164205. lajstromszámú szabadalom • Eljárás szemét megsemmisítésére aknakemencében végzett égetéssel

164205 3 4 nehézségeket okoz, mivel a napjainkig használt szemétégetési módszereknél, így a szemétégető kemencéknél a levegő nagy feleslegével dolgoznak. A szemét megseimmisítésének nehézségei nem csupán a levegő szennyezésével kapcsolatosak. A hagyományos szemétégetési eljárásoknál kapott .szilárd halmazállapotú maradék szintén nehézségeket okoz, mivel általában nem veszi fel minimális térfogatát, így terjedelmes és kezelése nehézkes. Másrészt el nem égetett anyagot tartalmazhat, és számos esetben biológiailag aktív lehet. Következésképpen nem alkalmas tereprendezésnél feltöltési célokra, és így utólagos megsemmisítése továbbra is nehézséget jelent. A szilárd halmazállapotú szemét gazdaságtalan felihasználása is növekvő gondot jelent, hiszen kis ráfordítással a szemét megsemmisítésénél olyan melléktermékek kaphatók, melyeket érdemes gazdaságosan feldolgozni. A szilárd halmazállapotú szemét fontos nyersanyagforrás, hiszen pl. feldolgozásánál vegyi anyagok, tüzelőanyag, üveg és fémek kaphatók. Mivel a természetes nyersanyag források kimerülőben vannak, egyre növekvő jelentőségre tesz szert a szemét lehető leggazdaságosabb felhasználása. Az utóbbi években előtérbe kerültek azok a szemét teljes elégetését biztosító eljárások, amelyeknél igen eltérő összetételű szemét is feldolgozható jól hasznosítható maradékká. Ugyanakkor a szilárd halmazállapotú szemét megsemmisítésére szolgáló eljárás az az elve, miszerint a szemét éghetetlen részét megolvadt fémmé és salakká, illetve éghető részét gázhalmazállapotú anyaggá alakítják függőleges aknakemencében a szemetet felül, míg az előmelegített levegőt a kemence alján betáplálva, nem új, hanem az 1879 előtt közzétett 211 503 számú amerikai szabadalmi leírásból ismert. A fenti eljárás technológiailag bonyolultabb változatát ismerteti a 3 511 194 számú amerikai szabadalmi leírás. E leírás szerinti eljárás során az előmelegített levegőt az aknakemence alján táplálják be, az előmelegített levegő reakcióba lép az ellenáramban a kemence alja felé mozgó szeméttel, és így azt termikusan lebontja, miközben gáz, folyékony szénhidrogének és szén képződnek. A kemence tetejéhez közel eltávozó gáz éghető, ezért egy másik égető kamrában további levegő 'beadagolásával teljesen elégetik. Az égető kamrából kilépő füstgázokat vagy vízzel hűtik, vagy hasznosítható hőmennyiségüket előzetes zsákszűrős tisztítás után kazánban hasznosítják. A fent említett szabadalmi leírások szerinti eljárások, számos hátránnyal rendelkeznek. Mindkét eljárás alapja az, hogy a folyamat során felhasználható hő a kemence alján a lefelé haladó szén és az előmelegített levegő égése során képződik. Azonban ez a képződő hőmenynyiség, és á hőátadás csak marginális mennyiségű ahhoz a hőmennyiséghez képest, amely a fém- és salaktérben a vas megolvasztott állapotban tartásához, és a korrozív vasoxid képződésének megakadályozásához szükséges. Következésképpen, ha a szemét összetétele változik, a fém- és salaktérben a hőmérséklet az alá a s hőmérséklet alá esik, amelyen a salak és a fém még a lecsapoláshoz megfelelő folyékony állapotban van, ezért az eljárás megvalósítása újabb nehézségekbe ütközik. További hátrányokat jelent az aknakemencét elhagyó éghető gáz összetétele. Mivel az oxidáló gáz (adott esetben a levegő) nitrogént tartalmaz, az aknakemencét elhagyó gáz nitrogénnel dúsított, miáltal jelentősen csökken fűtőértéke. Ugyanakkor amenynyiben a fenti gáz nagy 'mennyiségben tartalmaz nitrogént, úgy esetleges felhasználása — mint kiindulási anyag kémiai eljárásoknál — sem jöhet szóba. A 3 511 194 számú amerikai szabadalmi leírásban ismertetett eljárás további hátránya, hogy az égetőkemencét elhagyó gázt előzetes tisztítás után egy újabb égető kamrában oxidálják. Ez a másodlagos oxidáció megköveteli, hogy további levegőt és ezáltal további nitrogéngáz mennyiséget vezessenek a gázáramba, miáltal a gázáram térfogata tovább nő és a benne levő szennyező anyagok koncentrációja csökken, így az atmoszférába kibocsátott véggázok végső tisztítása költséges és nem hatékony. Az aknakemence fém- és salakterében a hőátadás mértékével kapcsolatban végzett analízis megmutatja azokat a nehézségeket, amelyeket ellenáramban végzett, oxidatív közegként előmelegített levegőt vagy tüzelőanyaggal dúsított levegőt tartalmazó égetési eljárásnál jelentkeznek. A kemence folyamatos üzemeltetéséhez ugyanis előfeltétel, hogy a fém- és salaktérben a 'hőmérséklet elérjen mintegy 1650 C°-ot a fém és a salak megolvasztott állapotban tartására. Ehhez nagyarányú 'hőátadásra van szükség. Ugyanakkor, iha oxidáló közegként alacsony oxigéntartalmú gázt, pl. levegőt használnak, még nagy előmelegítési hőfok esetén is a kemence £ém- és salakterében a hőátadás marginális vagy elégtelen. Meglepő módon még a pótlólagos tüzelőanyag 'beadagolás, pl. az előmelegített levegőhöz metán bekeverése is csekély mértékben változtatja meg a redukáláshoz szükséges körülményeket és bizonyos esetekben hátrányos lehet. így a pótlólagos tüzelőanyag bekeverés adott esetben a fém- és salakteret jobban hűti, mint fűti. Szemétégető kemencéknél tiszta oxigén használata az égetéshez szükséges levegő dúsítására ismert. Zinn és szerzőtársai egy szakcikkükben [„Teljes szemétégetés", Országos- Szemétégetési Konferencia jegyzőkönyve, 116—217 oldal (1970. május 17—<20)] említést tesznek olyan aknakemencéről, ahol a szemét a kemence tetejétől lefelé halad, míg az oxigénnel dúsított levegőáram a kemence alján lép be, a kemence fémes salakterét a szükséges hőmérsékleten, azaz 1650 C°-on tartják, ahonnan így a folyékony halmazállapotú salak lefolyik. A kemence te-15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2