Termikus deszorpció

Termikus deszorpcióTermikus deszorpció

Kovács RékaKovács Réka

Q8CQIQQ8CQIQ

DefinícíóDefinícíó Szilárd felületre abszorbeálódó, vízben nem Szilárd felületre abszorbeálódó, vízben nem

oldható, közepesen mozgékony oldható, közepesen mozgékony talajszennyezõ anyagokra alkalmazható talajszennyezõ anyagokra alkalmazható módszer, fõként ex situ megoldásait módszer, fõként ex situ megoldásait alkalmazzuk. Alacsony (100–300 alkalmazzuk. Alacsony (100–300 ººC) és magas C) és magas hőmérsékletű (300–540 hőmérsékletű (300–540 ººC) deszorpció C) deszorpció különböztethetõ meg. A deszorbeált különböztethetõ meg. A deszorbeált szervesanyag összegyûjtésére és kezelésére szervesanyag összegyûjtésére és kezelésére különbözõ technológiákat tudunk alkalmazni: különbözõ technológiákat tudunk alkalmazni: pl. ciklonos leválasztó, katalitikus égetõ, pl. ciklonos leválasztó, katalitikus égetõ, adszorber.adszorber.

Tulajdonképpen a szennyezőanyag Tulajdonképpen a szennyezőanyag ledesztillálását jelenti a szilárd felületről. Ha ledesztillálását jelenti a szilárd felületről. Ha nedves a talaj, akkor vízgőz-desztilláció folyik.nedves a talaj, akkor vízgőz-desztilláció folyik.

A termikus deszorberben nem történhet égés (túl A termikus deszorberben nem történhet égés (túl alacsony a hőfok, emiatt veszélyes égéstermékek alacsony a hőfok, emiatt veszélyes égéstermékek keletkezhetnek és robbanásveszély is fennáll), keletkezhetnek és robbanásveszély is fennáll), ezért inert gázáramra és indirekt fűtésre van ezért inert gázáramra és indirekt fűtésre van szükség.szükség.

Az elszívott gőzöket a deszorberből a gőzkezelő Az elszívott gőzöket a deszorberből a gőzkezelő rendszerbe a vivőgáz vagy a vákuum-rendszer rendszerbe a vivőgáz vagy a vákuum-rendszer továbbítja. A gőzök kezelőrendszerében a szerves továbbítja. A gőzök kezelőrendszerében a szerves szennyezőanyagok leválasztására ciklonokat, szennyezőanyagok leválasztására ciklonokat, aktív szenes vagy más töltetű adszorbereket, aktív szenes vagy más töltetű adszorbereket, szűrőket, nedves elnyeletőket alkalmaznak, szűrőket, nedves elnyeletőket alkalmaznak, elégethetik vagy biológiailag bonthatják a elégethetik vagy biológiailag bonthatják a deszorbeálódott szerves szennyezőanyagokat. deszorbeálódott szerves szennyezőanyagokat. Nagyobb mennyiség lepárlása esetén a Nagyobb mennyiség lepárlása esetén a szennyezőanyag újrahasznosítása is lehetséges.szennyezőanyag újrahasznosítása is lehetséges.

Alacsony hőfokú deszorpció

Két gyakorlati lehetőségKét gyakorlati lehetőség

Forgódobos kemenceForgódobos kemence Termikus szalagspirálTermikus szalagspirál

Forgódobos deszorberForgódobos deszorber

A forgódobos deszorber egy A forgódobos deszorber egy vízszintes vagy ferde helyzetű vízszintes vagy ferde helyzetű henger, melyet kívánatos közvetve henger, melyet kívánatos közvetve fűteni. A csőkemencét forgatják. A fűteni. A csőkemencét forgatják. A kezelőtér izolációja a külső tértől kezelőtér izolációja a külső tértől igényes megoldást követel.igényes megoldást követel.

1. adagológarat szilárd anyag számára; 2. hidraulikus 1. adagológarat szilárd anyag számára; 2. hidraulikus adagolómű; 3. csigás adagoló iszapok számára; 4. a adagolómű; 3. csigás adagoló iszapok számára; 4. a kemence fejrésze; 5. kifalazott forgódobos kemence; 6. kemence fejrésze; 5. kifalazott forgódobos kemence; 6. utóégető tér; 7. folyékony hulladék égetése; 8. nedves utóégető tér; 7. folyékony hulladék égetése; 8. nedves rendszerű salakkihordó; 9. hajtóműrendszerű salakkihordó; 9. hajtómű

Termikus szalagspirálTermikus szalagspirál

A termikus szalagspirál egy zárt A termikus szalagspirál egy zárt hengerben forog, miközben hengerben forog, miközben továbbítja a szállítandó anyagot. továbbítja a szállítandó anyagot. Hasonló izolációra és fűtőrendszerre Hasonló izolációra és fűtőrendszerre van szükség, mint a forgódobosnál. A van szükség, mint a forgódobosnál. A szalagspirál üreges szárában szalagspirál üreges szárában keringtetett forró olaj vagy gőz keringtetett forró olaj vagy gőz közvetve fűti a szállított anyagot, a közvetve fűti a szállított anyagot, a szennyezett talajtszennyezett talajt

Az eltávozó gőzök további kezelése a Az eltávozó gőzök további kezelése a technológia lényeges pontja és ez technológia lényeges pontja és ez minden esetben szükséges.minden esetben szükséges.

Tisztított talaj Tisztított talaj felhasználásafelhasználása

Az alacsony hőfokú deszorberből kikerült Az alacsony hőfokú deszorberből kikerült talaj az alkalmazott hőmérséklettől függően talaj az alkalmazott hőmérséklettől függően kisebb-nagyobb mértékben károsodik. kisebb-nagyobb mértékben károsodik. Tudnunk kell, hogy a talaj hőmérséklete Tudnunk kell, hogy a talaj hőmérséklete mindig alacsonyabb, mint a kemence mindig alacsonyabb, mint a kemence légterének hőmérséklete. Emiatt még a 350 légterének hőmérséklete. Emiatt még a 350 ººC-on kezelt talaj is tartalmaz élő sejteket, C-on kezelt talaj is tartalmaz élő sejteket, és a talaj élettelen része nem bomlik, nem és a talaj élettelen része nem bomlik, nem károsodik, könnyen revitalizálható, pl. kevés károsodik, könnyen revitalizálható, pl. kevés (kb. 10%) jó minőségű talaj (kb. 10%) jó minőségű talaj hozzákeverésével.hozzákeverésével.


A termikus deszorberből kikerülő, A termikus deszorberből kikerülő, szennyezőanyagot már nem szennyezőanyagot már nem tartalmazó talaj steril talajként is tartalmazó talaj steril talajként is hasznosítható, steril talajt igénylő hasznosítható, steril talajt igénylő mezőgazdasági technológiákban mezőgazdasági technológiákban vagy biotechnológiákban (steril vagy biotechnológiákban (steril növények tenyésztése, kontrollált növények tenyésztése, kontrollált talajoltóanyaggal oltott talaj talajoltóanyaggal oltott talaj rizoszféra kialakításához, stb.)rizoszféra kialakításához, stb.)

Magas hőfokú deszorpcióMagas hőfokú deszorpció

Magas hőfokú deszorpció 300-600Magas hőfokú deszorpció 300-600ººC-C-on történik, indirekt fűtéssel. Itt is on történik, indirekt fűtéssel. Itt is inert gázáramot vagy vákuumot inert gázáramot vagy vákuumot alkalmaznak, hogy a alkalmaznak, hogy a szennyezőanyag ne gyulladjon be. szennyezőanyag ne gyulladjon be.

A többi jellemzője megegyezik az A többi jellemzője megegyezik az alacsony hőfokú deszorpciónál alacsony hőfokú deszorpciónál tárgyaltakkal.tárgyaltakkal.


A kezelt talaj károsodása nagyobb A kezelt talaj károsodása nagyobb mértékű, így általában a talaj a mértékű, így általában a talaj a kezelés után revitalizációra szorul, ha kezelés után revitalizációra szorul, ha talajként kívánjuk használni. talajként kívánjuk használni.

Revitalizáció: felelevenítés, új életre Revitalizáció: felelevenítés, új életre keltéskeltés

BesorolásBesorolás

Technológiai csoport: Ex situ Technológiai csoport: Ex situ termikustermikus

Ex situ:Ex situ: Szennyezett talaj Szennyezett talaj kitermeléssel, eredeti helyéről való kitermeléssel, eredeti helyéről való eltávolítással történik a eltávolítással történik a kármentesítés (mobilizáció)kármentesítés (mobilizáció)

LeírásLeírás

A TDT berendezés külső fűtésű forgókemence száraz lepárlásos alapon működő ártalmatlanító berendezés, melynek feladata, hogy az adagolt (< 25 mm szemcseméretű) talajt levegő kizárásával nem oxidatív közegben vákuum alatt (elszívás 20-30 Pa.), alacsony hőmérsékleten ledesztillálással gáz-gőz fázisra és szilárd fázisra választja szét.

A TDT reaktor folyamatos működésű kemence, melynek egyik végén a szennyezett anyag lép be, a másik végén a kigázosított maradék anyag, illetve a tisztított talaj lép ki, a benyúló párlatcsövön pedig a gáz-gőz fázisú lepárlási termék távozik el.

A kis térfogatú gáz- gőz fázis szerves anyag tartalma az utóégető kamrában 1250 °C-on min. 2 másodperces tartózkodási idővel kiégetésre, majd gyors hűtés/hőcserélés után a füstgáz mosóban nagy hatékonyságú tisztításra kerül.

Néhány Néhány ººC hőmérsékletemeléssel C hőmérsékletemeléssel nagymértékben fokozható a deszorpció és a nagymértékben fokozható a deszorpció és a párolgás mértéke, ezért a gázelszívást a talaj párolgás mértéke, ezért a gázelszívást a talaj hőmérsékletének emelésével is szokták hőmérsékletének emelésével is szokták kombinálni. Az enyhe (a biológiai rendszer és a kombinálni. Az enyhe (a biológiai rendszer és a szennyezőanyag együttes szempontjából szennyezőanyag együttes szempontjából optimális) hőmérsékletemelés meleg levegő optimális) hőmérsékletemelés meleg levegő vagy gőz talajba injektálásával érhető el, ez vagy gőz talajba injektálásával érhető el, ez mind mind in situin situ, mind ex situ kezelt talaj esetében , mind ex situ kezelt talaj esetében megoldható. Nagyobb mértékű megoldható. Nagyobb mértékű hőmérsékletemelés (350 hőmérsékletemelés (350 ººC-ig) a termikus C-ig) a termikus deszorpció fogalomkörbe tartozik, mely igen deszorpció fogalomkörbe tartozik, mely igen hatékony technológia, tárgyalására a hatékony technológia, tárgyalására a talajökoszisztémát károsító technológiák között talajökoszisztémát károsító technológiák között kerül sor.kerül sor.

Technológiai ábrákTechnológiai ábrák

Az alacsony hőmérsékletű termikus deszorpciós rendszer

Hőm: 100-300ºC

A magas hőmérsékletű termikus deszorpciós eljárás folyamata

Hőm: 400-700ºC

Termikus deszorberTermikus deszorber

Az eljárás hatásfokát és Az eljárás hatásfokát és alkalmazhatóságát alkalmazhatóságát

behatároló tényezőkbehatároló tényezők Jól alkalmazható a biológiailag nem bontható Jól alkalmazható a biológiailag nem bontható

szénhidrogén (kátrány, nehéz olaj, pakura és CH szénhidrogén (kátrány, nehéz olaj, pakura és CH maradékanyagok, stb.), vegyi szennyeződések (klór-maradékanyagok, stb.), vegyi szennyeződések (klór-benzol, stb.) és peszticiddel szennyezett talaj benzol, stb.) és peszticiddel szennyezett talaj kezelésére,kezelésére,

Alkalmazása minden koncentráció tartományban Alkalmazása minden koncentráció tartományban (kicsitől a nagy koncentrációig) hatékonyan (kicsitől a nagy koncentrációig) hatékonyan lehetséges;lehetséges;

Flexibilis eljárás, nem érzékeny a szennyeződés Flexibilis eljárás, nem érzékeny a szennyeződés összetételének és koncentrációjának gyors összetételének és koncentrációjának gyors változásaira;változásaira;

A reduktív közegből adódóan nem képez dioxin és A reduktív közegből adódóan nem képez dioxin és furán gázokat, illetve kizárja a dioxin és furán gázok furán gázokat, illetve kizárja a dioxin és furán gázok újraképződésének lehetőségét is;újraképződésének lehetőségét is;

A levegő kizárásából adódóan kis térfogatú és A levegő kizárásából adódóan kis térfogatú és folyamatában jó kezelhető füstgázárammal működik;folyamatában jó kezelhető füstgázárammal működik;

SWOT analízisSWOT analízis

S (erősség)S (erősség)- Alkalmazása minden koncentráció Alkalmazása minden koncentráció

tartományban jól lehetségestartományban jól lehetséges- A reduktív közegből adódóan nem képez A reduktív közegből adódóan nem képez

dioxin és furán gázokatdioxin és furán gázokat


W (gyengeség)W (gyengeség)- A szemcseméretnek nagyobbnak kell A szemcseméretnek nagyobbnak kell

lennie, mint 25 mmlennie, mint 25 mm- a talajban lévő maradék nehézfémek

(amennyiben vannak ilyenek) stabilizációja fitoremediációval szükséges lehet.


O (lehetőségek)O (lehetőségek)- Melléktermék: mosóiszapMelléktermék: mosóiszap

(de az csak halogén és Hg tartalmú (de az csak halogén és Hg tartalmú szennyezőanyagok kezelése esetében szennyezőanyagok kezelése esetében keletkezik)keletkezik)


T (veszélyek)T (veszélyek)

- - A termikus deszorberben nem történhet A termikus deszorberben nem történhet égés (túl alacsony a hőfok, emiatt égés (túl alacsony a hőfok, emiatt veszélyes égéstermékek keletkezhetnek veszélyes égéstermékek keletkezhetnek és robbanásveszély is fennáll), ezért inert és robbanásveszély is fennáll), ezért inert gázáramra és indirekt fűtésre van szükség.gázáramra és indirekt fűtésre van szükség.

ForrásokForrások

http://www.uvt.bme.hu/targyak/k_korny/05oszhttp://www.uvt.bme.hu/targyak/k_korny/05osz/karm_techn.pdf/karm_techn.pdf

www.mokkka.huwww.mokkka.hu http://www.kvvm.hu/szakmai/karmentes/kiadhttp://www.kvvm.hu/szakmai/karmentes/kiad

vanyok/karmkezikk4/4-07.htmvanyok/karmkezikk4/4-07.htm http://www.mokkka.hu/mokka/publications/kishttp://www.mokkka.hu/mokka/publications/kis

lexikon.pdflexikon.pdf http://www.tankonyvtar.hu/konyvek/kornyezehttp://www.tankonyvtar.hu/konyvek/kornyeze

ttechnika/kornyezettechnika-5-10-1-081029-1ttechnika/kornyezettechnika-5-10-1-081029-100

http://www.kvvm.hu/szakmai/karmentes/kiadhttp://www.kvvm.hu/szakmai/karmentes/kiadvanyok/karmkezikk4/4-07.htmvanyok/karmkezikk4/4-07.htm

Documents

Termikus deszorpció