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残渣处理方法

文献发布时间:2024-04-18 19:59:31


残渣处理方法

技术领域

本申请要求于2021年4月30日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2021-0056222号的优先权和权益,其全部内容通过引用并入本文。

本发明涉及残渣处理方法,并且更具体地,涉及能够使在残渣处理方法期间排放的有害化合物的量最小化的处理方法。

背景技术

随着现代社会变得更加复杂,正在开发和生产各种类型的产品。在产品的生产过程(例如化学过程)中,不仅产生了产品,而且还产生了大量的工业残渣。此外,所生产和销售的产品在产品达到它们的使用寿命结束之后还作为废物回收。因此,在生产和废弃许多产品的现代社会中每年产生的废物的量是相当大的,并且特别地,在许多情况下废物包含对人体有害的化合物。因此,期望适当地处理和排放包含有害化合物的废物。

例如,在各种产品生产过程例如化学过程、制浆过程和焚烧过程中,有害氯化合物可能作为不需要的副产物产生。尽管这些有害氯化合物经受各种处理过程,但大量的这些有害氯化合物可能释放到土壤、水和大气中。

作为废物处理方法众所周知的废物处理方法的实例包括焚烧、填埋、等离子体处理、高温碱反应、亚临界水处理等。

虽然焚烧是通常优选的方法,因为其可以显著地减少废物的体积并且回收一些所使用的能量,但有害化合物可能无法在焚烧步骤中被顺利地除去或者可能在之后重新合成,并且有害化合物被汽化并释放到大气中,从而污染大气。特别地,焚烧的问题在于:由于近来对空气保护的社会要求增加而不能容易地满足更高的标准。虽然填埋是经常使用的方法,因为该方法容易,但存在的问题在于:有害化合物是热化学稳定的,并因此,当放入填埋场时不分解并污染土壤,或者很好地溶解在脂肪等中并因此在生物体中积累从而不利地影响食物链,并最终可能流入人体。

等离子体处理、高温碱反应、亚临界水处理等也具有这样的问题:不能处理高浓度的有害化合物,设备操作的成本高,并且分解的有害化合物重新合成。此外,虽然除去有害化合物的方法的实例还包括在终端过程中使用活性炭吸附、袋式过滤器、洗涤等的方法,但该方法的问题在于:由于有害化合物被物理地除去而不是被分解,因此有害化合物的总量没有显著变化并且除去有害化合物的效率也是低的。

因此,需要对能够尽可能多地化学分解有害化合物,抑制有害化合物的重新合成,并且在不需要使用复杂设备的情况下容易进行的处理方法进行研究。

发明内容

技术问题

本发明致力于解决相关技术中的问题,并且旨在提供能够使有害化合物完全分解并通过抑制有害化合物的重新合成而使除去有害化合物的效率最大化的残渣处理方法。

技术方案

本发明的一个示例性实施方案提供了残渣处理方法,所述方法包括:

调节残渣至大于2mm且为45mm或更小的粒径;

在低氧或无氧气氛中和在350℃至500℃的温度下对残渣进行热解的热解步骤;以及

使热解步骤中产生的气体燃烧的燃烧步骤。

根据一个示例性实施方案,调节残渣至大于2mm且为45mm或更小的粒径包括将残渣破碎或粉碎。

根据又一个示例性实施方案,调节残渣至大于2mm且为45mm或更小的粒径包括干燥残渣。

根据本发明的再一个示例性实施方案,残渣以1,000ppm至20,000ppm的浓度包含有害氯组分。

有益效果

按照根据本发明的示例性实施方案的残渣处理方法,毒性物质例如有害氯化合物可以被有效地分解,并且同时,在整个过程中可以节省处理时间和能量。具体地,热解步骤和燃烧步骤可以使残渣中的有害化合物例如氯化合物完全分解,并且同时在热解之前将残渣的粒径调节至大于2mm且为45mm或更小,从而增加能量效率并缩短处理时间。

附图说明

图1是根据本发明的一个示例性实施方案的残渣处理方法的顺序的示意图。

具体实施方式

在下文中,将更详细地描述本发明。

说明书和权利要求书中使用的术语或词语不应被解释为限于平常含义或字典含义,而是应基于发明人可以适当地定义术语的概念以按最佳的方式描述其自己的发明的原则以与本发明的技术精神一致的含义和概念来解释。

本发明的一个示例性实施方案提供了残渣处理方法,所述方法包括:

调节残渣至45mm或更小的粒径;

在低氧或无氧气氛中和在350℃至500℃的温度下对残渣进行热解的热解步骤;以及

热解步骤中产生的燃烧气体的燃烧步骤。

在本发明的一个示例性实施方案中,残渣是在化学过程领域中获得的废物,并且可以具有其中过程期间产生的固体颗粒和水分混合的状态。具体地,在本发明中待处理的废物可以包括在处理在由乙烯制备二氯化乙烯、氯乙烯单体等的过程期间产生的废液和废水的同时产生的固体沉淀物。此外,废物可以以约1,000ppm至20,000ppm的浓度包含有害氯组分,例如多氯联苯、多氯二苯并对二

特别地,在如上所述包含高浓度有害氯组分的残渣中,以下将描述的残渣的粒径可能影响热解步骤和燃烧步骤中的效率。例如,一般废物的毒性为1,000pg I-TEQ/g或更小,以及大多数毒性为100pg I-TEQ/g或更小,并且如上所述的低毒性相对容易地通过各种方法除去。相比之下,高毒性废物例如30,000pg I-TEQ/g或更大的废物不容易通过一般方法除去。在本发明中,在高毒性废物中,可以通过以下将描述的调节残渣的粒径以及热解步骤和燃烧步骤来有效地除去毒性。在本说明书中,毒性浓度(pg I-TEQ/g)是作为具有毒性的多氯二苯并二

<等式>

国际毒性当量(I-TEQ)=∑(PCDDi×I-TEFi)+∑(PCDFi×I-TEFi)

在等式中,i意指有毒化合物中氯的数量。

废物可以包含以重量为基础3∶7至7∶3,具体地4∶6至6∶4,例如1∶1的有机物质和无机物质。

在下文中,将针对各步骤描述根据本发明的示例性实施方案的处理方法。

脱水步骤(S0)

根据本发明的一个示例性实施方案,在调节残渣至45mm或更小的粒径之前还包括对残渣进行脱水的步骤。例如,可以对废水残渣进行脱水以便具有30重量%至70重量%,优选50重量%至70重量%,并且更优选50重量%至60重量%的含水量。可以采用脱水所需的方法,并且例如,可以使用压滤机或倾析器回收含水量为50重量%至60重量%的半固体物质。

粒径调节步骤(S1)

根据本发明的示例性实施方案的残渣处理方法包括调节残渣至45mm或更小、大于2mm且为45mm或更小,以及此外,4mm或更大且45mm或更小的粒径。当将残渣的粒径调节至45mm或更小时,在以下将描述的热解步骤和燃烧步骤中可以使除去有害氯化合物的效率最大化,并且当对有害氯化合物进行热解然后排放到气相中时,可以极大地减少排放的有害氯化合物的量。

具体地,当将残渣制备成粒径为45mm或更小的颗粒时,可以将残渣控制成使得残渣与原样残渣形式废物的状态相比具有相对低的含水量,并且可以将残渣控制成使得容易控制含水量并且获得期望的含水量,使得对于向在热解步骤和燃烧步骤期间需要分解的有害化合物的热传递是有利的。此外,具体地,基于相同质量,与残渣形式的废物相比,颗粒形式的废物可以具有更大的表面积,并且这样的大表面积可以成为顺利热传递的因素,从而进一步提高随后的热解步骤和燃烧步骤的效率。

粒径可以通过能够测量固体的颗粒尺寸的方法,例如通过激光衍射/散射法、使用电子显微镜的颗粒尺寸分析等来测量,但测量方法不限于这些方法。

根据一个示例性实施方案,残渣的粒径优选为0.5mm或更大且45mm或更小,并且更优选大于2mm且为45mm或更小。如果需要,可以将残渣的粒径调节至3mm至45mm,并且可以将残渣的粒径调节至4mm至45mm、或6mm至45mm。

本发明的示例性实施方案的特征在于,当调节残渣的粒径时,将粒径的上限的基准设定为45mm,并且在这种情况下,与相对进一步降低粒径的上限的基准相比,减少了破碎或粉碎步骤和分级步骤所花费的时间,并且可以实现能源节约。此外,当调节残渣的粒径时,与进一步降低粒径的上限的基准的情况相比,在粒径的上限的基准被设定为45mm的情况下,可以以更小的量产生细颗粒,例如粒径小于0.5mm的颗粒,使得产生的粉尘的量减少。因此,存在降低维护工作环境以及维护和修理设备所需的时间和成本的效果。此外,当将残渣的粒径调节至大于2mm且为45mm或更小时,除去有害化合物的效率处于与将残渣的粒径调节至2mm或更小相同的水平。

当残渣中存在太小的颗粒时,在热解步骤或燃烧步骤期间,气流可能导致粉尘被吹走,并且在该过程期间,可能存在有害化合物吸附在粉尘上,并因此未被处理的问题。此外,当包含具有太小粒径的残渣时,残渣可能被排放到大气中,使得可能出现诸如后处理过程例如袋式过滤器的投资成本增加,以及维护和修理的成本和时间增加的问题。根据示例性实施方案,前述问题可以通过将残渣的粒径调节至0.5mm或更大,优选大于2mm来防止。

根据一个示例性实施方案,调节残渣至45mm或更小的粒径可以包括将残渣破碎或粉碎。当残渣形式的废物被破碎或粉碎以制备颗粒形式的废物时,通过相对均匀地控制废物的颗粒,可以使由于残渣中不均匀的颗粒尺寸而干扰向有害化合物的热传递最小化。残渣的破碎或粉碎没有特别限制,只要可以将粒径调节在以上范围内即可。例如,可以使用通用破碎机或粉碎机进行破碎或粉碎,并且具体地,可以使用颚式破碎机等。

根据另一个示例性实施方案,调节残渣至45mm或更小的粒径可以包括干燥残渣。在如上所述的残渣的干燥中,可以根据干燥条件将粒径调节至上述范围。干燥条件没有特别限制,只要可以将粒径调节在以上范围内即可,并且以下将描述的干燥步骤(S2)的描述可以应用于干燥方法和干燥程度。

根据又一个示例性实施方案,调节残渣至45mm或更小的粒径可以包括干燥残渣,以及在干燥残渣之前、期间或之后将残渣破碎或粉碎。该示例性实施方案包括干燥步骤和破碎或粉碎步骤二者。上述描述可以应用于干燥、破碎和粉碎。

根据再一个示例性实施方案,调节残渣至45mm或更小的粒径可以包括将粒径为45mm或更小的颗粒分离的分级步骤。当具有特定粒径的颗粒通过上述脱水步骤、破碎/粉碎步骤和/或干燥步骤形成时,粒径为45mm或更小的颗粒可以通过分级步骤分离。作为分级步骤,可以使用公知为根据尺寸分离颗粒的方法的那些,以及可以使用利用筛的方法。当将粒径调节至大于2mm时,可以使用通过分级步骤从整个残渣中分离粒径为2mm或更小的细颗粒的方法。

当通过分级步骤分离出粒径大于45mm的颗粒时,在通过再次破碎/粉碎和/或干燥颗粒来调节粒径之后,使颗粒经受分级步骤,然后可以经受以下将描述的热解步骤和燃烧步骤。当以这种方式进行示例性实施方案时,整个过程的经济可行性可以得到改善。

干燥步骤(S2)

根据本发明的一个示例性实施方案的残渣的处理方法还可以包括在调节残渣至45mm或更小的粒径之前或之后干燥残渣。

可以进行残渣的干燥使得残渣的含水量为20重量%或更小。当残渣具有这样的含水量时,在以下将描述的热解步骤和燃烧步骤中,可以提高除去有害化合物的效率和能量效率。在干燥步骤之后,残渣的含水量可以优选为10重量%或更小,并且更优选为5重量%或更小。

干燥步骤可以通过方法、条件和时间来进行,以便满足前述含水量范围,并且没有特别限制。例如,干燥步骤可以通过使残渣在高于室温且低于热解步骤的温度的温度下静置直至满足上述含水量来进行。

上述干燥温度的调节和含水量的调节可以使用公知方法进行,并且可以使用用于干燥的通用装置来进行。

热解步骤(S3)

根据本发明的一个示例性实施方案,进行在低氧或无氧气氛中和在350℃至500℃的温度下使残渣热解的热解步骤(S3)。

在这种情况下,通过调节热解步骤的总时间和流入残渣的含水量,可以缩短和省略热解步骤。当省略干燥过程时,流入残渣的含水量可以为60重量%或更小、55重量%或更小、50重量%或更小、或者40重量%或更小,更精确地30重量%或更小,并且甚至更精确地25重量%或更小。当省略干燥过程时,在热解步骤期间排出的气体的量可能增加,并且在一些情况下,可以另外地增加热处理时间用于顺利排出产生的气体,并且具体地,热处理时间可以在高至24小时,更精确地高至12小时内增加。

待经受热解步骤(S3)的残渣可以为已经历上述粒径调节步骤(S1)的残渣或已经历上述干燥步骤(S2)的残渣。

已经历以上热解的残渣的含水量可以小于5重量%。在热解步骤之后,残渣的含水量可以优选为4重量%或更小,更优选为3重量%或更小,0.01重量%或更大,优选为0.05重量%或更大,并且更优选为0.1重量%或更大。

热解步骤在低氧或无氧气氛中进行。在本说明书中,无氧气氛意指其中在产生气氛的气体中基本上不存在氧气的气氛。热解步骤优选在氧气浓度为3体积%或更低,优选为1体积%或更低的气氛中进行,并且可以在氧气完全不存在(即氧气浓度为0体积%)的气氛中进行。

当热解步骤在低氧或无氧气氛中进行时,在350℃至500℃的温度下和在低氧或无氧条件下,有害氯化合物的部分分解和完全分解可以与其中残渣中有害氯化合物的C-Cl键被破坏的脱氯反应一起顺利地发生。相比之下,在其中氧气以超过3体积%存在的条件下,可能出现氧气与残渣中的有机物质和有害氯化合物反应从而形成另外的有害氯化合物,或者分解的有害氯化合物重新合成的问题。

低氧或无氧气氛并不限制特定的气体,并且可以为例如氮气气氛、惰性气氛或真空气氛。作为惰性气氛,可以使用氩气气氛或氦气气氛,但惰性气氛不限于此。其中,特别地当氮气气氛用作低氧或无氧气氛时,存在这样的优点:由于可以使用相对便宜的氮气,因此气氛为经济的并且气氛容易产生。低氧或无氧气氛可以通过向用于热解步骤的热解装置中引入载气来调节。

热解步骤的温度条件可以为350℃至500℃,优选为350℃至450℃。当热解步骤的温度在上述范围内时,从与以下将描述的燃烧步骤合作的角度来看,可以进一步提高有害化合物的最终去除率。特别地,当热解步骤的温度低于上述范围时,有害化合物可能无法充分地除去,而当热解步骤的温度高于上述范围时,除去有害氯化合物的效率几乎未得到改善,而只是显著增加了使用的能量的量,使得可能使整个过程的经济可行性劣化。

进行热解步骤的时间可以为1小时至6小时,优选为2小时至6小时,并且更优选为3小时至5小时。当进行热解步骤的时间太短时,有害化合物可能未被充分热解,而当进行热解步骤的时间太长时,与所使用的能量的量的增加相比,提高有害化合物的去除率的效果不显著。

燃烧步骤(S4)

在热解步骤中,残渣中的有害化合物被分解以形成气体,并且一些形成的气体组分可能仍是有害的。因此,呈气态的有害化合物需要另外地燃烧和除去。在该步骤中通过燃烧剩余的气相有害化合物可以转化为无害的小分子化合物例如二氧化碳或水。

在燃烧步骤中,除了在上述热解步骤中产生的气体之外,期望同时引入空气或氧气。

根据一个示例性实施方案,燃烧步骤中的温度可以为900℃至1,200℃,优选为1,000℃至1,200℃。当燃烧步骤中的温度低于以上范围的下限时,剩余的气相有害化合物可能无法充分氧化,而当温度高于以上范围的上限时,用于燃烧的能量的量是过量的,使得可能使整个处理过程的经济可行性劣化。

燃烧步骤的时间可以为5分钟至60分钟,优选为15分钟至30分钟。当燃烧步骤的时间太短时,有害化合物可能无法充分氧化,而当时间太长时,用于燃烧的能量的量如在温度的情况下那样是过量的,使得可能使整个处理过程的经济可行性劣化。

冷却步骤(S5)

根据本发明的另一个示例性实施方案的残渣处理方法还可以包括使由燃烧步骤中燃烧产生的燃烧气体冷却的步骤(S5)。即使在上述热解步骤(S3)和燃烧步骤(S4)之后,也可能残留尚未完全分解和除去的有害化合物,并且已部分分解的有害化合物然后可能再次重新合成为有害化合物。因此,为了防止这样的重新合成,期望通过使其中可能残留有未分解的有害化合物的燃烧气体冷却来移除重新合成所需的能量。

冷却可以通过常用的方法进行,例如,使用冷却水的方法进行,并且优选快速冷却以最大地抑制重新合成。

后处理步骤(S6)

根据一个示例性实施方案的残渣处理方法还可以包括后处理步骤(S6)以用于除去在上述冷却步骤之后仍残留的微量有害气体和酸性气体。例如,残渣处理方法还可以包括其中使在冷却步骤中冷却的燃烧气体通过洗涤器的洗涤步骤(S6-1)和/或其中使在冷却步骤中冷却的燃烧气体通过集尘器的集尘步骤(S6-2)。可以只包括洗涤步骤(S6-1)和集尘步骤(S6-2)中的任一者,或者可以包括两者。

大多数有害化合物可以通过后处理步骤除去。

在洗涤步骤(S6-1)中使用的洗涤器可以包括用于除去有机气体的有机溶剂洗涤器和用于除去酸性气体的碱溶液洗涤器中的至少一者。燃烧气体可以在通过有机溶剂洗涤器之后通过碱溶液洗涤器。可以使用甲苯洗涤器作为有机溶剂洗涤器,以及可以使用氢氧化钠洗涤器作为碱溶液洗涤器。当使用上述洗涤器时,可以使除去有害化合物的效果最大化。

在集尘步骤(S6-2)中使用的集尘器可以包括袋式过滤器等。

当后处理步骤中包括洗涤步骤(S6-1)和集尘步骤(S6-2)二者时,顺序没有特别限制,并且使冷却的燃烧气体通过集尘器,然后通过洗涤器,或者使冷却的燃烧气体通过洗涤器,然后通过集尘器。从除去有害气体的角度来看,更期望使燃烧气体首先通过洗涤器和集尘器中的集尘器。

图1是根据本发明的一个示例性实施方案的残渣处理方法的顺序的示意图。根据图1,在通过将残渣破碎来调节粒径之后,进行热解步骤和燃烧步骤,然后进行后处理步骤。图1中的破碎步骤可以用能够调节粒径的干燥步骤来代替。此外,如有必要,可以在图1中的破碎步骤之前或之后增加干燥步骤,或者在没有干燥步骤的情况下,热解可以在热解步骤中与干燥一起发生。期望在热解步骤中创造惰性气氛例如N

热解装置是其中注入残渣并且注入的残渣在从一端移动到另一端的同时被传递的热量热解的装置。热解装置是其中连续注入一定量的残渣并连续排出一定量的经热解且去毒的样品的连续热解装置,或者是其中注入特征残渣并驱动热解装置直到所有注入的残渣被排出的间歇型热解装置。

热解装置可以为回转炉反应器,即回转窑。

在一个实例中,回转炉反应器可以包括:使残渣热解以产生副产物气体和经热解的残渣颗粒的主体;将呈颗粒形式的残渣供应到主体中的残渣供应单元;向其供应供应气体的气体供应单元;排放通过残渣热解产生的副产物气体的副产物气体排放单元;排放通过残渣热解产生的经热解的残渣颗粒的样品排放单元;和位于主体的外周表面上以向主体传递热量的多个加热单元。

注入至热解装置的残渣的含水量越高,残渣在热解装置中停留的时间越长,使得可以允许干燥和热解在热解装置中同时发生。

当注入至热解装置的残渣的含水量为20重量%或更大且55重量%或更小、30重量%或更大且55重量%或更小、40重量%或更大且55重量%或更小、或者50重量%或更大且55重量%或更小时,可以将残渣在热解装置中停留的时间调节为6小时或更长且48小时或更短、12小时或更长且48小时或更短、18小时或更长且48小时或更短、或者24小时或更长且48小时或更短。

在这种情况下,对于残渣在热解装置中停留的时间,当残渣从主体的一端移动到另一端的速度恒定时,残渣停留的时间可以通过主体的长度来调节。在这种情况下,主体的长度(L)为1m(米)或更大且10m(米)或更小,并且主体的长度可以根据目标时间来选择。

在这种情况下,主体的长度可以由注入至热解装置的残渣的含水量决定,并且具体地,注入至热解装置的残渣的含水量越高,主体的长度可能变得越长。例如,当注入至热解装置的残渣的含水量为5重量%或更小时,主体的长度可以为30cm或更大且1m或更小,当注入至热解装置的残渣的含水量为5重量%或更大且30重量%或更小时,主体的长度可以为30cm或更大且5m或更小,以及当注入至热解装置的残渣的含水量为30重量%或更大时,主体的长度可以为30cm或更大且10m或更小。

主体的特征在于,直径(d)与长度(L)之比为1∶8至1∶20。当满足上述范围时,所供应的残渣在主体的宽度方向上顺利移动,并且可以供应热量。热解效率通过有效利用引入的能量而是高的。

在此,主体的长度意指在主体的轴向方向上的最长长度,主体的直径意指在垂直于主体的轴向方向的方向上的最长长度。

残渣供应单元被配置成接收混合残渣颗粒的供应并将混合残渣颗粒供应到主体中,并且可以设置在主体的侧表面上。

在一个实例中,残渣供应单元可以包括向其中供应残渣的料斗和使残渣移动到主体中的移动单元。

料斗可以设置成与移动单元的一侧联接。料斗可以包括其中料斗随着其在与移动单元接触的方向上行进而逐渐变窄的形式,但形式没有限制,只要可以供应残渣即可。

因此,移动单元可以包括主体内部的决定移动单元的外部形状的一个或更多个螺旋状物。在此,螺旋状物可以包括其中在旋转体的外周表面上设置有刀片的形式。或者,移动单元可以包括主体内部的传送带。然而,移动单元在其形式方面不受限制,只要移动单元可以使残渣在平行于旋转轴的方向上移动即可。

残渣供应单元还可以包括调节供应残渣的量的调节单元。调节单元可以包括一个或更多个阀门。在此,阀门可以包括闸阀、蝶阀、回转阀等。然而,调节单元在其形式方面不受限制,只要可以调节供应残渣的量即可。

气体供应单元被配置成将供应气体供应至回转炉反应器中并且用空气、低氧或无氧气氛来调节供应气体。在此,无氧气氛包括氧气浓度为0体积%的气氛,以及低氧气氛包括氧气浓度为21体积%或更小的气氛。例如,无氧或低氧气氛可以包括氮气气氛、惰性气氛和真空气氛。

气体供应单元可以位于主体的外周表面上,并且此外,气体供应单元可以形成在主体的其中未形成加热单元的外周表面上。

副产物气体排放单元可以形成在面向气体供应单元的方向上以增加残渣的热解时间。在此,面向方向意指相对于与回转炉反应器的轴向方向垂直的方向彼此面向的方向。

此外,当副产物气体通过副产物气体排放单元排放时,供应气体可以与副产物气体一起排放。

样品排放单元可以形成在主体的其中未形成加热单元的外周表面上。残渣供应单元可以位于主体的一端处,并且样品排放单元可以位于主体的另一端处。或者,样品排放单元可以形成在相对于回转炉反应器的长度方向面向残渣供应单元的方向上。

在根据本发明的回转炉反应器中,各加热单元可以位于主体的外表面上以施加相同的热量或者可以调节各温度段的温度以便彼此不同。

发明实施方式

在下文中,为了具体地描述本发明,将参照实施例和实验例更详细地描述本发明,但本发明不受这些实施例和实验例限制。根据本发明的实施例可以以各种形式被修改,并且本发明的范围不应被解释为限于以下将详细描述的实施例。提供本发明的实施例以向本领域普通技术人员更全面地说明本发明。

1.实施例1和2

样品制备和预处理过程

通过对包含基于氯的物质的液体残渣进行脱水来制备含水量为约55重量%的样品。该样品的初始毒性浓度为96,000pg I-TEQ/g。

该样品具有坚固硬化的土壤状形状,并且有机物质与无机物质的重量比为几乎1∶1,这处于几乎相似的水平。

对样品进行脱水,然后进行粉碎使得粒径如下表1所示。随后,对样品进行干燥使得含水量低于5重量%。

热解过程和后续过程

将燃烧装置的温度升高到1100℃的目标温度。在将10g经预处理的样品放入坩埚中之后,将坩埚引入到热解装置中。随后,通过用N

2.实施例3

通过对包含基于氯的物质的液体残渣进行脱水来制备含水量为约55重量%的样品。该样品的初始毒性浓度为96,000pg I-TEQ/g。

该样品具有坚固硬化的土壤状形状,并且有机物质与无机物质的重量比为几乎1∶1,这处于几乎相似的水平。

在将样品粉碎之后,将粒径调节至45mm或更小。在这种情况下,含水量为约50重量%至55重量%。

通过主体长度为1m的回转窑对这样的残渣进行热解,将回转炉的速度调节为20Hz,并且在温度达到目标温度之后,将停留时间保持在等温温度下24小时。在这种情况下,在回转窑的主体中直径(d)与长度(L)之比为1∶8。至于其他条件,实施例3的热解过程和后续过程是基于实施例1和2的上述热解过程和后续过程进行的。

作为进行如上所述的过程的结果,毒性去除率示于下表1中。在热解之后剩余的废固体中确定残留毒性,在燃烧之后排出的气体中确定残留毒性,并且基于整个系统使用确定的残留毒性来评估残留毒性。具体地,整个系统的毒性浓度是通过将固体残留毒性浓度和气体残留毒性浓度相加来计算的,以及毒性去除率是基于96,000pg I-TEQ/g的初始毒性浓度来计算的。

[表1]

如表1所示,其中调节残渣的粒径至大于2mm且为45mm或更小的实施例表现出优异的毒性去除率,因为与其中调节残渣的粒径至大于45mm的比较例1的毒性去除率相比,整个系统的毒性去除率大于91%。当与其中调节残渣的粒径至小于2mm的比较例2相比时,实施例1至3表现出相似或相当的毒性去除率水平。在这种情况下,在实施例3中,在没有单独的干燥步骤的情况下对含水量为约50重量%至55重量%的残渣进行热解过程,从而表现出类似于其中在干燥之后对含水量低于5重量%的残渣进行热解的实施例1和2的毒性去除效果。

在这方面,在本发明中,当调节残渣的粒径时,通过将粒径的上限的基准设定为45mm,可以节省破碎或粉碎和分级过程所需的时间和能量。此外,通过将残渣粒径的上限的基准设定为45mm,可以减少可能引起粉尘的细颗粒的产生量,从而防止粉尘以减少用于维护工作环境以及维护和修理设备的时间和成本。

技术分类

06120116521791