NO171537B - Fremgangsmaate for behandling av roekgasser og forbrenningsrester fra et forbrenningsanlegg, spesielt et avfallsforbrenningsanlegg - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte for behandling av røkgasser og forbrenningsrester fra et forbrenningsanlegg, spesielt fra et avfallsforbrenningsanlegg, med filtrering av flyveasken og minst en etterfølgende røkgass-våtvaskeprosess, under utnyttelse av alkaliteten i forbrenningsrestene for utvasking av de sure bestanddelene i røkgassene.

I dag er det ikke lenger et problem å holde luft-utslippet fra et avfallforbrenningsanlegg så lavt at belast-ningen for omgivelsene blir ubetydelig. For å fjerne røkgas-sens skadelige stoffer finnes effektive røkgassrenseanlegg som er basert på tre grunnleggende metoder: våtmetoden, halvtørr-metoden og tørr-metoden. Våtmetoden erkarakterisertved spesielt høy rensningsgrad, den fordrer imidlertid høye investeringer og mye energi og kjemikalier.

Gjennom US patentskrift nr. 4 164 547 er det kjent

at alkaliteten hos flyveasken kan nyttes til nøytralisering av sure røkgasser. For dette formål tilsettes denne asken vaskevæsken i et røkgassrenseanlegg sammen med kalsiumoksyd eller natriumkarbonat, slik at mengden av tilsatte kjemikalier kan reduseres.

Det er også utført forsøk for å forbedre deponeringsegenskapene.

For søppelslagget, dvs. restene som blir igjen på risten i kjelen, anser man at én enkelt vasking er tilstrekkelig for å fjerne lett løselige bestanddeler, for så etter en eventuell videre opparbeidelse, som siling etc, å anvende disse videre i bygningsindustrien.

Til forbedring av deponeringsegenskapene for flyveasken finnes det flere kjente metoder. Ved noen av disse metodene blandes et tilsetningsstoff i flyveasken (f. eks. Bamberger-modellen, tilsetning av sement eller lign.) for å gjøre den fastere og for å oppnå en herding av blandingen gjennom binding med vann, slik at den ikke vaskes så lett ut. En ulempe ved disse metodene (med unntak av Bamberger-modellen) er at deponeringsvolumet blir større.

En videre mulighet består i lagring i egne beholdere. Dette kan imidlertid kun betraktes som en midlertidig løsning da også den beste beholder etter lengre tid kor-roderer, slik at det går hull i den, og flyveaskens reakti-vitet gjør seg gjeldende.

Til slutt skal nevnes at en behandling av flyveasken med en sur løsning er kjent, hvorved lett eluerbare elementer som kadmium og sink kan fjernes.

Asken blir deretter pelletert og igjen tilført forbrenningen, hvorved også organiske stoffer ødelegges, og asken får egenskaper som ligner slaggets egenskaper.

Oppfinnelsens formål er å frembringe en metode som nevnt innledningsvis, hvorved tilsetning av kjemikalier til den våte vaskeprosess skal reduseres til et minimum.

En videre oppgave består i å optimere deponeringsegenskapene for slagg og aske, og å forenkle muligheten til å fjerne tungmetaller fra aske og slagg.

Med foreliggende oppfinnelse tilveiebringes det således en fremgangsmåte for behandling av røkgasser og forbrenningsrester fra et forbrenningsanlegg, spesielt fra et avfallsforbrenningsanlegg, med filtrering av flyveasken og minst én etterfølgende totrinns røkgass-våtvaskeprosess, under utnyttelse av alkaliteten i forbrenningsrestene for utvasking av de sure bestanddeler i røkgassene. Fremgangsmåten er kjennetegnet ved at den aske og/eller det slagg som oppstår underkastes minst en første basisk vaskning i løpet av den totrinns røk-gass-våtvaskeprosess, idet vaskevannet tas fra karet i den andre røkgass-våtvaskeprosess med pH-verdi mellom 3 og 8, idet det etter den første basiske vaskning foretas en separasjon av faste og flytende bestanddeler, og den flytende fase med en pH-verdi på fra 5 til 12 føres tilbake i kretsløpet i den andre røkgass-våtvaskeprosess for utvasking av de sure bestanddeler i røkgassen.

En foretrukket utførelse av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er kjennetegnet ved at den aske og/eller det slagg som oppstår underkastes i tillegg minst én sur vasking etter den basiske vasking, idet vaskevannet for det andre vasketrinn tas fra karet for den første røkgass-våtvaskeprosess med en pH-verdi mellom 0,5 og 4, idet det etter vaskeprosessen fore tas en separasjon av faste og flytende bestanddeler, og den flytende fase med pH-verdi mellom 1 og 8 føres tilbake i kretsløpet i den første røkgass-våtvaskeprosess for utvasking av de sure bestanddeler i røkgassen.

Ved hjelp av oppfinnelsen oppnås følgende vesentlige fordeler: a) Kostnadene blir mindre, fordi man ikke trenger ekstra kjemikalier (eller svært små mengder) for nøytralisasjonen. b) Slaggets og askens deponeringsegenskaper blir forbedret etter utvasking av de lett løselige stoffene. c) Det basiske omløpsvannet reagerer med SO2uten at faste stoffer dannes (liten overmetting på grunn av den kontinuer-lige utskillelsen ved faststoffvaskingen).

Videre karakteristika og enkeltheter ved oppfinnelsen blir i det følgende forklart på bakgrunn av tegningene.

Fig. 1 til 4 viser blokkskjemaer for basiske vaskeprosesser for aske og slagg, fig. 5 til 8 blokkskjemaer for sure vaskeprosesser, fig. 9 et blokkskjerna av et komplett anlegg med to røkgass-våtvaskeprosesser, og fig. 10 til 12 blokk-skj emaer for vaskeprosesser med en enkelt røkgass-våtvaskeprosess.

I fig. 1 er det enkleste tilfelle av en basisk vaskeprosess for aske og slagg fremstilt for en to-trinns røkgass-våtvaskeprosess. Aske og slagg blir ført sammen som strøm 1 til et første vasketrinn A (f.eks. beholder med røreverk med eller uten tilsluttende avsetningskar; modifisert våtslagg-fjerner), for der å bli bragt i kontakt med omløpsvannet (strøm 2) fra det andre vasketrinn B i den totrinns røkgass-våtvaskeprosess. En delstrøm med høyt innhold av faste stoffer kommer som strøm 3 til et avvanningsaggregat C (f.eks. dekan-ter, sentrifuge, presse, siltrommel eller lign.), for å tørkes i så høy grad som mulig. De lettløselige bestanddelene i aske og slagg løser seg i vasketrinn A slik at strømmene 4 og 5 som forlater vasketrinn A og avvanningsaggregat C blir basiske på grunn av det basiske overskuddet og kan brukes for fraskilling av de sure bestanddelene i røkgassen i det andre trinn av røk-gass-våtvaskeprosessen. For dette formål forenes begge strømmer 4 og 5 og tilbakeføres kar B som strøm 6. en del av strøm 6 blir avgrenet, og ført som strøm 7 til avløpsrensing (ikke vist), for å forhindre at klorider og andre lett løse-lige stoffer anrikes i det beskrevne kretsløp. Til utligning av vanntapet blir f.eks. vasketrinn A tilført friskt vann som strøm 8. Strømmene 9 og 10 betegner tilførsel og tilbakeførsel av vaskevann fra kar B i det andre trinn av røkgass-våtvas-keprosessen. Fra avvanningsaggregat C føres de faste stoffer etter vannfraskillingen som strøm 11 til et surt vasketrinn, som blir beskrevet senere.

Fig. 2 viser to adskilte basiske vasketrinn for

aske og slagg. Den adskilte vaskeprosess har den fordel at den grove slaggdelen som er lite kontaminert med skadelige stoffer, ikke kommer i kontakt med den sterkere kontaminerte asken. Slagget blir tilført vasketrinn A' som strøm 1', mens asken blir tilført vasketrinn A'<1>som strøm 1<1>'. Vaskevannet fra kar B i den annen røkgass-våtvaskeprossess blir avledet som strøm 2 og tilført vasketrinn A<1>og A<1>', oppdelt i strømmer 2' og 2" . De faste stoffer fra vasketrinn A' føres' som strøm 3' til en sil D, hvor slagget blir fraskilt etter kornstørrelsen. Den grove fraksjon blir ettervasket med rent vann fra strøm 8' og fraskilt som strøm 12, som imidlertid ikke blir behandlet i det påfølgende sure vasketrinn. Den finkornede fraksjon blir som strøm 12' sammenført med askestrøm 3'', for så å bli ledet som strøm 3 til avvanningsaggregat C. Fra avvanningsaggregat C føres de faste stoffer hvor vannet er fjernet igjen til det sure vasketrinn som strøm 11. De basiske vaskevann fra vasketrinn A'', fra sil D, og fra avvanningsaggregat C føres som strøm 4<1>', 4' og 5 til en samlebeholder X og derfra som strøm 6 til kar B. En adskilt tilførsel av de basiske strømmer, 4', 4<1>' og 5 til kar C ville også være mulig. Strømmene 7, 9 og 10 har den samme funksjon som i eksemplet ifølge fig. 1.

Fig. 3 viser en lignende oppbygning som i fig. 2, imidlertid med mulighet for en adskilt vannfjerning fra slagg og aske i to awanningsaggregater C og C'. Den basiske strøm 4' fra sil D blir forenet med den basiske strøm 5' fra avvanningsaggregat C<1>og ledet til samlebeholder X, hvortil også de basiske strømmer 5'' og 4" blir ledet. De faste stoffer fra slagg og aske står hver for seg til disposisjon som strøm 11', henholdsvis 11'', for å bli viderebehandlet i adskilte sure vasketrinn, som blir beskrevet senere.

Fig. 4 viser flere utvidelsesmuligheter av det i fig. 2 viste eksempel, hvorved hver utvidelse, med unntak av gipstrinnet, kan brukes uavhengig av andre:

1. En ekstra størn 4' blir avledet fra vasketrinn A' og tilført samlebeholder X, hvorved det blir skaffet en ekstra avsetningsmulighet for slagget i vasketrinn A<1>etter kontakt med omløpsvannet, hvorved sil D avlastes som skille-trinn. 2. Før vasketrinn A<1>' er det forutsatt et ytterligere vasketrinn A<1>'', hvortil asken blir tilført som strøm 1''. I tillegg blir vann tilført som strøm 13 og natronlut som strøm 14, for å oppnå en så høy pH-verdi at tungmetallene går i løsning som komplekse ioner som deretter kan skilles fra vannløsningen. For dette blir vaskeluten tilført et fraskillingstrinn for tungmetaller, f.eks. en ionebytter E som strøm 15, og der renset for tungmetaller, slik at en tung-metallrik strøm 16 kan sluses ut av kretsløpet, og en tung-metallfattig strøm 17 kan tilføres samlebeholder X sammen med de andre basiske strømmer 4', 4'', 41'1 og 5. 3. Et omvendt osmosetrinn G er nødvendig hvis en separat gipsfraskilling skal finne sted, eller hvis utlutingen av slagg og aske virker dårlig pga. den høye ionekonsentrasjon. Inngangsstrøm 18 blir derved oppdelt i en renstrøm 2 som igjen blir tilført de basiske vaskeprosesser, og i en sterkt konsentrert strøm 19 som enten tjener som inngangstrøm for gipsfraskillingstrinn F eller blir tilført avløpsvannsren-singen (da faller strøm 7 bort). 4. Ved de vanlige svovelfjerningsanlegg for røkgass er en gipsfraskilling mulig. Vaskevannet blir ført fra kar B

som strøm 18 til det omvendte osmosetrinn G og fra dette i oppkonsentrert form som strøm 19 til gipsfraskillingstrinn F (bare fremstilt som blokk). Der blir det befridd for de grove gipskrystaller i en hydrosyklon. Gipskrystallene utvinnes så over et fortykningsanlegg og et vakuumfilter, og

føres ut som strøm 20. Vannet som er befridd fra de grove gipskrystaller blir igjen som strøm 21 tilsatt strøm 18 før det omvendte osmosetrinn G. Ved denne variant blir omløps-vannet for vasketrinnene A' og A'<1>tatt fra det omvendte osmosetrinn G som strøm 2.

Uten gipsfraskillingstrinn F setter gipsen seg av på aske og slagg på grunn av forskyvningen i pH-verdi, den høye Ca-ionekonsentrasjon og den store faststoffoverflate.

Hvis det blir løst ut for lite basiske stoffer for fraskillingen, kan man i tillegg tilføre karet alkaliske kjemikalier (ikke vist). Dette gjelder for alle fire beskrevne tilfelle.

Før beskrivelsen av de i fig. 5 til 8 viste sure vasketrinn, skal først oppgaven og funksjonsmåten til de enkelte blokker forklares.

Blokker H, H' , H" :

I disse trinn finner den egentlige sure vasking av de faste stoffene sted, idet sistnevnte blir blandet med det sure vaskevannet, løselige stoffer (i hovedsak alkali- og jordalkalimetallioner) blir avgitt til vaskevannet og deretter fraskilt dette. Derved kan to oppgavestillinger fylles: Ved at de basiske stoffer løser seg, blir for det første en oversuring av vaskevannskretsløpet forhindret og for det andre går tungmetallene, forårsaket av den lave pH-verdi, over i vaskevannet og kan fraskilles i et eget trinn, hvorved man er sikret en forbedring av de andre reststoffer. I det enkleste tilfelle kan et slikt trinn utføres som en røreverksbeholder med etterfølgende avsetningskar. Hvis de sure bestanddeler i røkgassen ikke strekker til for å oppnå en lav pH-verdi, som er nødvendig for eluerbarheten av tungmetallene, kan det i tillegg tilséttes sure kjemikalier (ikke vist).

Blokk I:

Dette er karet for den første røkgass-våtvaskepro-ssess, som fremfor alt tjener til HCl-fraskilling, slik at det benyttede vaskevann (strøm 31) kun må oppvise en lav pH-verdi for å være virksomt for fraskilling. Vaskevannet renser ikke bare røkgassene, men tjener også til avkjøling av disse, slik at mengden av det vaskevann som flyter tilbake i karet (strøm 32) blir mindre pga. fordampning og derfor må tilføres mer vaskevann fra det sure vaskevannskretsløp (strøm 26 og 40) enn det som blir ført tilbake i kretsløpet (strøm 27).

Blokk K:

Dette er et kvikksølv-fraskillingstrinn. I den første våtvaskeprosess blir ved siden av HC1 (og tungmetall-holdig flyveaske) også den største delen av kvikksølv fraskilt. Kvikksølv må fraskilles før kontakt med de faste stoffer, da det ellers blir adsorbert på disse. For dette formål underkastes strøm 27 ut av kar I en spesifikk felling (f.eks. med TMT15) eller ledes over spesifikke kvikksølv-ionebyttere, slik at det vaskevann (strøm 28) som forlater avskiller K i høyest mulig grad er kvikksølvfritt, mens det i stedet opptrer en kvikksølvrik strøm 33, hvorfra kvikksølv eventuelt kan tilbakevinnes.

Blokk L:

Dette er et spesifikt tungmetall-fraskillingstrinn. For fjerning av tungmetallene som befinner seg i løsning skal det benyttes en mest mulig spesifikk metode for å økonmisere tilbakevinningen best mulig eller å få minst mulig spesial-avfall.. Mulige metoder er: a) Spesifikk ekstraksjon med en organisk fase og reekstraksjon med syre. Den konsentrerte sure metalløsning (strøm 35) blir viderebehandlet eller nøytralisert, hvorved metallene utfelles. b) Spesifikk ekstraksjon med en organisk fase og trinnvis reekstraksjon med syre slik at det kan utvinnes mer av sure løsninger med forskjellige sammensetninger (fremstilt som strøm 35). c) Spesifikk ekstraksjon med en organisk fase og reekstraksjon med lut. I strøm 35 oppstår en felling av metallhydroksydslam. d) Permeasjon i et flytende membran: Ekstraksjon og reekstraksjon finner sted i en beholder (tre faser utgjør en fler-faseemulsjon, hvorved den midterste, organiske fase tjener som membran). Det oppstår en konsentrert sur metalløsning som strøm 35. e) Spesifikke ionebyttersubstanser: Strøm 35 er ionebytteren med de bundne metaller.

For metodene a) til d) er det i hvert tilfelle nødvendig med en forrensing (slik at ingen faste stoffer forurenser den organiske fase) og en etterrensing (fjerning av organiske stoffer) av vaskevannet.

Blokker M, M' , M" :

I disse trinn følger den nødvendige ettervasking som tjener til å fjerne kloridene fra de faste stoffene som blir ført med restvannet fra det sure vasketrinn H. Det friske vann (strøm 36) som benyttes, brukes også til å erstatte tapene i kretsløpssystemet, som oppstår ved utslusing til avløpsvannsrensingen (for forhindring av at løselige stoffer anrikes (strøm 34)) og ved vannfordampning ved kjøling av røkgassene.

Blokk N:

Dette er et omvendt osmosetrinn, som benyttes når

den normale funksjonen i kretsløpet blir påvirket av høy saltkonsentrasjon. Det omvendte osmosetrinn N blir benyttet i eksemplet ifølge fig. 7; det kan imidlertid også prinsipielt benyttes i de andre beskrevne eksempler.

Anvendelsen av en sur vaskeprosess, som i eksemplet ifølge krav 5, er hensiktsmessig i forbindelsen med den første røkgass-våtvaskeprosess i den totrinns røkgass-våtvaskeprosess, når det bare kreves en liten grad av rensing av de faste stoffene (strøm 11) som kommer fra det basiske vasketrinn (fig. 1 til 4) og/eller når tungmetallkonsentrasjonen i kar I for den første røkgass-våtvaskeprosess er høy.

Strøm 21 fra det sure vasketrinn H kommer inn i ettervasketrinn M og forlater dette i renset form som strøm 22. Strøm 23 som kommer ut fra vasketrinn H, og strøm 24 fra ettervaskingstrinn M forenes til en strøm 25 som bare i mindre grad blir tilbakeført som strøm 26 over kar I til den første røkgass-våtvaskeprossess og deretter ført over kvikksølvfraskillingstrinn K (strøm 27) og tungmetall-fraskillingstrinn L (strøm 28) til vasketrinn H (strøm 29), mens den største del (strøm 30) fra vasketrinn H blir ført direkte tilbake. Strømmer 31 og 32 betegner tilførsel og retur av vaskevann fra kar I til den første røkgass-våtvaskeprosess. Den kvikksølvrike strøm 33 ledes fra kvikksølvfraskillings-trinn K, og fra tungmetall-fraskillingstrinn L blir avløps-vannet ført som strøm 34 til et avløpsvannsrenseanlegg, mens tungmetalløsningen, henholdsvis tungmetallslammet, blir ført ut som strøm 35. Til ettervaskningstrinn M blir friskt vann tilført i strøm 36. Fordelaktig i dette eksempel er de små omløpsmengder i strømmer 26, 27 og 28 som muliggjør en mindre dimensjonering av trinnene K og L.

Det i fig. 6 viste eksempel adskiller seg fra det

i fig. 5 viste eksempel bare ved at den største del (strøm 30') av strøm 25 blir tilbakeført vasketrinn H over tungmetallfraskillingstrinn L, hvorved en høyere rensegrad kan oppnås.

Fig. 7 viser et eksempel på en totrinns sur vaskeprosess, hvor de faste stoffene blir ført fra et første vasketrinn H' i en strøm 21' til et annet vasketrinn H<11>i motstrøm til vaskevannet som blir ledet fra det annet vasketrinn H'' (strøm 37) over tungmetallfraskillingstrinn L (strøm 38) til første vasketrinn H<1>. Derved blir allerede en stor del av de basiske stoffene utvasket i det første vasketrinn H', slik at pH-verdien er lav i det andre vasketrinn H"<1>, hvorved mer tungmetall kan oppløses, som da blir fraskilt i tungmetallfraskiller L. Mellom det første vasketrinn H'

(strøm 23) og kar I er det i tillegg plassert et omvendt osmosetrinn N (strømmer 23' og 34), som skal forhindre forstyrrelser forårsaket av for høye saltkonsentrasjoner i kretsløpet, og som fremfor alt er nødvendig hvis det skal

arbeides uten avløpsvann. Det avløpsvann (strøm 34) som avledes før det omvendte osmosetrinn N, føres til et avløps-vannsrenseanlegg eller dampes inn. For å holde dimensjonene på kvikksølvfraskillingstrinn K små, blir den største del av strøm 23 avgrenet som strøm 39 og tilbakeført til det annet vasketrinn H''. Vannet fra ettervaskingstrinn M blir tilført kar I som strøm 40. De øvrige strømmer (11, 21, 22, 27, 28, 31 til 36) tilsvarer i sine funksjoner de med like tall i fig. 5.

Eksemplet ifølge fig. 8 viser muligheten for en adskilt sur behandling av aske og slagg, hvorved den basiske behandling som skjer først også skjer adskilt (se fig. 3). Slagg (strøm 11') og aske (strøm 11'') blir i første og annet vasketrinn H<1>, henholdsvis H'', befridd for sine løselige bestanddeler og ettervasket i ettervasketrinn M', henholdsvis M'<1>(strømmer 21' og 21 ' ' ). Ved føring av vaskevannet i kretsløp - fra kar I (strøm 27) over kvikk-sølvf raskillingstrinn K (strøm 28) til det annet vasketrinn H'' for aske og først da over en strøm 41 til tungmetallfraskillingstrinn L, derfra over strøm 29 til første vasketrinn H' for slagg og derfra (strøm 23 og 26) tilbake til kar I - sikres at den sterkere forurensede aske blir behandlet med den sterkere sure løsning og derved gjennomgår en bedre utvasking. Mesteparten av strøm 23 fra det første vasketrinn H' blir avgrenet og som strøm 42 blandet med strøm 41, hvorved dimensjonene på kvikksølvfraskillingstrinn K kan gjøres mindre. Vil man også ha mindre dimensjoner på tungmetall-f raskillingstrinnet og forhøye konsentrasjonene, må strøm 42 blandes med strøm 29 (ikke vist).

Ettervaskingstrinnene M' og M" blir tilført friskvannsstrømmene 36' og 36 ' 1 , som deretter som strømmer 24' og 24<1>' blir blandet med strøm 23. De faste stoffer forlater i renset form ettervaskingstrinnene M<1>og M" som strømmer 22' og 22''. Strømmene 31 til 35 er identiske med strømmene 31 til 35 som vist i fig. 6 og 7.

Fig. 9 viser de vesentligste byggeenhetene i et avfallsforbrenningsanlegg med røkgassrensing, med en ovn 41, en avløpsvarmekjele 42, et elektrofilter 43, et første røkgass-våtvaskeanlegg 44 for HC1 og HF, et annet røkgass-våtvaskeanlegg for SO2, en ventilator og en skorsten 47. Det basiske vasketrinn tilsvarer eksemplet ifølge fig. 2 (dog uten egne strømmer 4' og 4<1>', som sammen med faststoff-strømmene 3<1>' og 12', går til avvanningstrinnet C) og det sure vasketrinn tilsvarer eksemplet ifølge fig. 6, hvorved de samme henvisningstegn brukes som i disse figurene, slik at det kan vises til beskrivelsen av fig. 2 og 6 når det gjelder driftsmåten. Et renseanlegg for avløpsvann er betegnet med 48, noe som imidlertid ikke forklares nærmere da det ikke direkte hører til oppfinnelsens område.

Da den aske som oppstår (strøm 49 og 50) etter at røkgassene er kommet inn i avløpsvarmekjele 42 er relativt fattig på tungmetaller, kan den tilsettes slagget (strøm 51) fra ovnen 41, for å danne strøm 1". Den asken (strøm 52) som oppstår før røkgassene forlater avløpsvarmekjele 42 blir blandet med den aske (strøm 53 og 54) som oppstår i elektro-filteret 43 til strøm 1''.

Transporten av de faste stoffer fra vasketrinn A', A'' og H finner sted over cellehjulsluser 55, 56 og 57. Pumpene for det interne kretsløp i røkgass-våtvaskeprosessene 44 og 45 er betegnet som 58 og 59.

Kvikksølvfraskillingstrinnet K er i dette tilfelle bygget redundant, hvorved avvekslende ett trinn er i drift mens det andre blir regenerert. For dette formål er det plassert en omkoblingsventil 60 i strøm 27.

Tidligere ble det gått ut fra at såvel det sure som det basiske vaskevannet ved en totrinns røkgass-våtvaskeprosess ble benyttet for faststoff-vaskeprosessene. Det ) finnes imidlertid også den mulighet at bare vaskevannet fra ett trinn i den totrinns røkgass-våtvaskeprossessen blir brukt, hvis det kan gis avkall på en av de anførte fordelene (f.eks. ingen utvasking av tungmetallene ved ren basisk

vasking), eller hvis de basiske andeler av de faste stoffer5er tilstrekkelig bare til utvasking av de sure røkgass-bestanddeler som dannes i et røkgass-våtvaskingstrinn. De følgende tre eksempler ifølge fig. 10 til 12 viser bruk av

metoden ifølge oppfinnelsen for en entrinns røkgass-våtvaskeprosess.

Hvis man ikke behøver å ta hensyn til SC>2-fraskillingen, kan man bruke eksemplene med de sure vasketrinn ifølge fig. 5 til 8. Til dette er imidlertid å bemerke at mer basiske stoffer blir ført inn i kretsløpet, og at kontakt-tidene derfor må holdes kortere.

En videre fordel ved metoden består i at det nøytralisasjonsslamm som oppstår ved rensingen av avløpsvannet igjen kan tilføres forbrenningen, uten at det kommer til en anriking av tungmetaller.

Fig. 10 viser den adskilte vasking av slagg (strøm 1<1>) og aske (strøm 1<11>).

Slagget blir blandet med omløpsvannet (strøm 11a)

i det sure vasketrinn H', hvorved basiske stoffer løser seg, og kommer så sammen med vannet (strøm 2a) til et vannfjerningstrinn C (avsetningskar, skråklarer, filter el.lign.) hvor det finner sted en fortykning. Den fortykkede suspensjon (strøm 3a) ettervaskes i en ettervasker M' (f.eks. siltrommel, overrislet transportinnretning), og det våte slagg (strøm 4a) forlater etterbehandlingen i en tilnærmet inert form. På tilsvarende måte blir asken (strøm 1'') i blokkene H'<1>, C'

og M" (strømmer 1'<1>, 5a, 6a og 7a) behandlet. I tillegg følger en målrettet behandling av asken, idet det sure vaskevann (strøm 8a) som kommer fra kar I i den første røkgass-våtvaskeprossess direkte blir bragt i kontakt med asken, slik at en spesielt god tungmetallekstraksjon fra asken er resultatet.

Strøm 9a som forlater vannfjerningstrinn C' blir ført til tungmetallfraskillingstrinn L (permeasjonstrinn, ekstraksjontrinn, ionebytter), hvor tungmetallene blir fjernet i strøm 23a. Samtidig blir en strøm 22a utsluset til avløps-vannsrensingen, for å forhindre en anriking av løselige stoffer i kretsløpet. Mellom vasketrinn H<1>og vannfjerningstrinn C blir en strøm 13a ført i kretsløp, slik at dimen-sjonen på de øvrige apparater kan forminskes. Friskvannsstrøm-mene 16a og 18a tjener ikke bare til kloridutvasking, men også til utligning av tapene som oppstår gjennom den utslusede strøm 22a og den vannmengde som fordamper ved kjøling av de hete røkgassene (vannmengdedifferanse mellom tilførsel (strøm 20a) og tilbakeløp (strøm 21a) for kar I i den første røkgass-våtvaskeprosessen). Strømmene 14a, 17a og 19a som fører ut fra avvanningstrinn C og fra begge våtvasketrinn M' og M'<1>blir tilbakeført kar I som strøm 15a.

Eksemplet ifølge fig. 11 er egnet hvis det også

skal utskilles en større mengde SO2, hvorved slagg og aske (strøm 1) blir behandlet sammen. Den høyere pH-verdi som er nødvendig kan oppnås ved å forlenge oppholdstiden i vasketrinn A, og ved å gjøre omløpsmengden av omløpsvannn større. De faste stoffer kommer fra vasketrinn A i strøm 2b til avvanningstrinn C og fra dette i strøm 3b til ettervaskeprosess M som stoffene forlater som strøm 4b. Vannet som kommer fra kar B (strøm 5b) blir ført over trinnene A og C, og forlater det siste som strøm 6b, som blir forenet med strøm 10b fra avvanningstrinn M til en strøm 7b. Strøm 7b blir under reduksjon av utslusingsstrøm 11b tilbakeført kar B som strøm 8b. Friskvannstilførselen (strøm 9b) tjener igjen til utligning av tapene som oppstår ved utslusing og fordampning ved røkgasskjølingen. Strømmene 12b og 13b betegner til- og tilbakeføring av vaskevannet fra kar B i røkgass-våtvaskingen. Det ser ikke ut til å være hensiktsmessig å benytte et tungmetallfraskillingstrinn i dette eksempel pga. den lave tungmetallkonsentrasjonen forårsaket av de store omløps-mengder.

Eksemplet ifølge fig. 12 egner seg for det tilfelle hvor det ikke stilles spesielle krav til de faste stoffer med hensyn til kvalitet, og hvor kun en liten SC>2-reduksjon kreves. Her kan metoden utføres praktisk talt uten avløpsvann, idet de løselige salter føres ut med fuktigheten i de faste stoffer.

Slagg og aske (strøm 1 ) blir ført over et vasketrinn H og et avvanningstrinn C (strøm 2c og 3c). avvanningsgraden skal ikke være for høy (fuktighetsinnhold ca. 50-90% beregnet av den samlede mengde), slik at tilstrekkelig saltholdig vann blir ført med ut. For awanning egner seg derved spesielt et totrinns system, hvorved det foretas en fortykning i det første trinn (roterende sikt, lamellfortykker, sedimenta-sjonskar), og den fortykkede suspensjon blir deretter fylt i beholdere eller sekker, som også kan være laget som én-gangsbeholdere eller éngangssekker, hvor vannet kan fordampe i en slik grad av de faste stoffer blir så vannfri at de kan bringes til et deponi. Da de faste stoffer ikke blir forbedret ved vaskingen, er dette eksempel tenkbart for anlegg som bare har små mengder reststoffer som må anbringes på et spesielt deponi (f.eks. aske og slagg fra sykehusavfall).

Omløpsvannet flyter fra kar I til vasketrinn H (strøm 4c) og fra dette sammen med de faste stoffer til avvanningstrinn C (strøm 2c) og føres fra dette tilbake til kar I (strøm 5c), mens de faste stoffer blir ført ut over strøm 3c. Strømmene 7c og 8c betegner tilførings- og til-bakeføringsledningen for vaskevannet fra kar I i røkgass-våtvaskeprosessen. Tap pga. vannfordamping ved røkgasskjøling og pga. fuktigheten i de faste stoffer som føres ut, blir utlignet gjennom friskvannsstrøm 6c.

I eksemplene ifølge fig. 10 til 12 kan det også i tillegg forekomme en kvikksølvfraskilling (f.eks. ionebytter) etter karet i røkgassvaskeanlegget hvis et innhold av Hg i de faste stoffer er uønsket, eller det må på røkgass-siden forekomme en tilsvarende innretning (aktivt kullfilter).

Felles for alle eksemplene ifølge fig. 10 til 12

er innsparingen av basisk materiale for nøytralisasjon, hvorved driftskostnadene reduseres.

Ved eksemplet ifølge fig. 10 oppnås fordeler i tillegg, så som: Forbedring av mesteparten av reststoffene som oppstår, forminsking av reststoffmengden som oppstår,

økte muligheter til å resirkulere tungmetallene ved oppkon-sentrering .

Ved eksemplet ifølge fig. 11 oppnås den tilleggsfordel at HC1 og S02kan fraskilles uten spesielt store apparaturkost-nader.

Ved eksemplet ifølge fig. 12 oppnås en enklere oppbygning og en prosess uten avløpsvann.

I de fremstilte eksempler er de i hvert tilfelle guns-tigste steder for uttak av utslusingsstrømmene vist, men strømmene kan prinsipielt tas ut på ethvert ønsket sted i kretsløpet.

Tilbakestrømmene i karet må ikke nødvendigvis samles til en strøm, men kan også tilbakeføres adskilt eller delvis samlet (kombinert etter ønske).

Claims (21)

1. Fremgangsmåte for behandling av røkgasser og forbrenningsrester fra et forbrenningsanlegg, spesielt fra et avfallsforbrenningsanlegg, med filtrering av flyveasken og minst én etterfølgende totrinns røkgass-våtvaskeprosess, under utnyttelse av alkaliteten i forbrenningsrestene for utvasking av de sure bestanddeler i røkgassene, karakterisert vedat den aske og/eller det slagg som oppstår underkastes minst en første basisk vaskning i løpet av den totrinns røkgassvåtvaskeprosess, idet vaskevannet tas fra karet i den andre røkgass-våtvaskeprosess med pH-verdi mellom 3 og 8, idet det etter den første basiske vaskning foretas en separasjon av faste og flytende bestanddeler, og den flytende fase med en pH-verdi på fra 5 til 12 føres tilbake i kretsløpet i den andre røkgass-våtvaskeprosess for utvasking av de sure bestanddeler i røkgassen.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert vedat den aske og/eller det slagg som oppstår underkastes i tillegg minst én sur vasking etter den basiske vasking, idet vaskevannet for det andre vasketrinn tas fra karet for den første røkgass-våtvaskeprosess med en pH-verdi mellom 0,5 og 4, idet det etter vaskeprosessen foretas en separasjon av faste og flytende bestanddeler, og den flytende fase med pH-verdi mellom 1 og 8 føres tilbake i kretsløpet i den første røkgass-våtvaskeprosess for utvasking av de sure bestanddeler i røkgassen.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2,karakterisert vedat en anriking av salter forhindres ved hjelp av utslusingsstrømmer.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2,karakterisert vedat en del av de tungmetaller som er oppløst i vaskevannskretsløpet fjernes ved hjelp av ekstraksjonsmetoder og/eller permeasjonsmetoder og/eller tungmetallspesifikke ionebyttere og/eller tungmetallspesifikke fellingsmidler.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 4,karakterisert vedat de tungmetaller som er oppløst i vaskevannskretsløpet fraskilles i flere trinn.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 4,karakterisert vedat tungmetallene skilles fra vaskevannsstrømmen som tas fra karet i en røkgass-våtvaskeprosess, og føres til faststoffvaskeprosessen.

7. Fremgangsmåte ifølge krav 5,karakterisert vedat en del av tungmetallene, spesielt kvikksølv, skilles fra vaskevannsstrømmen som tas fra karet i en røkgass-våtvaskeprosess og føres til faststoffvaskeprosessen, og de øvrige skilles fra vaskevannsstrømmen som føres fra den første tungmetallfraskillingsprosess til faststoffvaskeprosessen og/eller fra den sure vaskeprosess til røkgass-ettervaskeprosessen og/eller mellom to sure vaskeprosesser.

8. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2,karakterisert vedat de tungmetaller som på grunn av den høye pH-verdi er komplekst bundet, skilles fra vaskevannsstrømmen som tas fra en basisk vaskeprosess, ved hjelp av tungmetallspesifikke ionebyttere og/eller ekstraksjonsmetoder og/eller permeasjonsmetoder og/eller tungmetall-spesif ikke fellingsmidler.

9. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2,karakterisert vedat de faste stoffer avvan-nes etter vaskeprosessen.

10. Fremgangsmåte ifølge krav 9,karakterisert vedat de faste stoffer ettervaskes etter awanning.

11. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2,karakterisert vedat slagg og aske føres sammen til vaskeprosessen(e).

12. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2,karakterisert vedat slagg og/eller aske fra minst én vaskeprosess føres atskilt til vaskeprosessen(e).

13. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2,karakterisert vedat en del av slagget føres sammen med asken til minst én vaskeprosess.

14. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2,karakterisert vedat de salter som anrikes i vaskevannskretsløpet oppkonsentreres ved hjelp av omvendt osmose og utsluses.

15. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2,karakterisert vedat den konsentrerte strøm fra den omvendte osmose anvendes som inngangsstrøm for ett gipsfraskillingstrinn.

16. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2,karakterisert vedat vaskevann med for liten kapasitet av basiske stoffer, spesielt for fraskilling av tungmetaller ved høy pH-verdi, tilføres ytterligere basiske stoffer i kretsløpet.

17. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2,karakterisert vedat ytterligere syre til-føres den sure vaskeprosess.

18. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2,karakterisert vedat vaskevannet føres i mot-strøm til faststoffstrømmen ved en flertrinns vaskeprosess.

19. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2,karakterisert vedat en del av vaskevannet som tas ut fra vaskeprosessen føres tilbake til innløpet for vaskeprosessen.

20. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2,karakterisert vedat en del av vaskevannet føres forbi karet i røkgass-våtvaskeprosessen.

21. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2,karakterisert vedat en del av vaskevannet føres forbi karet i røkgass-våtvaskeprosessen og forbi en tungmetallfraskilling.