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invention
Fédération de Russie Patent RU2014346

Méthodes de traitement des déchets

Méthodes de traitement des déchets

Nom de l'inventeur: Thomas Wiesengrund [DE]
Le nom du titulaire du brevet: Thomas Wiesengrund [DE]
Adresse de correspondance:
Date de début du brevet: 04.04.1990

RESUME DE L'INVENTION: la chaleur résiduelle à 350 - 1050 ° C et traitée avec un agent de gazéification à la teneur inférieure à 100 grammes par tonne de matière organique. Le mélange gazeux résultant est soumis à un clivage à 950-1050 ° C pendant 1 s. Les composés et / ou les éléments obtenus à bas poids moléculaire sont séparés dans l'eau à 200-800 ° C dans le gaz de synthèse et la faible masse moléculaire des composés de poids et / ou d'éléments. Le gaz de synthèse par voie humide est traité en présence d'un catalyseur.

DESCRIPTION DE L'INVENTION

L'invention concerne un procédé de traitement de déchets générés dans le processus de production et de consommation.

Procédé de traitement de déchets tels que les déchets municipaux, les boues d'épuration et analogue, en traitant les déchets à une température d'environ 900 ° C, un mélange gazeux comprenant de la vapeur d'eau et au moins un gaz combustible, de l'oxygène et / ou du CO2. Cependant, cette méthode est assez peu efficace.

L'invention vise à améliorer l'efficacité du recyclage.

Cet objectif est réalisé selon un procédé comprenant l'étape consistant à gazéifier le traitement des déchets par chauffage à un agent de gazéification comprenant de la vapeur et au moins un gaz combustible: l'oxygène et du dioxyde de carbone pour obtenir un mélange gazeux de produits solides et inorganiques, dans lequel le chauffage est effectué à perdre 350-1050oS et gazéifier le traitement de l'agent est effectuée jusqu'à ce que la teneur en substances organiques dans les déchets est inférieure à 100 g pour 1 tonne de mélange résultant de gaz d'échappement a été digéré par 950-1050oS pour 1 avec les composés et / ou d'éléments de faible poids moléculaire sont introduits dans l'eau à 200-800oS pour la séparation de synthèse les composés de faible poids moléculaire et / ou des éléments -gaz eau et maintenu, le gaz de synthèse par voie humide est traité en présence d'un catalyseur pour produire des hydrocarbures liquides et / ou des alcools, des hydrocarbures gazeux et de dioxyde de carbone, des hydrocarbures gazeux et de dioxyde de carbone mélangé avec l'agent de gazéification fourni à l'étape de gazéification.

En outre, comme les déchets en utilisant au moins une, de préférence deux, des matériaux choisis dans le groupe constitué de départ: la terre, en particulier la terre contaminée par des solvants, de l'huile, du goudron ou des métaux lourds, mais aussi pollué avec des composants de substances organiques et inorganiques terreux tels que des débris, ou contaminés par des métaux lourds et / ou de métaux nobles, du sable, du charbon, en particulier du charbon à teneur en soufre élevée ou la lignine, le charbon actif saturé de vapeurs de solvant; laitier, en particulier des scories de fours industriels, les hauts fourneaux, les centrales thermiques ou l'incinération des déchets; la poussière, notamment la poussière électrostatique retardée, les résidus humides ou secs, sec ou demi-sec de nettoyage des gaz de combustion des incinérateurs de déchets et fours industriels; boues, notamment des boues d'épuration ou de boues contaminées par des métaux lourds, les usines de traitement des eaux usées, les boues des stations galvanoplastie, les boues provenant de la fabrication de munitions et d'explosifs, et les restes de la distillation des solvants et de la production de peinture; produits alimentaires, en particulier les résidus en excès et des sous-produits liés à la production d'aliments et de la consommation, en particulier du marc de café, des déchets d'abattoirs; sous-produits de déchets chimiques, en particulier des analyses ou des processus biologiques, chimiques ou en particulier les résidus de filtration inutilisable réactifs non-fluides ou de déchets de laboratoire chimique à faible radioactivité; organismes, en particulier les organes des animaux morts, du sang et du matériel tissulaire à partir des zones chirurgicales des hôpitaux résidus solides, en particulier impropres à l'utilisation des médicaments; le caoutchouc et le plastique, en particulier des bandages pneumatiques, des élastomères mélangés ou associés à un métal ou d'autres matériaux inorganiques, les thermoplastiques et thermodurcissables.

En outre, comme un mélange de déchets, les filtres à poussières retardés et boues de curage, un mélange de poussière de filtre retardé et du charbon, un mélange de sable, des boues d'épuration et le charbon.

De plus, les déchets est utilisé comme au moins un, de préférence deux, des matériaux choisis dans le groupe constitué à partir: des huiles et des paraffines, telles que le pétrole ou les paraffines lourdes, notamment obtenue par distillation du pétrole brut ou des déchets du raffinage du pétrole; des alcools et des cétones, tels que le methanol, l'éthanol et le carbone industriel, l'acétone; des hydrocarbures halogènes tels que le trichloroéthane, le trichloroéthylène, le chloroforme et des composés aromatiques chlorés, en particulier chlorobenzènes et des PCB, furanne ou "dioxines ou Fréon, en particulier le Fréon 113, des liquides inorganiques tels que les acides et les bases minérales et libre des teneurs en métaux lourds, en particulier l'acide chlorhydrique, on dissout le chlorure de fer et de chrome contenant de l'acide sulfurique et dissoutes et des cyanures natridy, les nitrates et les phosphates.

En outre, comme un mélange de déchets: déchets maslohlorirovanny hydrocarbures et un mélange d'eaux usées de sable sédiments et un hydrocarbure halogène.

De préférence, l'étape de gazéification résultant du mélange de gaz contient 10 à 40 vol.% De vapeur d'eau, 10 à 40 vol.% Du gaz combustible notamment du méthane, de 5 à 20 vol.% D'oxygène et 30 à 70 vol.% De dioxyde de carbone.

La durée pour les mélanges de réaction de gazéification de matériaux liquides est de 0,5 à 3 et pour des mélanges de matières solides - de 20 minutes à 2 heures.

Ainsi obtenus dans le mélange de gaz de gazéification de l'étape sont des gaz nocifs mélangés, tels que les gaz de combustion provenant des effluents gazeux d'échappement des moteurs à combustion interne et de l'air d'échappement provenant des puits de ventilation.

Une gazéification de la phase de mélanges liquides de matières transportées dans le brûleur à gaz fonctionnant sur un mélange de gaz de synthèse et de vapeur d'eau obtenue dans l'étape de séparation.

En outre, l'étape de gazéification avec des mélanges de matières solides et des boues est effectuée dans un four de matières solides en utilisant du gaz de synthèse et de vapeur d'eau obtenue dans l'étape de séparation.

Dans l'étape de gazéification utilise de l'oxygène étant de l'oxygène résiduel contenu dans le courant d'air d'échappement du moteur à combustion interne ou dans les systèmes de ventilation d'air d'échappement.

Dans la séparation étape utilise de l'eau, ce qui est des eaux usées, l'eau des décharges prosachyvayuscheysya, eaux infestées ou l'eau de mer.

Méthodes de traitement des déchets

Le procédé de l'invention plus particulièrement expliquée ci-dessous à l'aide de l'organigramme (voir. Figure 1). Le mélange requis de matériaux par des moyens de transport est choisi parmi la vis 1 2 pour trois stockage matériau ou de stockage 3 pour la boue et introduit dans le convertisseur 4. Le convertisseur 4 est alimenté par la conduite 5 et le mélange de dioxyde de carbone et d'environ 10 vol.% D'oxygène, et 6 à travers la vanne de commande résumer le mélange gazeux combustible nécessaire. Le générateur de vapeur 7 est en outre fourni au convertisseur 4 paires. 4 se pose dans le mélange de gaz de convertisseur dans le cyclone 8 est libéré des particules, qui sont retournés ensuite au flux des matériaux. Libéré des particules par un mélange de gaz de conduit d'entrée 9 et l'anneau 10 est introduit dans un laveur 11. Le mélange de gaz épuré traverse un dispositif de refroidissement 12 qui condense la vapeur d'eau et il précipite dans le réservoir d'eau d'alimentation 13. La pompe 14 fournit une petite quantité d'eau alimentaire dans un laveur de pulvérisation 15 pour le refroidissement et améliorer l'effet de nettoyage. La partie principale de l'eau d'alimentation au refroidissement dépensé réacteur d'onde 16, de sorte qu'il pénètre dans le générateur de vapeur 7, préchauffé. Le compresseur de gaz 17 comprime le gaz de synthèse lavé à une pression d'environ 5-20 bar, et fournit dans le réacteur 16. Ici, la vague va réaction de synthèse exothermique, la production de vapeur d'eau, dioxyde de carbone, des hydrocarbures gazeux, contenant, en particulier, le propane ou le butane. Dans un premier temps le mélange gazeux est introduit dans une cuve de distillation 18 et est ainsi condensée par l'eau ou de propane et de butane de refroidissement; propane ou le butane est collecté dans le réservoir 20. L'eau est introduite dans la cellule électrolytique 19, et de là dans le réservoir d'eau d'alimentation 13. Les produits gazeux à travers le conduit 21 avec de l'hydrogène électrolytique est amené au générateur de générateur de vapeur 7 et le convertisseur 4. vapeur 7 en réglant l'alimentation en gaz et la soupape d'oxygène 22 et 23 est contrôlée de telle sorte que la pression du gaz est dans la plage désirée de 8 à 10 bar et que, à sa sortie pour l'échappement gaz a un excès d'oxygène suffisante pour maintenir la température dans la cuve 4.

L'eau provenant du réservoir de distillation 18 est guidé à travers la cellule électrolytique 19 dans le réservoir pour l'eau d'alimentation 13. Refroidissement refroidisseur 12, le réservoir de distillation 18 et le convertisseur 4 est réalisé par l'intermédiaire d'un circuit d'eau de circulation séparée de refroidissement avec un refroidissement entrée d'eau (KE) et la sortie de l'eau de refroidissement (KA), qui en utilisant un consommateur transferts de l'échangeur de chaleur chaleur eau-eau ou eau-air extérieur.

Résultant dans le convertisseur 4 pour le produit solide, en fonction de ses vis de trasportnaya de qualité fourni 25 pour le stockage dans l'une des trois trémies 26 avant la distribution. La saumure résultant est stocké dans le réservoir 27 pour un traitement ultérieur. Résultant faiblement soluble dans les boues d'épuration est séparée du réservoir de saumure 28 et recyclés à la suspension après ou sans traitement intermédiaire dans le stockage pendant 3 barbotine.

Les exemples suivants illustrent le procédé de l'invention.

Exemple 1. Retardé filtres à poussière, composé de 65 poids.% De boues d'épuration contenant 40 poids.% De solides et 35 en poids. Poussière% de filtre retardé, qui venait de plantes d'épuration des déchets produits d'incinération et introduit dans le convertisseur à une température 850-1000oS pendant 0,5 heure ( "temps de séjour") est exposée à un courant constitué de 30 vol. % Vapeur 10 vol.% De méthane, 10 vol.% D'hydrogène, 45 vol.% De dioxyde de carbone et 5 vol.% D'oxygène. électrolytique air d'alimentation des cellules et 160 Nm3 d'oxygène 80 Nm3 par 1 tonne de mélange de matériau traité à un taux de 720 kWh d'électricité. Le générateur de vapeur 480 fournit Nm3 vapeur saturée à une pression de 10 bars, le débit de gaz correspond à environ 30 syngas Nm3 ou de l'hydrogène. 460 Nm3 obtenu gaz global de synthèse est produit et à partir de 80 kg de butane. En général, selon la méthode de traitement des filtres à poussière retardés ont été gazéifié 650 kg de boues d'épuration et de 350 kg de filtres à poussière désactivés retardés, et la consommation d'énergie est de 720 kWh au butane de sortie, égale à 80 kg (960 kWh d'énergie stockée).

Exemple 2. Pour la gazéification d'huiles, en particulier des hydrocarbures halogénés (sm.fig.2) Le convertisseur 24 est conçu comme un brûleur à gaz et travaillant sur le gaz de synthèse provenant de l'épurateur 29, qui bifurque devant le refroidisseur 30. Un compresseur 31, un convertisseur 24 alimenté en air, chauffé à une température de 400C conduit 32 pour le gaz de synthèse chaud flux d'air entourant concentriquement. A partir du réservoir d'huile 33 équipé d'un agitateur 34, le brûleur 35 est alimenté par l'huile de soupape qui évapore dans le courant d'air préchauffé et de la vapeur est aspirée provoqué une flamme de gaz. Comme le gaz de synthèse à partir de l'épurateur 429, contient approximativement le même volume de la vapeur d'eau, et le mélange dans l'échangeur de chaleur 36 est chauffé fortement gaz craqué laissant le convertisseur 24, pour assurer la gazéification d'huile efficace. Syngas peuvent être utilisés directement pour le chauffage ou les moteurs d'actionnement, et des unités de centrales thermiques et transmises. Lorsque vous traitez avec des huiles chlorés ou fluorés dans le réservoir d'eau d'alimentation 37 pour alimenter l'eau besoin d'ajouter de l'hydroxyde ou de la soude métallique pour neutraliser l'acide chlorhydrique se produise. En fonction de la qualité des huiles usagées et les processus d'entretien résultant de l'acide chlorhydrique et peut être obtenu directement à partir du réservoir 38 à la saumure. Pendant le traitement de l'huile contenant du chlore chloré environ 30 poids.% Par 1 MWh pouvoir calorifique donner 300 Nm3 la demande de gaz de synthèse dans l'air d'environ 170 Nm3. Mélangé avec une fraction de gaz de synthèse de l'azote est égale à environ 70 vol. % Et une valeur calorifique d'environ 2 kW h par 1 Nm3. Les boues restant dans le traitement de l'huile dans le réservoir 33 ou le réservoir de la boue 39 peut être traitée analogue à boues d'épuration.

Méthodes de traitement des déchets

Dans la production d'extraits de café ou épices déchets se produire qui ne peut pas être utilisé comme aliment pour animaux ou comme engrais. Ces matières peuvent être le procédé de l'invention, convertis en gaz de synthèse ou de méthane ou du butane.

Ainsi, la méthode proposée permet de produire la destruction radicale de composés indésirables ou des composants par réaction thermochimique avec de la vapeur ou des réactifs équivalents. Il fournit l'assainissement ou l'inutilité d'enfouissement et l'incinération en raison de la température élevée pleine utilisation de matériaux et d'énergie.

REVENDICATIONS

1. MÉTHODE DE étape TRAITEMENT DES DÉCHETS de gazéification comprenant le traitement des déchets par chauffage à un agent de gazéification comprenant de la vapeur d'eau et au moins un gaz combustible: l'oxygène et le dioxyde de carbone pour obtenir un mélange gazeux de produits solides et inorganiques, caractérisé en ce que, afin d'augmenter l' efficacité du procédé, la chaleur résiduelle est transporté au 350-1050 ° C et de l' agent de gazéification traitée est effectuée jusqu'à ce que la teneur en substances organiques dans les déchets est inférieur à 100 g / t de déchets, le mélange gazeux résultant est soumis à un clivage à 950-1050 ° C pendant une avec des composés de faible poids moléculaire et / ou des composants, des composés et / ou d' éléments de faible poids moléculaire sont introduits dans l' eau à 200-800 ° C pour la séparation du gaz de synthèse et les composés eau maintenue à faible poids moléculaire et / ou des éléments, syngaz humide est traité en présence d'un catalyseur pour produire des hydrocarbures liquides et / ou des alcools , des hydrocarbures gazeux et de dioxyde de carbone, des hydrocarbures gazeux et de dioxyde de carbone mélangé avec l'agent de gazéification fourni à l'étape de gazéification.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les déchets sont utilisés comme au moins une, de préférence deux, des matériaux choisis dans le groupe constitué par la terre de départ, en particulier la terre contaminée par des solvants, de l'huile, du goudron ou des métaux lourds, mais aussi contaminés par des substances organiques et inorganiques éléments terrestres tels que les déchets de construction ou contaminés par des métaux lourds et / ou du sable des métaux précieux; le charbon, notamment du charbon à teneur en soufre élevée ou lignine, charbon actif saturé de vapeurs de solvants, de laitier, en particulier des scories de fours industriels, les hauts fourneaux, les centrales thermiques ou l'incinération des déchets; la poussière, en particulier les résidus de poussière électrostatique et sec retardé humide, semi-secs ou secs incinérateurs de gaz de combustion et les fours industriels; boues, notamment des boues d'épuration contaminées par des métaux lourds ou des boues des stations d'épuration des eaux usées, les boues des stations galvanoplastie, les boues provenant de la fabrication de munitions et d'explosifs, et les restes de la distillation des solvants et de la production de peinture; produits alimentaires, en particulier les résidus en excès et des sous-produits liés à la production d'aliments et de la consommation, en particulier du marc de café, des déchets d'abattoirs; sous-produits de déchets chimiques, en particulier des analyses ou des processus biologiques, chimiques ou en particulier les résidus de filtration inutilisable réactifs non-fluides ou de déchets de laboratoire chimique à faible radioactivité; organismes, en particulier les organes des animaux morts, du sang et du matériel tissulaire des zones chirurgicales des hôpitaux de résidus solides, surtout pas approprié pour les médicaments de consommation; le caoutchouc et le plastique, en particulier des bandages pneumatiques, des élastomères mélangés ou associés à un métal ou d'autres matériaux inorganiques, les thermoplastiques et thermodurcissables.

3.Sposob selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les déchets sont utilisés comme un mélange de filtres à poussières retardés et les boues d'épuration, un mélange de poussière de filtre retardé et du charbon, un mélange de sable, des boues d'épuration et le charbon.

4.Sposob selon les revendications 1 - 3, caractérisé en ce que les déchets sont utilisés comme au moins une, de préférence deux, des matériaux choisis dans le groupe constitué par des huiles et des cires, telles que les huiles lourdes ou des paraffines, en particulier à partir obtenu par distillation ou de l'huile de raffinage de déchets d'huile; des alcools et des cétones, tels que le methanol, l'éthanol et le carbone industriel, l'acétone; des hydrocarbures halogènes tels que le trichloroéthane, le trichloroéthylène, le chloroforme et des composés aromatiques chlorés, en particulier chlorobenzènes et des PCB, des dioxines ou furanne, ou d'un fréon, en particulier le Fréon 113; des liquides organiques tels que des acides minéraux et des bases avec ou sans métaux lourds, en particulier l'acide chlorhydrique, on dissout le chlorure de fer et de chrome contenant de l'acide sulfurique et dissous et des cyanures, des nitrites, des nitrates et des phosphates.

5.Sposob selon les revendications 1 - 4, caractérisé en ce que les déchets sont utilisés comme un mélange d'huiles usées - un mélange d'un hydrocarbure chloré et de sable - boue d'épuration - un hydrocarbure halogène.

6.Sposob selon les revendications 1 - 5, caractérisé en ce que le mélange gazeux obtenu par l'étape de gazéification contient 10 - vapeur de 40% en volume d'eau. 10 - 40% du gaz combustible, en particulier du méthane,. 5 - 20% en volume d'oxygène. et 30 - 70% de dioxyde de carbone ..

7. Procédé selon les revendications 1 - 6, caractérisé en ce que la durée pour les mélanges de réaction de gazéification de matériaux liquides est de 0,5 - 3,0 s, et un mélange de matières solides - de 20 minutes à 2 heures.

8.Sposob selon les revendications 1 - 7, caractérisé en ce que le mélange gazeux obtenu dans l'étape de gazéification sont mélangés des gaz nocifs, tels que les gaz de combustion des effluents gazeux d'échappement des moteurs à combustion interne et de l'air d'échappement provenant des puits de ventilation.

9. Procédé selon les revendications 1 - 8, caractérisé en ce que les mélanges liquides de l'étape de gazéification de matières transportées dans le brûleur à gaz fonctionnant sur un mélange de gaz de synthèse et de vapeur d'eau obtenue dans l'étape de séparation.

10. Procédé selon les revendications 1 - 9, caractérisé en ce que l'étage de gazéification avec des mélanges de matières solides et des boues est effectuée dans un four de matières solides en utilisant du gaz de synthèse et de vapeur d'eau obtenue dans l'étape de séparation.

11.Sposob selon les revendications 1 - 10, caractérisé en ce que l'étape de gazéification utilise de l'oxygène étant de l'oxygène résiduel contenu dans les fours à air d'échappement, les moteurs à combustion interne ou dans les systèmes de ventilation d'air d'échappement.

12. Procédé selon les revendications 1 - 11, caractérisé en ce que l'étape de séparation utilise l'eau usée qui fuit à partir des décharges ou dans la mer contaminée.

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Date de publication 19.02.2007gg