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Verfahren zur Hygienisierung von Carbonatationsschlämmen
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Verfahren zur Hygienisierung von Carbonatationsschlämmen Die Erfindung
betrifft ein erfahren ur Hygienisierung von Carbonatationsschlämmen durch thermische
Behandlung Bei der Gewinnung von Zucker aus Zuckerrüben oder Zuckerrohr fällt in
der Zuckerindustrie zunächst der sog. Roh saft an. Dieser Rohsaft enthält Verunreinigungen,
vorzugsweise organische Verbindungen, wie Saccharose und Eiweiss sowie Phosphorsäure.
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Die Reinigung dieses Rohsaftes erfolgt dadurch, dass ihm Kalkmilch
zugesetzt wird, welche die Verunreinigungen bindet. Nach Einleiten von Kohlensäure
fallen Calciumcarbonat und Calciumphosphat zusammen mit den anderen Verunreinigungen
aus wobei einer Schlamm entsteht, der als Carbonatationsschlamm bezeichnet wird
Dieser
Carbonatationsschlamm stellt somit ein Primärprodukt der Zuckerreinigung dar und
besteht im allgemeinen aus So 8 Wasser, 40 % Calciumcarbonat und 108 organischen
Bestandteilen. Die organischen Bestandteile setzen sich vorzugsweise aus Saccharose
und Aminoglukose zusammen. Ausserdem enthält der Carbonatationsschlamm im Calciumcarbonat
mit eingerechnet noch Phosphat in einer Menge von o,7 Gew -8.
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Der Carbonatationsschlamm wird mit Hilfe von Trommelfiltern zu einer
pumpfähigen Masse eingedickt und schliesslich in grossen Schlammteichen abgelagert.
In diesen sog.
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Auflandeteichen versickert das Wasser langsam in den Boden und verdunstet
auch während der Sommermonate. Aus dieser Art der Abfallbeseitigung resultieren
erhebliche Umweltprobleme: - Während der Gärung und Ausfaulung kommt es zu starken
Geruchsbelästigungen; - das in den Untergrund versickernde Wasser kann zu einer
Gefährdung des Grundwassers führen; - infolge des hohen Sauerstoffbedarfs während
der Gärung und Faulung des Schlamms benötigen die Auflandeteiche erhebliche Flächen.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein umweltfreundliches
Verfahren zur Hygienisierung der Carbonatationsschlämme zu schaffen, das bei geringem
Energieaufwand durchführbar ist. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst,
dass die Carbonatationsschlämme mit heizwertrei chan, organische Stoffe enthaltenden
Abfällen gemischt und das Gemisch unter Luftausschluss bei einer Temperatur von
2000C bis 8oo0C, vorzugsweise 2500C bis 72o0C, pyrolytisch zersetzt wird. Der Ausdruck
"pyrolytisch zersetzen ist mit entgasen bedeutungsgleich.
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Durch die Erfindung wird ein Verfahren geschaffen, das die einwandfreie
unct rasche Hygienisierung des Carbonatationsschlamms ermöglicht, wobei das Calciumcarbonat
und -phosphat im Carbonatationssctllamm gleichzeitig die anorganischen Säuren Chlorwasserstoff,
Fluorwasserstoff und Schwefeldioxid neutralisieren, welche aus den säurebildenden
Verbindungen der heizwertreichen Abfälle entstehen, und diese in den RUckstanrl
der pyrolytischen Zersetzung einbinden.
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Des weiteren wird die Gefahr eine Emission von Schwermetallen vermieden,
da diese mit (alciumcarbonat und Calciumphosphat zu schwerflüchtig(n Verbindungen
umgesetzt werden, die sich bei den an;ewandten niedrigen Verfahrenstemperaturen
auch nicht zersetzen. Die bei der Pyrolyse entstehenden Schwelgase, welche einen
hohen Heizwert aufweisen, können daher (gefahrlos und ohne dass zusätzliche kostspielige
und energieverzehrende Reinigungsverfahren notwendig werden, als Heizgas weiterverwendet
werden. Durch die Ausnutzullg des Heizwerts der heizwertreichen Abfälle wird somit
insgesamt eine sehr günstige Energiebilanz geschaffen.
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Auch wird der Rückstand gegen ein Auslaugen von Schwermetallen stabilisiert,
da diese mit Calciumcarbonat und Calciumphosphat zu schwerflüchtigtn Verbindungen
umgesetzt werden, die sich bei den Verfahrenstemperaturen nicht zersetzen.
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Es ist zwar bekannt, heizwextreiche organische Stoffe enthaltende
Abfälle zu entgasen. hierbei entstehen jedoch ebenfalls gasförmige Schadstoffe,
wie Chlorwasserstoff, Fluorwasserstoff, Schwefelwasserstoff und Schwefeldioxid,
sowie in den festen Rückstanden lösliche
Schwermetalle, die bei
der Ablagerung durch Berührung mit Niederschlagswasser ausgewaschen werden und dann
in das Grund- und Oberflächenwasser gelangen können.
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Bei der Kondensation der gasförmigen, oben aufgezählten Schadstoffe
können auch korrodierende Flüssigkeiten entstehen. In die Atmosphäre emittiert sind
diese Schadstoffe von Nachteil für Menschen, Tiere und Pflanzen.
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Ein Ubergang in das Wasser, wie es bei der nassen Wäsche, z.B. der.
Schwelgase, erfolgt, führt ebenfalls zur Umweltbelastung. Aus diesem Grunde müssen
die Anlagen zur Durchführung derartiger Entgasungsprozesse mit material-und betriebskostenmässig
teuren Gasreinigungsanlagen auf der Grundlage der Nasswäsche ausgestattet werden.
Das bei der Entgasung anfallende Brenngas kann zwar nach seiner Reinigung anlagenintern
zur Beheizung des Reaktors und/oder unter Gewinnung von Dampf oder auch von Strom
verbrannt werden, es bietet sich jedoch nicht immer die Verwendung des Brenngases
oder auch des erzeugten Dampfes in Form einer wirtschaftlichen Nutzung an, so dass
insgesamt die Entgasung von Abfallen mit erheblichen Nachteilen belastet ist, die
einer universellen Anwendbarkeit dieses Verfahrens entgegensteht.
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Des weiteren ist es aus der schweizerischen Patentschrift 484 262
bekannt, Müll gegebenenfalls mit Schlamm zu vergasen. Da bei der Vergasung welche
eine Teilverbrennung ist, Reaktionstemperaturen von mindestens Soo0C, im Durchschnitt
von 9000C bis 1.ooo°C auftreten, ist eine Anwendung dieses Verfahrens zur Hygienisirung
der Carbonatationsschlämme denkbar ungeeignet, da bei den angeführten hohen Reaktionstemperaturen
Reaktionen eintreten, die unerwünscht und ebenfalls mit erheblichem Energieaufwand
verbunden sind.
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Zu diesen unerwünschten Reaktionen zählt die Zersetzung des Calciumcarbonats
bei Temperaturen oberhalb 800°C in Kohlendioxid und Calciumoxid. Dieser Vorgang,
technisch als Brennen des Kalkes bekannt, erfordert eine erhebliche Energiezuruhr
und liefert im vorliegenden Verfahren ein mit Kohlendioxid angereichertes minderwertiges
Brenngas, das kaum weiterzuverwerten ist. Es entsteht gleichzeitig ein mit den anorganischen
Rückstnden verunreinigter Branntkalk, der wertlos ist.
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Da heizwertreiche Abfälle, wie Hausmüll, Rinde, tackschlämme, Altreifen,
Gummi, Kunststoffe, Säureharze, Altöl, organische Shredderabfälle und dergleichen,
auch die Elemente Chlor, Fluor und Schwefel enthalten sowie gegebenenfalls Spuren
oder grössere Mengen von Schwermetallen, käme es bei den erwähnten hohen Reaktionstemperaturen
der Vergasung zur Zersetzung der gebildeten Chloride, Fluoride und Sulfate, so dass
es zu einem hohen Ausstoss an entsprechenden gasförmigen SchadstoffEn der angeführten
Elemente käme.
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Ausserdem würde die Emission der Schwermetalle Zink, Blei, Cadmium
und Quecksilber zunehmen, und es würden die hochgiftigen Dioxine gebildet. Das Vergasen
der Carbonatationsschlämme mit heizwertreichem Müll würde daher zu erheblichen,
nicht hinnehmbaren Umweltbelastungen führen oder anlagenmrssig aufwendige Reinigungsmassnahmen
notwendig machen, zu deren Durchführung zusätzlich ein hoher Energiebedarf notwendig
wäre.
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Das erfindungsgemässe Verfahren ist daher auch aus dem vorstehend
genannten Stand der Technik nicht nahegelegt.
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Das erfindungsgemässe Verfahren kann in aussenbeheizten Reaktoren,
wie Drehrohröfen, Kammeröfen, Retorten und Schachtöfen durchoefiihrt werden.
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Das Entgasen der Mischung aus Carbonatationsschlämmen und Abfällen
kann sowohl bei Unterdruck im Reaktor als auch bei Uberdruck erfolgen.
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Als heizwertreiche Abfälle sind alle Abfallstoffe geeignet, deren
Pyrolyse unter Energiegewinn verläuft, z.B.
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Hausmüll, hausmüllähnliche Gewerbeabfälle, Abfallholz der verschiedensten
Ausführung, organische Shredderabfälle, Lackschlämme, Altöl, Säureharze, Kunststoffe,
Altreifen, Bleicherden aus der Erst- und Zweitraffination und dergleichen, sowie
Gemische derselben.
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Die angeführten Abfallstoffe können fest, pastös oder flüssig eingesetzt
werden.
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Bei Verwendung von flüssigen Abfallstoffen ist es je nach Reaktorart
notwendig, diese mit festen Abfallstoffen zu vermischen, um ein rasches Durchlaufen
der Flüssigkeit durch den Heissteil des Reaktors zu vermeiden.
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Grobstückiges oder zu voluminöses Material, wie z.B. Holzabfälle,
müssen vorher zerkleinert werden. Das gleiche betrifft auch Altreifen, deren Grösse
dem Reaktoreingang angepasst werden muss.
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Der Heizwert Hu der angeführten Abfälle kann im weiten Bereich von
1.ooo kcal/kg bis 8.ooo kcal/kg schwanken.
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Von folgenden durchschnittlichen Heizwerten ausgewählter Abfallstoffe
kann ausgegangen werden: Hausmüll 1.sol kcal/kg PVC 4.500 kcal/kg Polyäthylen 8.ooo
kcal/kg organische Shredderabfälle 4.500 - 6.ooo kcal/kg Altöl 8.ooo - 9.ooo kcal/kg
Säureharze 4.ooo kcal/kg Bleicherden 3.400 - 5.ooo kcal/kg.
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Altreifen 7.000 - 8.5ovo kcal/kg Bei der Pyrolyse dieser Abfallstoffe
entstehen Schwelgase in zum Teil beträchtlicher Menge, die einen erheblichen Heizwert
aufweisen, der von 2.ooo bis 1o.ooo kcal/Nm3 schwanken kann.
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Die Abfälle enthalten noch Elemente, die bei einem Entgasen normalerweise
freigesetzt werden und dann teilweise in die Gasphase mit übergehen, Es handelt
sich dabei um Chlor, das als Chloxwasserstoff auftritt. Chlor ist im Hausmüll z.B.
in einer Konzentration von o,4 Gew.-%, im PVC in einer Menge von 57 Gew.-% vorhanden.
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Ein weiteres störendes Element ist Schwefel, Sein Anteil beträgt im
Hausmüll o,2 bis o,75 Gew. -%, in Altreifen 1 bis 2 Gew. -% und in Säureharzen 12
bis 17 Gew.-%.
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Eine weitere Komponente der Abfall, die zur Bildung störunder Schadstoffe
Anlass gibt, ist Fluor. Dessen Anteil betrage im Hausmüll 0.08 Gew. -% und im Teflon
immerhin 76 Gew.-8, Hinzu kommt noch, dass die Abfälle Schwermetalle enthalten.
Kunststoffe enthalten z.B. Cadmium und Blei in unterschiedlicher Menge. Bei den
Säureharzen ist mit einem Zink- und Bleianteil von 600 bis 1.100 ppm bzw. 700 bis
8.200 ppm zu rechnen. Altöl enthalten immerhin Blei in einer Menge von O e 1 bis
s,3 Gew.-%.
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Für -die praktische Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens
hat es sich als besonders günstig erwiesen, wenn bei Einsatz von Säureharzen dle
Vermischung derselben mit Carbonatationsschlamm ausserhalb des thermischen Reaktors
erfolgt und erst bei Beendigung der CO2-Freisetzung die pyrolyti sche Ze rs etung
vorn tonnen wird Der Grund hierfür liegt darin, dass sich bei der Vermischung von
Säureharzen mit dem Carbonatationsschlamm erhebliche Mengen Kohlendioxid entwickeln,
, die bei der Vornahme der Vermischung im thermischen Reaktor zu einer erheblichen
Verdünnung des entstehenden und weiterverwendbaren Brenngases mit dem nichtbrennbaren
Kohlendioxid führen.
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Zweckmässigerweise wird für die Durchführung des Verfahrens thixotroper
Carbonatationsschlamm verwendet, da dieser in der Zuckerindustrie nach der Behandlung
in den Trommelfiltern direkt anfällt. Er enthält in dieser Form etwa 50 % Wasser,
40 Gew.-% Calciumcarbonat und 10 Gew,-% organisches Material.
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In leistungsfähigen Kammerfilterpressen kann dieser Schlamm weitgehen
entwässert werden.
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Es ist möglich, den Wassergehalt bis auf 20 % zu senken.
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Dann beträgt der Calciumcarbonatgehalt 64 Gew. -% und der organische
Anteil 16 Gew.-%.
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Er kann zur Durchführung des Verfahrens im flüssigen, pumpfähigen
Zustand in den Reaktionsraum eingebracht werden.
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Das Calciumcarbonat enthält noch geringe Mengen an Phosphaten. Insgesamt
beträgt der Anteil an Phosphaten, Sand und Sulfaten, bezogen auf den Feststoffanteil
des Carbonatationsschlamms, 4 Gew.-%, derjenige der Phosphate 0,7 Gew.-%.
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Der organische Anteil des Carbonatationsschlamms, der, bezogen auf
die Festsubstans, etwa 20 Gew.-% beträgt, setzt sich im wesentlichen aus Saccharose
und Aminoglukose zusammen. Der Anteil der Saccharose am organischen Teil beträgt
etwa 20 Gew.-%, der der Aminoglukose rd. 80 Gew.-%.
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Der Heizwert Hu des organischen Anteils des Carbonatationsschlamms
liegt bei 3.500 kcal/kg. Der Heizwert Hu eines Carbonatationsschlamms mit 50% Wassergehalt
liegt bei nur 60 bis 100 kcal/kg. Der Heizwert eines auf 20 % Wassergehalt entwässerten
Carbonatationsschlamms beträgt rd. 400 bis 450 kcal/kg.
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Durch die Art der Gewinnung des <:arbonatationsschlamms aus Kalkmilch
und Rohsaft der Zukerindustrie unter Einleitung von Kohlensäure und Ausfällung der
organischen Substanzen sowie auch des durch eutralisation der Phosphorsäure entstandenen
Calciumphosphates entsteht ein Produkt, in dem all Bestandteilt in grosser Feinheit
und in idealer Durchmischung beiiammen sind. Die anorganischen Bestandteile Calciumcarbonat
und Calciumphosphat liegen aufgrund ihrer extrem feinen Verteilung in einer sehr
reaktionsfreudigen Form vor. Dies bedeutet, dass sie für die aufgefürten Anwendungszwecke
und Aufgaben bei der Behandlung der heizwertreichen Abfälle in besonderem Maße und
bevorzugt mit den störenden Elementen und Schwermetallen zu reagieren vermögen.
Verstärkt wird diese ideale Kombination aus dem Schwermetallfällungs- und -bindemittel
Phosphat noch dadurch, dass bei der thermischen Behandlung der organische Anteil
zersetzt wird. Da diese Zersetzung unter Gasentwicklung vor sich geht, wird während
der thermischen Behandlung der Abfälle mit Carbonatationsschlamm ständig neue Oberfläche
geschaffen, was ich für die Reaktionen im angeführten Sinne besonders gtjnstig auswirkt.
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Der Carbonatationsszhlamm kann mit den heizwertreichen Abfällen im
weiten Bereich gemischt werden. Die Abfälle können mit dem Carbonatationsschlamm
entweder im Reaktor oder bereits vor dem Reaktor gemischt werden.
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Neben dem Carbonatationsschlamm können mit Vorteil noch weitere Additive
zur Einbindung säurebildender Substanzen, wie z.B. basische Stoffe oder potentiell
säurebindende Stoffe, zugesetzt werden, wie sie insbesondere in der deutschen Patentanmeldung
P :o 25 263.2 beschrieben sind.
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Besonders eignen siwh hierfür sät,rel)indend2 Alkaliverbindungen,
die mit Sen bei der Zersetzung der organi-
schen Stoffe freiwerdenden
säurebildenden Substanzen unter Bildung von hydrolysebeständigen undthermisch beständigen
Salzen reagieren( oder potentiell säurebindende Alkaliverbindungen, die sich bei
erhöhter Temperatur zu basisch reagierenden Metalloxiden zersetzen, welche mit den
bei der Zersetzung der organischen Stoffe entstehenden säurebildenden Substanzen
unter Bildung von Salzen reagieren. Als säurebindende Alkaliverbindungen kommen
besonders im Temperaturbereich von 2000C bis 800ob, insbesondere von 2500C bis 7200C,
schmelzende Salze in Betracht, wie Alkaliformiate, z.B. Natriumformiat, Alkaliacetate,
Alkrlinitrite, z.B. Natriumnitrit, Alkalinitrate, Natriumhydroxid und/oder Natriumbicarbonat.
Als potentiell säurebindende Substanzen kommen insbesondere oxidierend wirkende
Alkalisalze organischer Säuren, Alkalialkoholate, Alkalialkyle und/oder organische
Komplexuerbindungen von Alkaliverbindungen in Betracht. Geeignet ist auch Natriumcarbonat.
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Die säurebindenden Alkaliverbindungen können auch als eutektische
Gemische verwendet werden. Günstigerweise werden die säurebindenden Alkaliverbindungen
als Lösungen, vorzugsweise als wässrige Lsungen, oder als Pulver den organischen
Stoffen zugegeben bzw. in den Reaktionsraum eingebracht.
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Die säurebindenden Alkaliverbindungen werden zweckmässigerweise in
0,25- bis 10-fach, vorzugsweise 0,5- bis 5-fach, stöchiometrischer Menge, bezogen
auf die einzubindende Säure oder Säuren, zugesetzt. Zur Rückstandsverdichtung können
zusätzlich säurebindende Calciumverbindungen zugegeben werd Die bei der pyrolytischen
Zersetzung der organischen Bestandteile sich bildenden sauren Stoffe, wie Chlorwasserstoff,
Fluorwasserstoff, Schwefelwasserstoff und Schwefel-
dioxid setzen
sich mit dem fein verteilten Calciumcarbonat des Carbonatationsschlaimrns um und
verbleiben als Calciumsalze im Rückstand der Entgasung. Die in den Abfälle len vorhandenen
Schwermetalle , die bereits, wie das Cadmium, bei Temperaturen von 300°C bis 600°C
messbar emittiert werden, werden bei den hohen Reaktionstemperaturen von 3000C bis
6000C als Carbonate, vorzugsweise jedoch als Phosphate, durch entsprechende Umsetzungen
mit den Calciumphosphaten eingebunden. Die Schwermetallphosphate haben eine derart
niedrige Löslichkeit, dass sie bei Berührung mit Niederschlagswasser nicht ausgewaschen
werden. Hinzu kommt noch, dass Schwermetallphosphate im Gegensatz zu den Schwermetallcarbonaten
kaum säurelöslich sind. Eine Lösung durch Kohlensaure findet nicht statt. Eine zeitweilige,
kurzzeitige oder länger anhaltende änderung des pH-Werts im Rückstand kann nicht
mehr zu Lösungserscheinungen führen.
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Die Einbindung der Schwermetalle Blei, ZiS, Kupfer, Quecky silber,
Nickel, Kobalt, Cadmium und Zink als schwerlös° liche Phosphate ist ein besonderer
Vorteil des Verfahrens.
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Ein weiterer Vorteil der Anwesenheit von Phosphaten im Reaktionsraum
besteht darin, dass die Bildung und Emission lungengängiger, toxischer Schwermetallaerosole
weitgehend vermieden wird Um in der vorstehend beschriebenen Weise den Carbonatationsschlamm
besonders wirksam zur "in situ" -Reinigung des entstehenden Brenngases von sauren
Schadstoffen und zur Einbindung derselben zu verwenden und um den Rück stand wirksam
gegen Schwermetallauslaugung zu stabilisieren, wird man je nach Art der Schadstoffe
ein geeignetes stöchiometrisches Verhältnis wählen und die zuzusetzen de Menge an
Carbonatationsschlamm entsprechend bestimmen.
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So kann man beispielsweise mit Vorteil dem Carbonatationsschlamm chlorhaltige,
heizwertreiche Abfälle, bezogen auf den Chlorgehalt, in solcher Menge zusetzen,
dass das stöchiometrische Verhältnis von Chlor - berechnet als Chlorwasserstoff
- zu Calciumcarbonat o,25 bis 20 beträgt.
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Gemäss einer bevorzugten Weiterbildung des Verfahrens kann man ferner
Carbonatationsschlamm in einer solchen Menge mit Abfällen vermischen, dass das stöchiometrische
Verhältnis der Gesamtmenge an Chlor, berechnet als Chlorwasserstoff, Fluor, berechnet
als Fluorwasserstoff, und Schwefel, berechnet als Schwefelsäure, zum Carbonatationsschlamm
o,25 bis 20 beträgt.
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Zwecks Einbindung von Schwermetallen in den Rückstand ist es besonders
günstig, wenn Gen heizwertreichen Abfällen soviel Carbonatationsschlamn zugesetzt
wird, dass das stöchiometrische Verhältnis der einzubindenden Schwermetalle zum
Calciumphosphat des Carbonatationsschlamms o,2 bis 5, vorzugsweise o,25 bis 3, beträgt.
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Das bei der pyrolytischen Zersetzung gebildete Schwelgas kann als
Brenngas beliebigen Verbrauchern zugeführt werden. Gemäss einer besonders bevorzugten
Ausgestaltung des erfindunqsgemässen Verfahrens wird es zur Beheizung des thermischen
Reaktors, in welchem die Pyrolyse durchgeführt wird, ganz oder anteilig verwendet.
Wenn durch Einhaltung entsprechender stöchiometrischer Verhältnisse die Brenngase
ausreichend vereinigt anfallen, ist eine nachträgliche Reinigung derselben in der
Regel nicht notwendig.
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Soll der volle Heizwert der heizwertreichen Abfälle zur Entwässeruna
und Hyqienis ierung des Carbonatations-
schlamms ausqenützt werden1
so werden in vorteilhafter Weise Carbonatationcischlamm und Abfall in einer solchen
Menge vermischt, das die Pyrolyse unter Ausnützung des Heizwerts der heizwtreichen
Abfälle autotherm (auçark) verläuft. Unter autotherm wird hierbei verstanden, dass
während der Pyrolyse soviel Heizgas erzeugt wird, dass die Entwässerung uncl die
vollständige Zersetzung der organischen Bestandteile der eingebrachten Abfälle und
des Carbonatationsschlanms gewährleistet ist. Im allgemeinen kann davon ausgegancien
werden, dass die untere Grenze der Selbstgängigkeit einer Pyrolyse bei etwa einem
Nu von 1.ooo bis 1.200 kca3/kg liegt. Dementsprechend ist es von Vorteil, den heizwertreichen
Abfällen soviel Carbonatationsschlamm zuzugeben, dass dieser untere Heizwert nicht
unterschritten wird. Wenn dagegen mit Abfailmischungen aus Abfällen unci Carbonatationsschlamm
gearbeitet wird, deren Heizwert unterhalb 1.ooo kcal/kg liegt, muss mit Fremdenergie
gearbeitet werden.
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Es ist unter Umständen zweckmässig, den Carbonatationsschlamm durch
Ausnützung der aus der Anlage abzuführenden Abwärme oder durch anteiliges Verbrennen
von Brenn gas vorzutrocknen.
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Die folgenden Beispiele dienen der weiteren Erläuterung der Erfindung:
siel1 260 g Carbonatationsschlamm1 der bei der Reinigung von Zuckerrüben-Rohsaft
angefallen ist und dessen Wassergeo halt 26,8 % und dessen organischer Anteil rd.
12 e betrug. wurden in einem elektrisch beheizten Ofen, dessen Temperaturgradient
10°/min betrug, unter Luftausschluss thermisch behandelt Hierbei zeigte es sich
anhand von
Gewichtsverlustkurven, dass das Wasser im Temperaturbereich
von 900C bis 2000C vollständig abgetrieben werden konnte. Die Zersetzung des organischen
Materials setzte knapp oberhalb 2000C ein und war bei 5500C beendet.
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Es hinterblieb ein schwarzgrauer Rückstand, der völlig geruchlos war
und keine vergärbare organische Substanz mehr enthielt.
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Eine weitere Erhitzung unter Luftausschluss zeigte, dass die Zersetzung
des Calciumcarbonats bei etwa 800 C einsetzt und unter den angegebenen Versuchsbedingungen
bei 910°C beendet war.
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Beispiel 2 Aus 48 g Cellulose und 1,76 g Polyvinylchlorid wurde ein
Gemisch hergestellt, dessen Chlorgehalt 2 Gew.-% betrug.
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Diesem Gemisch wurden 1,57 g handelsübliches Kalksteinmehl, dessen
Gehalt an Calciumcarbonat 9o % betrug, zugesetzt. Das stöchiometrische Verhältnis
der aus dem PVC stammenden theoretischen Menge Chlor-Wasserstoff zu Calciumcarbonat
des Kalksteinmehls betrug 1.
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Dieses Gemisch wurde unter Luftausschluss innerhalb 45 Minuten gleichmässig
von 200C auf 6500C erhitzt.
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Es hinterblieb ein schwarzer Rückstand, der 32 % des mit dem PVC eingeführten
Chlors enthielt.
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Beispiel 3 38,1 g Cellulose und 1,73 g PVC (Chlorgehalt 57 %) wurden
vermischt. Hierzu kamen noch 2,38 g Carbonataticnsschlamm. Der Wassergehalt des
eingesetzten Carbonatationsschlamms betrug 26 Gew.-%, der Anteil an Calcitmcarbonat
59 Gew.-%.
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Das stöchiometrische Verhältnis der aus dem PVC stammenden theoretisch
möglichen Chlorwasserstoffmenge zur Calciumcarbonatmenge des Carbonatationsschlamms
betrug 1.
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Nach gründlicher Durchmischung aller Komponenten wurde dieses Gemisch
im Verlauf von 45 Minuten gleichmässig von 200C auf 6500C unter Luftausschluss erhitzt.
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Es hinterblieb ein schwarzer Rückstand, in dem 38 % des mit dem PVC
eingebrachten Chlors enthalten waren.
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Ein Vergleich der Versuche 2 und 3 zeigt, dass mit Carbonatationsschlamm
eine wirksamere Einbindung von Chlor in den Rückstand erzielt werden kann als mit
Kalksteinmehl.
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Beispiel 4 48,2 g Cellulose und 1,76 g PVC (Chlorgehalt 57 %) wurden
vermischt. Zu diesem Gemisch wurden noch 7,18 g Carbonatationsschlamm zug-geben.
Der Carbonatationsschlamm hatte hier einen Wassergehalt von 26 Gew.-g und wies einen
wirksamen Calciumcaroonatgehalt von 59 % auf. Das stöchiometrische Verhältnis der
aus dem PVC stammenden theoretisch möglichen Chlorwasserstoffmenge zum Calciumcarbonat
des CarbonatationsscAlamms betrug 3.
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Nach einer gründlichen Durchmischung aller Komponenten wurde das Gemisch
innerhalb von 45 Minuten gleichmässig von 20°C bis 650°C erhitzt. Hierbei entstand
ein schwarzer Rückstand, der 4'; % des mit dem PVC eingebrachten Chlors enthielt.