178442. lajstromszámú szabadalom • Eljárás szemcsés tüzelőanyagok, különösen szénanyagok brikettezésére
3 178442 4 kalmazzák az iszapégetö berendezésekben történő elégetést, illetve a talajra történő kihordás utáni mikrobiológiai lebontást. Az iszapégető berendezésben történő megsemmisítés igen gazdaságtalan, egyrészt a magas beruházási költség (50—100 millió forint), másrészt az üzemfenntartási költségek és a veszendőbe menő hőenergia miatt. Az iszap elégetéséhez ugyanis többnyire póttüzelésre van szükség, és ezért még hőhasznosító egység működtetése esetén is jelentős az energiaveszteség. Az égetés továbbá lokálisan jelentkező, és ezért környezetvédelmi szempontból kifogásolható levegőszennyeződést okoz. A mikrobiológiai módszerrel történő megsemmisítés egyrészt gazdaságtalan, mivel az iszap fűtőértéke veszendőbe megy, másrészt a mezőgazdasági művelés elől von el nagy területeket, és végül súlyos talaj- és talajvízszennyeződést eredményez. Ez utóbbi ok miatt alkalmazását a vízügyi hatóságok kifogásolják, esetenként megtiltják. A találmány célja a fenti hiányosságok kiküszöbölése. A találmány feladata azon előnyök megtartásával, hogy a kötőanyag egy részének olajat és vizet tartalmazó emulzióval való helyettesítése a felhasznált kötőanyagmennyiség csökkenését eredményezi és magasabb lágyuláspontú kötőanyag (bitumen) alkalmazását teszi lehetővé, kiküszöböli azt a hátrányt, hogy az olajat és vizet tartalmazó emulziót bonyolult és költséges módon mesterségesen állítják elő, adalékanyagok felhasználásával. A találmány alapja az a felismerés, hogy az olajiparban a környezetre káros hulladékként keletkező olajos szennyvíziszap alkalmas a kötőanyag egy részének helyettesítésére szénanyagok és más szemcsés tüzelőanyagok brikettezésénél, tehát felesleges költséges módon mesterségesen előállított olaj—víz emulziókat felhasználni. Az alkalmazott olajos szennyvíziszap meglepő módon nem rontja, hanem javítja a kapott brikett fizikai tulajdonságait. Ezen felismerés alapján a kitűzött feladat megoldása olyan eljárás szemcsés tüzelőanyagok, különösen szénanyagok brikettezésére, amelynek során a brikettezendő szemcsés tüzelőanyaghoz kötőanyagot — célszerűen bitument és/vagy szurkot —, valamint kötőanyagot helyettesítő, olajat és vizet tartalmazó emulziót adunk, majd a kapott anyagot homogénre keverjük, végül az így nyert keveréket brikettprésben alakos testekké sajtoljuk, és amelynél a találmány értelmében olajat és vizet tartalmazó emulzióként kőolajtermelés és -finomítás során hulladékként keletkező olajos szennyvíziszapot adunk a szemcsés tüzelőanyaghoz 0,5—6 s.% mennyiségben. A találmány szerinti eljárás egy előnyös foganatosítási módjánál olajat és vizet tartalmazó emulzióként kőolajtermelő üzemekben a rétegvíztisztítás során keletkező olajos szennyvíziszapot adunk a szemcsés tüzelőanyaghoz. A találmány szerinti eljárás egy további előnyös foganatosítási módjánál 40—80 s.% szénhidrogént, 20—50 s.% vizet és 1—15 s.% szilárdanyagot tartalmazó olajos szennyvíziszapot adunk a szemcsés tüzelőanyaghoz. A találmány szerinti eljárással az olajos szennyvíziszapok 5000—8000 kcal/kg-os fűtőértéke maradéktalanul hasznosítható, és megszüntethető az eddigi nagymértékű levegő-, talaj- és talajvízszennyezés. Alkalmazása révén a gyártott brikett minősége (pontnyomása, dobszilárdsága, rugalmassága, égési tulajdonságai — kormozás, füstképződés, átégethetőség) javul, önköltsége viszont csökken. A találmány szerinti eljárással — a brikettezendő szemcsés tüzelőanyag fajtájától függően — 10—30%kal csökkenthető a kötőanyagfelhasználás. A szemcsés tüzelőanyaghoz — különösen szénanyaghoz — adott szennyvíziszap hatására a felhasznált magas lágyuláspontú (BB—95-ös) kötőanyag folyóssága a malaxeur-ben eléri a BB—75-ös optimális folyósságát. Ez esetben a teljes keverék malaxálásakor az eddigi 95—98 °C-os hőmérséklet helyett elegendő 80—85 °C fenntartása, és így jelentős hőenergiamegtakarítás érhető el. A találmány szerinti eljárás alkalmazása esetén jelentős mennyiségű (évente kb. 12 000 tonna) olajos szennyvíziszap teljes mértékben hasznosítható mint energiahordozó. A találmány szerinti eljárásban alkalmazott olajos szennyvíziszap célszerűen 40—80% szénhidrogént, 20— 50% vizet és 1—15% — főként agyagásványokból álló — szilárdanyagot tartalmaz, amely utóbbi az iszapot 80—90%-ban hosszú időre vetítve viszonylag stabil emulzióvá alakítja. A kőolajtermelő és -finomító üzemekben keletkező ilyen jellegű szennyvíziszapokat előzetes kezelés vagy feldolgozás nélkül csupán a brikettezés helyére kell szállítani, és ott közvetlenül beadagolhatok a brikettezési keverékbe. Példa Kisüzemi kísérletsorozatok alapján a szokásos üzemvitel alatt tartós üzemi kísérletet végeztünk. A kísérlet során alkalmazott szénkeverék, a felhasznált kötőanyag és a technológiai paraméterek nem tértek el a folyamatos üzemre előírtaktól. A szénkeverék az alábbi szénféleségekből állt: 40% szászvári 0—6 mm szemcsenagyságú dara 25% komlói szikkasztott iszapszén 25% barnaszén (tatabányai) 0—15 mm szemcsenagyság A felhasznált kötőanyag: a szokásos 10% BB—85— 95 jelű brikettipari bitumen helyett 8%, a fennmaradó 2% helyett olajos szennyvíziszapot adtunk a keverékhez. Az egyéb technológiai paraméterek nem tértek el a szokásostól. Az olajos szennyvíziszap adagolása a már teljes bitumen—szén keveréket tartalmazó kettős keverőcsiga elején történt. A kísérleti gyártás folyamán a brikettmintákat közvetlenül az olajos szennyvíziszap adagolás megkezdése előtt, majd utána a szokásos 15 perces időközönként vettük. Az olajos szennyvíziszap 55% szénhidrogént, 41% vizet és 4% szilárdanyagot tartalmazott. A hagyományos módon (olajos szennyvíziszap adagolás nélkül), illetve a találmány szerinti módon (olajos szennyvíziszap felhasználásával) gyártott brikettek vizsgálati eredményeit az alábbiakban hasonlítjuk össze: hagyomátalálmány nyos szerinti fűtőérték 5686 kcal/kg 5585 kcal/kg hamutartalom 27 04% 26,46% nedvességtartalom 3,48% 5,51% száraz hamu 27,98% 28,00% nyomószilárdság 70,7 kg 80,5 kg kohézió 66,0% 72,4% 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
