliska tvättvätskan 7. Den erhållna suspensionen underkastas i motsats till det första utföringsexemplet en föràngningskristallisation 24. De kristallina avfal- len fixeras, eventuellt tillsammans med flygaskan 9, i en inert matrix, t ex såsom det är vanligt inom kärn- tekniken genom inbituminering 25. Därefter omhändertas de på en tipp eller deponeringsstation 26.

I det följande anges resultat: 1. Beträffande kondensationsprocessen 6 I en fullskaleförbränningsanläggning avsuges 1,12 m3 avgas efter elektrofilter och därur kondenseras vid rums- temperatur 14O ml H O. Den kondenserade HCl-mängden upp- går till 1004 mg/m32avgas, vilket innebär 95% av all HCl.

Med H20 och HCl kondenserar även 98 /ug Hg/m3 avgas, dvs 78% av allt kvicksilver. 2. Beträffande elutionsegenskaper av flygaska i lösningsreaktorn 10.

Förhållande mellan lösningsmedel H20 och flygaska = 100:1, temperatur 20°C pH = 10 pH = 3 lösliga andelar % As 3,6 5,4 Cd - 85 Co ~ 20 Cu ~ 10 Ni - 30 Pb 0,1 4,6 sb 1,4 3,0 zn 0,01 53

Claims (7)

10 15 20 25 30 457 773 PATENTKRAV

1. Förfarande för rening av rökgaser, vilka bildas vid förbränning (2) av avfall och innehåller både fasta ämnen av olika sammansättning och skadliga gaser liksom tungmetaller i gasform, varvid huvuddelen av ingående fasta ämnen i en separeringsanläggning (5) avskiljes ur rök- gaserna och uppsamlas såsom flygaska (9), och varvid sker en tvättning av rökgasen för bindning av skadliga gaser samt resterande andelar fasta ämnen, n a t därav, k ä n n e t e c k - att ur rökgasen som lämnar separeringsan- läggningen (5) i en kondensations/tvättanläggning (6) ut- kondenseras vattenånga, HCl och/eller tungmetallångor, att det härvid bildade sura kondensatet sammanföres med flygdamm (9) och används till att urlaka de lösliga tung- metallerna ur flygdammet (9), samt att de sålunda lösta tungmetallerna utfälles och avskiljes ur processen.

2. Förfarande enligt krav 1, därav, k ä n n e t e c k n a t att utvunna tungmetaller (14) âterföres till âter- användning (16).

3. Förfarande enligt krav 1 och 2, n a t därav, att all övrig återstod (11, k ä n n e t e c k - 18) âterföres till förbränningen (2) och där genom en högtemperaturprocess bindes i slagg (3) och därigenom blir återanvändbar.

4. Förfarande enligt krav 1, 2 eller 3, t e c k n a t därav, en recipient (20). k ä n n e - att kvarvarande salter (19) tillföres

5. Förfarande enligt något eller några av föregående k ä n n e t e c k n a t därav, att kvarvarande sal- (19), eventuellt tillsammans med flygaska (9), bindes i en inert matrix.

6. Förfarande enligt krav 1 eller något av de följande, k ä n n e t e c k n a t därav, krav, ter att en rest av icke i slagg (3) bundna tungmetallandelar isoleras från slaggen (3) genom en svagt sur efterbehandling. 457 773 7

7. Förfarande enligt krav 1 eller 6, k ä n n e - t e c k n a t därav, att den svagt sura efterbehandlingen sker samtidigt med att slaggen (3) släckes i ett bad.