Na etapie planowania Inwestycji oraz prowadzonym postępowaniu oceny wpływu planowanego przedsięwzięcia,
ZEC przeanalizował szereg dostępnych technologii Termicznego Przekształcania Odpadów z odzyskiem ciepła, takich jak:
Piroliza jest to proces rozkładu termicznego odpadów prowadzony przez podawanie ich działaniu wysokich temperatur bez kontaktu z tlenem. Proces ten jest endotermiczny i przebiega w temperaturach do 1000°C.
Wady metody pirolizy
- konieczne duże rozdrobnienie odpadów
- gaz pirolityczny zawiera smoły
- koks pirolityczny zawiera metale ciężkie
- koks pirolityczny zawiera niespalony węgiel
- niska efektywność energetyczna
- mała ilość wdrożonych instalacji
- Zgazowanie
Zgazowanie jest to proces technologiczny polegający na przeprowadzeniu odpadów ze stanu stałego lub płynnego o dużej zawartości węgla w paliwo gazowe.
W wyniku rozkładu termicznego wobec kontrolowanej ilości powietrza lub pary wodnej.
W wyniku tego procesu powstaje gaz syntezowy. Proces zgazowania prowadzi się w temperaturach 500-1600°C. Są to temperatury wyższe niż w procesie pirolizy.
Wartość opałowa gazu syntezowego w zależności od czynnika utleniającego zawiera się w przedziale 5-10 MJ/Nm3.
Wady
- niska efektywność odzysku energii
- podczas procesu zgazowania gaz syntezowy jest zanieczyszczony smołą i wymaga oczyszczenia przed dalszym wykorzystaniem
- kosztowne instalacje oczyszczania
- konieczne duże rozdrobnienie, jednorodność paliwa
- pozostałości po zgazowaniu zawierają niespalony węgiel
- brak sprawdzonych instalacji, występują jako pilotażowe
- duży koszt instalacji
Plazma jest to silnie zjonizowany gaz, w którym występują neutralne cząstki, zjonizowane atomy oraz elektrony.
Uzyskane temperatury w strumieniu plazmy powyżej 8000°C pozwalają na bardzo efektywny rozkład odpadów niż w procesie spalania.
Jest to rzadko spotykana metoda.
- Spalanie w kotle fluidalnym
Technologia spalania w złożu fluidalnym polega na wykorzystaniu zjawiska fluidyzacji. W procesie tym powstaje zawiesina zwana złożem fluidalnym, składająca się z drobnych cząsteczek ciała stałego wędrujących w strumieniu cieczy lub gazu.
Fluidyzacja ma za zadanie zintensyfikować procesy fizyczne i chemiczne. Kotły fluidalne mają kształt podłużnego cylindra. Paliwo spalane jest w nich w temperaturze 750-950°C. Zakres ten utrzymuje się dzięki regulacji strumienia wytwarzanego i odbieranego w złożu ciepła. Głównym elementem konstrukcji kotła jest złoże stałe, pod który doprowadzane jest spiętrzone powietrze. Wytłaczane przez dysze powietrze generuje proces fluidyzacji. Warstwa fluidalna stanowi mieszaninę paliwa i inertnego materiału niepalnego, składającego się głównie z cząstek takich jak: piasek, popiół, sorbent i węgiel (stanowiący 3-5%).
Spalanie odpadów w kotłach fluidalnych wymaga wysegregowania jednorodnych komponentów palnych nadających się do rozdrobnienia (20-50mm).
Wady spalania w kotle fluidalnym
- wyższa moc wentylatorów
- większe powierzchniowe straty ciepła
- większa erozja
- bardzo duży koszt inwestycji
- duże zapylenie spalin
- wymagane jest duże rozdrobnienie i jednorodność paliwa
- instalacje stosowane dla dużych mocy
- Spalanie w kotle rusztowym
Paleniska z rusztowe są najbardziej rozpowszechnionym rozwiązaniem w termicznym przekształcaniu odpadów. Instalacje te wykazują największe zaawansowanie technologiczne. Najważniejszym elementem paleniska jest ruszt. Rozwiązania rusztów są następujące:
– stałe i ruchome
– poziome i pochyłe
– walcowe
– posuwisto zwrotne
Proces spalania odpadów na ruszcie można podzielić na kilka faz:
– Suszenie: w początkowej strefie rusztu odpady ogrzewane są w wyniku promieniowania lub konwekcji do temp powyżej 100ºC, co powoduje odparowanie wilgoci.
– Odgazowanie: w wyniku dalszego ogrzewania do temp. powyżej 250°C wydzielane są składniki lotne
– Spalanie: w trzeciej części rusztu osiągane jest całkowite spalanie odpadów
– Zgazowanie: w procesie zgazowania produkty lotne są utleniane przez tlen cząsteczkowy.
Przeważająca cześć odpadów utleniana jest w temp. 1000°C w górnej strefie komory paleniskowej.
– Dopalanie: w celu zminimalizowania części niespalonych i CO w spalinach wprowadzona została strefa dopalania. W strefie tej podaje się powietrze lub recyrkulowane i odpylone spaliny w celu zupełnego spalenia. Czas przebywania spalin w tej strefie wynosi min. 2 sekundy w temp. min.850°C. Szacuje się ,że czas przebywania odpadów na ruszcie wynosi około 60 minut.
Ruszty ruchome ułożone schodkowo pozwalają na wymieszanie odpadów i czyszczenie szczelin pomiędzy rusztowinami. Ruch rusztowin w kierunku przeciwnym do przemieszczania się odpadów powoduje wynoszenie na wierzch rusztu rozżarzonej masy suszącej i zapalającej nowo dostarczone odpady.
Palenisko jest wykonane ze stali żarowytrzymałych. Komora kotła obrotowego wykonana jest z płaszcza zewnętrznego w postaci rury stalowej z wewnętrzną wymurówką wykonaną z ceramicznego materiału ognioodpornego. Wewnątrz komory umocowane są półki przesypowe, wykonane z profilowanych blach żaroodpornych. Komora obraca się za pomocą układu napędowego składającego się z wieńców napędowych i odpowiednio wyprofilowanych bieżni przyspawanych do płaszcza w początkowej i końcowej części obrotowej komory. W środkowej części obrotowa komora posiada kilka rzędów otworów, wykonanych w płaszczu i wymurówce. Od zewnątrz otwory osłonięte są cylindrycznym płaszczem z wlotem dla powietrza. Połączenie płaszcza cylindrycznego z obrotową komorą uszczelnione jest sznurem grafitowym. Obrotowa komora od przodu zamknięta jest gardzielą czołową poprzez uszczelnienia podobnego typu. Gardziel czołowa wykonana jest z płyty z wymurówką ognioodporną.
Wady
- w procesie spalania konieczne są duże współczynniki nadmiaru powietrza co powoduje zwiększoną ilość gazów odlotowych kierowanych do systemu oczyszczania spalin.
- wymurówka narażona jest na zmienne naprężenia termiczne oraz na naprężenia mechaniczne związane z obrotami bębna.
- możliwość spiekania na powierzchni wymurówki,
- problemy ze szczelnością leja załadowczego dla pieców przeciwprądowych z uwagi na duży gradient temperatury.
You must be logged in to post a comment.