201721. lajstromszámú szabadalom • Eljárás termikusan bontható hulladékok ártalmatlanítására
1 HU 201721 B 2 hőmérsékletén a kalciumoxiddal és a kialakuló klinkerásványokkal reakcióba lépnek. A hulladék égéséből keletkező füstgáz átáramlik az 5 kalcináló égőterén (lángterén), ahol a hőmérséklet például 1800 °C körül lehet. Itt kiég a füstgázból a főláng által bekövetkezett hőbontás eredményeként felszabadult káros komponensek nagy része, úgyhogy az emisszió értéke olyan mértékben csökkenthető, hogy a 14 csövön kilépő (e nyíl) füstgázok káros komponenseket (túlnyomórészt nitrogénoxidok, fluorid és klór) a megengedettnél nagyobb mértékben már nem tartalmaznak. A 7,8 segédégők által szolgáltatott segédlángnak köszönhetően az emisszió csökkenésén kívül az ártalmatlanító anyagok köre bővíthető (például azbeszt is megsemmisíthető a berendezésben), és a bevitt hőmennyiség és a füstgáz összetétele alapján szabályozásra is lehetőség nyílik. A távozó füstgáz öszszetételének ismeretében (ami minden további nélkül mérhető, illetve érzékelhető) szabályozható a segédlánggal bevitt hőmennyiség a tüzelőanyag (általában olaj vagy gáz vagy/és égéslevegő (oxigén) mennyiségének a változtatásával, így abban az esetben is fenntartható a egész rendszer hőegyensúlya, ha a hulladék adagolásával bevitt hőmennyiség - bizonyos határok között - egyenetlen. Más szóval: a rendszer egyensúlya akkor is fenntartható, ha a hulladék-adagolás nem pontos, illetve az adagokkal bevitt hőmennyiség változó. A füstgáz-összetétel ismeretében lehetőség van a főláng szabályozására is. A visszaszabályozás segítségével biztosítható az is, hogy az emisszió minden körülmények között a szükséges (előírt) érték alatt maradjon, például a 7, 8 segédégőkhöz vezetett több égéslevegő - alatt lánghőmérséklet mellett - oxigénfelesleget idéz elő, ami az emissziót csökkenti. A szabályozás természetesen a 7, 8 segédégők tüzelőanyag mennyiségének a változtatásával is eszközölhető. A csökkenés mértéke csak szabályozás kérdése. Amint erre már utaltunk, a füstgáz-összetétel ismeretében lehetőség van a 13 főégőre történő visszaszabályozásra is, miáltal az emisszió még tovább csökkenthető, illetve az egész rendszer szabályozása tovább finomítható, energiaháztartása optimalizálható. A találmányt a továbbiakban példán keresztül ismertetjük részletesen. Cementipari klinkerégető kemencében alábbi anyagféleségeket általában egymással keverve, elégetéssel ártalmatlanítunk: olajokkal és zsírokkal szennyezett textil, papír, polietilén; klórt és nehézfémeket nem tartalmazó gyógyszergyártási hulladékanyagok, vizes kimosással tisztított aktívszén és szűrővászon, gyógyszergyártási selejt, valamint lejárt szavatosságú gyógyszerek, oltóanyagok; növényvédőszeres göngyölegek a vonatkozó előírásoknak megfelelően tisztítva, illetve kimosva, további felhasználásra alkalmatlanná téve, szermentes állapotban; nehézfémeket nem tartalmazó festékkel szennyezett vas- és alumíniumlemezek, fémdobozok (amelyek magas hőmérsékleten oxidálódnak, és mint ilyenek, a klinker szerkezetébe beépülnek, ugyanis a klinker nagy mennyiségben tartalmaz vas- és alumínium- szilikátokat). Ezekbők az anyagokból az elégetés helyére érkezésük sorrendjében egységcsomagokat képezünk, és ezeket juttatjuk a főláng és segédláng közötti égéstérbe. A főláng és segédláng hőmérséklete egyaránt 2000 °C. A klinkerégető zóna anyagáramának a hőmérséklete 1450 "C-1500 °C között van, míg a hulladék beadagolásának a helyén az anyagáram 900 'C-1000 °C hőmérsékletű. Az adagolót működtető automatikával 15-60 sec-os időintervallumban fokozatmentes adagolást végzünk; a beállítás a füstgáz-összetétel függvénye, amit az ártalmatlanítási művelet során érzékelünk és regisztrálunk. Az adagolást 0,2-0,5 to/ó mennyiségben végezzük, mégpedig az adagolásra kerülő anyag kémiai, égési tulajdonságainak, térfogattömegének, valamint a füstgáz összetételére gyakorolt hatásának a függvényében (ha a füstgázban a káros anyag emisszió növekedését észleljük, az időegységbem adagolt hulladéktömeget csökkentjük és fordítva: a beadagolt hulladéktömeg növelhető, ha a füstgázban mért káros anyag emisszió csökken). A forgókemencébe az alapművelethez (cementgyártás) adagolt nyersliszt mennyisége 140,0 to/ó. A beadagolt hulladék mennyisége a feladott liszt 0,3 t %-át célszerűen nem haladja meg. A főégőn (főláng) kersztül 7-7500 Nm3/ó, a segédégőn (segédláng) kersztül pedig 500-1200 Nm3/6 mennyiségű földgázt vezetünk a forgókemencébe. A füstgáz O2 tartalma a hulladék beadagolásának a helyén 6-8 t %. A forgókemence hőmérsékletének a szabályozása - műszerek adatai alapján - központi vezérlő helyről kézi beavatkozással történik, az emisszióban mért szénmonoxid és nitrogénoxid függvényében, ugyanúgy, mint a beadagolt hulladéktömeg mennyiségének a szabályozása. A káros anyag emisszió növekedése esetén a kemence-hőmérsékletet növeljük és fordítva. A hőmérséklet szabályozása a huzat szabályozásával és/vagy a főégőnél és segédégőnél bevezetett földgáz-mennyiség arányának a változtatásával történhet. A füstgázban egyébként a nitrogénoxid mennyiségének 200-600 ppm között szabad lennie, a szénmonoxid mennyisége pedig nem haladhatja meg az 1500 ppm-t. A forgókemence üzemének fent említett szabályozásával ezeket az értékeket tartani tudjuk. Mivel sem a földgáz, sem az ártalmatlanításra kerülő hulladékanyagok ként nem tartalmaznak, az SO2 mérésre nincs szükség. A beadagolt 0,2-0,5 to/ó mennyiségű hulladék 1-2 t %-a hamu és salak, tehát a 140 to/ó nyerslisztre maximum 5-10 kg/ó hamu-salak mennyiség jut, amely az összetételnél fogva az 1450-1500 'C égetési hőmérsékleten tökéletesen beépül a klinker szerkezetébe. A találmányhoz fűződő előnyös hatások r. következőkben foglalhatók össze: a cementipari technológiában a klinker-égetésre feladott hulladékanyagokat jelentősebb járulékos beruházási költség és üzemeltetési enrgiaráfordítás nélkül ártalmatlaníthatók a találmány szerinti megoldással. A hulladékok igen sok fajtája ártalmatlanítható a találmány segítségével, és kiküszöbölésük - szemben a jelenleg ismert hasonló célú megoldások túlnyomó részével - végleges, tehát további problémák nem jelentkeznek, potenciális veszélyforrások nem maradnak. Egyes hullaldékok cementgyártási adalék5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
