PL196075B1 - Sposób zagospodarowywania odpadów przemysłowych - Google Patents

Abstract

1. Sposób zagospodarowywania odpadów przemysłowych zawierających substancje ropopochodne poprzez ich mechaniczną obróbkę i unieszkodliwienie w piecu cementowym, znamienny tym, że mieszaninę odpadów składającą się z 50% (m/m) odpadów zawierających substancje ropopochodne, 40% (m/m) drobnoziarnistych suchych odpadów pochodzenia nieorganicznego i/lub organicznego, w której drobnoziarniste odpady pochodzenia organicznego stanowią do 10% (m/m), oraz 10% (m/m) szlamów o drobnych i ostrych ziarnach, szlamów z innych niż biologiczne oczyszczalni ścieków przemysłowych, szlamów i odpadów farb i lakierów, ujednorodnia się przez mieszanie, przy intensywności co najmniej 7 kW/100 kg, a korzystnie ponad 10 kW/100 kg i granuluje na kawałki o wielkości do 15 mm, przy czym korzystnie w trakcie mieszania dodaje się substancje chemiczne zdolne wiązać chemicznie kwaśne gazy, tworzone w trakcie spalania, zwłaszcza wapno palone, oraz że granulatowi nadaje się wilgotność względną w zakresie 4 - 12%.

Description

RZECZPOSPOLITA

POLSKA

Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (12) OPIS PATENTOWY (19 PL 196075 (13) B1 (²¹) Numer zgłoszema: ³⁵⁶²⁸⁵ (⁵⁾ ) Int.Cl.

B09B 3/00 (2006.01) B01J 2/00 (2006.01) C10L 5/48 (2006.01) (22) Data zgłoszenia: 25.09.2002 (54)

Sposób zagospodarowywania odpadów przemysłowych

	(73) Uprawniony z patentu: Kaczmarczyk Marek,Lublin,PL
(43) Zgłoszenie ogłoszono: 05.04.2004 BUP 07/04	(72) Twórca(y) wynalazku:
(45) O udzieleniu patentu ogłoszono: 31.12.2007 WUP 12/07	Marek Kaczmarczyk,Lublin,PL Edyta Ewa Król,Tomaszów Lubelski,PL (74) Pełnomocnik: Andrzej Stachowski, A»S Kancelaria Patentowa

(57) 1. Soosób aggopoodarowwvnnia ddaddów preemysłowcch aawierająycch uubstnccje roopo°chodne poprzez ich mechaniczną oórSókę i unieszkodliwienie w piecu cementowym, znamienny tym, że mieszaninę odpadów składającą się z 50% (m/m) odpadów zawierających substancje ropopochodne, 40% (m/m) droónoziarnistych suchych odpadów pochodzenia nieorganicznego i/luó organicznego, w której droónoziarniste odpady pochodzenia organicznego stanowią do 10% (m/m), oraz 10% (m/m) szlamów o droónych i ostrych ziarnach, szlamów z innych niż óiologiczne oczyszczalni ścieków przemysłowych, szlamów i odpadów faró i lakierów, ujednorodnia się przez mieszanie, przy intensywności co najmniej 7 kW/100 kg, a korzystnie ponad 10 kW/100 kg i granuluje na kawałki o wielkości do 15 mm, przy czym korzystnie w trakcie mieszania dodaje się suóstancje chemiczne zdolne wiązać chemicznie kwaśne gazy, tworzone w trakcie spalania, zwłaszcza wapno palone, oraz że granulatowi nadaje się wilgotność względną w zakresie 4 - 12%.

PL 196 075 B1

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób zagospodarowywania odpadów przemysłowych zawierających substancje ropopochodne, poprzez ich obróbkę mechaniczną i unieszkodliwianie w piecu cementowym.

Z literatury patentowej znanych jest szereg rozwiązań dotyczących unieszkodliwiania w piecu cementowym odpadów komunalnych lub przemysłowych, poddanych wcześniej obróbce mechanicznej i/lub chemicznej.

Przykładowo, rozwiązanie według polskiego zgłoszenia patentowego P.319110 dotyczy obróbki odpadów ściekowych, które miesza się z miałem węglowym dla podniesienia wartości opałowej i granuluje, otrzymując paliwo alternatywne.

Z japońskiego zgłoszenia patentowego JP.2000/265186 znany jest też sposób produkcji alternatywnego paliwa suchego, w którym jako paliwo wykorzystuje się szlam ścieków komunalnych, szlamy z przemysłu papierniczego i szlamy z przemysłu spożywczego. Odpady są suszone aż do 20-60% zawartości wody, granulowane i zwęglane bez dostępu powietrza w temperaturze 300-600°C w piecu obrotowym, a potem ochładzane i przesyłane do wytwórni cementu jako surowiec na cement. Opisany wyżej proces utylizacji odpadów jest prowadzony przy wykorzystaniu energii gazu z suchej destylacji paliwa alternatywnego.

Z kolei, rozwiązanie według japońskiego zgłoszenia patentowego JP.8176567 dotyczy sposobu produkcji z odpadów paliwa alternatywnego o niskiej zawartości chlorków oraz sposobu efektywnej utylizacji tak powstałego paliwa.

Palny odpad jest rozdrabniany na kawałki mniejsze niż 30 mm metodą suchą lub mokrą, uzyskany rozdrobniony materiał jest przemywany wodą lub rozpuszczany w wodzie, a potem odwadniany do postaci placka, który następnie jest mieszany ze sproszkowanym lub granulowanym materiałem o działaniu wiążącym i/lub absorbującym wodę. Otrzymana w ten sposób mieszania może być następnie formowana lub suszona. Wytworzone paliwo stałe jest używane jako samopalny surowiec dla uzyskania cementu i/lub jako paliwo w procesie wypalania cementu.

Powszechnie wiadomo, że odpady z naftowego przemysłu wydobywczego i przetwórczego, zawierające substancje ropopochodne są poważnym zagrożeniem dla środowiska naturalnego.

Wspomniane odpady mają wprawdzie wystarczającą wartość opałową, by zostać spalone w piecach przemysłowych, zwłaszcza w przemyśle cementowym, lecz jednak istnieją duże trudności techniczne, by na drodze obróbki mechanicznej uzyskać z nich granulowane paliwo alternatywne, które nadawałoby się do wprowadzania do pieców. Zasadniczą i dotychczas nie usuniętą na przemysłową skalę przeszkodą w powszechnym zagospodarowywaniu odpadów zawierające substancje ropopochodne, zwłaszcza odpadów pochodzenia rafineryjnego (petrochemicznego), jest zjawisko silnego oklejania i blokowania elementów konstrukcyjnych w typowych, znanych urządzeniach mieszających, uśredniających, rozdrabniających i granulujących, których próbowano używać w celu utworzenia granulowanego (kawałkowanego) paliwa alternatywnego z odpadów ropopochodnych.

W trakcie długotrwałych prób i badań na skalę półtechniczną, opisaną wyżej niedogodność w niedużym stopniu ograniczono dzięki dodawaniu odpadów drobnoziarnistych suchych pochodzenia organicznego i/lub nieorganicznego do poddawanych rozdrabnianiu odpadów zawierających substancje ropopochodne oraz prowadzeniu obróbki mechanicznej takiej mieszaniny przy intensywności mieszania co najmniej 7 kW/100 kg, a korzystnie ponad 10 kW/100 kg.

Okazało się jednak nieoczekiwanie, że można w pełni wyeliminować znane niedogodności związane z mechanicznym rozdrabnianiem odpadów ropopochodnych, gdy oprócz drobnoziarnistych organicznych i/lub nieorganicznych odpadów suchych do obrabianej mieszaniny wprowadzi się wilgotne szlamy i odpady o drobnych lecz ostrych ziarnach, zwłaszcza szlamy z obróbki metali, szlamy z niebiologicznych oczyszczalni ścieków przemysłowych, a także szlamy i odpady farb i lakierów.

Wprawdzie dodatek tego typu odpadów powoduje, iż produkt końcowy jest zasadniczo samogasnący, jednak nie eliminuje to wartości opałowej mieszaniny. Taka okoliczność nie stanowi więc przeszkody w utylizacji odpadów w przemyśle cementowym, o ile granulat sporządzony technologią według wynalazku będzie stanowił, nie paliwo dla pieca cementowego, lecz składnik surowcowy do produkcji cementu.

Zgodnie z wynalazkiem, sposób zagospodarowywania odpadów przemysłowych zawierających substancje ropopochodne poprzez ich mechaniczną obróbkę i unieszkodliwienie w piecu cementowym, charakteryzuje się tym, że w celu ujednorodnienia mieszaninę odpadów składającą się z 50% (m/m)

PL 196 075 B1 odpadów zawierających substancje ropopochodne, 40% (m/m) drobnoziarnistych suchych odpadów pochodzenia nieorganicznego i/lub organicznego, w której drobnoziarniste odpady pochodzenia organicznego stanowią do 10% (m/m), oraz 10% (m/m) szlamów o drobnych i ostrych ziarnach, szlamów z innych niż biologiczne oczyszczalni ścieków przemysłowych, szlamów i odpadów farb i lakierów, miesza się przy intensywności co najmniej 7 kW/100 kg, a korzystnie ponad 10 kW/100 kg i następnie granuluje na kawałki o wielkości do 15 mm, przy czym korzystnie w trakcie mieszania dodaje się substancje chemiczne zdolne wiązać chemicznie kwaśne gazy, tworzone w trakcie spalania, a zwłaszcza wapno palone.

Otrzymywanemu granulatowi nadaje się w trakcie obróbki wilgotność względną w zakresie 4-12%.

Jako odpady zawierające substancje ropopochodne, używa się w sposobie według wynalazku przynajmniej jednego z odpadów, takich jak osady z dna zbiorników, wycieki ropy naftowej, zaolejone osady z konserwacji instalacji i urządzeń, smoły, w tym smoły kwaśne, osady z zakładowych oczyszczalni ścieków, zużyte naturalne materiały filtracyjne, zużyte sorbenty, zużyte materiały filtracyjne inne niż naturalne, odpady zawierające ropę naftową lub jej produkty.

Jako odpady drobnoziarniste suche, używa się w sposobie według wynalazku przynajmniej jednego z odpadów, takich jak odpady tytoniowe, trociny, wióry, ścinki drewna, płyt wiórowych, forniru, popioły lotne, odpady stałe z oczyszczania gazów odlotowych.

Jako szlamy o drobnych i ostrych ziarnach, szlamy z innych niż biologiczne oczyszczalni ścieków przemysłowych, szlamy i odpady farb i lakierów, używa się w sposobie według wynalazku przynajmniej jednego z odpadów, takich jak szlamy z obróbki metali, zwłaszcza z szlifowania i gładzenia, w tym szlamy z obróbki metali zawierające oleje, szlamy z innego niż biologiczne oczyszczania ścieków przemysłowych, szlamy i odpady farb drukarskich, szlamy z usuwania farb i lakierów, odpady farb i lakierów, w tym szlamy i odpady farb i lakierów zawierające rozpuszczalniki organiczne.

Wynalazek pozwala na eliminację występujących w dużych ilościach uciążliwych odpadów przemysłowych, jak też zapewnia możliwość utylizacji odpadów już zdeponowanych, przez co stwarza warunki do rekultywacji znacznych obszarów aktualnie uważanych za całkowicie zdegradowane.

Prowadzenie obróbki mechanicznej odpadów o dobranym według wynalazku składzie i w warunkach opisanych powyżej, pozwala na ujednorodnienie obrabianej mieszaniny, mikronizację odpadów oraz dyspersję ropopochodnych frakcji plastycznych i oklejających w stopniu eliminującym klejenie. Dzięki temu uzyskuje się stabilny granulat o dobrych właściwościach podawania do pieca cementowego i spalania.

Sposób według wynalazku został objaśniony dokładniej poniżej oraz na załączonym rysunku, przedstawiającym schemat przykładowej instalacji do realizacji sposobu.

Przykładowa instalacja do realizacji sposobu według wynalazku zawiera urządzenie ważące poszczególne rodzaje zmagazynowanych odpadów A, B, C, D, przeznaczonych do mechanicznej obróbki. Odważone w proporcjach według wynalazku rodzaje odpadów podaje się do mieszalnika, zapewniającego intensywność mieszania co najmniej 7 kW/100 kg, a następnie całość granuluje się.

W instalacji stosuje się najkorzystniej intensywny mieszalnik z szybkoobrotowym wirnikiem wymuszającym działania dyspergujące odpady, co pozwala uśrednić wilgotność mieszaniny, a w razie dodawania do mieszaniny wapna, celem wiązania kwaśnych gazów, tworzonych w trakcie spalania, takie warunki mieszania zapewniają szybkie przereagowanie wapna i odprowadzenie wilgoci wynikające z egzotermiczności procesu.

W celu uzyskania ziarna o wielkości 0,2 do 6 mm granulację prowadzi się w intensywnym mieszalniku z szybkoobrotowym wirnikiem, korzystnie do uzyskania wilgotności względnej granulatu w zakresie 4 do 12%.

Granulat o uziarnieniu 0,2 do 6 mm oddzielany jest z mieszalnika intensywnego i magazynowany jako produkt końcowy, a pozostała część ujednorodnionej mieszaniny jest podawana transporterem do granulatorów.

W celu uzyskania jednorodnego granulatu o uziarnieniu w przedziale 2 do 15 mm, granulację prowadzi się na talerzach granulacyjnych lub w innych znanych urządzeniach granulujących, na przykład granulatorach bębnowych.

Uzyskany w granulatorach jednorodny granulat o uziarnieniu w przedziale 2 do 15 mm jest również magazynowany jako produkt końcowy.

Sposób według wynalazku umożliwia wytworzenie z powszechnych i uciążliwych materiałów odpadowych palnego granulatu o kontrolowanym uziarnieniu i wilgotności, nadającego się do spalenia w piecu cementowym.

Claims (4)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób zagospodarowywania odpadów przemysłowych zawierających substancje ropopochodne poprzez ich mechaniczną obróbkę i unieszkodliwienie w piecu cementowym, znamienny tym, że mieszaninę odpadów składającą się z 50% (m/m) odpadów zawierających substancje ropopochodne, 40% (m/m) drobnoziarnistych suchych odpadów pochodzenia nieorganicznego i/lub organicznego, w której drobnoziarniste odpady pochodzenia organicznego stanowią do 10% (m/m), oraz 10% (m/m) szlamów o drobnych i ostrych ziarnach, szlamów z innych niż biologiczne oczyszczalni ścieków przemysłowych, szlamów i odpadów farb i lakierów, ujednorodnia się przez mieszanie, przy intensywności co najmniej 7 kW/100 kg, a korzystnie ponad 10 kW/100 kg i granuluje na kawałki o wielkości do 15 mm, przy czym korzystnie w trakcie mieszania dodaje się substancje chemiczne zdolne wiązać chemicznie kwaśne gazy, tworzone w trakcie spalania, zwłaszcza wapno palone, oraz że granulatowi nadaje się wilgotność względną w zakresie 4 - 12%.
2. 2. Sposób zagospodarowywania odpadów przemysłowych według zastrz. 1, znamienny tym, że jako odpady zawierające substancje ropopochodne, używa przynajmniej jednego z odpadów, takich jak osady z dna zbiorników, wycieki ropy naftowej, zaolejone osady z konserwacji instalacji i urządzeń, smoły, w tym smoły kwaśne, osady z zakładowych oczyszczalni ścieków, zużyte naturalne materiały filtracyjne, zużyte sorbenty, zużyte materiały filtracyjne inne niż naturalne, odpady zawierające ropę naftową lub jej produkty.
3. 3. Sposób zagospodarowywania odpadów przemysłowych według zastrz. 1, znamienny tym, że jako odpady drobnoziarniste suche, używa się przynajmniej jednego z odpadów, takich jak odpady tytoniowe, trociny, wióry, ścinki drewna, płyt wiórowych, forniru, popioły lotne, odpady stałe z oczyszczania gazów odlotowych.
4. 4. Sposób zagospodarowywania odpadów przemysłowych według zastrz. 1, znamienny tym, że jako szlamy o drobnych i ostrych ziarnach, szlamy z innych niż biologiczne oczyszczalni ścieków przemysłowych, szlamy i odpady farb i lakierów, używa się przynajmniej jednego z odpadów, takich jak szlamy z obróbki metali, zwłaszcza z szlifowania i gładzenia, w tym szlamy z obróbki metali zawierające oleje, szlamy z innego niż biologiczne oczyszczania ścieków przemysłowych, szlamy i odpady farb drukarskich, szlamy z usuwania farb i lakierów, odpady farb i lakierów, w tym szlamy i odpady farb i lakierów zawierające rozpuszczalniki organiczne.