164205. lajstromszámú szabadalom • Eljárás szemét megsemmisítésére aknakemencében végzett égetéssel
164205 5 6 tején felszabaduló éghető gázt előzetes tisztítás után tökéletesen elégetik levegővel egy újabb égetőkamrában. Bár az eljárás hátrányos, amennyiben a ifém- és salaktérben a hőátadás elégséges, azonban az üzemeltetési paraméterek oly 'mértékben korlátozzák az eljárás eredményességét, hogy az gyakorlatilag elfogadhatatlan. Ez annyit jelent, hogy a szemétégető rendszer legnagyobb hátránya igen nagy mértékben annak tulajdonítható, hogy igen nagy a szükséges oxigén aránya 1 tonna megsemmisítendő szemétre vonatkoztatva. Ez számos nehézséget eredményez, melyek leihetetlenné teszik a szemét hatékony megsemmisítését. Először is az oxigénnek a szeméthez viszonyított nagy aránya nem kívánatos oxidáló körülményeket jelent a fém- és salaktérben. Kívánatos ugyanis korlátozni az oxidáló körülményeket a fém- és .salaktérben, és előnyös inkább redukáló atmoszférát biztosítani. A Zinn és szerzőtársai által megadott nagy oxigén-arány esetén a vas vasoxiddá alakul át, mely sűrű barna füstként jelentkezik és kémiailag meg^, támadja a fém- és salaktér tűzálló burkolatát. Továbbá a fém- és salaktérben jelentkező oxigéntfelesleg túlságosan magas hőmérsékleteket eredményez a kemencében, miáltal a tűzálló bevonat gyorsan használódik el. További nagy hátrányként jelentkezik a Zinn és szerzőtársai által ajánlott magas oxigénarány használata esetén az a tény, hogy az aknakemencét elhagyó gáz fűtőértéke és potenciális kémiai hasznosíihatósági értéke annál jotoban csökken, minél nagyobb a használt oxigén mennyisége és aránya. Például ha a kemencében feles mennyiségű oxigén van jelen, az éghető gázkomponensek, így pl. a szénmonoxid vagy a hidrogéngáz széndioxiddá, illetve vízgőzzé oxidálódnak, miáltal a füstgáz fűtőértéke erősen lecsökken. Hasonló okokból a füstgáz kémiai felhasználhatósága (mint szintézisgáz vagy redukálógáz) gyakorlatilag megszűnik. Továbbá a rendszer túl sok oxigén használatából fakadó hatástalansága a kemencét elhagyó gáz túlságosan magas hőmérsékleténél is megmutatkozik. Ez a magas hőmérséklet ugyanis nagy termikus megterhelésnek teszi ki a gázhűtőegységet, mely a gáztisztítási művelet előtt le kell hogy hűtse a gázt, illetve térfogatát le kell hogy csökkentse. Hasonlóan a korábban említett amerikai szabadalmakhoz, a Zinn és szerzőtársai által javasolt eljárásnál is jelentkezik az a rendkívül komoly nehézség, hogy a másodlagos égető kamrából távozó nagy térfogatú füstgázt tisztítani szükséges. Más szavakkal ez annyit jelent, hogy a füstgáz szennyező anyag tartalmát elfogadható szintre kell csökkenteni, mielőtt az az atmoszférába kerül. E problémakör nagyságának szemléltetésére figyelembe kell venni azt a tényt, hogy egy jól felépített elektrosztatikus porleválasztó berendezés vagy egy folyadékkal töltött gázmosó berendezés a gázáram szilárd anyag tartalmát 48 mg/m3 koncentrációértékre tudja csökkenteni a kezelt gázra vonatkoztatva. Hagyományos szemétégető berendezésnél a megsemmisítendő szemét egy tonnájára vonatkoztatva mintegy 17 000 m3 füstgázt szükséges megtisztítani, így a tisztítás után a megsemmisített szemét egy tonnájára vonatkoztatva a füstgáz 0,82 kg szilárd anyagot tartalmaz. A fentebb említett 3 511 194 számú amerikai szabadalmi leírásiban ismertetett eljárásnál a szemét egy tonnájára vonatkoztatva a tisztítandó gáz menynyisége mintegy 5660 m3 -re csökken, és így a megsemmisített szemét egy tonnájára vonatkoztatva a tisztítás után a gáz 0,27 kg szilárd anyagot tartalmaz. Azonban napjainkban a környezetvédelem fokozása megköveteli, hogy a levegőt szennyező anyagok mennyiségét jóval az eddig használt eljárások során jelentkező mennyiségek alá csökkentsük. A fentiekből következőleg a találmány célja a szemét megsemmisítésére hatékony módszer kidolgozása minimális oxigénfelhasználással úgy, hogy minimális mennyiségű füstgáz képződjék. A találmány további célja olyan szemét-megsemmisítési eljárás kidolgozása, mely eljárás során a képződő füstgáz melléktermékként mint tüzelőanyag vagy a vegyiparban mint szintézisgáz, és a képződő inert, tömör szilárd halmazállapotú maradék, mint fémtartalmú melléktermék továbbfeldolgozásra hasznosítható. A találmány további célja olyan integrált rendszer kialakítása, melyben a szemét megsemmisül és a rendszer energiát termel, a rendszer üzemeltetéséhez szükséges energia mennyiségéhez viszonyítva feleslegben. A találmány eljárás éghető szerves anyagokat és éghetetlen szervetlen anyagokat tartalmazó, szilárd halmazállapotú szemét megsemmisítésére aknakemencében végzett égetéssel, az aknakemence tetején szemét és alján legalább 40% oxigént tartalmazó, az égetést tápláló gáz bevezetése, a kemence fenékterében égető és olvasztó zóna, középső részében hőbontó zóna és felső részében szárító zóna kialakítása, a szárító zónából az égetésnél képződő gázhalmazállapotú termékek kivezetése és tisztítása, míg az égető és olvasztó zónából kilépő megolvadt szervetlen anyag összegyűjtése útján. A találmány értelmében úgy járunk el, hogy az aknakemencébe a beadagolt szemét súlyára vonatkoztatva 0,15 : 1—0,28 : 1 arányban oxigént tartalmazó és az égetést tápláló gázt vezetünk be. A találmány továbbá olyan integrált rendszert működtető eljárásra vonatkozik, mely a következő, egymással összefüggő lépésekből áll: • 1. A kemencéből kilépő gázt megtisztítjuk a szennyező anyagoktól. 2. A tisztított gáz kisebb részét oxigént előállító egységbe vezetjük, ahol a gázt elégetjük, miáltal a levegőből az oxigén elkülönítéséhez szükséges energiát biztosítjuk. 3. A fenti módon előállított oxigént, mint az égetést tápláló gázt az aknakeimencébe tápláljuk. 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 3
