CZ294643B6

CZ294643B6 - Způsob zpracování zbytků odpadajících při čistění spalin pocházejících ze spalování kuchyňských odpadků nebo/a průmyslového odpadu

Info

Publication number: CZ294643B6
Application number: CZ19994461A
Authority: CZ
Inventors: Daniel Daviller; Laurent Rizet
Original assignee: FIBAC, société anonyme
Priority date: 1997-06-11
Filing date: 1998-06-10
Publication date: 2005-02-16
Also published as: DE69802281D1; DE69802281T2; BR9812994A; PL185429B1; FR2764531A1; PT988094E; FR2764531B1; JP2002503146A; CN1126578C; WO1998056464A1; DK0988094T3; ES2167907T3; ATE207771T1; CZ446199A3; US6403045B1; AU7925098A; EP0988094A1; EP0988094B1; KR20010020464A; PL337278A1

Abstract

Způsob zpracování zbytků odpadajících při čištění spalin pocházejících ze spalování kuchyňských odpadků nebo/a průmyslového odpadu spočívá v tom, že se ve stupni A zbytky (1) zbaví solí promytím vodným roztokem (2) uhličitanu sodného při pH vyšším než 11 a za použití množství vodného roztoku uhličitanu sodného, které je potřebné k převedení do roztoku všech přítomných solí, včetně síranů, a k vysrážení rozpustného vápníku, a oddělením pevné fáze od kapalné fáze, přičemž se získá izolovaná pevná fáze ve formě odsoleného koláče (3) a izolovaná kapalná fáze ve formě solného roztoku (4), načež se ve stupni B získaný odsolený koláč (3) louží vodným roztokem (5) uhličitanu sodného použitým v množství potřebném pro dosažení reakcí s vápnem přítomným v odsoleném koláči (3) nebo případně s přidaným vápnem, s hodnotou pH vyšší než 12, která je nezbytná pro převedení do roztoku přítomných amfoterních kovů, přičemž se oddělením pevné fáze od kapalné fáze získá pevná fáze ve formě koláče (6) a kapalná fáze ve formě supernatantu (7), který se ve stupni F neutralizuje vháněním oxidu uhličitého (8), načež se zneutralizovaná směs zfiltruje, přičemž se získá koláč (11) obsahující hydroxidy kovů a vodný roztok uhličitanu sodného, který se případně recykluje do stupně B, a ve stupni C se koláč (6) ze stupně B neutralizuje k dosažení hodnoty pH 6,5 až 8,5 k získání vyčištěných zbytků (9).ŕ

Description

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu zpracování zbytků odpadajících při čištění spalin pocházejících ze spalování kuchyňských odpadků nebo/a průmyslového odpadu.

Dosavadní stav techniky

Ve spalovnách se z kuchyňských odpadků vytváří jednak struska a jednak spaliny, obsahující prach a škodlivé plyny. Snižování míry znečištění spalin se obvykle provádí vápnem: a to tak, že plyny s obsahem chlorovodíku a oxidů síry se zachycují a převádějí se na chlórové vápno a na síran vápenatý, zatímco těžké kovy, obsažené ve spalinách, adsorbují na povrchu částic vápna. Soubor látek získaný takovým způsobem zpracováním pomocí vápna, a na výstupu z filtru, vytváří zbytky, které se v současné době odvážejí na skládku nebo se skladovací místo, které odpovídá národním, evropským nebo mezinárodním předpisům.

Tyto zbytky tedy zahrnují látky vzniklé reakcí s vápnem, adsorbované amfotemí těžké kovy, uhličitan vápenatý, vápno a produkty spalování, které byly zachyceny při zpracování vápnem ve formě inertního prachu, jako například oxid křemičitý a hlinitý.

Složení těchto zbytků, co se týká jejich různých složek, evidentně závisí na druhu spalovaných odpadků a odpadů, stejně jako na použitém typu zpracování spalin.

Pokud se týká znečištění, rozeznáváme tři kategorie těchto zbytků:

druhy bez znečisťujících látek;

druhy zahrnující škodlivé nebo znečišťující látky, ale ve stabilní formě: není zde žádné nebezpečí pro okolní prostředí; a druhy obsahující škodlivé prvky, které mohou pronikat do okolního prostředí: představují přibližně 2 % hmotnostní zbytků.

Jak bude pochopitelné pro odborníky v oboru, tato poslední kategorie představuje zdroj potencionálního znečištění: obsahuje totiž těžké kovy, přístupné a způsobilé ke kontaminování okolního prostředí, a je důvodem současných předpisů pro ukládání na vhodných skladovacích místech.

Podstata vynálezu

Je tedy jedním cílem tohoto vynálezu, vytvoření způsobu zpracování zbytků z čištění spalin ze spalování kuchyňských odpadků a/nebo průmyslových odpadů, který umožní extrahování těžkých kovů a maximální recyklování reagujících látek.

Druhým cílem vynálezu je vytvoření takového způsobu, který také umožní odlučování různých prvků, obsažených ve zbytcích, pro jejich co nejlepší zhodnocení, recyklování nebo odstranění při respektování platných předpisů.

Dodatečným cílem je vytvoření takového způsobu, který umožní využití oxidu uhličitého, jako emisí, například ve spalovnách.

- 1 CZ 294643 B6

Dalším cílem je vytvoření takového způsobu, který umožní co nejlepší zhodnocení získaných látek při minimálních nákladech.

Splnění uvedených cílů je v rámci vynálezu dosaženo způsobem zpracování zbytků odpadajících při čištění spalin pocházejících ze spalování kuchyňských odpadků nebo průmyslového odpadu, jehož podstata spočívá v tom, že se ve stupni A zbytky zbaví solí promytím vodným roztokem uhličitanu sodného při pH vyšším než 11 a za použití množství vodného roztoku uhličitanu sodného, které je potřebné k převedení do roztoku všech přítomných solí, včetně síranů, a k vysrážení rozpustného vápníku, a oddělením pevné fáze od kapalné fáze, přičemž se získá izolovaná pevná fáze ve formě odsoleného koláče a izolovaná kapalná fáze ve formě solného roztoku, načež se ve stupni B získaný odsolený koláč louží vodným roztokem uhličitanu sodného použitým v množství potřebném pro dosažení reakcí s vápnem přítomným v odsoleném koláči nebo případně s přidaným vápnem hodnoty pH vyšší než 12, která je nezbytná pro převedení do roztoku přítomných amfoterních kovů, přičemž se oddělení pevné fáze od kapalné fáze získá pevná fáze ve formě koláče a kapalná fáze ve formě supernatantu, který se ve stupni F neutralizuje vháněním oxidu uhličitého, načež se zneutralizovaná směs zfiltruje, přičemž se získá koláč obsahující hydroxidy kovů a vodný roztok uhličitanu sodného, který se případně recykluje do stupně B, a ve stupni C se koláč ze stupně B neutralizuje k dosažení hodnoty pH 6,5 až 8,5 k získání vyčištěných zbytků.

Výhodně se před stupněm A provádí stupeň D, ve kterém se zbytky předběžně promývají vodou, přičemž se získají zbytky, ze kterých byly odstraněny rozpustné soli vápníku, zejména chlorid vápenatý, a solný roztok.

Výhodně se solný roztok ze stupně A neutralizuje ve stupni G vháněním oxidu uhličitého, načež se vyloučená pevná fáze oddělí od kapalné fáze, přičemž se získá izolovaná pevná fáze tvořená koláčem obsahujícím hydroxidy kovů a izolovaná kapalná fáze tvořena zneutralizovaným roztokem.

Výhodně se solný roztok ze stupně D neutralizuje ve stupni G' vháněním oxidu uhličitého, načež se vyloučená pevná fáze oddělí od kapalné fáze, přičemž se získá izolovaná pevná fáze ve formě koláče obsahujícího hydroxidy kovů a izolovaná kapalná fáze tvořená zneutralizovaným roztokem.

Výhodně se zneutralizovaný roztok ze stupně G' a zneutralizovaný roztok ze stupně G smísí ve stupni H, načež se získaná směs zfiltruje, přičemž se získá izolovaná kapalná fáze ve formě supernatantu tvořeného solankou obsahující chlorid sodný a chlorid vápenatý a sraženina tvořená síranem vápenatým.

Výhodně se mezi stupni B a C provede stupeň E, ve kterém se koláč ze stupně B promývá vodou, přičemž se získá koláč, zbavený podstatného podílu uhličitanu sodného a kovů zbylých v kapalině nacházející se mezi pevnými částicemi koláče, a promývací roztok.

Výhodně se promývací roztok ve stupni I neutralizuje vháněním oxidu uhličitého k dosažení hodnoty pH 11, přičemž se získá vodný roztok uhličitanu sodného.

Výhodně se vodný roztok uhličitanu sodného ze stupně I recykluje do stupně A.

Výhodně se koláč ze stupně B nebo E neutralizuje ve stupni C vháněním oxidu uhličitého k vysrážení zbytkového vápna ve formě uhličitanu vápenatého, načež se po oddělení pevné fáze od kapalné získá izolovaná pevná fáze ve formě vyčištěných zbytků a izolovaná kapalná fáze ve formě vodného roztoku hydrogenuhličitanu sodného.

-2CZ 294643 B6

Přehled obrázků na výkresech

V následující části popisu bude způsob podle vynálezu blíže objasněn pomocí odkazů na připojené výkresy, na kterých obr. 1 znázorňuje proudový diagram průběhu způsobu zpracování zbytků odpadajících při čištění spalin pocházejících ze spalování kuchyňských odpadků nebo/a průmyslového odpadu podle vynálezu, zatímco obr. 2 znázorňuje proudový diagram průběhu výhodného provedení způsobu podle vynálezu.

Příklady provedení vynálezu

Jak je to patrné z obr. 1, je způsob zpracování zbytků odpadajících při čištění spalin pocházejících ze spalování kuchyňských odpadků nebo/a průmyslového odpadu podle vynálezu tvořen alespoň třemi stupni.

V prvním stupni A se zbytky 1 odsolí promýváním vodným roztokem 2 uhličitanu sodného. Použité množství tohoto roztoku je alespoň nezbytné pro rozpuštění všech přítomných solí, včetně síranů, nebo mírně vyšší, což znamená alespoň stechiometrické množství vysrážení rozpustného vápníku, přičemž pH vodného prostředí, ve kterém rozpouštění a srážení probíhá je vyšší než 11 a zejména vyšší než 12. Následně se provede oddělení pevné fáze od kapalné fáze, například filtrací, přičemž se získá odsolený koláč 3 a vysoce koncentrovaný solný roztok 4. Tento solný roztok 4 se neutralizuje ve stupni G vháněním oxidu uhličitého 8, přičemž hodnota pH prostředí stupně G leží v rozmezí od 8,5 do 9,5, zejména od 9 do 9,2. Po oddělení pevné fáze od kapalné fáze, například filtrací, se získá jednak koláč 11 obsahující hydroxidy kovů a zneutralizovaný roztok 15.

Odsolený koláč 3 ze stupně A se ve druhém stupni B louží vodným roztokem 5 uhličitanu sodného, použitým v množství nutném nebo mírně vyšším pro dosažení alkality potřebné pro uvedení amfoterních kovů, jakými jsou kadmium, olovo a zinek, do roztoku, přičemž hodnota pH prostředí ve stupni B je alespoň vyšší než 12 nebo dokonce vyšší než 14. Této alkality se dosáhne reakcí uhličitanu sodného s vápnem obsaženým v odsoleném koláči 3 nebo/a s vápnem, které se v případě potřeby přidá. Po rozdělení fází se získá koláč 6 dekontaminovaných zbytků a supernatant 7 obsahující amfoterní kovy.

Supernatant 7 se potom ve stupni F neutralizuje oxidem uhličitým 8, přičemž hodnota pH stupně F se pohybuje od 11 do 11,5 a výhodně činí 11. Po oddělení fází se získá koláč 11 obsahující hydroxidy kovů a vodný roztok 14' uhličitanu sodného, který může být recyklován do stupně B.

Koláč 6 dekontaminovaných zbytků ze stupně B se ve třetím stupni C neutralizuje vháněním oxidu uhličitého 8 za účelem vysrážení zbytkového vápna ve formě uhličitanu vápenatého, přičemž hodnota pH ve stupni C se pohybuje od 6,5 do 8,5 a zejména činí 7,5. Po oddělení fází například filtrací se získají vyčištěné zbytky 9 a vodný roztok 12 hydrogenuhličitanu sodného.

Vyčištěné zbytky 9 ze stupně C se mohou zavést do spalovací pece, kde se převedou na strusku, čímž dojde k jejich zhodnocení.

V rámci výhodného provedení způsobu podle vynálezu zobrazeného na obr. 2 může být výhodné provést před stupněm A stupeň D, ve kterém se zbytky 1 promývají vodou, případně doplněnou vodným roztokem uhličitanu sodného, jakým je například vodný roztok 12 hydrogenuhličitanu sodného získaný na výstupu ze stupně C. Po oddělení pevné fáze a kapalné fáze se získají zbytky 1' a sodný roztok 13. Ve stupni G' se tento solný roztok 13 neutralizuje vháněním oxidu uhličitého 8, přičemž hodnota pH se ve stupni G' pohybuje v rozmezí od 8,5 do 9,5, zejména od 9 do 9,2 a po oddělení pevné fáze od kapalné fáze se získá koláč 11 obsahující hydroxidy kovů a zneutralizovaný roztok 14.

-3 CZ 294643 B6

Tento zneutralizovaný roztok 14 z kroku G' se smísí se zneutralizovaným roztokem 15 ze stupně G, načež se po oddělení pevné fáze od kapalné fáze například filtrací získá supematant 16, tvořený solankou obsahující chlorid vápenatý a chlorid sodný, a sraženina 17 síranu vápenatého.

Koláč 6 dekontaminovaných zbytků ze stupně B se může ve stupni E promývat na filtru vodou za účelem odstranění pokud možno co největšího podílu uhličitanu sodného a případně přítomných kovů, které zůstaly v intersticiální kapalině. Získaný promývací roztok 18 se potom zpracovává ve stupni I vháněním oxidu uhličitého 8, přičemž hodnota pH ve stupni I se pohybuje okolo 11. Takto získaný vodný roztok uhličitanu sodného obsahující uhličitan sodný a kovy se výhodně recykluje do stupně A. Koláč 6' dekontaminovaných zbytků ze stupně E se potom dále čistí výše uvedeným způsobem ve stupni C.

V následující tabulce jsou uvedena složení vyčištěných zbytků, získaných zpracováním způsobem podle vynálezu různých zbytků ze spalování majících odlišná původní složení.

Tabulka

Zbytky z čištění	Složení v % hmotnostních
		Na	K	Ca	Cl	SO₄	Pb	Zn
suché	před	3	4,6	36	22,4	1,5	0,04	0,27
	Ρθ	0	0	53,75	0	0	0,007	0,088
polovlhké	před	0,8	1,6	16,8	5	4,4	0,17	0,57
	po	0	0	19,46	0	0	0,05	0,22
vlhké	před	0	0	10,8	0,64	4,95	0,4	1,26
	Έ2	0	0	18,33	0	0	0,12	0,34

Z výsledků uvedených v tabulce je patrné, že ve zbytcích zpracovaných způsobem podle vynálezu jsou obsahy těžkých kovů výrazně nižší než obsahy těchto kovů v původních nezpracovaných zbytcích.

PATENTOVÉ NÁROKY

Claims

1. Způsob zpracování zbytků odpadajících při čistění spalin pocházejících ze spalování kuchyňských odpadků nebo/a průmyslového odpadu, vyznačený tím, že se ve stupni A zbytky (1) zbaví solí promytím vodným roztokem (2) uhličitanu sodného při pH vyšším než 11 a za použití množství vodného roztoku uhličitanu sodného, které je potřebné k převedení do roztoku všech přítomných solí včetně síranů a k vysrážení rozpustného vápníku, a oddělením pevné fáze od kapalné fáze, přičemž se získá izolovaná pevná fáze ve formě odsoleného koláče (3) a izolovaná kapalná fáze ve formě solného roztoku (4), načež se ve stupni B získaný odsolený koláč (3) louží vodným roztokem (5) uhličitanu sodného, použitým v množství potřebném pro dosažení reakcí s vápnem přítomným v odsoleném koláči (3) nebo případně s přidaným vápnem, s hodnotou pH vyšší než 12, která je nezbytná pro převedení do roztoku přítomných amfotemích kovů, oddělením pevné fáze od kapalné fáze se získá pevná fáze ve formě koláče (6) a kapalná fáze ve formě supernatantu (7), který se ve stupni F neutralizuje vháněním oxidu uhličitého (8), načež se zneutralizovaná směs zfiltruje, přičemž se získá koláč (11) obsahující hydroxidy kovů a vodný roztok uhličitanu sodného, který se případně recykluje do stupně B, a ve stupni C se koláč (6) ze stupně B neutralizuje k dosažení hodnoty pH 6,5 až 8,5 k získání vyčištěných zbytků (9).

-4CZ 294643 B6

2. Způsob podle nároku 1, vyznačený tím, že se před stupněm A provádí stupeň D, ve kterém se zbytky (1) předběžně promývají vodou (2'), přičemž se získají zbytky (1'), ze kterých byly odstraněny rozpustné soli vápníku, zejména chlorid vápenatý, a solný roztok (13).

3. Způsob podle nároku 1, vyznačený tím, že se solný roztok (4) ze stupně A neutralizuje ve stupni G vháněním oxidu uhličitého (8), načež se vyloučená pevná fáze oddělí od kapalné fáze, přičemž se získá izolovaná pevná fáze tvořená koláčem (11) obsahujícím hydroxidy kovů a izolovaná kapalná fáze tvořena neutralizovaným roztokem (15).

4. Způsob podle nároku 2, vyznačený tím, že se solný roztok (13) ze stupně D neutralizuje ve stupni G' vháněním oxidu uhličitého (8), načež se vyloučená pevná fáze oddělí od kapalné fáze, přičemž se získá izolovaná pevná fáze ve formě koláče (11), obsahující hydroxidy kovů, a izolovaná kapalná fáze tvořená neutralizovaným roztokem (14).

5. Způsob podle nároků 3a4, vyznačený tím, že se neutralizovaný roztok (14) ze stupně G' a zneutralizovaný roztok (15) ze stupně G smísí ve stupni H, načež se získaná směs zfiltruje, přičemž se získá izolovaná kapalná fáze ve formě supernatantu (16), tvořeného solankou obsahující chlorid sodný a chlorid vápenatý, a sraženina (17) tvořená síranem vápenatým.

6. Způsob podle nároku 1, vyznačený tím, že se mezi stupni B a C provede stupeň E, ve kterém se koláč (6) ze stupně B promývá vodou, přičemž se získá koláč (6'), zbavený podstatného podílu uhličitanu sodného a kovů zbylých v kapalině nacházející se mezi pevnými částicemi koláče (6), a promývací roztok (18).

7. Způsob podle nároku 6, vyznačený tím, že se promývací roztok (18) ve stupni I neutralizuje vháněním oxidu uhličitého (8) k dosažení hodnoty pH 11, přičemž se získá vodný roztok uhličitanu sodného.

8. Způsob podle nároku 7, vyznačený tím, že se vodný roztok uhličitanu sodného ze stupně I recykluje do stupně A.

9. Způsob podle nároků laž6, vyznačený tím, že se koláč (6, 6') ze stupně B nebo E neutralizuje ve stupni C vháněním oxidu uhličitého (8) k vysrážení zbytkového vápna ve formě uhličitanu vápenatého, načež se po oddělení pevné fáze od kapalné získá izolovaná pevná fáze ve formě vyčištěných zbytků (9) a izolovaná kapalná fáze ve formě vodného roztoku (12) hydrogenuhličitanu sodného.