172463. lajstromszámú szabadalom • Eljárás szilárd hulladékanyagok szilárd szerves frakciójának ridegítésére, valamint éghető tüzelőanyag
9 172463 10 hevítést és a savas kezelést egyidejűleg (lásd az 1. folyamatábrában a III változatot) végezzük. Nemilló sav (azaz az alkalmazott hőmérékletnél magasabb forrpontú sav), például kénsav híg vizes oldatainak alkalmazása előnyökkel járhat folyamatos eljárásban és a ridegítési lépés azon foganatosítási módjában, ahol a hevítést a savas kezelést követően végezzük. így az utóbbi esetben a savoldattal végzett permetezést vagy bemártást követően a szerves anyagot 50-70%-os szárazságra préselhetjük vagy más módon kezelhetjük a savas kezelés során abszorbeálódott víz eltávolítására a hevítést megelőzően. Természetesen bizonyos mennyiségű energiára szükség van a kapott nedves anyag ezt követő szárításához. Ha valamilyen illékony savat használunk és ezt a savat a ridegítéshez alkalmazott gáz hordozza, akkor a végtermékben a visszamaradó sav mennyisége nem függ közvetlenül a kezeléshez alkalmazott gázban mérhető savkoncentrációtól. Ezért a kezeléshez alkalmazott gázban az illékony sav koncentrációja széles határok között változhat, az optimális koncentrációt pedig könnyen meghatározhatjuk olyan műveleti paraméterekkel összhangban, mint a hőmérséklet, a gáz és a feldolgozandó hulladékanyag érintkezésének ideje, a gáz és a szilárd anyag érintkezésének módja, a kezelés alkalmazott berendezést alkotó anyagok minősége, stb. Papír kezelése esetében a levegőben a hidrogén-ldorid mennyisége például mintegy 0,1-5 térfogat% lehet. Rendszerint a nagyobb koncentrációk előnyösek, hiszen ekkor a ridegítés általában gyorsabban megy végbe. Ha valamilyen nemillékony savat, például kénsav vizes oldatát használjuk, akkor a szerves hulladék által felvett savmennyiség arányos a sav koncentrációjával az oldatban. A ridegítési lépés foganatosításának ezen módja esetében ezért előnyös olyan savas oldatok alkalmazása, amelyben a sav koncentrációja mintegy 0,1 súly% és mintegy 5 súly% közötti. A találmány szerinti eljárás egy előnyös foganatosítási módja értelmében savas reagensként sósav és kénsav kombinációját alkalmazzuk, éspedig külön-külön vagy vegyes vizes oldatukban a szilárd hulladékanyagra permetezve a találmány szerinti eljárás bármely alkalmas fázisában. E két sav keverékének alkalmazásával a városi szemét szerves frakciójának ridegítését fokozni lehet, éspedig ez a fokozás közvetlenül mérhető a ridegített anyagnak egy kívánt mérettartományra való aprításához szükséges energia jelentős mértékű csökkenése formájában. Az energiaszükséglet rendkívül fontos csökkenésén túlmenően a sósav és a kénsav elegyének alkalmazása további számos előnyt rejt magában. Ezek közé az előnyök közé tartozik a végtermékben visszamaradó kloridtartalom csökkenése, a kezelendő savmennyiség csökkenése, a savreagens költségének csökkenése, valamint lehetőség olyan részecskemérettartományba eső végtermék előállítására, amely azonos energiabefektetés mellett csak sósav alkalmazásával elérhető részecskemérettartomány alatti. Bár nem ismeretes pontosan, hogy a sósavval együtt alkalmazva a kénsav használata miért eredményez szinergetikus hatást, joggal feltételezzük azonban, hogy a kénsav növeli az adagolt sósav hozzáférhetőségét úgy, hogy elbontja a képződő kloridokat, semlegesíti a potenciális kloridképző sókat vagy mindezt a két funkciót betölti. Az, hogy a szerves anyagot milyen hosszú időn át vetjük alá a ridegítésnek, változhat, éspedig függ a ridegítési lépés foganatosításának módjától, a kezelt hulladékanyag méretétől és a kezelés körülményeitől, azaz a hőmérséklettől és a sav dózisától (vagyis a savval végzett kezelés időtartamától és a sav koncentrációjától). Ennek az időnek természetesen legalább olyan hosszúnak kell lennie, hogy a kívánt hőmérsékletre történő felmelegedés végbemenjen és a ridegítés bekövetkezzen. Rendszerint ha a hevítést és a savas kezelést egyidejűleg végezzük, akkor ez az idő legfeljebb mintegy 30 perc, sőt ha a magasabb hőmérsékleteket és nagyobb savkoncentrációkat alkalmazunk, akkor a ridegítési akár néhány perc alatt, azaz például mintegy 5 percen belül foganatosíthatjuk. Bármely adott méretű szerves anyag esetében - a választott kezelési paramétereket figyelembe véve - az optimális időszükséglet egyszerűen megválasztható olyan termék előállítására, amely kívánt arányban tartalmaz ridegített, könnyen porló anyagot. így például célszerű lehet a ridegítési csak addig végezni, míg a kezelt anyag egy előre meghatározott frakciója ridegítést szenved a kívánt mértékben, majd pedig a nem ridegített frakciót recirkuláltatni. A szilárd szerves hulladékokat alkotó egyes komponensek kémiailag vagy fizikailag megkötött vizet tartalmazhatnak. Ez a kémiailag vagy fizikailag megkötött víz mennyisége a kombinált hő- és savkezeléssel kapott ridegített anyagban legfeljebb mintegy 10súly% lehet, illetve előnyösen a ridegített anyag a lehető legkevesebb vizet tartalmazza őrlésének megkönnyítése céljából. A feldolgozandó hulladékanyagnak a ridegítésnél végzett hőkezelésére alkalmazott füstgázok gőzt (azaz vízgőzt, ellentétben a szerves hulladékanyag által kémiailag vagy fizikailag kötött vízzel) vihetnek be a ridegítési lépésbe. Azt találtuk, hogy ennek a gőznek a jelenléte nem hat károsan a szerves anyag ridegítésére. Mint az az 1. folyamatábrából látható, a ridegítési lépést többféle módon foganatosíthatjuk. Ha a folyamatábrán I és II számokkal jelölt foganatosítási módok értelmében a hőkezelést és a savas kezelést külön-külön végezzük, akkor a hőkezelést olyan berendezésekben végezhetjük, mint az azonos áramú vagy ellenáramú, közvetlen vagy közvetett fűtésű szárítók, fluidizált ágyas hőkezelő berendezések, többszörös tűzterű kemencék vagy a többrostélyos kazánok. Ha valamilyen illékony savat, például sósavgázt használunk a savas kezeléshez, akkor a kezelést bármely megfelelő, gáz és szilárd anyag érintkezésére alkalmas berendezésben, például azonos áramú vagy ellenáramú áramló keverőben elvégezhetjük a hevített anyaggal. Ha nemillékony savat, például kénsav vizes oldatát alkalmazzuk a savas kezeléshez, akkor a kezelést például úgy végezhetjük, hogy a kénsav vizes oldatát szállítószalaggal mozgatott hulladékanyagra permetezzük, vagy pedig a hulladékanyagot vizes fürdőn 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 5
