PL172708B1 - Sposób immobilizacji metali ciezkich i/lub niemetali w pozostalosciach spopielania odpadów PL PL PL PL PL - Google Patents

Sposób immobilizacji metali ciezkich i/lub niemetali w pozostalosciach spopielania odpadów PL PL PL PL PL

Info

Publication number
PL172708B1
PL172708B1 PL93309030A PL30903093A PL172708B1 PL 172708 B1 PL172708 B1 PL 172708B1 PL 93309030 A PL93309030 A PL 93309030A PL 30903093 A PL30903093 A PL 30903093A PL 172708 B1 PL172708 B1 PL 172708B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
gas
treatment
residues
rich
microorganisms
Prior art date
Application number
PL93309030A
Other languages
English (en)
Other versions
PL309030A1 (en
Inventor
Jacob J Steketee
Leonardus G C M Urlings
Original Assignee
Tauw Milieu Bv
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=19861550&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=PL172708(B1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Tauw Milieu Bv filed Critical Tauw Milieu Bv
Publication of PL309030A1 publication Critical patent/PL309030A1/xx
Publication of PL172708B1 publication Critical patent/PL172708B1/pl

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B5/00Treatment of  metallurgical  slag ; Artificial stone from molten  metallurgical  slag 
    • C04B5/06Ingredients, other than water, added to the molten slag or to the granulating medium or before remelting; Treatment with gases or gas generating compounds, e.g. to obtain porous slag
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/02Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02CCAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
    • Y02C20/00Capture or disposal of greenhouse gases
    • Y02C20/40Capture or disposal of greenhouse gases of CO2
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/30Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/10Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions
    • Y02P10/146Perfluorocarbons [PFC]; Hydrofluorocarbons [HFC]; Sulfur hexafluoride [SF6]

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Gas Separation By Absorption (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)

Abstract

1. Sposób immobilizacji metali ciezkich i/lub niemetali w pozostalosciach spopielania odpadów, znamienny tym, ze obrabia sie te odpady gazem zawierajacym 0,1 do 100% objetosciowych CO2, w temperaturze od temperatury otoczenia do 200°C, pod cisnieniem od cisnienia atmosferycznego do nadcisnienia 10 Pa, i podczas tej obróbki obniza sie pH pozostalosci spopielania odpadów jako materialu wyjsciowego. PL PL PL PL PL

Description

Wynalazek dotyczy sposobu obróbki pozostałości spopielania.
Wiadomo, że przy spopielaniu odpadów, zwłaszcza odpadów gospodarskich oraz porównywalnych powstają żużle, które mogą być wykorzystywane w budowie dróg jako warstwa nośna oraz materiał nasypowy (C. R. O. W. (1988)); Residues are (no longer) waste - WIP slugs. Publikacja 15, Stichting C. R. O. W., Ede [1]; Leenders, P. (1984): Management of Solid Waste Incinerator Residues in The Netherlands, In: K. J. Thome-Kozmiensky (ed.); Recycling International, tom 2, str. 1420-1441, EF-Verlag, Berlin [2].
Materiał ten, nazywany skrótowo żużlami WIP, spełnia pewne wymagania jakościowe w zakresie budownictwa lądowego i wodnego oraz higieny środowiska, w zależności od dziedziny zastosowania. Wymagania jakościowe w zakresie higieny środowiska można podzielić na wymagania dotyczące składu chemicznego oraz wymagania dotyczące ługowalności tego produktu. Jeśli chodzi o terytorium Holandii, wymagania te będą podane do wiadomości w Building Materiał Order”, a General Order in Council (AMVB), w ramach aktu ochrony gruntów (Soil Protection Act). We wspomnianym dokumencie AMVB, którego projekt został opublikowany, położono nacisk na wymagania jakościowe dotyczące ługowania. Odnośnie wymagań stawianych w zakresie budownictwa lądowo - wodnego, nałożonych na takie zastosowania jak zwłaszcza materiał warstwy nośnej istotne są wymagania nałożone na materiał
172 708 spopielany i przetrawialny. Jest to również ważne dla takich zastosowań jak materiał zastępczy dla żwiru w betonie.
Aby spełnić wymagania szeregu materiałów budowlanych (Building Materials Order) μπΙοΊ łHapu/oniA ν τπι^ΐι ^/'ł P Prrcrpw talriA ll€llVZ^jy W iXV w umv inwun viyzjivivu aj z^weu » » łjl. . x i.ujviv, ^νίινι li;uiv ZjtruuL· procesem immobilizacji (unieruchomienia) są ogólnie znane i dzielą się na procesy fizyko chemiczne oraz procesy termiczne. Celem procesów fizyko - chemicznych jest wytworzenie twardego, trwałego podłoża o małej porowatości, poprzez zastosowanie spoiw i innego kruszywa, przy jednoczesnym wiązaniu zanieczyszczeń w postaci trudno rozpuszczalnych związków.
Tworzenie twardego podłoża zgodnie ze znanymi sposobami, w których przykładowo stosuje się spoiwo, generalnie nie stanowi problemu. Jednakże według badania ługowalności w wielu przypadkach nie zachodzi chemiczne wiązanie zanieczyszczeń. Po redukcji osnowy ługowanie często występuje ponownie na poziomie materiału wyjściowego. Innym słabym punktem obecnego procesu fizyko - chemicznej immobilizacji jest użycie stosunkowo dużych ilości (typowo 10 - 50% wagowych) kosztownych kruszyw, jak np. cement.
Przedmiotem procesów termicznych jest włączenie zanieczyszczeń w krzemianową osnowę poprzez spiekanie lub stapianie tego materiaru. Przeprowadzone badania wykazują, że zanieczyszczenia są zwykle dobrze związane. Wadą tego procesu są wysokie koszty, a w' związku z tym duży wkład kapitału i stosunkowo duże zużycie energii.
Sposób immobilizacji metali ciężkich i/lub niemetali w pozostałościach spopielania odpadów charakteryzuje się według wynalazku tym, że obrabia się te odpady gazem zawierającym 0,1 do 100% objętościowych CO2 w temperaturze od temperatury otoczenia do 200°C, pod ciśnieniem od ciśnienia atmosferycznego do nadciśnienia 106 Pa, i podczas tej obróbki obniża się pH pozostałości spopielania odpadów jako materiału wyjściowego.
Korzystnie prowadzi się go w gazie zawierającym 5 - 20% objętościowych CO2 w temperaturze nie wyższej niż 100°C i nadciśnieniu nie wyższym niż 1105 Pa.
Korzystnie podczas lub przed obróbką w gazie zawierającym CO2 dodaje się mikroorganizmy.
Korzystnie na początku lub podczas obróbki w gazie zawierającym CO2 dodaje się pożywki stymulujące rozwój mikroorganizmów.
Korzystnie potrzebny CO2 dostarcza się w całości lub częściowo z gazów kominowych lub innych gazów odlotowych bogatych w CO2.
Korzystnie stosuje się gazy kominowe pochodzące z urządzenia do spopielania odpadów.
Korzystnie wydziela się potrzeby CO2 z biogazu, gazów kominowych lub innych gazów bogatych w CO2 i następnie miesza się z powietrzem do żądanego składu.
Korzystnie stosuje się gaz zawierający parę wodną.
Korzystnie prowadzi się proces partiami i przepuszcza się gaz bogaty w CO2 przez pozostałości przeznaczone do obróbki w zamkniętej komorze.
Korzystnie proces prowadzi się w sposób ciągły i doprowadza się pozostałości przeznaczone do obróbki do kontaktu z gazem bogatym w CO2 w bębnie mieszającym, silosie lub innym porównywalnym urządzeniu technologicznym.
Korzystnie ustala się pH pozostałości spopielania na 7 - 8,5 poprzez obróbkę gazem zawierającym CO2.
Przedstawiony sposób wykazuje podobieństwa do znanych fizyko - chemicznych procesów immobilizacji lecz różni się od nich tym, że uzyskiwana jest twarda osnowa. Następną różnicą jest to, że wykorzystano również reakcje mikrobiologiczne Metodę należy zatem określić jako proces immobilizacji chemicznej, którego wydajność jest zwiększona poprzez przemiany mikrobiologiczne.
Istniejące procesy immobilizacji są znamienne niedostatecznym wiązaniem zanieczyszczeń i/lub stosunkowo wysokim kosztem, w wyniku czego obróbka pozostałości wytwarzanych w ilościach masowych jest zasadniczo niepraktyczna. Reakcja CO2 z podstawowym żużlem WlP prowadzi do wytwarzania węglanów, a zatem występuje tu proces karbonizacji. Jednakże nie tylko tworzenie węglanów jest istotne dla osadzenia niemetali, istotna jest tu również zmiana pH materiałów w taki sposób, że rozpuszczalność istotnych składników staje się minimalna. Taka regulacja pH jest ponadto istotna dla optymalizacji reakcji mikrobiologicznych. Większość
172 708 mikroorganizmów (zwłaszcza bakterie) nie może się rozwiać w środowisku o dużym pH, jakie może występować w surowych żużlach WIP. Zmniejszenie pH do wartości poniżej podstawowych, np. 7 - 8.5, zwiększy nie tylko przydatność żużli jako kruszywa dla betonu itp., lecz rT^-nł-iiii 'ynciotmc tt-w m rz 'w 11 v i sn o m rAwu/rUn mi Igmnrnon i 'ttóaA χτζ Dfonnrlwr- 'Ήνν/IV W UlCZj VV Z>11UVZj11 y lii OLMjJillLt £-> V» iyx\.L5Zjj w uov i k/zj w v/j vt nłiKi ^u.julzuXii\J w . x 'Juiiui.c' U-Rtj vv ność mikroorganizmów może ulec poprawie w wyniku dodania pożywek oraz w wyniku zaszczepienia mikroorganizmami (jak np. kultury bakteryjne i pleśnie). Korzystnie oddziaływanie mikroorganizmów opiera się na degradacji spopielonego materiału organicznego i azotu, na przykład materiałów zawierających grupy amonowe. Poza wpływem tych substancji na ługowalność, odgrywają one również rolę w zakresie ługowania metali. Zarówno substancje organiczne (kwasy, materiały huminowe, itp.) jak i grupy amonowe mogą tworzyć związki kompleksowe metali.
Ważnym efektem tej obróbki jest również wyraźna poprawajakości żużli przeznaczonych dla celów budownictwa lądowo - wodnego. W wyniku obniżenia pH znacznie spada niebezpieczeństwo destruktywnej ekspansji, jak np. przemiany cząstek metalicznego glinu w wodorotlenek glinu. Ponadto materiał ten staje się bardziej przydatny do zastosowania jako materiał zastępczy żwiru w betonie.
Odnośnie przeznaczonego do zastosowania CO2 oraz mieszanki gazu zawierającej CO2 nie są stawiane żadne wymagania szczególne poza tym, że mieszanka korzystnie powinna zawierać tlen, i powinna być nasycona wodą. Tlen jest potrzebny dla wystąpienia reakcji mikrobiologicznych. Stosowanie pary wodnej zapobiega wysychaniu żużli. Działanie mikroorganizmów może być powstrzymane, bądź też mikroorganizmy mogą ulec zniszczeniu wskutek braku wody.
CO2 może pochodzić z zasilania i może być rozcieńczane powietrzem. Tym niemniej odpowiednim źródłem CO2 są również gazy kominowe (oczyszczone) lub gazy odlotowe procesu biologicznego. Wymaganiem dla takich mieszanek gazowych jest ich czystość, w wyniku której nie powinno wystąpić wyraźne obniżenie jakości żużli w drodze procesów adsorpcyjnych.
Jeżeli źródłem CO2 jest wykorzystanie gazów odlotowych, obróbka ta wywiera bezpośredni wpływ na zmniejszenie emisji CO2. W tym wariancie metodę należy zatem uznać jako proces usuwania CO2 . Żużle WIP mogą być w tym przypadku uznane jako adsorbent, co stanowi nowe zastosowanie dla tego materiału.
Czas obróbki żużli gazami bogatymi w CO2 zależy od warunków procesu (ciśnienie, temperatura, zawartość CO2).
Występują tu rozpiętości od 1 godziny (przy zwiększonym ciśnieniu i temperaturze) do około 8 tygodni. Przy ciśnieniu około 1 atmosfery i w temperaturze około 20°C zazwyczaj potrzebny czas przetrzymywania będzie generalnie wynosić od 2 do 4 tygodni.
Jak podano, ciśnienie zmienia się generalnie od ciśnienia atmosferycznego do nadciśnienia 106 Pa. W typowym przykładzie wykonania procesu, w którym stosowane są mikroorganizmy, nadciśnienie wynosi od 103 do 104 Pa.
Urządzenie, w którym może być przeprowadzony sposób zgodny z wynalazkiem, jest przedstawione na fig. 1, gdzie: 1-linia zasilająca dla mieszaniny gazowej bogatej w CO2 ; 2-rury perforowane: 3-warstwa żwiru i grubego piasku bądź podobnego materiału, w której osadzono perforowane rury; 4-perforowane dno odpowiednie dla nośników; 5-warstwa żużli WIP o grubości 0,5 - 5 m; 6-zbiornik betonowy, który może być przykryty od wierzchu np. brezentem.
Bogaty w CO2 gaz przepływa do góry poprzez warstwę żwiru i jest rozprowadzany przez system utworzony z rur 2 i warstwy 3. Wypływa na wierzchu warstwy żużla i w zależności od składu może być następnie zawrócony do obiegu zamkniętego, odprowadzony bezpośrednio, odprowadzony poprzez filtr lub wykorzystany jako powietrze spopielające w piecu.
W zależności od strumienia obrabianego żużla zbiornik betonowy powinien być podzielony na sekcje. Dla pracy w cyklu półciągłym powinny przez cały czas występować przemiennie dwie sekcje, w jednej sekcji następuje uzdatnianie materiału i sekcja ta jest opróżniana, natomiast sekcja druga jest napełniana. Podczas napełniania sekcji i podczas uzdatniania materiału może być dodawany materiał zaszczepiający i pożywki, jeśli jest to wymagane.
172 708
Możliwe jest działanie ciągłe w wyniku wykorzystania poziomo ustawionych bębnów z żużlem, w których jest on podawany z wykorzystaniem ruchu obrotowego. Poprzez bęben przedmuchiwany jest gaz bogaty w CO2. Alternatywą jest wykorzystanie pionowo ustawionego silosu któ r» > «est na -p e łn «anir od góry i opróżn ia n y od dołn Dr'zo z s 11 o c r\r zad imm oh iw y y ·« o rt· L-u -»
M1U&U, ALUIJ' jCi>L uapGllliaiiy Vkł g,vi y i \3pi Mzaiicwij uviu. ± pizjcuniucinwuii j r<u górze gaz bogaty w CO2.
Ponieważ dla tego procesu znamienne jest stosowanie dużych objętości gazu CO2, przydatne przepływy gazu są przedstawione bardziej szczegółowo na fig. 2 i 3.
Jako źródło CO2 mogą być zastosowane odpowiednio oczyszczone gazy kominowe, przykładowo spełniające wymagania Dutch 1989 incineration directive. Na fig. 2 przepływ gazu oznaczono 7. Inne odnośniki na fig. 2 oznaczają: 8-sprężarka; 9-wymiennik ciepła (opcja, niezbędny gdy temperatura gazów kominowych jest zbyt wysoka); 10-urządzenie do przeróbki żużla (zgodnie z fig. 1); 11-przepływ recyrkulacyjny; 12-obieg powrotny wykorzystanych gazów kominowych; 13-obieg alternatywny do obiegu 12, w którym gazy kominowe są podawane jako powietrze spopielania do pieca; 15-kocioł; 16-układ oczyszczania gazów kominowych; 16a-kanał kominowy.
TS 1 1 s ’ . * 1__* _ - _ _ _ .1 - _____________1’ 1 1 1 -Λ 1 >
Relatywną korzyścią wynikającą z odpiowddzenia gazu przez obieg 12 lub 13 są w głównej mierze zagadnienia techniczno - ekonomiczne, co może się różnić dla każdej indywidualnej instalacji. Jeśli z żużli mają być usunięte znaczne ilości lotnych zanieczyszczeń, może być wymagane odprowadzanie poprzez obieg 13.
W każdym z tych obu przypadków przepływ gazu po uzdatnieniu żużla w urządzeniu do jego obróbki może być całkowicie zintegrowany z przepływem gazu poprzez WIP.
Jeśli jakość gazów kominowych wytwarzanych przez WIP jest nieodpowiednia i nie występuje inne oczyszczanie, może być doprowadzony dopływ gazu odlotowego bogatego w CO2, taki dopływ gazu odlotowego bogatego w CO2 może być wytworzony poprzez zmieszanie CO2 (technicznej jakości) z powietrzem. Ewentualnie może być zastosowany przepływ gazu zawierającego 1 θ0% objętościowych CO2. CO2 może być otrzymywany z zasilacza gazowego lub oddzielony z gazów kominowych w miejscu instalacji.
Alternatywne rozwiązanie, w którym stosowany jest czysty CO2 jest przedstawione schematycznie na fig. 3, gdzie: 17-oznacznik zbiornik podawanego czynnika zawierającego CO2; 18-urządzcnie do mieszania gazu, w którym następuje mieszanie CO2 z powietrzem; 19-linia zasilająca dla gazu bogatego w CO2; 10-urządzenie do przeróbki żużla (zgodnie z fig. 1); 13-wylot gazu do pieca 14. Wylot ten będzie potrzebny tylko wtedy, gdy z żużla uwalniane są niedopuszczalne ilości lotnych zanieczyszczeń. W innych przypadkach możliwe jest bezpośrednie odprowadzenie gazów odlotowych (poprzez prosty filtr biologiczny, jeśli zachodzi potrzeba).
Oprócz urządzenia pokazanego na fig. 1 realizującego proces partiami, sposób według wynalazku może być prowadzony w sposób ciągły poprzez podawanie pozostałości przeznaczonych do uzdatniania gazem zawierającym CO2 w bębnie mieszającym, silosie lub porównywalnym urządzeniu technologicznym.
Na podstawie powyższego opisu będzie oczywistym, że sposób może być stosowany zarówno z dodaniem mikroorganizmów lub bez. Jednakże w typowym wykonaniu procesu dodawanie mikroorganizmów jest stosowane. Zaznacza się, że mikroorganizmy mogą występować naturalnie bez wprowadzania w uzdatniany materiał. Możliwe jest jednakże również zaszczepianie materiału uzdatnianego materiałem który uprzednio poddano uzdatnianiu, i który zawiera mikroorganizmy. Mikroorganizmy te generalnie pobierają tlen.
To, czy mikroorganizmy są wprowadzane, czy też występują, jest czynnikiem decydującym dla doboru warunków procesu zgodnie z wynalazkiem. Tak więc jeśli mikroorganizmy są stosowane, ważne jest występowanie wody i gazu zawierającego parę wodną korzystnie gazu zawierającego nie tylko dwutlenek węgla w ilościach wspomnianych powyżej lecz również nasyconego parą wodną. Jeśli mikroorganizmy są stosowane, temperatura generalnie nie będzie wyższa niż około 70°C. Proces będzie prowadzony poniżej wspomnianego niewielkiego nadciśnienia wynoszącego nie więcej niż 105 Pa.
Jeśli proces przebiega bez stosowania mikroorganizmów, temperatura może wtedy wynosić 200°C lub powyżej, przykładowo 300°C lub 400°C lecz takie wyższe zakresy są generalnie odrzucane ze względów praktycznych. Obecność pary wodnej może być korzystna lecz nie jest
172 708 wymagana. Również w odniesieniu do ciśnienia jest prawdziwe, że mogą być stosowane ekstremalne warunki i może być pożądane ciśnienie 3-10' do 4·10 5 Pa, że może być również stosowane ciśnienie 106, 2· 106 lub 5 ·106 Pa z jednoczesnym zaznaczeniem, ze wyższe ciśnienia są często niepożądane ze względów praktycznych.
Pozostałości spopielania, które mogą być uzdatniane zgodnie ze sposobem według wynalazku korzystnie występują w postaci mocno rozdrobnionej, przykładowo w postaci cząstek w zakresie wymiarowym 0-4 cm.
Jak wspomniano powyżej, pozostałości spopielania mogą być również wykorzystane do usuwania CO? z gazów odlotowych bogatych w CO2. Wynalazek dotyczy pośrednio zastosowania pozostałości spopielania jako materiału absorpcyjnego do usuwania CO2 z gazów odlotowych bogatych w CO?, jak np. gazy kominowe, gaz biologiczny, gaz wytwarzany na składowiskach lub gazy odlotowe w kompostowni. Zaznacza się, że wynalazek opiera się na odkryciu występowania korzystnej absorpcji CO2 poprzez pozostałości spopielania.
Według powyższego opisu pozostałości spopielania są rozumiane jako pozostałości stałe, które są wytwarzane w spopielaniu substancji odpadowych w piecach. W połączeniu z tym rozróżnia się żużle, relatywnie grube składniki, które pozostają w piecu oraz popioły lotne, drobne składniki, które ulatują z gazami kominowymi i gromadzą się w filtrach elektrostatycznych. Po gaszeniu żużle często są poddawane ostatecznemu przetwarzaniu w postaci usuwania żelaza oraz kruszenia i/lub usuwania frakcji grubych w drodze odsiewania. Daje to w rezultacie frakcję przykładowo 0 - 4 cm.
Przykład I. W skali laboratoryjnej zastosowano urządzenie do testowania. Około 1 kg żużli WIP umieszczono w kolumnie o wysokości 0,5 m. Przez kolumnę przepuszczano powietrze lub powietrze wzbogacone CO2 (zawierające około 8% objętościowych) przechodzące ku górze kolumny. Natężenie przepływu wynosiło 5 1/h, temperatura około 25°C i nadciśnienie około 104 Pa. Obróbka trwała około 10 tygodni. Ługowanie żużla przeprowadzono przed i po obróbce, z zastosowaniem wstrząsania. Materiał był wstrząsany przez 23 godziny w zdemineralizowanej wodzie (zakwaszonej kwasem azotowym do pH 4), przy stosunku cieczy do ciał stałych (L/S) wynoszącym 10 (metoda zgodna z NEN 7343).
Z tabeli 1 wynika, że stężenia ługowania najważniejszych metali ciężkich uległy zmniejszeniu w obu przypadkach lecz, że efekt ten był wyraźnie zwiększony poprzez dodanie CO2. Tak więc przy większym stężeniu CO? dla miedzi występuje obniżenie do 84% w porównaniu z 58% przy przepuszczaniu powietrza. Obniżenie w odniesieniu do ługowania molibdenu wzrasta z 57% do 81 %o. Bez dodania CO2 ługowanie glinu nieco wzrosło (+6%) lecz z dodaniem CO? ługowanie glinu zmalało o 95%. Obróbka ta jest nieskuteczna w odniesieniu do antymonu i cynku. Wzrost stężenia cynku nie jest jednakże alarmujący.
Jest również oczywiste, że wyraźnie maleje pH (do około 8) i jest to korzystne w odniesieniu do jakości materiałów stosowanych w budownictwie lądowo - wodnym.
P 1 z y k ł a d II. Po wykonaniu eksperymentu opisanego w przykładzie I określono zawartość bakterii i pleśni w materiale. W tym celu wykonano szereg roztworów cieczy uzyskanej poprzez 23 godzinne wstrząsanie przy zachowanym stosunku L/S 10. Roztworami tymi pokryto płytki PCA oraz płytki cukrowego agaru słodowego. Po 2 dniach (dla PCA) oraz po 3 dniach (dla agaru słodowego) policzono ilość kolonii na tych płytkach. Na podstawie osiągniętych rezultatów (patrz tabela 2) okazuje się, że w wyniku obróbki z zastosowaniem CO2 uzyskano korzystne środowisko dla bakterii. W kolumnie porównawczej nie wykryto bakterii. Bardziej zróżnicowana mikroflorajest korzystana dla degradacji pozostałości (nie spopielonych) substancji organicznych. Rozwój populacji bakterii występował w układzie o większym zaobserwowanym spadku chemicznego zapotrzebowania tlenu (patrz tabela 1) dla materiału, który obrabiano z dodatkowym wprowadzeniem CO2.
Przykład III. Badanie to było prowadzone zgodnie z metodą opisaną w przykładzie I. Ponieważ próbki pobierano co dwa tygodnie, uzyskano obraz zmian w czasie. Zmiany te przedstawiono na fig 4. Z wykresu wynika, że maksymalne zmniejszenie dla miedzi i molibdenu w wyniku ługowania żużla WIP uzyskano po 2 tygodniach obróbki. W zależności od początkowej jakości żużla (rodzaj zanieczyszczenia i stężenie) oraz żądanego końcowego poziomu
172 708 jakości, odpowiedni tu będzie dwutygodniowy lub krótszy czas wytrzymywania. W niektórych sytuacjach potrzebny jednak będzie dłuższy czas wytrzymywania.
Przvkład IV W tym eksperymencie żużle obrabiano przez jedną godzinę w mieszance
Λ-Ι.-,__ · w______ m ___ml i (,,511 < 10') lU,e\ ; e „at-rze „h, o,,, ,'l < r/Y'·, \·„ „ z ~ . z .1 Z .
CU2 Z pOwicuzCm u puuwjZadZAJiiyin vlanivinu iv i a.j i tvmpviaLULZhv i j<J <_j. i>a pGvZĘuvu testu mieszanka gazowa zawierała około 30% objętościowych CO2. Jakość żużla przed i po eksperymencie zostało określona w drodze ługowania opisanego w przykładzie I. Wyniki tego eksperymentu przedstawiono w tabeli 3. Z tabeli wynika, że wspomniana powyżej obróbka przejawia się w wyraźnym zmniejszeniu (rząd wielkości 50% lub powyżej) ługowania miedzi, ołowiu i glinu. Ługowanie istotnego składnika jakim jest molibden w tym przykładzie wzrasta. A zatem ta metoda obróbki jest odpowiednia tylko dla żużli, w których ługowanie molibdenu nie ma zasadniczego znaczenia.
Tabela 1
Wpływ obróbki gazem bogatym w CO2 na ługowanie żużli WIP. Stężenia ługowania po 23 godzinach wstrząsania w zdemineralizowanej wodzie,
Ol' . mnl γΊόΙμγλΚ 1Π /rniAloi • oiuijCii
NTEKT 7]^ A
Ł,£UUI1U Zk X ll_/l Ί / f „«u.
Materiał wyjściowy Obr. w wietrzu (1) Powietrze + 8% objęt. CO2 (2)
pH mg/l 11,4 9,9 7,9
chem zapotrzebow. tlenu Pg/l 310 122 87
antymon pg/i 10 35 35
miedź Pg/l 1 800 760 290
ołów Pg/l 32 l < 1
molibden pg/i 560 240 105
cynk Pg/l <6 <6 30
glin Pg/l 5 100 5 400 250
(1) odniesienie; obróbka przez 10 tygodni (2) obróbka przez 10 tygodni
Tabela 2
Zawartość bakterii i pleśni po obróbce w powietrzu oraz w powietrzu + CO2 przez 10 tygodni
Odniesienie (obróbka w powietrzu) Powietrze +8% objętość. CO2
Bakterie (g-1) < 100 1 x 106
Pleśnie (g’1) 4 x 106 1,2 x 106
Tabela 3
Wpływ obróbki gazem bogatym w CO2 przy ciśnieniu 3,5 10, Pa i temperaturze 150°C na ługowane żużli WIP. Stężenia ługowania po 23 godzinach wstrząsania w zdemineralizowanej wodzie, przy stosunku cieczy do ciał stałych 10 (metoda zgodna z NEN 7343)

Claims (11)

  1. Zastrzeżenia patentowe
    1. Sposób immobilizacji metali ciężkich i/lub niemetali w pozostałościach spopielania odpadów, znamienny tym, że obrabia się te odpady gazem zawierającym 0,1 do 100% objętościowych CO2, w temperaturze od temperatury otoczenia do 200°C, pod ciśnieniem od ciśnienia atmosferycznego do nadciśnienia 105 Pa, i podczas tej obróbki obniża się pH pozostałości spopielania odpadów jako materiału wyjściowego.
  2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że prowadzi się go w gazie zawierającym 5 - 20% objętościowych CO2 w temperaturze nie wyższej niż 100°C i nadciśnieniu nie wyższym niż 1-105 Pa.
  3. 3. Sposób według zastrz. 1, znamienny yym, pojdc/ais uio piz,ed obróbką w gazie zawierającym CO2 dodaje się mikroorganizmy.
  4. 4. Sposób według zastrz. 1 albo 2 albo 3, znamienny tym, że na początku lub podczas obróbki w gazie zawierającym CO2 dodaje się pożywki stymulujące rozwój mikroorganizmów.
  5. 5. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że potrzebny CO2 dostarcza się w całości lub częściowo z gazów kominowych lub innych gazów odlotowych bogatych w CO2.
  6. 6. Sposób według zastrz. 5, znamienny tym, że stosuje się gazy kominowe pochodzące z urządzenia do spopielania odpadów.
  7. 7. Sposób według zastrz. 5, znamienny tym, że wydziela się potrzebny CO2 z biogazu, gazów kominowych lub innych gazów bogatych w CO2 i następnie miesza się z powietrzem do żądanego składu.
  8. 8. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się gaz zawierający parę wodną.
  9. 9. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że prowadzi się proces partiami i przepuszcza się gaz bogaty w CO2 przez pozostałości przeznaczone do obróbki w zamkniętej komorze.
  10. 10. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że proces prowadzi się w sposób ciągły i doprowadza się pozostałości przeznaczone do obróbki do kontaktu z gazem bogatym w CO2 w bębnie mieszającym, silosie lub innym porównywalnym urządzeniu technologicznym.
  11. 11. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że ustala się pH pozostałości spopielania na 7 - 8,5 poprzez obróbkę gazem zawierającym CO2.
PL93309030A 1992-11-23 1993-11-23 Sposób immobilizacji metali ciezkich i/lub niemetali w pozostalosciach spopielania odpadów PL PL PL PL PL PL172708B1 (pl)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL9202033A NL9202033A (nl) 1992-11-23 1992-11-23 Werkwijze voor de behandeling van verbrandingsresiduen en de toepassing daarvan als adsorptiemiddel.
PCT/NL1993/000248 WO1994012444A1 (en) 1992-11-23 1993-11-23 Method for the treatment of incineration residues and the use thereof as adsorption agent

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL309030A1 PL309030A1 (en) 1995-09-18
PL172708B1 true PL172708B1 (pl) 1997-11-28

Family

ID=19861550

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL93309030A PL172708B1 (pl) 1992-11-23 1993-11-23 Sposób immobilizacji metali ciezkich i/lub niemetali w pozostalosciach spopielania odpadów PL PL PL PL PL

Country Status (10)

Country Link
US (1) US5928128A (pl)
EP (1) EP0669900B1 (pl)
JP (1) JP2603450B2 (pl)
AU (1) AU5718994A (pl)
CA (1) CA2150031C (pl)
DE (1) DE69308879T2 (pl)
DK (1) DK0669900T3 (pl)
NL (1) NL9202033A (pl)
PL (1) PL172708B1 (pl)
WO (1) WO1994012444A1 (pl)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2137071B1 (es) * 1996-03-18 2000-07-01 Claverie Martin Vincent Procedimiento para inertizacion de residuos solidos alcalinos.
FR2810309B1 (fr) * 2000-06-19 2002-09-13 Novergie Produit a base de machefers d'incineration de dechets menagers et son utilisation en decharge et pour l'epuration du biogaz
US6625977B2 (en) * 2000-12-20 2003-09-30 Caterpillar Inc Method and a system for removing particulates and toxic substances from an exhaust of an engine that use hydrocarbons as a fuel
US6419620B1 (en) * 2001-03-28 2002-07-16 Coouncil Of Scientific And Industrial Research Process for the production of a fly ash slurry
US6945925B2 (en) 2003-07-31 2005-09-20 Joel Pooler Biosequestration and organic assimilation of greenhouse gases
JP4259270B2 (ja) * 2003-10-22 2009-04-30 栗田工業株式会社 焼却主灰の処理方法
WO2007035101A2 (en) 2005-09-26 2007-03-29 Stichting Energieonderzoek Centrum Nederland Composition comprising active charcoal, steel slag and contaminated material and use thereof
BE1018866A3 (fr) 2009-08-21 2011-10-04 Recoval Belgium Procede de traitement d'une matiere carbonatable.
ITVE20110041A1 (it) * 2011-05-31 2012-12-01 Veneta Depuratori E Affini S Ve D A Soc Procedimento di trattamento di ceneri pesanti o scorie in genere.-
CA2893965A1 (en) * 2012-12-06 2014-06-12 Tauw B.V. Process for the treatment of solid alkaline residue comprising calcium, heavy metals and sulphate
JP7266477B2 (ja) * 2019-06-27 2023-04-28 株式会社フジタ アルカリ性固体反応物処理システム
CN114289474B (zh) * 2021-11-24 2023-08-29 生态环境部南京环境科学研究所 一种快速碳固定和稳定化的焚烧炉渣预处理方法
CN119634396B (zh) * 2024-10-30 2025-09-26 西安交通大学 一种焚烧飞灰和烟气的核晶造粒处理方法和处理系统

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS54131623A (en) * 1978-04-03 1979-10-12 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Production of hardened body
JPS589778B2 (ja) * 1978-09-12 1983-02-22 住友金属工業株式会社 転炉スラグによる土建材料の製造方法
JPS6029555B2 (ja) * 1979-05-08 1985-07-11 荏原インフイルコ株式会社 重金属含有廃棄物の固化処理方法
JPS596196A (ja) * 1982-07-05 1984-01-13 Sanshin Ind Co Ltd 船外機
DE3525111A1 (de) * 1985-07-13 1987-01-15 Hubert Eirich Verfahren zur herstellung auslaugfester agglomerate
US5100633A (en) * 1985-11-07 1992-03-31 Passamaquoddy Technology Limited Partnership Method for scrubbing pollutants from an exhaust gas stream
JPS62183896A (ja) * 1986-02-07 1987-08-12 Kawasaki Heavy Ind Ltd 石炭灰の安定化方法
JPS6365988A (ja) * 1986-09-08 1988-03-24 Hitachi Zosen Corp 排ガス中のco↓2を利用した電気集塵器灰の無害化処理方法
JPH01284382A (ja) * 1988-05-11 1989-11-15 Nkk Corp 飛灰処理方法
US4981394A (en) * 1988-06-06 1991-01-01 Terran Research, Inc. Method of sealing permeable unconsolidated materials
US4950409A (en) * 1988-06-10 1990-08-21 Stanforth Robert R Method for treating hazardous wastes
US5593888A (en) * 1992-07-21 1997-01-14 H&H Eco Systems, Inc. Method for accelerated bioremediation and method of using an apparatus therefor
US5569152A (en) * 1994-12-21 1996-10-29 Conversion Systems, Inc. Buffering of cementitious hazardous waste compositions containing electric arc furnace dust
US5545805A (en) * 1995-06-07 1996-08-13 Chesner Engineering, Pc Enhanced stabilization of lead in solid residues using acid oxyanion and alkali-metal carbonate treatment

Also Published As

Publication number Publication date
JPH08502472A (ja) 1996-03-19
DK0669900T3 (da) 1997-05-26
DE69308879D1 (de) 1997-04-17
NL9202033A (nl) 1994-06-16
US5928128A (en) 1999-07-27
DE69308879T2 (de) 1997-09-11
PL309030A1 (en) 1995-09-18
WO1994012444A1 (en) 1994-06-09
JP2603450B2 (ja) 1997-04-23
EP0669900B1 (en) 1997-03-12
CA2150031A1 (en) 1994-06-09
EP0669900A1 (en) 1995-09-06
AU5718994A (en) 1994-06-22
CA2150031C (en) 2001-01-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4806148A (en) Apparatus for biological treatment of waste gases
US4620931A (en) Three phase fluidized bed water purifying process
PL172708B1 (pl) Sposób immobilizacji metali ciezkich i/lub niemetali w pozostalosciach spopielania odpadów PL PL PL PL PL
Wu et al. Preparation of ceramic filler from reusing sewage sludge and application in biological aerated filter for soy protein secondary wastewater treatment
WO2007082505B1 (de) Co2 nutzung, bindung, verbrauch
CN1172463A (zh) 废水好氧处理的方法
US4832847A (en) Process for activated-sludge treatment of sewage or industrial waste water
DE4009249A1 (de) Verfahren und anlage zur reinigung von abwaessern
US3440166A (en) Waste treatment process with recycling flocculating agents
US6309338B1 (en) Method and plant for the treatment and stabilization of materials containing environmentally noxious constituents
KR101954372B1 (ko) 유기성 폐기물을 함유하는 연료탄의 제조방법.
JPS63236596A (ja) 廃水の活性汚泥処理方法
CN110575812B (zh) 一种陶土/软锰矿高效除磷的环保吸附材料及制备方法
DE69313338T2 (de) Verfahren zur Behandlung von ölhaltigen Schlämmen und organischen Abfällen
US20080210134A1 (en) Precipitated Calcium Carbonate (PCC) from Sugar Processing Byproducts for use in Cementitious Applications and Methods Thereof
Chernysh et al. Ecotechnology for hydrogen sulfide removal and production of elemental sulfur
EP1682464B1 (fr) Procede de production d&#39;une matiere granulee
CN113351619A (zh) 一种可控气氛复合动态热解装置及基于该装置的废物料无害化处理方法
WO2020231245A1 (fr) Installation de traitement des lixiviats des décharges contrôlées
EP4488346A1 (en) Method for upgrading biogas and syngas
CN111068535B (zh) 改性沥青喷淋污水净化渣的干化回收利用方法
CN114713191A (zh) 一种磷石膏水体除磷剂及其制备方法与应用
AT504345B1 (de) Verfahren zur anreicherung von methan in deponiegas und biogas
CN1199879C (zh) 废水处理用微生物附着载体的制备方法
FR2696472A1 (fr) Procédé pour réduire les effluents polluants contenus dans les gaz de combustion d&#39;une unité de four.

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Decisions on the lapse of the protection rights

Effective date: 20101123