Sposób utylizacji siarki odpadowej

Celem wynalazku było opracowanie metody zagospodarowania siarki odpadowej w szczególności z instalacji odsiarczania celem przywrócenia jej do obiegu gospodarczego. W trakcie prowadzonych badań stwierdzono, że siarka odpadowa z odsiarczania zmieszana z metalami alkalicznymi i metalami ziem alkalicznych w formie węglanów, wodorowęglanów lub wodorotlenków w stosunku wagowym od 1:4 do 1:1 w przeliczeniu na węglany ulega w zakresie temperatur od 120oC do 300oC przemianie do jednorodnego fizycznie produktu. W wyniku przemiany chemicznej powstają mieszane wielosiarczki metali alkalicznych i metali ziem alkalicznych. Wyciąg wodny posiada pH w zakresie ok. 8 – 10, co powoduje, że uzyskany produkt może być traktowany jako materiał obojętny i może być stosowany np. jako dodatek w mieszankach betonowych.

Ług zielony to odpad powstający przy siarczanowej produkcji papieru. Ze względu na wysokie pH (>11) jest substancją żrącą i stanowi odpad niebezpiecznym, obecnym sposobem jego zagospodarowania tej substancji jest jej składowanie. Siarka odpadowa uzyskiwana w wyniku oczyszczania gazu zimnego stanowi również problem. Duże jej ilości są składowane i stanowią problem ze względu na właściwości pylące. Szlam z procesu odżelaziania wody podobnie jak dwie wyżej wymienione substancje stanowi problematyczny odpad, dla którego nie stworzono jakiejkolwiek koncepcji zagospodarowania. Cechą wspólną tych trzech odpadów jest ich uciążliwość i zwiększająca się ilość w czasie. Uzdatnianie wody, odsiarczanie gazu ziemnego oraz produkcja papieru to procesy technologiczne, które jeszcze przez dziesiątki lat będą nam towarzyszyły w życiu codziennym. Pomysłem trzech zgłoszeń patentowych jest sposób zagospodarowania wyżej wymienionych odpadów, główną ich ideą jest mieszanie szlamu ługu zielonego z siarką odpadową oraz szlamu z procesu odżelaziania wody z siarką odpadową. Następnie po zmieszaniu należy takie mieszaniny poddać obróbce termicznej w odpowiednim zakresie temperatur. W wyniku prostych procesów odpady te zmieniają swoje właściwości fizyczne i chemiczne oraz znajdują zastosowanie np. w rolnictwie jako nawozy bogate w biodostępną siarkę. Dominującymi związkami w powstałych produktach zawierających siarkę są wielosiarczki i siarczki, które są biodostępną formą siarki dla roślin uprawnych.

Siarka, szlam, ług zielony

Sposoby utylizacji oraz przetworzenia trzech wyżej wymienionych odpadów spowodują rozwiązanie problemu ich zagospodarowania, który na dzień dzisiejszy wiąże się z ich składowaniem. Tak przetworzone produkty powodują też powstanie innowacyjnego i niespotykanego dotychczas na rynku nawozów produktu. Siarka odpadowa nie przetworzona może być również źródłem pierwiastka dla roślin w glebie, ale jej właściwości chemiczne i fizyczne powodują, że jest ona słabo biodostępna i tylko mała jej część jej wykorzystywana przez rośliny. W procesie termicznego przetwarzania dwóch odpadów dochodzi do reakcji pomiędzy siarką strąceniową a ługiem zielonym lub szlamem z procesu odżelaziania wody w wyniku czego powstają wielosiarczki. Powstały produkt bardzo dobrze uwalnia do gleby siarkę, którą rośliny mogą pobierać. Siarka jest mikroelementem i ma w przeciwieństwie do głównych składników odżywczych wysoki stopień skuteczności i bardzo wąski zakres działania w optymalnym przedziale. Gdy jej stężenie jest zbyt niskie mówimy o niedoborze, jeśli zostanie ono nieznacznie podniesione, gwałtownie wzrasta krzywa plonu, równie gwałtownie spada ona jeśli określony poziom stężenia zostanie przekroczony (nadwyżka). W komórkach zachodzi ok. 2000 reakcji enzymatycznych, dla prawidłowego przebiegu większość z nich niezbędne są mikroelementy pełniące funkcję katalizatorów lub ogniw. W zależności od tego w jakich proporcjach ilościowych mikro- i makroelementy zawarte są w komórce, mogą się one nawzajem wypierać lub uzupełniać, inicjować lub blokować pewne procesy i w ten sposób warunkować prawidłowy przebieg procesów na poziomie komórkowym. Wielosiarczki oraz siarczany (IV) charakteryzują się dużo wyższą biodostępnością dla roślin niż mało aktywna siarka rodzima, strąceniową w jakiejkolwiek postaci alotropowej. Aplikacja bezpośrednia wielosiarczków do gleb oraz ich dodatek do nawozów stosowanych w rolnictwie może stać się jednych z najskuteczniejszych rozwiązań dla niwelacji powszechnych niedoborów siarki w glebach uprawnych. Jednocześnie duża zawartość siarki w glebach zanieczyszczonych polutantami organicznymi sprzyja ich rewitalizacji.

- Twórca jest zainteresowany nawiązaniem współpracy w celu dalszych badań nad wynalazkiem
- Twórca jest zainteresowany wdrożeniem wynalazku
- Twórca wyraża zgodę na udział w Spotkaniu Brokerskim
- Twórca jest zainteresowany zbyciem praw majątkowych do wynalazku