AT409226B

Disposal of waste materials containing hydrocarbons e.g., sludge of roller scale uses a dryer with indirect heating to extract volatile components and cleaning of the exhaust gas to separate dust from it

Abstract

Waste materials are placed in a moving dryer with indirect heating to release hydrocarbons and other volatile components. Targeted degrading of the hydrocarbons in the dryer is achieved at low temperatures together with chemical and/or radiation to combine hydrocarbon components with high and low molecular weights. Hydrocarbons and other volatile components are extracted from dryer by suction. In the disposal process for waste materials, containing hydrocarbons, the chemical action is by a feed of oxygen and especially mixtures of oxygen and an inert gas, or air enriched with oxygen; solid and/or liquid and/or gaseous peroxide or hyperoxide and especially hydrogen peroxide; ozone; a catalyst. At a given time point for the processing of the material in the dryer, the oxygen content of the drying environment is set at at least 20,8 vol.% in relation to the dry air, and preferably 25-50 vol.%. The radiation into the dryer is from a high energy source, and especially ultraviolet rays. Microwaves can also be used to provide the heating action. The heating at the dryer is applied indirectly at the drying chamber mantle or other sections of the dryer assembly. The waste material in the dryer is brought to a maximum temperature of 350 degreesC, and especially 300 degreesC or 270 degreesC. The waste processing is controlled according to process parameters in the dryer, and especially the intensity of its movement within the dryer and/or the heating power in the dryer and/or the temperature of the waste material and/or the quantitative feed of chemical/radiation agents for the degrading of the hydrocarbons. Before it is fed to the dryer, water is extracted mechanically from the waste and/or it is given an initial drying by chemical action and/or heat, and any exhaust gas is extracted. An initial heat drying action is in an additional dryer with indirect heating, to be treated at low temperatures to evaporate components with a low volatility and especially water, using temperatures of 40-200 degreesC and especially 90-110 degreesC. The exhaust gas is scrubbed to separate any dust, and is then burned off by heat or a catalyst, and the generated heat is used to heat one or more of the dryers used in the disposal operation, or for heating other disposal stages. The exhaust gas is monitored to measure the level of carbon monoxide and/or carbon dioxide and/or hydrogen and/or oxygen and/or hydrocarbons. The measured levels are used to control the waste disposal process parameters. The dryer is flushed with an inert gas, and especially nitrogen, to suppress any concentrations of oxygen and/or hydrogen in the dryer. An Independent claim is included for an assembly to dispose of waste materials containing hydrocarbons, with a system in the dryer (21) to decompose hydrocarbons which are difficult to evaporate with the readily volatile hydrocarbon components e.g. heavy hydrocarbon molecules among the light molecules. The system is independent of the dryer heating. Preferred Features: The system to break down the hydrocarbons uses a feed of oxygen and/or peroxide/hyperoxide and/or an ozone carrier into the drying chamber. It can also be an ultra violet radiator. The dryer has a feed for the delivery of a carrier gas, and especially an inert gas. The dryer has a system to agitate the waste material and/or the drying chamber is rotated. A dust extraction unit (27), with indirect heating, separates dust from the exhaust gas from the dryer. It has a number of channels (26, 29) with thermal insulation and/or additional heating, linked to the dryer at one side and to an exhaust gas treatment stage at the other side. One or more probes and/or sensors are at the exhaust gas channel and/or the dryer to monitor the gas temperature and/or its composition and/or the drying chamber temperature. A control sets the action of the heating system and/or the mechanism (23) to agitate the waste material in the dryer.

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24 claims: 24 independent, 0 dependent

  1. 1
    PATENT CLAIMS:PATENTANSPRÜCHE: 1. Process for the treatment of a hydrocarbon-containing waste material, in particular a mill scale sludge and / or grinding sludge, wherein the waste material is heated in a dryer with movement by indirect heat supply and in the process removed from hydrocarbons and any other volatile components that may be present, in particular H.2O, is freed, characterized in that a targeted degradation of the hydrocarbons is carried out in the dryer at low temperature, the degradation of the hydrocarbons being carried out by chemical and / or radiation technology aids, which decompose the hydrocarbons with high molecular weight into hydrocarbons with lower Cause molecular weight, for example by means of selective oxidation, and the hydrocarbons, optionally together with the other volatile components, in particular with the H2O, to be sucked out of the vessel. 1. Verfahren zur Behandlung eines kohlenwasserstoffhältigen Abfallstoffes, insbesondere eines Walzzunderschlammes und/oder Schleifschlammes, wobei der Abfallstoff in einem Trockner unter Bewegung durch indirekte Wärmezufuhr erwärmt und dabei von Kohlenwasserstoffen und gegebenenfalls vorhandenen anderen flüchtigen Komponenten, insbesondere H2O, befreit wird, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Trockner bei niedriger Temperatur ein gezielter Abbau der Kohlenwasserstoffe durchgeführt wird, wobei der Abbau der Kohlenwasserstoffe durch chemische und/oder strahlungstechnische Hilfsmittel durchgeführt wird, welche eine Zerlegung der Kohlenwasserstoffe mit hohem Molekulargewicht in Kohlenwasserstoffe mit niedrigerem Molekulargewicht, beispielsweise mittels einer selektiven Oxidation, bewirken, und die Kohlenwasserstoffe, gegebenenfalls gemeinsam mit den anderen flüchtigen Komponenten, insbesondere mit dem H2O, aus dem Gefäß abgesaugt werden.
  2. 2
    Process according to Claim 1, characterized in that the hydrocarbons are broken down at temperatures below 450 ° C, in particular 400 ° G. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abbau der Kohlenwasserstoffe bei Temperaturen unterhalb von 450 °C, insbesondere 400°G, erfolgt.
  3. 3
    Method according to Claim 1 or 2, characterized in that the indirect heat supply takes place via the vessel jacket. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die indirekte Wärmezufuhr über den Gefäßmantel erfolgt.
  4. 4
    Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die indirekte Wärmezufuhr über Mikrowellenstrahlung erfolgt. 4th Method according to one or more of Claims 1 to 3, characterized in that the indirect heat supply takes place via microwave radiation.
  5. 5
    Method according to one or more of Claims 1 to 4, characterized in that one or more of the following chemical auxiliaries are used:5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eines oder mehrere der folgenden chemischen Hilfsmittel eingesetzt werden: • Sauerstoff, insbesondere Sauerstoff/Inertgasmischungen oder mit Sauerstoff angereicherte Luft, • Festes und/oder flüssiges und/oder gasförmiges Peroxid oder Hyperoxid, vorzugsweise Wasserstoffperoxid, • Ozon • Katalysator • oxygen, in particular oxygen / inert gas mixtures or air enriched with oxygen, • solid and / or liquid and / or gaseous peroxide or hyperoxide, preferably hydrogen peroxide, • ozone • catalyst
  6. 6
    Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass als strahlungstechnisches Hilfsmittel hochenergetische Strahlung, insbesondere in Form von UV-Strahlung, in den Trockner eingebracht wird. 6th Method according to one or more of Claims 1 to 5, characterized in that high-energy radiation, in particular in the form of UV radiation, is introduced into the dryer as a radiation-technical aid.
  7. 7
    Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Trockner eine auf das Einsatzmaterial bezogene maximale Temperatur von 350°C, insbesondere 300°C eingestellt wird. 7th Method according to one or more of Claims 1 to 6, characterized in that a maximum temperature of 350 ° C, in particular 300 ° C, based on the feedstock, is set in the dryer.
  8. 8
    Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Abfallstoff vor der Behandlung mechanisch entwässert und/oder chemisch und/oder thermisch vorgetrocknet wird. 8th. Method according to one or more of Claims 1 to 7, characterized in that the waste material is mechanically dewatered and / or chemically and / or thermally predried prior to treatment.
  9. 9
    The method according to one or more of claims 1 to 8, characterized in that the temperature of the waste material and / or the composition of the extracted gases is measured in the dryer, and a control and / or regulation of the process parameters of the treatment in the dryer, in particular the Movement intensity in the dryer and / or the heating power in the dryer and / or the quantitative use of chemical and / or radiation technology aids to break down the hydrocarbons, is carried out. 9. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Trockner die Temperatur des Abfallstoffes, und/oder die Zusammensetzung der abgesaugten Gase gemessen wird, und eine Steuerung und/oder Regelung der Prozessparameter der Behandlung im Trockner, insbesondere der Bewegungsintensität im Trockner und/oder der Heizleistung im Trockner und/oder der quantitative Einsatz der chemischen und/oder strahlungstechnischen Hilfsmittel zum Abbau der Kohlenwasserstoffe, durchgeführt wird.
  10. 10
    A method according to one or more of claims 1 to 9, characterized in that the extracted gases are conducted for dedusting, preferably via heated lines, into a, preferably thermally insulated and / or indirectly heated, dedusting device, in particular a hot gas cyclone. 10. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die abgesaugten Gase zur Entstaubung, vorzugsweise über beheizte Leitungen, in eine, vorzugsweise wärmeisolierte und/oder indirekt beheizte, Entstaubungseinrichtung, insbesondere einen Heißgaszyklon, geleitet werden.
  11. 11
    Method according to one or more of claims 1 to 10, characterized in that the, preferably pre-dedusted, exhaust gases are cooled in a cooler, preferably a condenser, and optionally then filtered in an activated carbon filter and / or biofilter. 11. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die, vorzugsweise vorentstaubten, Abgase in einem Kühler, vorzugsweise einem Kondensator, gekühlt und gegebenenfalls anschließend in einem Aktivkohlefilter und/oder Biofilter gefiltert werden.
  12. 12
    Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die, vorzugsweise vorentstaubten, Abgase thermisch oder katalytisch nachverbrannt werden. 12th Process according to one or more of Claims 1 to 11, characterized in that the exhaust gases, preferably pre-dedusted, are thermally or catalytically post-burned. AT 409 226 B AT 409 226 B
  13. 13
    Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Energie aus der thermischen oder katalytischen Nachverbrennung zur Beheizung des Trockners und/oder weiterer Vorrichtungen zur Durchführung des Verfahrens verwendet wird. 13th Process according to Claim 12, characterized in that the energy from the thermal or catalytic post-combustion is used to heat the dryer and / or other devices for carrying out the process.
  14. 14
    Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13 mit einem indirekt beheizbaren Trockner (1) zur Erwärmung eines kohlenwasserstoffhältigen Abfallstoffes, insbesondere eines Walzzunderschlammes und/oder Schleifschlammes, in einer Behandlungskammer mit einer Fördereinrichtung zur Aufgabe des Abfallstoffes in die Behandlungskammer und einer Fördereinrichtung zum Abziehen des behandelten Abfallstoffes aus der Behandlungskammer sowie weiters mit einer das bei der Behandlung entstandene Gas ableitenden Gasleitung, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Gefäß (1) eine Einrichtung zur Zerlegung der im Abfallstoff enthaltenen Kohlenwasserstoffe mit hohem Molekulargewicht in Kohlenwasserstoffe mit niedrigerem Molekulargewicht angeordnet ist, welche unabhängig von der Beheizung des Trockners regelbar ist. 14th Device for carrying out a method according to one or more of Claims 1 to 13 with an indirectly heatable dryer (1) for heating a hydrocarbon-containing waste material, in particular a mill scale sludge and / or grinding sludge, in a treatment chamber with a conveying device for feeding the waste material into the treatment chamber and a conveying device for withdrawing the treated waste material from the treatment chamber and furthermore with a gas line discharging the gas produced during the treatment, characterized in that, that a device for breaking down the hydrocarbons with a high molecular weight contained in the waste material into hydrocarbons with a lower molecular weight, which can be regulated independently of the heating of the dryer, is arranged on the vessel (1).
  15. 15
    Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass als Einrichtung zur Zerlegung der Kohlenwasserstoffe ein Fördermittel zur Zufuhr von Sauerstoff und/oder Peroxid/Hyperoxid und/oder Ozon in die Behandlungskammer des Trockners vorgesehen ist. 15th Device according to Claim 14, characterized in that a conveying means for supplying oxygen and / or peroxide / hyperoxide and / or ozone into the treatment chamber of the dryer is provided as the device for breaking down the hydrocarbons.
  16. 16
    Device according to claim 14, characterized in that a radiation source for irradiating the waste material in the treatment chamber of the dryer, in particular with UV radiation, is provided as the device for breaking down the hydrocarbons. 16. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass als Einrichtung zur Zerlegung der Kohlenwasserstoffe eine Strahlungsquelle zur Bestrahlung des Abfallstoffes in der Behandlungskammer des Trockners, insbesondere mit UV-Strahlung, vorgesehen ist.
  17. 17
    Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass am Trockner eine Leitung zur Zufuhr von Trägergas, insbesondere Inertgas, vorgesehen ist. 17th Device according to one or more of Claims 14 to 16, characterized in that a line for supplying carrier gas, in particular inert gas, is provided on the dryer.
  18. 18
    Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass im Trockner eine Einrichtung zur Bewegung des Abfallstoffes vorgesehen ist und/oder der Behandlungsraum selbst drehbar ausgeführt ist. 18th Device according to one or more of Claims 14 to 17, characterized in that a device for moving the waste material is provided in the dryer and / or the treatment room itself is designed to be rotatable.
  19. 19
    Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass eine wärmeisolierte und/oder, vorzugsweise indirekt, beheizbare Entstaubungseinrichtung (7) zur Entstaubung der aus der Behandlungskammer abgesaugten Gase vorgesehen ist, die gegebenenfalls über eine Anzahl von wärmeisolierten und/oder zusätzlich beheizbaren Leitungen (6, 9) einerseits mit dem Trockner sowie andererseits gegebenenfalls mit weiteren Einrichtungen zur Behandlung der aus dem Trockner abgesaugten Gase, verbunden ist. 19th Apparatus according to one or more of claims 14 to 18, characterized in that a heat-insulated and / or, preferably indirectly, heatable dedusting device (7) is provided for dedusting the gases sucked out of the treatment chamber, which may optionally have a number of heat-insulated and / or additional heatable lines (6, 9) is connected, on the one hand, to the dryer and, on the other hand, possibly to further devices for treating the gases extracted from the dryer.
  20. 20
    Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 14 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Trockner (1), gegebenenfalls nach der Entstaubungseinrichtung (7), ein Kühler (10), vorzugsweise ein Kondensator, und gegebenenfalls anschließend ein Aktivkohlefilter und/oder Biofilter zur Reinigung der abgesaugten Gase vorgesehen ist 20th Device according to one or more of claims 14 to 19, characterized in that after the dryer (1), optionally after the dedusting device (7), a cooler (10), preferably a condenser, and optionally then an activated carbon filter and / or biofilter for Cleaning of the extracted gases is provided
  21. 21
    Device according to one or more of Claims 14 to 20, characterized in that a thermal or catalytic post-combustion device for treating the extracted gases is provided after the dryer (1), optionally after the dedusting device (7). 21. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 14 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Trockner (1), gegebenenfalls nach der Entstaubungsvorrichtung (7), eine thermische oder katalytische Nachverbrennungseinrichtung zur Behandlung der abgesaugten Gase vorgesehen ist.
  22. 22
    Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 14 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Trockner (1), gegebenenfalls nach der Entstaubungsvorrichtung (7), eine Flammendurchschlagssicherungseinrichtung, insbesondere in Form einer Tauchquenche, vorgesehen ist. 22nd Device according to one or more of Claims 14 to 21, characterized in that a flame arrester device, in particular in the form of an immersion quench, is provided after the dryer (1), optionally after the dedusting device (7).
  23. 23
    23 Device according to one or more of Claims 14 to 22, characterized in that freely movable bodies, in particular beater bars, are provided in the dryer (1), which reduce any caking of waste materials on the dryer (1) and the formation of agglomerates. 23. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 14 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass im Trockner (1) freibewegliche Körper, insbesondere Schlagstangen, vorgesehen sind, die gegebenenfalls auftretende Anbackungen von Abfallstoffen am Trockner (1) sowie eine Agglomeratbildung verringern.
  24. 24
    Device according to one or more of claims 14 to 23, characterized in that • one or more probes and / or sensors (23) are attached to the gas discharge line for discharging the gases produced in the treatment chamber and / or • to the dryer, whereby the Tempera10 24. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 14 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass • an der Gasableitung zur Ableitung der in der Behandlungskammer entstandenen Gase und/oder • an dem Trockner eine oder mehrere Sonden und/oder Sensoren (23) angebracht sind, womit die Tempera10 AT 409 226 B the structure and / or composition of the extracted gas and / or the temperature in the vessel can be determined, and • the device for indirect heating of the dryer and / or • the devices for moving the waste material in the treatment chamber are designed to be controllable. AT 409 226 B tur und/oder Zusammensetzung des abgesaugten Gases und/oder die Temperatur im Gefäß bestimmbar ist, und • die Einrichtung zur indirekten Beheizung des Trockners und/oder • die Einrichtungen zur Bewegung des Abfallstoffes in der Behandlungskammer regelbar ausgeführt sind.
Independent claims24