192565. lajstromszámú szabadalom • Eljárás kimerült vagy részben kimerült aktívszenet tartalmazó hulladékok hasznosítására
1 192 >65 2 A találmány tárgya eljárás kimerült vagy részben kimerült aktív szenet tartalmazó hulladékok hasznosítására. A vegyipari és élelmiszeripari technológiák során nagy mennyiségben keletkeznek kimerült aktiv szenet tartalmazó hulladékok, melyeknek kezelése, illetve elhelyezése környezetvédelmi szempontból nehézségbe ütközik. Ezek a hulladékok ugyanis veszélyes hulladéknak minősülnek, tekintettel arra, hogy nagy mennyiségben tartalmaznak különféle, környezetre ártalmas szerves anyagokat. Kimerült aktív szén regenerálására ismeretesek különféle módszerek. így vannak termikus, vízgőzös, biológiai, oldószeres, vegyszeres és nedves oxidációs eljárások. A termikus regenerálás során az aktív szenet szabályozott mennyiségű oxidáló gáz illetve gőz — mint például oxigén, vízgőz vagy szén-dioxid - jelenlétében úgy hőkezelik, hogy az alkalmazott hőmérséklet legmagasabb értéke 650—1050 °C között van. A regenerálás során lejátszódó folyamatok a szárítás, deszorpció, karbonizálás és elgázosítás. A termikus regenerálás gyakorlati megvalósítására különféle kemencetípusok terjedtek el, ügy mint a forgó dobkemence, több .tűzterű (úgynevezett Herreshoff) kemence, fluid ágyas, transport- és mozgóágyas kemencék. A termikus regenerálási eljárások közös hátránya, hogy a szenet meg kell szárítani a regenerálás előtt, ami igen nagy energiabefektetést igényel, továbbá a regenerálás során keletkező füstgázok jelentős környezetszennyező hatásával is számolni kell. A vízgőzzös átfuvatásos regenerálás lényege, hogy a vízgőzdesztillációhoz hasonló módon, de túLhevített vízgőzzel eltávolítja az adszorbeált, alacsony forráspontú, a felülethez gyengén kötődő vegyületeket. A módszer hátránya, hogy csak szűk területen, és általában korlátozott számú regenerálásra alkalmas. Az aktív szénen megkötött szerves vegyületek egy része mikroorganizmusokkal eltávolítható. Ez az alapja a biolóliai oxidációs regenerálásnak. A módszer hátránya, hogy a szénen vagy a szén mellett jelenlévő mérgező anyagok a regenerálást végző mikroorganizmusok pusztulásához vezethetnek. Az oldószeres regenerálási eljárásnál valamilyen szerves oldószerrel (dimetil-formamid, trietil-amin, izopropanol stb.) kezelik a szenet, majd a szénről leggyakrabban vízgőzös kezeléssel távolítják el az extrahálószert. Az oldószeres regenerálás különösen olyan technológiákhoz kapcsolva lehet eredményes, ahol az oldószert újra fel lehet használni a folyamathoz. Az extraktumból a szénről eltávolított anyagot általában mint desztillációs maradékot kapják vissza, előfordul, hogy további extrakcióval, dekantálással vagy csapadékképződéssel vonható ki legelőnyösebben az eltávolított anyag. A vegyszeres regenerálási módszerek specifikusak az adszorbeált anyagra nézve. A megfelelő vegyszer megválasztásához ismerni kell az adszorbátum minőségét, vagy legalábbis annak jellegzetes kémiai és fizikai tulajdonságait. A vegyszeres regenerálás során az adszorbeált gyenge savak és bázisok eltávolíthatók a közeg pH-jának megváltoztatásával (pl. fenol, krezol, ccetsav), A vegyszeres regeneráláshoz tartoznak a különféle vegyszeres oxidációs eljárások is. A leggyakrabban használt oxidáló szerek a klór, kálium-permanganát, nátrium-dikromát, ózon és hidrogén-peroxid. Ezek az eljárások a vegyszerek drágasága miatt általában költségesek. A nedves oxidációs aktív szén regenerálási eljárást a szennyvíztisztítás során keletkező használt aktív szenek regenerálására dolgozták ki. Nagy előnye a termikus regenerálási módszerrel szemben, hogy az energiaigényes víztelenítés és szárítás nélkül lehet eltávolítani az adszorbeált anyagokat a felületről. A rendszer gazdaságosságát növeli az is, hogy a biológiai iszap oxidálódik a regenerálás körülményei között, :'gy megtakaríthatók az iszapkezelés és iszapelhclyezés költségei is. Az eljárás szerint a használt szén a biomasszával együtt gravitációs ülepítőbe jut, ahonnan hőcserélőn keresztül a reaktorba vezetik. Az oxidációhoz szükséges teljes levegőmennyiséget egyszerre, egy helyen, a hőcserélő előtt kompresszorral juttatják az iszapba. A reaktorból távozó forró iszapot hőtartalmának hasznosítási céljából visszavezetik a hőcserélőbe, majd újrafelhasználásra a tisztítandó szennyvízáramba juttatják (Schaefer P. X; Hydrocarbon Processing (50(10), 100(1981). A regenerálás során a reakciókörülményektől (főleg az oxigénfeleslegtől) függően az aktív szénveszteség 3 és 10 t% közötti (Meidl J. A., Bemdt C. L.: La Tribune du CEBEDEAU 31(421), 475(1978), valamennyi ismert eljárásban (pl. 3 386 922 és 3 442 798 ljsz. USA szabadalmak) ennek pótlására új, használatlan aktív szenet adagolnak. A találmány célja a szerves vegyipari technológiák során keletkező, jelentős mennyiségű toxikus szerves vegyületet tartalmazó, kimerült aktív szén újrafelhasználásra alkalmassá tétele. A találmány alapja az a felismerés, hogy az aktív szenes — eleveniszapos szennyvíztisztításhoz kapcsolódóan végzett nedves oxidációs aktív szén regenerálási módszernél ezek a veszélyes hulladékok bevihetők a rendszerbe, itt az adszorbeált toxikus szerves anyagok a biológiai iszaphoz hasonlóan, ártalmatlan vegyületek képződése közben oxidálódnak, míg az így regenerált aktív szén fölöslegessé teszi a regenerálási veszteség miatt egyébként szükséges friss aktív szén adagolását. A találmány tárgya, a fentiek alapján, eljárás kimerült vagy részben kimerült ;iktív szenet tartalmazó hulladékok hasznosítására aktív szenes - eleveniszapos szennyvíztisztításban a fölösisz:ap nedves oxidációs kezelésével kiegészítve. A találmány értelmében úgy járunk el, hogy a szennyvíztisztítás során képződő és regenerálandó, adott esetben aktív szenet tartalmazó fölösiszapot a fölösiszap 1 literére számítva 20-50000 mg hulladék aktív szénnel, amely adott esetben még legfeljebb 60 tömeg% szervetlen komponenst :s tartalmaz, összekeverjük, és az elegyet ismert módon 150-350 °C-on és 20—150 bar nyomáson 1-120 percig oxigéntartalmú gázzal, előnyösen levegővel oxidáljuk, majd az így regenerált aktív szenet kinyerjük, és a tisztítandó szennyvízbe visszavezetjük. A kimerült aktív szenet tartalmazó veszélyes hulladékokat mindenféle előkezelés nélkül, hordókban vagy az erre a célra rendszeresített tároló-szállító konténerekben vagy tartályokban eredeti formájukban vagy vizes iszap formájában a regeneráló -felhasználó helyre szállítjuk, és szűrőn keresztül tárolótartályba juttatjuk, vízárammal bemossuk. A tárolótartály célszerűen szűrővel ellátott, fedett, savaknak ellenálló anyagból készült tartály. A tárolótartályban a hulladékot vízzel felzagyoljuk és önmagában vagy fölösiszappal elkeverve vagy más vizes hulladék oldatokkal vagy szennyezőkkel elegyítve szivattyúval a nyomás alatti oxidációs rendszerbejuttatjuk. A találmány szerinti eljárásban használt aktív szenet tartalmazó hulladékok szervetlen komponense bármely, a kimerült aktív szénnel együtt keletkező vagy ahhoz 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
