AT398070B - Verfahren zum entsorgen von wässerigen abfallflüssigkeiten aus der hartfaserplattenerzeugung - Google Patents
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Description
AT 398 070 B
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entsorgung von wässerigen Abfallfiüssigkeiten aus der Hartfaserplattenerzeugung, wobei die Abfallflüssigkeiten vor ihrer Verbrennung eingedickt werden.
Abwässer aus der Hartfaserplattenerzeugung fallen mit einem sauren pH-Wert und einem Feststoffgehalt von etwa 4 % an und enthalten vor allem Abbauprodukte von Zellulose und Lignin, sowie Phenol bzw. Phenolate.
Eine Entsorgung dieser Abwässer ist bis jetzt nicht erfolgt. Zu einer Entsorgung bietet sich vor allem eine Verbrennung an, wie dies auch bereits für Sulfitablauge vorgeschlagen worden ist, da zumindest die Feststoffe brennbar sind.
Es ist naheliegend, die Abwässer eingangs auf einen für eine Verbrennung vernünftigen Feststoffgehalt zu konzentrieren, wozu am günstigsten Wasser abgedampft wird, so daß sich die Mutterlauge mit Schadstoffen anreichert.
Es wurde gefunden, daß im Falle man ein derartiges Konzentrat zusammen mit herkömmlichen Brennstoffen verbrennt, eine Asche mit sehr niedrigen Erweicherungstemperaturen resultiert, so daß keine pulverige Asche anfällt und in den Verbrennungsanlagen Anbackungen auftreten, die nur sehr schwer entfernbar sind und z.B. eine Verbrennung im Wirbelbett ausschließen.
Nunmehr wurde überraschenderweise gefunden, daß man diese Nachteile vermeiden kann, wenn man den Dickstoff in Gegenwart mindestens einer Magnesiumverbindung und/oder mindestens einer anorganischen Säure verbrennt. Hiezu haben sich einerseits vor allem MgSCU, MgO und MgCC>3 als besonders wirksam herausgestellt sowie Schwefelsäure anderseits.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist vor allem dadurch gekennzeichnet, daß der zu verbrennenden, insbesondere der eingedickten, Abfallflüssigkeit mindestens eine Magnesiumverbindung und mindestens eine anorganische Säure eingemischt werden und die Abfallflüssigkeit anschließend in einem Wirbelbett mit einem Wirbelschichtmaterial , enthaltend bis zu 30 % Dolomit mit einer mittleren Korngröße von 1 - 3 mm bei Temperaturen von über 850 °C, vorzugsweise über 950 *C, verbrannt wird.
Es erfolgt somit einerseits eine Zudosierung zur Abfallflüssigkeit oder zu deren Konzentrat, dem Dickstoff, sowie andererseits zum Wirbelbett, wobei Dolomit von vornherein einen Anteil des Bettmaterials bildet.
Die EP-A 0 171 093 betrifft die Aufarbeitung von sauren Sulfitablaugen durch Verbrennung in einer Wirbelschicht. Zur Vermeidung von Sticking im Reaktor wird die Ablauge mit Erdalkalioxiden, -hydroxiden oder -carbonaten, wobei nur Kalziumverbindungen genannt sind, vorneutralisiert. Dabei kann die Vorneutralisierung so erfolgen, daß zuerst Carbonat und dann Hydroxid (angeschlämmtes Ca(OH)2 zugegeben wird. Anschließend werden die Ablaugen verbrannt, wobei als Bettmaterial insbesondere Kalkstein oder Dolomit, empfohlen wird.
Die EP-A1 0 171 093 offenbart somit die bekannte Verbrennung von beim Zellulose-Aufschluß anfallenden Sulfitablaugen von Kochlaugen auf Basis von Kalzium-, Magnesium- oder Ammoniumbisulfit, nachdem dieselben eingedickt wurden. Anmeldungsgemäß wird aber keine Ablauge, sondern Abwasser aus der Hartfaserplattenerzeugung aufgearbeitet.
Bis jetzt wurde Abwasser biologisch aufgearbeitet und nur bei hygienisch bedenklichen Abwässern der Weg über die Verbrennung beschritten. Ablaugen hingegen wurden zur Rückgewinnung ihrer wertvollen Chemikalien verbrannt, wobei aus Staub und SO2 die Aufschlußchemikalien rückgewonnen wurden. In manchen Fällen wurden dabei Schmelzkammerkessel verwendet, wobei aus der geschmolzenen Asche die Chemikalien rückgewonnen wurden. Dieser Problemkreis wird aber bei vorliegender Erfindung nicht angesprochen und ist daher auch nicht Vorbild für das anmeldungsgemäße Verfahren.
Der Betrieb von Schlammverbrennungswirbelbetten unter Verwendung von Kalkstein oder Dolomit ist auch aus der US-PS 4 597 771 bekannt.
Die US-PS 4 597 771 liegt von der Erfindung noch weiter entfernt, da dort Abfälle aller Art in einem fluidisierten Bett in Gegenwert von CO2 ähnlich wie bei einer Müllverbrennung vergast werden und der entstehende koksartige Rückstand einer Verbrennung zugeführt wird.
Besonders günstig wird beim erfindungsgemäßen Verfahren die mindestens eine Magnesiumverbindung dem Ausgangsmaterial oder dem Dickstoff in einem Gewichtsverhältnis Magnesium/Feststoff im Bereich von 0,4:100 bis 40 :100, vorzugsweise von 4:100 bis 12 :100, zugesetzt. Günstig werden die wässerigen Abfallflüssigkeiten auf einen Feststoffgehalt von mindestens 50 % eingedickt; dabei wird aber bevorzugt, nur so weit einzudicken, daß noch eine pumpbare, fließfähige Masse vorliegt.
Die Brenntemperatur kann über etwa 850 · C und vorzugsweise über etwa 9500 C gewählt werden, ohne daß Störungen durch Anbacken auftreten. Dabei wird bevorzugt als Wirbelschichtmaterial Quarzsand mit einer Dolomitbeimengung eingesetzt. 2
Claims (3)
- AT 398 070 B Bevorzugt wird folgende Vorgehensweise: Auf über 50 % Feststoffe, z.B. auf 55 % Feststoffe, eingedickte Abfallflüssigkeit wird mit wasserfreiem oder MgSO* beliebigen Hydratisierungszustands oder MgCC>3 gründlich gemischt und über eine Dosierpumpe in eine Wirbelbettfeuerung eindosiert, die mit herkömmlichen Brennstoffen gefahren wird, insbesondere Abfällen aus der Faserplattenerzeugung wie Rinde, Schleifstaub und Plattenabfälle. Das Wirbelbett besteht aus Quarzsand mit einem bei oder über 30 % liegenden Dolomitanteil einer vergleichbaren Teilchengröße. Feinst pulvrige Dolomitzuschläge reagieren zwar schneller, es besteht jedoch das Problem, daß sie nicht mit dem Sandbett mitzirkulieren, sondern verfrüht in die Asche gehen. Es wird bei Verbrennungstemperaturen über 950’C gefahren: das Mengenverhältnis Dickstoff zu herkömmlichem Brennstoff liegt vorzugsweise im Bereich von 1 bis 2 :16. Als Wirbelschichtverbrennungsanlage wird derzeit eine Anlage gemäß der EP-A 302 849 der Anmelderin, auf deren Offenbarung vollinhaltlich Bezug genommen wird, eingesetzt. In der EP-A 302 849 sind verschiedene Typen von Wirbelschichtverbrennungsverfahren beschrieben. Der dortige Erfindungsgegenstand ist ein Zirkulationssystem, bei dem Bettmaterial in einer langsam fluidisierten Zone absinkt, unter einer Trennwand hindurch in eine schnell fluidisierte bzw. turbulente Zone Übertritt, dort über das Bettniveau der langsamen Zone angehoben wird und nach Umlenkung auf die Bettoberfläche der langsamen Zone herabregnet. In den Teilchenregen wird Brennmaterial und Dickstoff eindosiert: in der langsamen Zone findet Pyrolyse, in der schnellen Zone Verbrennung statt. Ein Wirbelschichtbrenner des obigen Typs wird z.B. mit folgenden Betriebsparametern gefahren: Beschickung: 1,6 - 12 t/h Rinde, darunter 10 % Hartfaserplattenabfälle, 0,3 t/h Faserplattenabwasserklärschlammkonzentrat (50 % Feststoffgehalt), 0,25 - 0,5 t/h Faserplattenschleifstaub, gegebenenfalls bis zu 0,4 t/h Kohlenstaub oder Öl (Stützfeuerung). Primärluft 32000 - 40000 Nm1 2/h; Sekundärluft 5000 - 10000 Nm2/h; Temperatur in der Verbrennungszone 850 - 900 'C; Bettmaterial: 7 - 8 t Quarzsand, zu dem 0,2 t/h Dolomit zudosiert werden; Schlamm make up: 0,12 - 0,15 t MgC03/1,41 Feststoff (2,8 m2 Schlamm). Es ist auch möglich, den Dickstoff bei anderen Brennverfahren zuzudosieren, gegebenenfalls nach Mischen mit dem Brennstoff. Beispiele dafür sind stationäre und im wesentlichen horizontal bewegte Wirbelbetten oder Wanderrostanlagen. Auch Staubfeuerungen, die eine Trocknungsstufe beinhalten, z.B. Braunkohleanlagen, können vorteilhaft Dickstoff mitverfeuern. Es wurde gefunden, daß auch eine Kombination Schwefelsäurezusatz zum Ausgangsmaterial oder Dickstoff/Erdalkalicarbonat oder -oxidzusatz zum Wirbelbett günstige Ergebnisse liefert: bevorzugt wird jedoch die Zugabe einer Magnesiumverbindung zum Ausgangsmaterial oder Dickstoff. Wird z.B. eine Kombination aus MgSO* und MgO zum Dickstoff zugegeben, kann dies nur kurz vor dessen Einbringung in die Brennzone erfolgen, da der Dickstoff nach einiger Zeit erstarrt. Es ist möglich, aber nicht bevorzugt, die Magnesiumverbindung als Zusatz zum Ausgangsmaterial oder Dickstoff teilweise durch eine Kalziumverbindung zu ersetzen; als Zusatz während der Verbrennung wird derzeit Dolomit bevorzugt. Es ist üblicherweise schwierig, den Betriebszustand in den verschiedenen Abschnitten eines Wirbelbettes nach der EP-A 302 849 festzustellen, da die Gaslift- und Verbrennungszone eine große Höhenerstrek-kung aufweist. Eine einfache Möglichkeit dazu ist das zeitweise Einschieben eines durchgehenden Sondenrohres mit darin verschiebbarem Temperaturfühler. Dabei liefern auch die nach Ziehen des Sondenrohres an dessen Oberfläche anhaftenden Feststoffe eindeutige Hinweise über die örtlichen Verhältnisse. Patentansprüche 1. Verfahren zum Entsorgen von wässrigen Abfallflüssigkeiten aus der Hartfaserplattenerzeugung, wobei die Abfaliflüssigkeiten vor ihrer Verbrennung eingedickt werden, dadurch gekennzeichnet, daß der zu verbrennenden, insbesondere der eingedickten, Abfallflüssigkeit mindestens eine Magnesiumverbindung und mindestens eine anorganische Säure eingemischt werden und die Abfallflüssigkeit anschließend in einem Wirbelbett mit einem Wirbelschichtmaterial enthaltend bis zu 30 % Dolomit mit einer mittleren Korngröße von 1-3 mm bei Temperaturen von über 850 "C, vorzugsweise über 950 'C, verbrannt wird. 3 1 Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnesiumverbindung dem Aus 2 gangsmaterial oder dem Dickstoff in einem Gewichtsverhältnis Magnesium/Feststoff im Bereich von 0,4 : 100 bis 40 :100, vorzugsweise von 4 :100 bis 12:100, zugesetzt wird. AT 398 070 B
- 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die wässrigen Abfailflüssigkeiten auf einen Feststoffgehalt von mindestens 50 % eingedickt werden.
- 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Wirbelschichtmaterial eine Mischung 5 aus Quarzsand und Dolomit verwendet wird. 70 15 20 25 30 35 40 ,45 50 4 55
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