201721. lajstromszámú szabadalom • Eljárás termikusan bontható hulladékok ártalmatlanítására
1 HU 201721 B 2 Különféle ipari tevékenységek során közvetlenül a termelésből vagy a termelés során képződő szennyvizek, illetve szennyező gázok, szennyezett segédanyagok tisztítása következtében gyakran keletkeznek az emberre, valamint az emberi környezetre káros, veszélyes hulladékok, amelyek kiküszöbölésére különféle - több- kevesebb nehézséggel megvalósítható- módszerek ismeretesek. Az ilyen hulladékok például bizonyos esetekben hasonlíthatók üzemen belül; esetleg a levegőbe vagy természetes vizekbe kibocsáthatók; legtöbbször azonban ártalmatlanítani kell azokat, ami történhet lerakással, égetéssel egyéb módon. A veszélyes hulladékok köre igen széles, és a fent vázolt ismert kiküszöbölési módszerekkel kapcsolatban számos probléma jelentkezik, amelyek közül a leggyakoribbakat az alábbiakban soroljuk fel:- az adott hulladék nem hasznosítható, nem értékesíthető;- regionális hulladéktemetők (méregtemetők) létesítése anyagi és más nehézségek miatt igen körülményes, emelett esetleges természeti katasztrófa esetén (földrengés, földcsuszamlás, árvíz stb.) rendkívül nagy potenciális veszélyforrást jelentenek;- helyi (ideiglenes) tárolók létesítése részletes és alapos tervezést, magas beruházási költségráfordítást (drága műtárgyak, szigetelések) igényel, emellett az ilyen tárolók általában legfeljebb 2-5 éves tárolási kapacitással rendelkeznek. Az üzemek területén a hulladéktárolók helykijelölése nem egyszerű feladat, figyelembe kell venni pl. a felszíni és felszín alatti vízkészletek védelmét stb. A helyi hulladéktárolók fajlagos beruházási költségei a regionális tárolókénál magasabbak, a feladatot nem oldják meg, csak elodázzák, illetve a probkémáklat halmozzák;- égetéssel történő megsemmisítésre nem minden veszélyes hulladék alkalmas, csak azok, amelyek nem tartalmaznak olvadékszerű salakot;- az égetőberendezések kapacitása viszonylag csekély, és növelésének a magas beruházási kölségigény gátat szab;- az égetőberendezésekben visszamaradó hamu és salak önmagában is veszélyes hulladéknak minősül, amelynek kiküszöbölése újabb gondot jelent, végső elhelyezésüket meg kell oldani. Bizonyos hulladékokkal kapcsolatban javasolták már azok cementipari klinkerégető forgókemencében történő iszapot például a cement nyersanyagával együtt a nyersmalomba - tehát nem közvetlenül a kemencébe - adagolják. A 2 439 168. számú francia, valamint a 141 932. számú európai szabadalmi leírásokból is olyan megoldások ismerhetők meg, amelyek szerint különféle hulladékanyagokat - azok megsemmisítése céljából- a cement-alapanyagokkal együtt juttatnak el a cementégető kemencébe. Ezeknek az eljárásoknak az a hátránya, hogy vagy csak csekély mennyiségű hulladék égethető el, vagy pedig a normákon felüli, nem engedélyezett káros-anyag emisszió jelentkezik, ami természetesen megengedhetetlen. A „Kohlenwasserstoffgase” c. folyóirat 1/11, 273- 7/1966. számából gumiabroncsok cementiapri klinkerégető forgókemencében történő elégetésére alkalmas eljárás ismerhető meg. A gumiabroncsok elégetése a cementipari klinkerégető forgókemencékben rendkívül nagy adagolási pontosságot igényel, mert az emisszióba kerülő káros anyag-tartalom csak ilyen módon tartható megengedhető, illetve tűrhető határértékek között. Más káros hulladékanyagoknak a gumiabronccsal együtt történő elégetése ezért szóba sem kerülhet. A találmány feladata, hogy olyan eljárást szolgáltasson káros, az emberekre és az emberi környezetre veszélyes hulladékok cementipari klinkerégető forgókemencében történő ártalmatlanítására, amely gyakorlatilag bármely hulladékanyag esetében eredményesen alkalmazható úgy, hogy egyrészt számottevő mennyiségű hulladék ártalmatlanítására nyíljék lehetőség, másrészt az emisszióban levő káros anyagok meghatározott - engedélyezett - határértéket ne haladjanak meg, és amely eljárásnak az adagolás pontosságára nem szabad túlságosan érzékenynek lennie. A találmány az alábbi felismeréseken alapszik: ismeretes, hogy amennyiben a veszélyes hulladékokat magas hőmérsékleten termikusán bontjuk a cementipari klinkerégető forgókemencében - annak magas hőmérsékletű zónájában - és a cement-nyersanyaggal együtt kezeljük, szilikátkémiai reakció lép fel, aminek eredményeként a káros anyagok döntő része a technológiai folyamat során beépül az áramló porszerű cementipari alapanyagba, és a szilikátkötés eredményeként vízben nem oldódó fémszilikátok keletkeznek. Az ilyen jellegű ismert eljárásoknál azonban igen nagy a káros anyag emisszió, ami arra vezethető vissza, hogy az égetőkemencékben az égetendő anyag és a keletkezett gázok egymással szemben áramlanak, így az első égetési zónában keletkező gázok további égés nélkül a külső légtérbe jutnak. Felismerésünk szerint a káros anyagok emissziója még viszonylag nagy mennyiségű hulladék elégetése esetén is a minimálisra csökkenthető abban az esetben, ha a bomláskor keletkező gázok a kemencéből való távozásunk előtt áthaladnak még egy égetőtéren. Ez úgy érhető el, ha a megsemmisítendő (ártalmatlanítandó) hulladékokat nem a cementipari alapanyagokhoz keverjük hozzá, hanem két lángzóna (főláng és segédláng) közé tápláljuk be. E művelet eredményeként ugyanis a főláng építi be a klinkerbe a cementnyersanyaggal együtt áramló hulladékot, vagy bontja azt alkotóira, és ezáltal semlegesíti, míg a segédláng - legalábbis nagyrészt - füstgázban kerülő káros hulladék-komponenseket bontja el és semlegesíti, miáltal az emisszióban legfeljebb már csak a környezetszennyezés szempontjából megengedett mennyiségű káros anyag marad. E felismerések alapján a kitűzött feladatot a találmány értelmében olyan eljárás segítségével oldottuk meg, amelynek során cementipari klinker-égetőberendezésben, különösen forgókemencében a cement-alapanyag égetésével egyidejűleg égetjük el a hulladékokat, és e művelettel az égési maradékokat a cementanyagba beépítjük, és amely eljárásra az jellemző, hogy az égetőberendezés a cement alapanyag tömegének legfeljebb 1,0 t %- át kitevő mennyiségű, legfeljebb 1800 °C-on, vagy ennél alacsonyabb hőmérsékleten bomló hulladékot folyamatosan vág}' szakaszosan adagolunk az égetőberendezés két lángzónája közötti égéstérbe, célszerűen a fő-égője és az egy vagy több segédégője közé, a segéd-égő(k) közelében levő, 900 “C-llOO °C hőmérsékletű, mintegy 3,0-8,0% oxigént tartalmazó égetőzónába, miközben 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
