PL236421B1 - Sposób wykorzystania osadów ściekowych i odpadów komunalnych do wypalania mineralnych materiałów w piecach obrotowych - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób wykorzystania komunalnych osadów ściekowych oraz odpadów komunalnych stałych jako paliw do wypalania mineralnych materiałów, np. klinkieru, dolomitu, keramzytu itp., w piecach obrotowych. W wyniku ciągłego zwiększania się ilości wytwarzanych osadów ściekowych oraz odpadów komunalnych zachodzi konieczność znalezienia alternatywnych metod ich wykorzystania czy utylizacji. Jedną z nich może być zastosowanie osadów ściekowych w produkcji ceramiki i materiałów budowlanych.

Znany sposób wykorzystania osadów ściekowych i odpadów komunalnych do wypalania mineralnych materiałów w piecach obrotowych polega na ich suszeniu a następnie współspalaniu w palniku piecowym i/lub kalcynatorze. O ile suszenie osadów ściekowych odbywa się poza instalacją wypalania to paliwa alternatywne na bazie odpadów komunalnych mogą być suszone bądź u wytwórcy bądź w instalacji wypalania. Obecnie spalanie w palniku piecowym przedmiotowych odpadów, ze względu na ich kaloryczność, możliwe jest tylko w obecności węgla lub innych wyselekcjonowanych wysokokalorycznych odpadów (np. odpadów gumowych). Podawane obecnie suszone paliwa z odpadów na bazie osadów ściekowych i odpadów komunalnych mają wilgotność rzędu 10-15%.

Celem wynalazku jest opracowanie procesu wypalania mineralnych materiałów w piecach obrotowych z wyeliminowaniem emisji paliwowej CO2 przy jednoczesnym na zagospodarowaniu osadów ściekowych. Rozwiązaniem problemu powstawania coraz większej ilości osadów ściekowych będzie ich utylizacja w przemyśle cementowym czy ceramicznym.

Istota sposób wykorzystania osadów ściekowych i odpadów komunalnych do wypalania mineralnych materiałów w piecach obrotowych charakteryzuje się tym, że przeprowadza się wstępną obróbkę termiczną osadów ściekowych i odpadów komunalnych poprzez niskotemperaturową pirolizę a powstałe w wyniku tego procesu produkty w postaci biowęgla oraz pirooleju stanowią 100% paliwa, które podaje się jednocześnie do palnika pieca obrotowego równocześnie w odpowiednich proporcjach tak aby kaloryczność ekwiwalentna mieszanki była dostosowana do wymaganej temperatury procesu spalania.

Korzystne jest gdy po procesie niskotemperaturowej pirolizy komunalnych osadów ściekowych lub odpadów komunalnych stałych dozuje się do palnika pieca obrotowego w formie rozdrobnionej powodując skrócenie płomienia.

Zaletą sposobu według wynalazku jest całkowite wykorzystanie produktów niskotemperaturowej pirolizy komunalnych osadów ściekowych oraz odpadów komunalnych stałych, w postaci biowęgla (karbonizatu) oraz pirooleju (biooleju), jako paliwo do wypalania mineralnych materiałów w piecach obrotowych, bez udziału paliw kopalnych. Ponadto biowęgiel uzyskany w wyniku pirolizy jest materiałem suchym i o wyższej wartości opałowej w porównaniu do tylko suszonych osadów czy odpadów komunalnych, jest zatem paliwem z odpadów o wyższej jakości niż dotychczas stosowane.

Równie istotną zaletą proponowanego sposobu według wynalazku jest wyeliminowanie, w przypadku osadów ściekowych, lub znaczne ograniczenie, w przypadku odpadów komunalnych, emisji paliwowej CO2 z procesu wypalania mineralnych materiałów. Osady ściekowe traktowane są w s ystemie handlu emisjami jako czysta biomasa, w związku z tym emisja CO2 ze spalania biowęgla i pirooleju z osadów jest zerowa. Natomiast biowęgiel uzyskany na bazie odpadów komunalnych posiada znacznie wyższą zawartość węgla organicznego niż odpady surowe, dlatego też wzrasta ilość unikniętej emisji dwutlenku węgla.

Przedmiot wynalazku jest wyjaśniony na rysunku fig. 1, przedstawiającym schemat technologiczny wykorzystania produktów niskotemperaturowej pirolizy osadów ściekowych i odpadów komunalnych do wypalania mineralnych materiałów w piecach obrotowych.

Produkty pirolizy osadów ściekowych i odpadów komunalnych w postaci stałej jako biowęgiel dostarczane są transportem samochodowym (ewentualnie kolejowym) na składowisko 1. Biowęgiel uzyskany na bazie osadów ściekowych występuje w formie kawałkowej, przypominającej miał węglowy. W związku z tym może on zostać rozdrobniony do formy pyłu biowęglowego, podobnego swoim składem ziarnowym do pyłu węglowego. W przypadku instalacji wypalania z wykorzystaniem węgla, przemiał biowęgla odbywa się w istniejącym układzie młyna węgla 2. Biowęgiel w postaci pyłu wprowadzany jest do palnika pieca obrotowego 7 istniejącym układem dozowania węgla 3. W przypadku gdy biowęgiel uzyskany na bazie odpadów komunalnych występuje również w formie kawałkowej, przypominającej miał węglowy, jego wprowadzenie do palnika piecowego 7 odbywa się w identyczny sposób jak biowę

PL 236 421 B1 gla z osadów ściekowych. W przypadku gdy biowęgiel uzyskany na bazie odpadów komunalnych występuje w formie bardzo rozdrobnionego materiału kawałkowego, ale nie nadającego się do przemiału w młynie węgla, wprowadzany jest on do palnika pieca obrotowego 7 istniejącym lub nowym układem dozowania paliw alternatywnych 4.

Produkty pirolizy osadów ściekowych i odpadów komunalnych w postaci ciekłej jako piroolej dostarczane są w cysternach transportem samochodowym (ewentualnie kolejowym) i magazynowane w zbiorniku 5. Piroolej podawany jest do palnika pieca obrotowego 7 istniejącym lub nowym układem dozowania paliw ciekłych 6 postaci biowęgla oraz pirooleju stanowią 100% paliwa następnie biowęgiel i piroolej podaje się jednocześnie do palnika pieca obrotowego w takich proporcjach, aby kaloryczność ekwiwalentna mieszanki była dostosowana do wymaganej temperatury płomienia a popiół powstały ze spalania biowęgla wchodzi w skład końcowego produktu.

Claims (2)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób wykorzystania osadów ściekowych i odpadów komunalnych do wypalania mineralnych materiałów w piecach obrotowych, znamienny tym, że przeprowadza się wstępną obróbkę termiczną osadów ściekowych i odpadów komunalnych poprzez niskotemperaturową pirolizę a powstałe w wyniku tego procesu produkty w postaci biowęgla oraz pirooleju stanowią 100% paliwa, które podaje się jednocześnie do palnika pieca obrotowego w takich proporcjach, aby kaloryczność ekwiwalentna mieszanki była dostosowana do wymaganej temperatury płomienia a popiół powstały ze spalania biowęgla wchodzi w skład końcowego produktu.
2. 2. Sposób wg zastrz. 1, znamienny tym, że biowęgiel po procesie niskotemperaturowej pirolizy komunalnych osadów ściekowych lub odpadów komunalnych stałych dozuje się do palnika pieca obrotowego w formie rozdrobnionej co poprawia warunki wypalania przez skrócenie płomienia.