188535. lajstromszámú szabadalom • Eljárás savas anyagok és barnaszénpernye egyidejű feldolgozására
1 188 535 2 A találmány tárgya eljárás savas anyagok, különösen savhulladékok és barnaszénpernye egyidejű feldolgozására. Közelebbről, a találmány szerint, savakat, előnyösen 1—96 súly% savtartalmú savhulladékokat, különösen hulladékvizeket, szerves vegyületeket tartalmazó hulladék savakat, savgyantákat magas CaO tartalmú barnaszénpernye felhasználásával semlegesítünk. Világszerte komoly gondot okoz a savas anyagok, így a termelődő savhulladékok feldolgozása, egyrészt a keletkező nagy mennyiségek, másrészt a feldolgozásukra ismert eljárások nehézkessége miatt. A feldolgozás célja lehet a savtartalom visszanyerése, azaz a hulladék savak regenerálása vagy a savhulladék átalakítása tartósan, környezetszennyezés nélkül tárolható termékké vagy olyan termékké, amely a gyakorlatban közvetlenül, vagy további feldolgozás, kezelés után hasznosítható. A hulladék savak kezelésére számos megoldás ismeretes, amelyek közül a savak semlegesítésén alapuló eljáráok vannak túlsúlyban. A 2 414 182 számú NSZK-beli közrebocsátási irat szerint huildék kénsavat tiszta kálcium-vegyületekkel eagáitatnak gipsztermelés céljából. A 80 144 412 számú japán közrebocsátási irat szerint hulladék kénsavat nátrium szilikáttal és nátrium-hidroxiddal, a 2 241 524 számú NSZK-beli közrebocsátási irat szerint savgyantát őzben szuszpendált kálcium-oxiddal, a 72 32 516 számú japán közrebocsátási irat szerint kőolajipari vagy szerves vegyipari hulladéksavakat nátrium-hidroxiddal vagy nátrium-karbonáttal semlegesítenek. A 128 183 számú NDK-beli szabadalmi leírás 12-14 %-os kénsav-oldat mésszel vagy mészkővel, a 74 120 893 számú japán közrebocsátási irat hulladéksavak kálcium-kloriddal, majd kálcium-hidroxiddai, a 73 42 994 számú japán közrebocsátási irat pedig 30-50 % töménységű hulladék kénsav kálcium-hidroxiddai végrehajtott semlegesítését írja le. A 78 07 136 számú dél-afrikai szabadalmi leírás szerint sűrű, savas-kátrányos maradékokat pernyével kevernek, és az így kapott semleges, szagtalan fekete port tömb formájában tárolják vagy tömedéknek vagy útépítési töltőanyagnak használják. A 79 16 369 számú japán közrebocsátási irat olyan eljárást ismertet hulladék kénsav semlegesítésére, amelyben a hulladék kénsavat egy előkeverő berendezésben alaposan elkeverik egy bázíkus anyagot tartalmazó porral, majd a kapott, folyós anyagot egy reakciótérbe továbbítják, ahol intenzív forgatás közben lejátszódik a semlegesítési reakció. Bázikus porként többek között a szén szilárd égéstermékeit is használhatják. A 38 235 számú európai közrebocsátási irat szerint nehézfémeket tartalmazó savas hulladékanyagokat pernyével kevernek, majd kálcium-oxiddal semlegesítenek, végül a kapott anyaghoz cementet adnak. Az így kapott íömbszerű szilárd termék tárolása során a ‘hajba kílúgozódó nehézfém mennyisége minimális. Az eljárás során a semlegesítéshez kálcium-oxidra van szükség, a pernye elsődleges funkciója a nehézfémek megkötése adszorpciói úton. A 2 241 524 szánni NSZK- beii szabadalmi leírás olyan eljárást ismertet, amely szerint savgyantát kálcium-oxiddal, vízzel és cemenettel kevernek biztonságos eltávolítás céljából. A felsoroltakon kívül számos egyéb eljárás is ismert a legkülönbözőbb összetételű savak, illetve savkeverékek semlegesítésére, és márcsak a kifejlesztett eljárások nagy száma is arra enged következtetni, hogy mindezidáig nem sikerült az igazán üdvözítő megoldást megtalálni. Az ismert eljárások közös jellemzője, hogy kivitelük nehézkes, több műveleti lépést igényelnek, az esetek többségében keletkező gipsz nehezen szűrhető, a reakciópartnerként használt bázikus anyagok legtöbbje pedig költséges. További nehézség, hogy az eljárások általában csak viszonylag tömény savak közömbösítésére alkalmasak, így híg savak esetében a jelenlevő víz jelentős részét előzetesen el kell távolítani, ami tovább bonyolítja és drágítja a folyamatot. A szén szilárd égéstermékeit, ezen belül pernyét alkalmazó néhány eljárás semmiféle követelményt nem támaszt a pernye összetételével, illetve fizikai tulajdonságaival szemben, ami arra enged következtetni, hogy a korábbi szerzők szerint ezek az elérhető eredményre nincsenek befolyással. Ugyanakkor a korábbi publikációk alapos elemzéséből szakember arra a következtetésre jutf at, hogy a pernye önmagában csak speciális esetekben alkalmas savas anyagok feldolgozására, általában a közömbösítéshez külön semlegesítő anyag (például káicium-oxid) hozzáadására van szükség. A felsorolt tényezők következtében a savhulladékok közömbösítésére ismert eljárások kivétel nélkül gazdaságtalanok, különösen, ha azt is figyelembe vesszük, hogy csak kis részüknél keletkezik a gyakorlatban hasznosítható termék. Ezért e módszerek alkalmazása többnyire kizárólag a környezetvédelmi előírások kényszerítő hatásának és jobb eljárások hiányának tulajdonítható. Továbbra is megoldatlan tehát a különféle savhulladékok egyszerű, gazdaságos feldolgozása. Ezért olyan eljárás kidolgozását tűztük ki célul, amely a legkülönfélébb savhulladékok feldolgozására alkalmas, gyakorlatilag függetlenül a savkoncentrációtól és a sav vagy savak anyagi minőségétől, mégpedig úgy, hogy nagy mennyiségben rendelkezésre álló, olcsó anyag felhasználásán alapul és a gyakorlatban hasznosítható végterméket szolgáltat. A találmány szerint ezt a célt úgy érjük el, hogy a feldolgozandó savhulladékot magas kálcium-oxid tartalmú ! arnaszénpernye hozzáadásával közömbösítjük. Közelebbről, a találmány szerint úgy járunk el, hogy savat, előnyösen 1—96 súly% savtartalmú savhulladékot legalább 15 súly% szabad kálcium-oxid tartalmú barnaszénpernyével közömbösítünk. A közömbösítés után szilárd, tombszerű vagy poralakú terméket kapunk, amelyből tárolás során gyakorlatilag nincs savkioldódás. A kapott termék önmagában vagy további anyagok hozzáadásával hasznosítható, például rossz minőségű talajok javítására, talaj stabilizálására vagy föld- és vízépítési munkáknál, így például földutak szilárdításánál. Ezen kívül különböző építőipari anyagok komponenseként, például cement vagy puccolán hozzáadásával mélyépítési célokra alkalmas anyagot állíthatunk elő a kapott termékből. Találmányunk azon a felismerésen alapul, hogy a legalább 15 súly% szabad kálcium-oxidot tartalmazó pernyék, savak, illetve savas hulladékanyagok semlegesítésére váratlanul előnyösen alkalmazhatók. Nevezetesen, az ilyen pernyék minden további bázikus anyag hozzáadása nélkül önmagukban alkalmasak a legkülönfélébb sivak, savhulladékok közömbösítésére, gyakorlatilag függetlenül azok anyagi minőségétől és koncentrációjától. A közömbösítés meglepően nagyobb sebességgel és tökéletesebben játszódik le, mint alacsonyabb kálcium-oxid tartalmú pernye alkalmazása esetén, és a kapott terméktől tárolás során gyakorlatilag nincs savkilúgozódás. így azon felül, hogy a nagyobb kálcium-oxid koncentráció lényegesen csökkenti a közömbösítéshez szükséges anyagmennyiséget, és így növeli a folyamat gazdaságos5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
