PL179130B1 - Sposób i urzadzenie do obróbki odpadów posiadajacych wartosc kaloryczna PL PL PL - Google Patents

Abstract

1. Sposób obróbki odpadów posiadajacych wartosc ka- loryczna, charakteryzujacych sie dowolnym stopniem wil- gotnosci, który polega na obróbce cieplnej, w trakcie której odpady umieszcza sie w strumieniu goracego, termoodpor- nego, charakteryzujacego sie zdolnoscia wymiany ciepla materialu, którego temperatura przekracza 373 K, przy czym material ten ochladza sie dzieki mozliwosci wymiany ciepla, odpady wysusza sie, zas te ich skladniki, które nie od- parowaly, podgrzewa sie, po czym schlodzony, prze- wodzacy cieplo material oddziela sie od wysuszonych odpadów, a przynajmniej czesc oddzielonych wysuszonych odpadów laczy sie przynajmniej z czescia oddzielonego ma- terialu przewodzacego cieplo, i odpady te poddaje sie naste- pnie rozkladowi termicznemu, przy czym przed rozpoczeciem suszenia odpadów material przewodzacy cieplo podgrzewa sie, znam ienny tym , ze w ramach mate- rialu przewodzacego cieplo stosuje sie granulat, a ponadto wysuszone odpady oddzielone od granulatu miesza sie tylko z czescia odseparowanego, schlodzonego granulatu, po czym mieszanine te poddaje sie procesowi rozkladu termi- cznego, natomiast reszte tego odseparowanego schlodzone- go granulatu miesza sie bezposrednio z granulatem podgrzanym w procesie rozkladu termicznego i mieszanine te stosuje sie do suszenia swiezych odpadów. P L 179130 B 1 PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób i urządzenie do obróbki odpadów posiadających wartość kaloryczną.

Wynalazek dotyczy w szczególności obróbki stałych i ciekłych lepkich odpadów zawierających substancje organiczne, przykładowo odpadów pochodzenia zwierzęcego, odpadów z rzeźni, osadu pochodzącego z przemysłu celulozowo-papierniczego, zjełczałych olejów i tak dalej, lub też odpadów zawierających palne substancje mineralne. Największe cząstki stałych odpadów nie powinny najlepiej przekraczać 5 mm. Tego rodzaju sposób obróbki znany jest z US-A-4.248.164. Zgodnie z tym sposobem świeże odpady suszone są przy pomocy gorącego piasku. Po wysuszeniu odpady wraz z ostudzonym piaskiem usuwane sąz instalacji suszącej, po czym są one od siebie oddzielane. Odseparowane wysuszone odpady poddawane są następnie rozkładowi termicznemu, co odbywa się zazwyczaj przy użyciu palników w komorze spalania, do wnętrza której dostarczany jest oddzielony piasek. Podgrzewany on jest przez gazy w procesie rozkładu termicznego, po czym dostarczany jest do wnętrza instalacji suszącej. Cały piasek wykorzystywany w procesie suszenia jest recyrkulowany i ponownie dostarczany do instalacji suszącej w temperaturze od 700 K do 922 K.

Ów gorący piasek styka się ze świeżymi chłodnymi odpadami, co prowadzi do gwałtownego wstrząsu termicznego. W wyniku tego ziarna piasku pękają. Jako, że wykorzystywany jest tu piasek, wymiana ciepła jest ograniczona. Ze względu na wysokie temperatury panujące we wnętrzu instalacji suszącej, jej trwałość jest ograniczona, chyba że wykonana ona jest ze specjalnych materiałów, co z kolei sprawia, że jest ona droga.

Opis GB-A-160.422 przedstawia sposób suszenia materiału, który musi być rozdrabniany w bębnie obrotowym, przy czym elementy mielące (kule) pochodzące z wnętrza bębna zbiera się i wprowadza z powrotem do jego wnętrza za pośrednictwem rury, wewnątrz której podgrzewane one są przy użyciu pieca. Materiał, o którym tu mowa, nie jest odpadem i nie poddawany jest rozkładowi termicznemu po wysuszeniu.

Przedmiotem wynalazku jest sposób odpadów posiadających wartość kaloryczną, charakteryzujących się dowolnym stopniem wilgotności, który polega na obróbce cieplnej, w trakcie

179 130 której odpady umieszcza się w strumieniu gorącego, tennoodpomego, charakteryzującego się zdolnością wymiany ciepła materiału, którego temperatura przekracza 373 K. Materiał ten ochładza się dzięki możliwości wymiany ciepła, odpady wysusza się, zaś te ich składniki, które nie odparowały, podgrzewa, po czym schłodzony, przewodzący ciepło materiał oddziela się od wysuszonych odpadów, a przynajmniej część oddzielonych wysuszonych odpadów łączy się przynajmniej z częścią oddzielonego materiału przewodzącego ciepło. Następnie odpady te poddaje się rozkładowi termicznemu, przy czym przed rozpoczęciem suszenia odpadów materiał przewodzący ciepło podgrzewa się.

Istota wynalazku polega na tym, że w ramach materiału przewodzącego ciepło stosuje się granulat, a ponadto wysuszone odpady oddzielone od granulatu miesza się tylko z częścią odseparowanego, schłodzonego granulatu, po czym mieszaninę tę poddaje się procesowi rozkładu termicznego. Resztę tego odseparowanego schłodzonego granulatu miesza się bezpośrednio z granulatem podgrzanym w procesie rozkładu termicznego i mieszaninę tę stosuje się do suszenia świeżych odpadów.

Korzystnie, wysuszone odpady oddziela się od schłodzonego granulatu poprzez osobne zbieranie ich po wysuszeniu, a gazy uwalniane w trakcie rozkładu termicznego spala się, natomiast pewnąilość ciepła powstałąprzy spalaniu zawraca się do obiegu i wykorzystuje w procesie rozkładu termicznego poprzez wymianę ciepła z powietrzem wykorzystywanym w procesie rozkładu termicznego.

Wszystkie wysuszone odpady dodaje się do części odseparowanego granulatu, przy czym odpady podgrzewa się przed dodaniem ich do granulatu, korzystnie poprzez wymianę ciepła z parą, która jest uwalniana przy suszeniu świeżych odpadów.

Granulat podgrzewa się w procesie rozkładu termicznego odpadów do temperatury od 523 do 573 K, a ponadto dodaje się do niego określoną ilość schłodzonego oddzielonego granulatu, aż do uzyskania temperatury tej mieszaniny używanej do suszenia świeżych odpadów w zakresie od 473 do 573 K.

Przedmiotem wynalazku jest również urządzenie do obróbki odpadów posiadających wartość kaloryczną, które zaopatrzone jest w instalację suszącą, która z kolei zawiera przynajmniej jeden przedział suszenia, do którego prowadzą elementy zasilające w odpady i w gorący granulat. Urządzenie suszące połączone jest z podgrzewaczem granulatu, w środku którego podgrzewany jest granulat i wysuszone odpady poddawane sąrozkładowi termicznemu. Ponadto w skład owego urządzenia wchodzą również środki do zbierania granulatu i wysuszonych odpadów z wnętrza przedziału suszenia oraz dostarczające przynajmniej część zebranych wysuszonych odpadów i przynajmniej część zebranego granulatu do wnętrza podgrzewacza granulatu.

Istota tego wynalazku polega na tym, że instalacja susząca jest usytuowana horyzontalnie, i obejmuje przedział suszenia połączony z przedziałem oddzielania, za pomocą którego przedział suszenia jest połączony poprzez element zbierający i rurę z podgrzewaczem granulatu, a przedział oddzielania połączony jest poprzez drugi element zbierający i drugą rurę z rurą zasilającą usytuowaną między podgrzewaczem i instalacją suszącą.

Korzystnie, urządzenie zaopatrzone jest w piec połączony z podgrzewaczem granulatu i wymiennikiem ciepła, a instalacja susząca, która po jednej stronie połączona jest z podgrzewaczem granulatu, zawiera przedział homogenizacji.

Instalacja susząca zaopatrzona jest w przedział oddzielania popiołu, który leży bliżej miejsca zasilania w granulat w stosunku do przedziału suszenia.

Instalacja susząca obejmuje obrotowy, poziomo ustawiony bęben oraz otaczającą go osłonę, a ponadto bęben podzielony jest na przedziały poprzez pierścieniowe przegrody położone wewnątrz tego bębna, z których jeden to przedział suszenia.

Osłona wyposażona jest w wylot pary, który połączony jest z wymiennikiem ciepła.

Podgrzewacz granulatu składa się z dwóch współosiowo ustawionych cylindrów, zaopatrzonych w otworki i ustawionych w komorze, przy czym elementy zbierające poprzez rurę połączone są z wnętrzem podgrzewacza granulatu doprowadzając mieszaninę do przestrzeni

179 130 między cylindrami, a ponadto komora połączona jest z jednej strony z piecem, zaś z drugiej strony z wymiennikiem ciepła.

Komora podgrzewacza podzielona jest na trzy przedziały wokół zewnętrznego cylindra, a ponadto górny i dolny przedział połączone są przynajmniej z piecem, przy czym wylot tego pieca połączony jest z podstawową częścią wymiennika ciepła, zaś wtórna część tego wymiennika połączona jest z przedziałem środkowym

Zaproponowane rozwiązanie charakteryzuje się wysoką sprawnością cieplną oraz możliwym zachowaniem wartości odpadów poddawanych obróbce. Sposób według wynalazku jest ekologiczny, a ponadto jego realizacja wiąże się z zastosowaniem stosunkowo niedrogich urządzeń o wysokiej trwałości.

Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku przedstawiającym urządzenie do obróbki osadu przemysłowego, przykładowo z 10% suchych składników o pewnej wartości kalorycznej MJ/kg, na przykład 15 MJ/kg.

Urządzenie pokazane na rysunku zaopatrzone jest w zbiornik 1 do przechowywania osadu, który ma być poddany obróbce, instalację suszącą2, połączona ze zbiornikiem 1, podgrzewacz 3 granulatu, połączony z instalacją suszącą 2, służący do podgrzewania granulatu 4 oraz piec 5, połączony z podgrzewaczem 3 granulatu. Granulat 3 stanowią termoodpome ziarenka, odporne na temperatury wymagane w procesie rozkładu termicznego odpadów, korzystnie na temperatury powyżej 1123 K, które to ziarenka łatwo absorbują i oddają ciepło.

Zgodnie z korzystnym rozwiązaniem, granulat ten stanowi materiał ceramiczny. Może to przykładowo znaleźć zastosowanie wypalona glina lub glinian wapniowy ze stopem aluminium zależnym od temperatury. Zdolność promieniowania takich materiałów wynosi zazwyczaj około 201 J/m²-K-h.

Rozmiar ziaren jest przykładowo taki, aby zatrzymywane one były przez sito o oczkach 9x9 mm, zaś mieściły się w oczkach sita 11x11 mm.

Powierzchnia właściwa ziaren powinna być możliwie duża. Dla ziaren wspomnianych powyżej materiałów i o podanym wyżej rozmiarze powierzchnia ta wynosi mniej więcej 750 m2/m3.

Instalacja susząca 2 charakteryzuje się kształtem poziomej, delikatnie nachylonej suszarki bębnowej, która zaopatrzona jest w bęben 6, zamontowany obrotowo wokół swojej osi wewnątrz osłony 7 izolującej termicznie i akustycznie. Bęben ten podzielony jest na pięć przedziałów za pomocą umieszczonych w jego wnętrzu pierścieniowych przegród 8,9,10 i 11. Patrząc od wyższego końca przedziały te tworzą kolejno przedział 12 homogenizacji, przedział 13 oddzielania popiołów, właściwy przedział 14 suszenia, przedział 15 oddzielania, w którym odseparowywane są wysuszone odpady, i przedział 16 wydzielania granulatu.

Zbiornik 1 połączony jest z przedziałem 14 suszenia za pośrednictwem elementu zasilającego, składającego się z rury 17 i osiowej rury 18 zasilania.

Ścianka bębna 6 zaopatrzona jest w otworki na wysokości przedziału 13 oddzielania popiołów, dzięki czemu powstaje sito, przez które przedostać się może popiół, ale nie granulat 4. Dla zebrania popiołów, poniżej tej części bębna zamontowane jest urządzenie odbierające, które stanowi element zbierający 19.

W analogiczny sposób, ścianka bębna 6 zaopatrzona jest w otworki na wysokości przedziału 15 oddzielania, w wyniku czego w tej części ścianki powstaje sito, przez które przedostać się mogą stałe odpady, ale nie granulat 4. Dla zebrania owych odpadów, poniżej tej części ścianki zamocowane jest urządzenie odbierające, a mianowicie element zbierający 20.

Przedział 16 wydzielania granulatu umieszczony na dolnym końcu zaopatrzony jest w otworki 21 na granulat 4, które znajdująsię powyżej kolejnego urządzenia odbierającego, elementu zbierającego 22.

Pewna liczba przewodów (rurek) 23 dostarczających powietrze otwiera się do wnętrza osłony 7, która z kolei zaopatrzona jest na wierzchu w swoim najwyższym punkcie w wylot 24 pary, który łączy się za pośrednictwem rury 25 z serpentynową krzywą umieszczoną w zbiorniku 1, tworzącą wymiennik ciepła 26.

179 130

Do wyższego końca bębna 6 przyłączony jest element zasilający w granulat, który stanowi rura zasilająca 27, w której zamontowana jest śruba 28.

Element zbierający 22 połączony jest za pośrednictwem pierwszej rury 29, we wnętrzu której znaj duj e się mechanizm podnoszący, nie przedstawiony na rysunku, z górną częściąpionowego podgrzewacza 3 granulatu. Za pośrednictwem drugiej rury 30, we wnętrzu której również znajduje się mechanizm podnoszący i sito 31, połączony on jest ze wspomnianą wyżej rurą 27. Element zbierający 20, o którym mowa powyżej, otwiera się do wnętrza rury 29, przy czym koniec sita 31 również połączony jest z tą rurą. Wraz z przegrodą 11 i częściami ścianki bębna 6 tworzącymi sito, elementy zbierające 20 i 22 stanowią środki do zbierania osobno granulatu i wysuszonych odpadów.

Podgrzewacz 3 granulatu składa się z dwóch pionowych, współosiowo preferowanych cylindrów 32 i 33, umiejscowionych w komorze 34, która podzielona jest na trzy przedziały 35,36 i 37 wokół zewnętrznego cylindra 33.

Przestrzeń 38 w środku wewnętrznego cylindra 32 jest zamknięta na górze i na dole, zaś pierścieniowa przestrzeń 39 między cylindrami 32 i 33 otwiera się w swojej górnej części, łącząc się ze wspólnym wejściem, z którym połączona jest rura 29. Otwiera się ona również na dole, łącząc się z rurą 40 przenośnikową, w której zamontowana jest śruba 41, i która łączy się z rurą zasilania 27.

Górny przedział 35 i dolny przedział 37 łączą się za pośrednictwem wspólnej rury 42 i poprzez wentylator 43 z piecem 5 i poprzez drugi wentylator 44 z wtórną częścią wymiennika ciepła 45. Sam piec 5 połączony jest z podstawową częścią wymiennika ciepła 45. Ta podstawowa część łączy się z wylotem 47. Wtórna część wymiennika ciepła 45 połączona jest za pośrednictwem rury 48 ze środkowym przedziałem 36 podgrzewacza 3 granulatu. Na końcu rury 42 prowadzącej do pieca 5 przyłączony jest otwarty palnik 49.

Opisane wyżej urządzenie działa w następujący sposób:

W zbiorniku 1 przechowywana jest mieszanina osadów o różnych wartościach kalorycznych, dla zapewnienia ciepła wymaganego przy stosowaniu tego sposobu. Im bardziej stałe składniki zawiera taki osad, tym wyższa jest wartość kaloryczna.

W tym też zbiorniku 1, mieszanina osadów podgrzewana jest do temperatury około 353 K przy wykorzystaniu wymiany ciepła z parą, powstającą w czasie suszenia odpadów, która przedostaje się przez wymiennik ciepła 26.

Podgrzany osad przedostaje się rurą 17 i osiową rurą zasilającą 18 do wnętrza przedziału 14 suszenia wewnątrz instalacji suszącej 2, której bęben 6 stale się obraca. Tutaj osad wystawiony jest na działanie gorącego granulatu 4, który przesuwa się we wnętrzu bębna 6 od górnego do dolnego jego końca. Temperatura tego granulatu wynosi od 473 do 573 K, przykładowo mniej więcej 523 K przy przekraczaniu pierścieniowej przeszkody 9 w przedziale 14 suszenia.

W wyniku wymiany ciepła osad schnie, przy czym nie odparowane odpady są podgrzane do temperatury 373 K lub więcej, zaś granulat wystyga korzystnie do tej samej temperatury. Z mieszaniny schłodzonego granulatu i wysuszonych odpadów, które przedostały się do przedziału 15 oddzielania poprzez pierścieniowąprzeszkodę, jaką stanowi przegroda 10, oddzielane są wysuszone odpady, które przedostająsię część ścianki bębna 6 ukształtowaną w formie sita. Odpady te zbierają się w elemencie zbierającym 20, po czym dostarczane są do rury 29. Poprzez przeszkodę, jaką stanowi mniejsza, pierścieniowa przegroda 11, do wnętrza przedziału 16 wydzielania granulatu przedostaje się praktycznie tylko granulat, skąd wydostaje się on przez otworki 21 do wnętrza elementu zbierającego 22.

Główna część granulatu 4, zazwyczaj 75 do 85% wagowych, a przykładowo 80% wagowych, dostaje się bezpośrednio do rury zasilającej 27 przez rurę 30, po tym, jak granulat ten został oczyszczony z odpadów po przejściu przez sito 31. Za pomocą śruby 28 ta część granulatu łączona jest z mieszaniną gorącego granulatu i popiołów w temperaturze około 1023 K, uzyskanej w podgrzewaczu 3 granulatu, po czym dostaje się do wnętrza przedziału 12 homogenizacji, gdzie następuje dalsze mieszanie. W tym przedziale 12, różnica temperatur między rdzeniem a zewnętrzną częścią ziarenek granulatu spada poniżej 40 K, zaś średnia temperatury masy granulatu

179 130 wynosi od 473 do 573 K, przykładowo 523 K. Z jednorodnej mieszaniny przedostającej się przez przeszkodę, jaką stanowi przegroda 8 w przedziale 13 oddzielania popiołu, oddzielany jest popiół, przedostający się otworki w ściance bębna. Popiół ten zbiera się w elemencie zbierającym 19.

Poprzez przegrodę 9 przedostaje się praktycznie czysty granulat 4 o średniej temperaturze około 523 K we wnętrzu przedziału 14 suszenia. Część odpadów, która usuwana jest z rury 30 za pomocą sita 31, dostaje się do wnętrza rury 29.

Przy użyciu śruby, nie pokazanej na rysunku, przez rurę 29 przedostaje się mała część granulatu od 15 do 25% wagowych, przykładowo 20% wagowych, po dodaniu odpadów pochodzących z elementu zbierającego 20, do wnętrza przestrzeni 39 wewnątrz podgrzewacza 3 granulatu. W tej przestrzeni 39, mieszania granulatu i odpadów przemieszcza się w dół w wyniku działania siły grawitacyjnej.

Do środkowej strefy przestrzeni 39 dostarczane jest podgrzane powietrze o temperaturze około 1023 K, pochodzące z wtórnej części wymiennika ciepła 45 za pośrednictwem rury 48 i przedziału 36. Dostarczone powietrze przedostaje się z zewnątrz przez cylindry 33 i 32, a tym samym przez granulat. Powietrze to pozwala na przeprowadzenie procesu rozkładu termicznego oraz na ostateczne spalenie odpadów zmieszanych z granulatem. Część gazów pochodzących ze środkowej strefy przedostaje się ku górze w obrębie wewnętrznej przestrzeni 38 i przez górną strefę.

Gazyfikacja i początek rozkładu termicznego odpadów odbywąjąsię w górnej strefie przestrzeni 39, przy czym produkowane jest paliwo gazowe stosunkowo niskiego gatunku. Paliwo to usuwane jest poprzez przedział 35 i rurę 42 za pomocą wentylatorów 43 i 44, częściowo do wnętrza pieca 5, częściowo do wtórnej części wymiennika ciepła 45.

Inna część gazów pochodzących ze środkowej strefy przedostaje się ku dołowi w obrębie przestrzeni 38 i przez dolną strefę przestrzeni 39. Całkowite spalenie wszelkich elementów palnych odpadów następuje w dolnej strefie. Podobnie różnice temperaturowe w obrębie granulatu są mniejsze w dolnej strefie. Gazy z dolnej strefy zbierają się w przedziale 37, skąd zabierane są one do wnętrza pieca 5 i w mniejszym stopniu do wtórnej części wymiennika ciepła 45 za pośrednictwem rury 42 i wspomnianych wyżej wentylatorów 43 i 44.

Mieszanina granulatu i popiołów usuwana jest z dolnego końca podgrzewacza 3 granulatu i przekazywana jest rurą 40 przenośnikową do wnętrza rury zasilającej 27 w temperaturze około 1023 K za pośrednictwem śruby 41.

Mieszanina gazów o temperaturze około 573 K pochodzących z przedziału 35 oraz powietrza wraz z 30 do 40% jego nadmiaru, która jest częściowo zanieczyszczona gazami spalinowymi, pochodzącymi z dolnej strefy przestrzeni 39 i wydzielanymi w temperaturze około 1023 K poprzez przedział 37, spalana jest w piecu 5. Możliwy nadmiar tych gazów spalany jest przy użyciu otwartego palnika. 49.

Gazy spalinowe o temperaturze około 1123 K z pieca 5 przenoszone są rurą 46 przez podstawowa część wymiennika ciepła 45, w wyniku czego ogrzewająone powietrze dostarczane do środkowego przedziału 36 do temperatury około 1023 K. Wymiennik ciepła 45 zapewnia konieczne ciśnienie i podciśnienie dla działania podgrzewacza 3 granulatu (pieca 5) wymiennika ciepła 45 jako całości.

Dla uruchomienia urządzenia do wnętrza pieca 5 dostarczane jest z zewnątrz i tam spalane wysokojakościowe paliwo. Po tym, jak temperatura granulatu zebranego z instalacji suszącej 2 przekroczy 373 K, stopniowo dostarcza się odpady do wnętrza instalacji suszącej 2. Po tym, jak gorący granulat dostarczany jest do instalacji suszącej 2 w temperaturze od 473 do 523 K, może się rozpocząć normalny przepływ odpadów. W tym samym czasie stopniowo zmniejsza się ilość dostarczanego z zewnątrz do pieca 5 paliwa do zera. To początkowe postępowanie trwa najwyżej godzinę. Para, która powstaje w trakcie suszenia w instalacji suszącej 2, i która zbierana jest poprzez wylot 24, może zostać użyta do wcześniejszego podgrzania osadu. Możliwy nadmiar pary może być wykorzystany do wcześniejszego podgrzewania wody dla użytku domowego. W zależności od składu, kondensat tej pary może być chemicznie zneutralizowany lub wymieszany z 5% objętościowymi podgrzanego uprzednio powietrza i podgrzany do 1073 K we wnętrzu wymiennika odzyskiwanego ciepła, który pracuje bez przerwy przy wykorzystaniu granulatu.

Czynnikiem termicznym podgrzewacza jest sam czynnik podgrzewacza, po tym, jak poprowadzony przez niego został strumień paliwa gazowego, przykładowo od górnej strefy podgrzewacza 3 granulatu. Paliwo spalane jest w powietrzu rozproszonym w masie pary. W czasie, gdy para charaktaryzuje się wysoką temperaturą, efekt utleniania powietrza przyczynia się do detoksykacji pary.

Dla zapobieżenia powstawaniu skroplin w obrębie osłony 7, możliwe jest wprowadzenie gorącego powietrza do wnętrza tej osłony za pośrednictwem rurek 23 dostarczaj ących powietrze. Powietrze to ogrzewane być może przy użyciu wymiennika ciepła 45.

Zgodnie z opisanym powyżej sposobem i przy zastosowaniu opisanego powyżej urządzenia możliwa jest pełna obróbka wszelkich szkodliwych substancji zawartych w odpadach. Energia potencjalna zgromadzona w odpadach jest skutecznie odzyskiwana. Jedynie w przypadku odpadów o wysokim stopniu wilgotności konieczne jest dodanie z zewnątrz paliwa. W przypadku stosunkowo suchych odpadów, przykładowo odpadów zawierających 25% wody i odznaczających się wartością kaloryczną wyższą od 2 MJ/kg, zastosowanie paliwa z zewnątrz nie jest konieczne. Jedynie w przypadku uruchamiania urządzenia konieczne jest wykorzystanie paliwa, ale jego użycie jest stosunkowo niskie. Wytwarzana para jest całkowicie odzyskiwana. Popioły mogąbyć zebrane bezpośrednio za pośrednictwem elementu zbierającego 19, nie rozpraszają się one w gazach. Temperatura zebranych popiołów wynosi zaledwie 473 K, co sugeruje, że znacząca część ciepła pochodząca z tych popiołów zużywana jest całkowicie wewnątrz urządzenia. Intensywna wymiana ciepła granulatu sprawia, że urządzenie będące przedmiotem wynalazku jest tanie, zwarte i bardzo wydajne.

Niniejszy wynalazek nie ogranicza się do rozwiązań tutaj przedstawionych i pokazanych na załączonym rysunku. Wręcz przeciwnie, tego rodzaju sposób i urządzenie do obróbki odpadów mogą przybierać różne formy, nie wykraczając przy tym poza zakres niniejszego wynalazku. Odpady nie muszą być koniecznie osadem. Może je również stanowić inna - stała lub ciekła substancja. Jednakże zgodnie z korzystnym rozwiązaniem, przy mieszaniu ze sobą różnych rodzajów odpadów jeden musi zapewnić odpowiednio wysoką wartość kaloryczną odpadów dostarczanych do instalacji suszącej. Wartość ta powinna zagwarantować, że w trakcie działania instalacji panuje wystarczająca temperatura, pozwalająca na stosowanie omawianego sposobu bez konieczności dostarczenia paliwa z zewnątrz.

179 130

179 130

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 60 egz.

Cena 2,00 zł.

Claims (14)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób obróbki odpadów posiadających wartość kaloryczną, charakteryzujących się dowolnym stopniem wilgotności, który polega na obróbce cieplnej, w trakcie której odpady umieszcza się w strumieniu gorącego, termoodpomego, charakteryzującego się zdolnością wymiany ciepła materiału, którego temperatura przekracza 373 K, przy czym materiał ten ochładza się dzięki możliwości wymiany ciepła, odpady wysusza się, zaś te ich składniki, które nie odparowały, podgrzewa się, po czym schłodzony, przewodzący ciepło materiał oddziela się od wysuszonych odpadów, a przynajmniej część oddzielonych wysuszonych odpadów łączy się przynajmniej z częścią oddzielonego materiału przewodzącego ciepło, i odpady te poddaje się następnie rozkładowi termicznemu, przy czym przed rozpoczęciem suszenia odpadów materiał przewodzący ciepło podgrzewa się, znamienny tym, że w ramach materiału przewodzącego ciepło stosuje się granulat, a ponadto wysuszone odpady oddzielone od granulatu miesza się tylko z częścią odseparowanego, schłodzonego granulatu, po czym mieszaninę tę poddaje się procesowi rozkładu termicznego, natomiast resztę tego odseparowanego schłodzonego granulatu miesza się bezpośrednio z granulatem podgrzanym w procesie rozkładu termicznego i mieszaninę tę stosuje się do suszenia świeżych odpadów.
2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że wysuszone odpady oddziela się od schłodzonego granulatu poprzez osobne zbieranie ich po wysuszeniu.
3. 3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że gazy uwalniane w trakcie rozkładu termicznego spala się, a ponadto pewnąilość ciepła powstałąprzy spalaniu zawraca się do obiegu i wykorzystuje w procesie rozkładu termicznego poprzez wymianę ciepła z powietrzem wykorzystywanym w procesie rozkładu termicznego.
4. 4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że wszystkie wysuszone odpady dodaje się do części odseparowanego granulatu.
5. 5. Sposób według zastrz. 1 albo 4, znamienny tym, że odpady podgrzewa się przed dodaniem ich do granulatu, korzystnie poprzez wymianę ciepła z parą, która jest uwalniana przy suszeniu świeżych odpadów.
6. 6. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że granulat podgrzewa się w procesie rozkładu termicznego odpadów do temperatury od 523 do 573 K, a ponadto dodaje się do niego określoną ilość schłodzonego oddzielonego granulatu, aż do uzyskania temperatury tej mieszaniny używanej do suszenia świeżych odpadów w zakresie od 473 do 573 K.
7. 7. Urządzenie do obróbki odpadów posiadających wartość kaloryczną, które zaopatrzone jest w instalację suszącą, która z kolei zawiera przynajmniej jeden przedział suszenia, do którego prowadzą elementy zasilające w odpady i w gorący granulat, przy czym urządzenie suszące połączone jest z podgrzewaczem granulatu, w środku którego podgrzewany jest granulat i wysuszone odpady poddawane są rozkładowi termicznemu, a ponadto w skład tego urządzenia wchodzą również środki do zbierania granulatu i wysuszonych odpadów z wnętrza przedziału suszamiczego oraz dostarczające przynajmniej część zebranych wysuszonych odpadów i przynajmniej część zebranego granulatu do wnętrza podgrzewacza granulatu, znamienne tym, że instalacja susząca (2) jest usytuowana horyzontalnie, i obejmuje przedział (14) suszenia połączony z przedziałem (15) oddzielania, za pomocą którego przedział (14) suszenia jest połączony poprzez element zbierający (20) i rurę (29) z podgrzewaczem (3) granulatu, a przedział (15) oddzielania połączony jest poprzez drugi element zbierający (22) i drugą rurę (30) z rurą zasilającą (27) usytuowaną między podgrzewaczem (3) i instalacją (2).
8. 8. Urządzenie według zastrz. 7, znamienne tym, że zaopatrzone jest w piec (5) połączony z podgrzewaczem (3) granulatu i wymiennikiem ciepła (45).

   179 130
9. 9. Urządzenie według zastrz. 7, znamienne tym, że instalacja susząca (2), która po jednej stronie połączona jest z podgrzewaczem (3) granulatu, zawiera przedział (12) homogenizacji.
10. 10. Urządzenie według zastrz. 7 albo 9, znamienne tym, że instalacja susząca (2) posiada przedział (13) oddzielania popiołu, który leży bliżej miejsca zasilania w granulat w stosunku do przedziału (14) suszenia.
11. 11. Urządzenie według zastrz. 7, znamienne tym, że instalacja susząca (2) obejmuje obrotowy, poziomo ustawiony bęben (6) oraz otaczającą go osłonę (7), a ponadto bęben (6) podzielony jest na przedziały (12 do 16) poprzez pierścieniowe przegrody (8-9-10 i 11) położone wewnątrz tego bębna, z których jeden to przedział (14) suszenia.
12. 12. Urządzenie według zastrz. 11, znamienne tym, że osłona (7) wyposażona jest w wylot (24) pary, który połączony jest z wymiennikiem ciepła (26).
13. 13. Urządzenie według zastrz. 7 albo 8, znamienne tym, że podgrzewacz (3) granulatu składa się z dwóch współosiowo ustawionych cylindrów (32 i 33), zaopatrzonych w otworki i ustawionych w komorze (34), przy czym elementy zbieraj ące (20,22) poprzez rurę (29) połączone są z wnętrzem podgrzewacza (3) granulatu doprowadzając mieszaninę do przestrzeni (39) między cylindrami, a ponadto komora (34) połączona jest z jednej strony z piecem (5), zaś z drugiej strony z wymiennikiem ciepła (45).
14. 14. Urządzenie według zastrz. 13, znamienne tym, że komora (34) podzielona jest na trzy przedziały (35-36-37) wokół zewnętrznego cylindra (33), a ponadto górny (35) i dolny przedział (37) połączone są przynajmniej z piecem (5), przy czym wylot tego pieca (5) połączony jest z podstawową częścią wymiennika ciepła (45), zaś wtórna część tego wymiennika połączona jest ze środkowym przedziałem (36).

    * * *