FI120548B - Menetelmä alkaliyhdisteitä sisältävän orgaanisen jätekonsentraatin polttamiseksi hapettavissa olosuhteissa - Google Patents

Description

Menetelmä alkaliyhdisteitä sisältävän orgaanisen jätekonsentraatin polttamiseksi ha pettavissa olosuhteissa - Förfarande för förbränning av ett organiskt avfallskoncent- rat under oxiderande förhällanden 5 Tämä keksintö kohdistuu menetelmään alkaliyhdisteitä sisältävän orgaanisen jätekonsentraatin polttamiseksi hapettavissa olosuhteissa alkaliyhdisteiden ottamiseksi talteen alkalikarbo-naatteina.

Puusta voidaan valmistaa kuituja paperin valmistamiseksi kemiallisesti tai mekaanisesti. Kemiallisissa menetelmissä puun kuituja yhdessä pitävä ligniini liuotetaan kemiallisella käsitteli) lyllä korkeassa lämpötilassa ja paineessa. Kemikaaliliuos voi olla joko hapan tai emäksinen. Nykyisin käytetään yleisesti emäksistä ns. sulfaattikeittoa, jossa vaikuttavina kemikaaleina ovat NaOH ja Na2S. Kuitusaanto ennen valkaisua on noin 50 %. Kuidun pesusta saadaan liuennut puuaines ja keittokemikaalit talteen liuoksena, jonka kokonaiskuiva-ainepitoisuus on yli 10 % ja loput vettä. Tämä jäteliemi väkevöidään haihduttamalla ja poltetaan sooda-15 kattilassa pelkistävissä olosuhteissa. Puusta liuenneen orgaanisen aineksen lämpösisältö otetaan talteen korkeapainehöyrynä, josta tuotetaan tavallisesti turbogeneraattorilla sähköä ja t j matalapaineisempaa prosessihöyryä. Kemikaalit muodostavat soodakattilan pohjalle sulan, ..*·* joka liuotetaan veteen. Liuos, jonka pääkomponentit ovat Na2C03 ja Na2S muunnetaan tun- ··· •... · netulla tavalla kaustisoimalla uudelleen käyttöön sopiviksi.

··· ♦ · • · ··· . j. 20 Sulfaattisellun kannattava valmistus edellyttää edellä kuvattua jäteliemen polttoa ja kerni- • · · · kaalien talteenottoa kaustisoimalla, jonka edellyttämät laiteinvestoinnit kuitenkin ovat hyvin • · · korkeat.

• · · ,···, Mekaanisissa kuidutusprosesseissa, valkaistun tuotteen saanto on 90 - 97 % puusta lasket- • · • ♦ · • # tuna. Termomekaaninen kuidutus eli ns. TMP-prosessi on usein integroitu paperitehtaaseen.

• · ... 25 Jäteveden kemiallinen hapenkulutus eli COD on 50 - 80 kg /tonni tuotettua kuitua. Tämä • · • ♦ *** jätevesi johdetaan biologiseen puhdistukseen yhdessä paperitehtaan muiden jätevesien kans- • · · ···· sa.

• ·

Kemihierre- eli CTMP-laitokset eivät yhtä usein ole osana paperitehdasta, vaan yleensä tuo- 2 tettu massa valkaistaan, kuivataan ja kuljetetaan muualla käytettäväksi. Jäteveden kemiallinen hapenkulutus on noin kaksinkertainen verrattuna tavalliseen mekaanisesti kuidutettuun massaan eli jäteveden puhdistus biologisessa puhdistamossa on kustannuksiltaan myös noin kaksinkertainen. Lisäksi käytettyjä kemikaaleja ei saada talteen vaan ne lasketaan vesistöön, 5 mikä ympäristön kannalta on haitallista. Lisäksi tiedetään, että biologisen puhdistamon toiminta on ongelmallista puusta jäteveteen liukenevan uuteaineen vuoksi. Sen alkuperäinen funktio on kasvavan puun lahosuojaus.

CTMP-prosessi tuottaa korkealla yli 90 %:n saannolla kuitua, jolla voidaan korvata eräissä käyttösovellutuksissa sulfaattisellu. Korkean kuitusaannon lisäksi pääomakustannukset tuo-10 tantokapasiteettiin nähden ovat huomattavasti alhaisemmat kuin sulfaattiprosessissa.

Perinteisesti CTMP-tuotantolaitoksessa hake impregnoidaan Na2S03-liuoksella. Kemikaalin kulutus on normaalisti noin 20 kg / tonni massaa. Hiertämisen jälkeen massa valkaistaan käyttäen noin 20 kg H202/tonni massaa ja lisäksi sama määrä NaOH. Tavallisesti käytetään lisäksi inhibiittorina natriumsilikaattia, jopa 20 kg/tonni massaa.

15 Nykyisin on kaupallisesti saatavilla myös silikaattivapaita inhibiittoreita.

... Mikäli valkaistua kemihierrettä tuottaville tehtaille olisi sopiva ja edullinen sulfaattitalteenot- • · • · ”* toprosessin kaltainen menetelmä käytettävissä, voitaisiin CTMP-tehtaan kokonaiskilpailu- ” * l' kykyä parantaa ja sen aiheuttamaa ympäristökuormitusta vähentää.

• · • ·· ··· • · *···* Ensimmäiset askeleet tähän suuntaan on jo toteutettu tehdasmittakaavassa Kanadassa sijait- • · · ···· 20 sevassa tehtaassa, jossa valmistetaan haavasta valkaistua kemihierrettä. Tuote kuivataan ja • · **·* myydään.

..*·* Tässä tehtaassa imeytys suoritetaan natriumsulfiittiliuoksella ja valkaisu alkalisella peroksi- • · · dilla. Molemmista vaiheista talteen otetut jäteliemet väkevöidään haihduttamalla ja saatu ·:··· konsentraatti poltetaan soodakattilassa, jossa liuennut orgaaninen aines palaa hiilidioksidiksi : 25 ja käytetyt natrium- ja rikkikemikaalit pelkistyvät Na2S/Na2C03-sulaksi. Tässä tunnetussa prosessissa sula jäähdytetään ja varastoidaan mahdollista tulevaa käyttöä varten. Varastoin- ···· ·:··· nin pitää tapahtua kuivissa olosuhteissa, koska molemmat yhdisteet ovat vesiliukoisia.

3

Julkaisussa Appita, Voi. 33, nro 6, ss. 447-453 kuvataan teollisessa käytössä olevaa Sono-co-prosessia. Valmistettava kuitu on ns. NSSC-massaa, joka valmistetaan imeyttämällä hakkeeseen jatkuvatoimisessa keittimessä Na2S(>3-liuosta korotetussa paineessa ja lämpötilassa. Keiton jälkeen kuidutus suoritetaan jauhimessa. Kuitusaanto puusta on noin 80 %. Käytetty 5 vaikuttava kemikaali on sama kuin CTMP-prosessissa. Kemikaalien talteenotto on julkaisun mukaan toteutettu lisäämällä haihdutukseen ennen loppuväkevöintiä aluminiumhydroksidia. Vahvaliemeen lisätään vielä kierrätettävää natriumaluminaattia ja tämä seos pelletoidaan. Pelletit poltetaan vastavirtaperiaatteella toimivassa pyörivässä uunissa, jonka loppulämpötila on yli 900°C. Pellettien sisällä vallitsevat pelkistävät olosuhteet ja jäteliemen rikki pelkistyy 10 sulfidiksi ja samanaikaisesti natrium ja alumiini muodostavat stabiilin, korkealla (1600°C) sulavan natriumaluminaatin. Rikki vapautuu pelletistä H2S:nä ja hapettuu välittömästi S02:ksi. Osa poltetuista pelleteistä murskataan ja kierrätetään väkevän jäteliemen pelletoin-tiin. Loppuosa aluminaattipelleteistä liuotetaan. Natriumaluminaatti on vesiliukoinen ja muodostaa vahvasti alkalisen liuoksen. Savukaasujen SO2 absorboidaan tähän liuokseen, jol-15 loin muodostuu Na2S03: a ja alumiinihydroksidi saostuu.

Na2S03 käytetään uudelleen impregnointiin ja alumiinihydroksidi lisätään jäteliemen haihdutukseen.

• · · • · *···* Yleisesti CTMP-massan valmistuksen on kiijallisuudessa todettu edellyttävän ligniinin sul- • · · •**j fonoitumista impregnoinnissa eli sulfiitin käyttöä ja massa valkaistaan yleisesti peroksidilla, • · • · *” 20 joka vaatii alkaliset olosuhteet. Yleensä pH:n säätöön käytetään NaOH:a. Puusta liuenneen • · • · "! orgaanisen aineksen poltto ja natriumin sekä rikin talteenotto on mahdollista tunnetulla tek- [III t nilkalla, kuten edellä mainitulla Sonoco-prosessilla, mutta se on erityisen vaativaa ja edellyt- • · tää korkeita laiteinvestointeja. Vaihtoehtoisesti voitaisiin käyttää Tampella-Recovery-prosessia.

···· ··· ♦ · *·· 25 Eräässä toimivassa tehtaassa valkaistua kemihierrettä valmistetaan käyttämällä hapetettua ***** viherlipeää alkalina. Siinä on natriumkarbonaatti (Na2CC>3) vaikuttavana alkalina. Toinen ··« • · *···’ pääkomponentti on Na2SC>4, joka on prosessin kannalta inertti. Tässä tehtaassa jäteliemi haihdutetaan 35 - 45 %:n kuiva-ainepitoisuuteen ja poltetaan samalla alueella sijaitsevan ***** sulfaattisellutehtaan mustalipeän kanssa soodakattilassa. Näin menetellen saadaan kemime- 30 kaanisen massan valmistuksen natrium talteen ja uudelleen kiertoon hapetettuna viherlipeänä impregnointiin ja valkaisuun. Edellä kuvattu toimintamalli on edullinen, mutta on mahdollis ta toteuttaa vain, jos lähitehtaan soodakattilassa on kapasiteettia polttaa myös mekaanisen massan valmistuksen tuottama konsentraatti.

4

Mikäli edellä mainittua jäteliemikonsentraattia ei voida polttaa soodakattilassa, on kemikaa-5 lien kierrätys toteutettava erillisellä talteenottosysteemillä esim. Na-aluminaattikierron avulla. Tällainen menetelmä on kuvattu FI-patenttihakemuksessa 20020123 ja vastaavassa kansainvälisessä julkaisussa WO 03/062526.

Tässä tunnetussa menetelmässä kuidut pestään jauhatuksen ja valkaisun jälkeen. Liuennut orgaaninen aines ja käytetyt Na-kemikaalit siirtyvät jäteveteen. Valkaistun kemihierteen jä-10 teliemen kuiva-ainepitoisuus on noin 1,5 % ja valkaistun termomekaanisen massan jätelie-men kuiva-ainepitoisuus on noin 0,5 %.

Nämä jäteliemet voidaan tosin puhdistaa biologisesti, mutta korkean COD-pitoisuuden vuoksi laitoksesta ja sen käytöstä tulee varsin kallis ja lisäksi kaikki massan valmistuksessa käytetty natrium päätyy vastaanottavaan vesistöön.

15 Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on aikaansaada menetelmä alkaliyhdisteitä sisältävän ... orgaanisen jätekonsentraatin polttamiseksi hapettavissa olosuhteissa siten, että alkaliyhdis- • · • · teet saadaan talteen vesiliukoisina alkalikarbonaatteina.

··· • ·· · • · ·

Ongelmana alkaliyhdisteitä sisältävän orgaanisen jätekonsentraatin poltossa hapettavissa ··· • ♦ *.·.* olosuhteissa on, että syntyvät alkalikarbonaatit ovat hyvin tahmaavia, jolloin ne kerrostuvat ··« ····' 20 polttovyöhykkeen seinämille. Keksinnön tarkoituksena on siten eliminoida tämä haitta, niin • *· ···* että poltto voidaan suorittaa siten, että alkaliyhdisteet saadaan talteen alkalikarbonaattien . vesiliuoksena.

··· ···· • * * ·...· Tämä on toteutettavissa keksinnön mukaisella menetelmällä, joka käsittää patenttivaati- ·;··· muksen 1 tunnusmerkkiosassa esitetyt erikoispiirteet.

··· • · • « *·* 25 Kun poltto suoritetaan vähintään noin 850°C:essa ja syntyneet savukaasut sekoitusjäähdyte- ··· tään nopeasti ja tehokkaasti muodostuneiden alkalikarbonaattien tahmaamislämpötila-alueen alapuolelle sekoittamalla savukaasuihin kylmempää väliainetta, alkalikarbonaatit eivät ehdi tarttua polttovyöhykkeen seinämille. Valelemalla samalla jäähdytysvyöhykkeen seinämiä ai- nakin tahmaamislämpötila-alueella vedellä vesikalvon muodostamiseksi jäähdytysvyöhyk- keen seinämille, saadaan syntyneet alkalikarbonaatit talteen ja liuotetuksi veteen.

5

Esillä olevan keksinnön mukaisessa menetelmässä kuivatun konsentraattijauheen tai jäte-liemikonsentraatin poltto on siten mahdollista suorittaa ilman alumiinihydroksidin lisäystä.

5 Alkaliyhdisteitä sisältävä orgaaninen jätekonsentraatti poltetaan edullisesti noin 900-1250°C:ssa ja tällöin sopivimmin polttoilman määrää säätämällä. Lisäpolttoainetta voidaan käyttää mikäli poltettavan jätekonsentraatin polttoarvo on alhainen.

Keksinnön erään suositun suoritusmuodon mukaan syntyneet savukaasut sekoitusjäähdyte-tään alle noin 600°C:en sekoittamalla savukaasuihin sopivasti vettä, ilmaa ja/tai kylmempää 10 savukaasua. Tällöin savukaasut jäähtyvät erittäin nopeasti tahmaamislämpötila-alueen alapuolelle.

Veden sijasta voidaan jäähdytysvyöhykkeen seinämiä valella alkalikarbonaattien liuotuksesta peräisin olevalla vesiliuoksella sen väkevöimiseksi jatkokäyttöä varten sopivaan pitoisuuteen.

15 Poltettavan orgaanisen jätekonsentraatin kuiva-ainepitoisuus on edullisesti ainakin noin 25 • · · paino % eli se voi olla jopa aivan kuivaa jauhetta, jolloin sen poltto voidaan suorittaa jopa ..ΙΓ ilman apupolttoainetta.

• · · • · • · • · · ;***. Keksinnön suositun suoritusmuodon mukaan polttoon lisätään poltettavan orgaanisen jäte- • · · ··· konsentraatin sisältämiin rikki- ja silikaattiyhdisteisiin nähden stökiometrinen ylimäärä kalk- ···· 20 kikiveä ja/tai poltettua kalkkia rikki- ja silikaattiyhdisteiden sitomiseksi ja poistamiseksi pro sessista. Poltettua kalkkia ja/tai kalkkikiveä lisätään tällöin edullisesti hienoksi jauhetussa muodossa poltettavaan orgaaniseen jätteeseen ennen sen konsentroimista.

• tt • · • · • · · • . Keksinnön mukainen menetelmä soveltuu erityisesti mekaanisesti kuidutetun ja valkaistun • · ... massan jäteliemestä väkevöimällä valmistetun konsentraatin polttoon, jolloin poltossa synty- * * * • 25 nyt tuhka on pääosin vesiliukoista alkalikarbonaattia, joka liuotetaan veteen ja käytetään • · · määriä silikaatteja.

*···. uudestaan. Menetelmä on erityisen käyttökelpoinen jäteliemille, jotka eivät sisällä olennaisia • · 6

Keksinnön mukainen menetelmä soveltuu kuitenkin myös muiden, hyvinkin erilaisten alkalia sisältävien jätteiden polttoon niiden jatkokäsittelemiseksi. Esimerkkejä tällaisista muista jätteistä ovat kierrätyspaperin musteenpoistossa (siistauksessa) syntyvä liete tai jätteet, jotka syntyvät aikalisissä olosuhteissa vesifaasissa suoritettujen orgaanisten synteesien yhteydes-5 sä, kuten hydrolysoitaessa monoklooribentseeniä aikalisissä olosuhteissa bentseeniksi.

Keksintöä selostetaan seuraavassa lähemmin viitaten oheiseen piirustukseen, joka esittää leikattua pystykuvantoa keksinnön mukaisen menetelmän toteuttamiseen soveltuvasta laitteesta.

Laite käsittää polttokammion 1 ja sen alapuolelle jatkeeksi sovitetun jäähdytyskammion 2. 10 Polttokammiota 1 ympäröi teräsvaippa 3, joka sisäpuolelta on vuorattu tulenkestävällä muurauksella 4. Polttokammio 1 on alhaalta avoin ja sen yläpäässä on poltin 5, josta poltto-kammioon 1 syötetään poltettavaa, alkaliyhdisteitä sisältävää orgaanista jätekonsentraattia ja polttoon tarvittavaa ilmaa, happirikastettua ilmaa tai happea sekä mahdollisesti apupoltto-ainetta.

15 Polttokammion 1 alapuolisena jatkeena oleva jäähdytyskammio 2 on yläpäästään yhdistetty polttokammioon 1 joustavan palkeen 6 avulla, jossa on yhde 7 kaasumaisen väliaineen, ku-ten ilman tai jäähtyneiden savukaasujen syöttämiseksi jäähdytyskammioon 2 polttokammios-ta 1 tulevien kuumien savukaasujen sekoitusjäähdyttämiseksi. Tämän lisäksi jäähdytyskam- • · · ·...· mion sisäseinämällä 9 on elimiä 8 veden tai palautetun vesiliuoksen syöttämiseksi sisäseinä- • · · *...· 20 mää 9 peittäväksi vesikalvoksi, johon jäähtyneiden savukaasujen alkalikarbonaattia liukenee, • · » ••4 estäen sen kertymisen seinämälle. Jäähdytysvyöhykkeen alapäässä on lisäksi poistoputki 10 • « *···* näin muodostuneen alkalikarbonaattiliuoksen poistamiseksi sekä poistokanava 11 jäähtyneil le alkalivapaille savukaasuille.

• · · ♦ ··· • · ·

Keksinnön mukaisessa menetelmässä poltettava, alkaliyhdisteitä sisältävä jätekonsentraatti 25 voi olla peräisin hyvinkin erilaisista prosesseista. Se soveltuu kuitenkin erityisen hyvin sellu- :***; loosateollisuudesta peräisin olevien jätelienten, kuten puuhakkeen imeytyksestä ja hierteen • · · valkaisusta peräisin olevien jätekonsentraattien polttoon niiden sisältämien alkaliyhdisteiden • · · · talteen ottamiseksi jatkokäsittelyä varten sopivana suolaliuoksena.

7

Kun imeytyksessä ja valkaisussa käytetään Na2CC>3:a saadaan se keksinnön mukaisella menetelmällä talteen vesiliuoksena 10, kun imeytyksestä ja valkaisusta saatu jäteliemi ensin vä-kevöidään ja spraykuivataan savukaasuilla, minkä jälkeen saatu kuiva pulveri poltetaan polt-tokammiossa 1. Natrium otetaan talteen karbonaattina, jota kierrätetään. Poltokammiossa 1 5 jäteliemen rikki ja valkaisussa inhibiittinä käytetty natriumsilikaatti sidotaan kuivaan pulveriin ennen polttoa lisätyn kalkkikiven avulla liukenemattomiksi yhdisteiksi, jotka poistetaan kierrosta. Jos inhibiitinä käytetään silikaattivapaata kemikaalia, ei kalkkia kulu silikaatin poistoon.

10 Jos imeytyksessä käytetään natriumsulfiittia, joka on yleisin imeytyskemikaali, se valmistetaan absorboimalla SC>2:a natriumkarbonaattiliuokseen.

Kaikissa vaihtoehdoissa jäteliemi väkevöidään. Liemi poltetaan polttokammiossa 1 joko konsentraattina tai kuivattuna, jolloin kuivauksen energia saadaan liemen poltosta. Jos liemi 15 poltetaan konsentraattina tarvitaan joko haihdutus korkeampaan kuiva-ainepitoisuuteen tai apupolttoainetta.

Kuivattu mekaanisen massanvalmistuksen jäteliemi on hienoa pölyä ja sen raekoko on alle ··· • · '·♦·* 0,2 mm. Vaihtoehtoisesti konsentraatti ruiskutetaan polttokammioon 1 yhteestä 5 pisaroina ··· ·*·· 20 ja poltetaan ns. pisarapolttona yli-ilmalla hapettavissa olosuhteissa pystysuorassa poltto- • * • « kammiossa 1 niin, että kaasuvirta on ylhäältä alaspäin. Tältä osin poltto eroaa oleellisesti • « • * "I soodakattilapoltosta, jossa palaminen tapahtuu pelkistävissä olosuhteissa.

• · · ··»» ··· • · • ·

Kuivattu pöly on edullisesti valmistettu jäteliemikonsentraatista spray-kuivurissa. Keksinnön 25 mukaisessa menetelmässä mitään alumiinihydroksidilisäystä ei tarvitse suorittaa.

···· • · · • · ♦ · • · · * . Mekaanisen massan valmistusmenetelmästä riippuu, onko jäteliemikonsentraatissa rikkiä ja / • · .···. tai silikaattia.

• · • · · • · · 30 Kokeellisesti ja kiijallisuuden perusteella tiedetään, että kuivatun jäteliemen orgaanisen osan • · palamisaika kuivana on alle 5 s. Polttoarvoksi on mitattu yli 10 MJ/kg.

8

Polttokammion 1 lämpötila säädetään yli-ilman avulla vähintään noin 850°C:eseen ja edullisesti 900-1250°C:eseen. Jäteliemipulverin sisältämä natrium höyrystyy tässä lämpötilassa ja reagoi pääosin polttokaasujen hiilidioksidin kanssa natriumkarbonaatiksi. Polttokammion 1 jälkeen kuumaan savukaasuvirtaan sekoitetaan jäähdytyskammiossa 2 ilmaa tai kuivauksen 5 poistokaasuja. Ennen sekoitusta kaasuvirtausta kuristetaan hyvän sekoituksen aikaansaamiseksi.

Jäähdytyskammion 2 sisäseinämille 9 muodostetaan vesikalvo, joka varmistaa että muodostunut natriumkarbonaatti ei takerru sisäseinämään 9.

10 Jäähdytyskammiossa 2 savukaasun lämpötila säädetään alle noin 600°C:en sekoitusjäähdyt-tämällä. Jäähdytyskammio 2 on toiminnallisesti ja prosessikemian kannalta lähes identtinen soodakattilan loppupään kanssa. Siitä tiedetään, että lentotuhka ei takerru soodakattilan si-säseinämiin epäedullisissakaan olosuhteissa alle 600°C:ssa.

15

Myös mahdollinen reagoimatta jäänyt kaasumainen natrium reagoi jäähdytyskammiossa 2 natriumkarbonaatiksi. Osa tästä karbonaatista liukenee vesikalvoon ja jäähdytyskammion 2 pohjalla olevaan vesiliuokseen, muodostaen natriumkarbonaatin vesiliuoksen. Kaasuvirtaan • · ’···* 11 jäänyt karbonaattilentotuhka erotetaan kaasuvirrasta esimerkiksi sähkösuotimella, kuten • · · **” 20 soodakattilassa.

• * • · • · · • · · • · • ·

Ennen sähkösuodinta voidaan palamiskaasuista ottaa lämpöä talteen höyrynkehittimessä.

• ·· · • · » • · • 9 ·«· Sähkösuotimen jälkeen kaasut ovat noin 400 - 300°C:en lämpötilassa, joka on sopiva spray-25 kuivuriin syöttöä ajatellen.

« · · · • · · • · • · • · · Sähkösuotimella erotettu karbonaattituhka liuotetaan jäähdytyskammiosta 2 poistettuun • · .··♦. suolaliuokseen 10 ja liuoksen natriumpitoisuus säädetään kuidutusprosessin tarpeiden mu- • ♦ ·♦· *. kaan. Mikäli lohdutuksessa halutaan käyttää natriumsulfiittia, se valmistetaan absorboimalla ««· ;;;\ 30 tunnetulla tekniikalla SO2 kaasua natriumkarbonaattiliuokseen.

9 9 9

Karbonaattituhkaan joutuvat myös puun sisältämät ja prosessissa lisätyt ja syntyneet ionit. Nämä ovat tuhkassa oksideina ja ne suodatetaan karbonaattiliuoksesta tunnetuin suoda-tus/erotusmenetelmin, esimerkiksi rumpusuodattimella tai dekantterilingolla.

5 Mikäli jäteliemi sisältää rikkiä ja/tai silikaattia lisätään jäteliemeen ennen spray-kuivausta sopiva määrä kalsiumkarbonaattia tai poltettua kalkkia. Sopiva määrä on tapauskohtainen, mutta kalsiumin ja rikin sekä silikaatin moolisuhteen tulee olla suurempi kuin 1. Poltossa rikki reagoi hapettavissa olosuhteissa rikkidioksidiksi ja -trioksidiksi. Nämä puolestaan reagoivat tunnetusti kalsiumsulfiitiksi ja kalsiumsulfaatiksi. Molemmat yhdisteet ovat veteen 10 niukkaliukoisia ja joutuvat suodatuksessa sakkaan. Silikaatti reagoi poltossa kalsiumsilikaa- teiksi, jotka ovat myös veteen niukkaliukoisia ja poistetaan prosessista karbonaattiliuoksen suodatuksen yhteydessä.

Kun imeytyksessä ja valkaisussa käytetään hapetettua viherlipeää (Na2C03, Na2S04) tai ha-15 petettua valkolipeää (NaOH, Na2S04), voidaan sulfaattitehtaan rikki-natriumsuhdetta säätää poistamalla ylimäärä rikistä kalsiumsulfaattina.

Näin menetellen sekä impregnoinnissa mahdollisesti käytetyn natriumsulfiitin että valkaisus- • · · • · *···* sa käytetyn natriuminsilikaatin natrium saadaan talteen natriumkarbonaattina. Samanaikai- • · · 20 sesti sekä rikki että pii muodostavat niukkaliukoisia yhdisteitä, jotka poistetaan kaatopaik- • · • · kakelpoisina prosessista.

• · • · • · · • · · 'V.'. Mikäli kuidutuksessa halutaan käyttää perinteisiä kemikaaleja, natriumsulfiittia ja natrium si- • · * * * likaattia. poistetaan rikki ja silikaatti kemikaalikierrosta edellä kuvatulla tavalla. Natriumsul-25 fiitti valmistetaan absorboimalla tunnetulla tekniikalla S02-kaasua natriumkarbonaattiliuok- • · · · ·'·*. seen. Natriumsilikaatti ja S02ostetaan ulkopuolisesta toimittajalta.

• · · • · .···. Alan ammattimiehelle on selvää, että esillä olevan keksinnön mukaista menetelmää voidaan • · • · · *. vaihdella hyvin laajoissa rajoissa oheisen patenttivaatimuksen 1 puitteissa poikkeamatta silti • · · 30 keksinnön suojapiiristä. Siten esimerkiksi alan ammattimiehelle on selvää, että keksinnön * « mukaisessa menetelmässä poltettava alkaliyhdisteitä sisältävä orgaaninen jätekonsentraatti voi alkuperältään ja koostumukseltaan vaihdella hyvinkin paljon. On myös selvää, että pol- tossa voidaan tarvittaessa käyttää lisäpolttoainetta ja että jätekonsentraattiin voidaan ennen polttoa lisätä erilaisia lisäaineita.

10 • · · • · • · * · ♦ t · · M·· • · · • · • · • · · • ·· • · • · • · · • · · ···· • · · • · • · • 1 · • · · « · · · • · · • · • · • · · • · • · · • · • · ·«· • · 1 • · · · ·

Claims (9)

1. Menetelmä alkaliyhdisteitä sisältävän orgaanisen jätekonsentraatin polttamiseksi hapettavissa olosuhteissa mainittujen alkaliyhdisteiden ottamiseksi talteen alkalikarbonaatteina, tunnettu siitä, että poltto suoritetaan vähintään noin 850°C:essa ja syntyneet savukaasut 5 sekoitusjäähdytetään poltossa muodostuneiden alkalikarbonaattien tahmaamislämpötila-alueen alapuolelle sekoittamalla savukaasuihin kylmempää väliainetta ja samalla jäähdytys-vyöhykkeen seinämiä, ainakin tahmaamislämpötila-alueella, valellaan vedellä seinämien likaantumisen estämiseksi.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että poltto suoritetaan noin 10 900-1250°C:essa ja edullisesti polttoilman määrää säätämällä.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että syntyneet savukaasut sekoitusjäähdytetään alle noin 600°C:en sekoittamalla savukaasuihin vettä, ilmaa ja/tai kylmempää savukaasua.

4. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että jäähdytys-15 vyöhykkeen seinämiä valellaan alkalikarbonaattien liuotuksesta peräisin olevalla vesiliuoksella. • · · • · *·..* 5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että poltetaan • · · jätekonsentraattia, jonka kuiva-ainepitoisuus on ainakin noin 25 paino-%. • · • · • · · • · · • · • · **! 20 6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että polttoon lisätään poltettavan jätekonsentraatin sisältämiin rikki- ja silikaattiyhdisteisiin nähden stö- • » ··· kiometrinen ylimäärä kalkkikiveä ja/tai poltettua kalkkia. • · ♦ .1. 7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kalkkikiveä ja/tai poltet- ««« .#. 25 tua kalkkia lisätään hienoksi jauhetussa muodossa poltettavaan jätekonsentraattiin ennen sen • · kuivaamista. • « ··· T*. 8. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että poltettava • ·· • · . jätekonsentraatti on kuiva jauhe. 30

9. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että poltettava jätekonsentraatti on mekaanisen tai kemimekaanisen massan imeytyksestä ja/tai valkaisusta peräisin olevaa jäteliemikonsentraattia.

5 Patentkrav