Uniwersalna kotłownia

Problem utylizacji odpadów komunalnych jest bardzo żywotnym i chyba najważniejszym problemem w bliskiej przyszłości. Z jednej strony wejście w życie tzw. „ustawy śmieciowej”, która już obowiązuje, a z drugiej strony brak środków finansowych na budowę spalarni stanowi poważny problem dla samorządów.

Czy istnieją rozwiązania technologiczne, które spełniłyby wszystkie wymagania bezpieczeństwa ekologicznego i są znacznie tańsze od klasycznej spalarni i będą akceptowane przez mieszkańców? Nasuwa się następne pytanie, czy istnieje na obszarze zainteresowanego samorządu infrastruktura, która daje możliwość wykorzystania jej do celów termicznej utylizacji odpadów. Na ostatnie pytanie znaleźć można pozytywną odpowiedź. Każda z ciepłowni opalanych węglem posiada znaczącą część infrastruktury potrzebną do procesu utylizacji odpadów.

Dlatego proponujemy rozwiązanie, które wykorzysta istniejącą infrastrukturę i stosowane rozwiązania technologiczne. Jest nim uniwersalna kotłownia z przedpaleniskiem pirolitycznym zdolna wykorzystać na tych samych urządzeniach następujące paliwa:

 

 

  • węgiel kamienny i/lub brunatny,
  • biomasę,
  • odpady komunalne,
  • osady pościekowe,
  • odpady poubojowe.

Przejście z jednego paliwa na inne odbywa się w sposób płynny bez wyłączenia pracującej instalacji. W przypadku gdy paliwem będą odpady komunalne, proces technologiczny zaczynałby się od przyjęcia i segregacji odpadów na terenie istniejących lub nowo wybudowanych sortowni. Palne materiały wielkogabarytowe są rozdrabniane do elementów mniejszych od 10 mm i mieszane z wysegregowaną częścią odpadów organicznych i innych przeznaczonych do spalenia. Po zgrubnym wymieszaniu powstała mieszanina odpadów zostaje dodatkowo poddana procesowi zagęszczenia do kostek o masie od 100 do 500 kg i „zabeletowana” folią lub innym materiałem nieprzepuszczającym zapachów na zewnątrz.

Zabeletowane kostki odpadów są transportowane do nowo zbudowanego ciągu technologicznego składającego się z hali przyjęć i obrotowej komory suszenia oraz karbonizacji, który znajduje się na terenie lub w pobliżu ciepłowni.

W hali przyjęć wystarczającej do 3-dniowego zapasu składowania beletów zainstalowany jest bunkier rozładowczy z rozcinarką zwojów foliowych. Z bunkra mieszanina odpadów podawana jest układem przenośników do obrotowej komory suszenia i niskotemperaturowej karbonizacji.

Proces suszenia i karbonizacji odbywa się w obecności gorących spalin o regulowanej temperaturze w zależności od zawilgocenia i własności fizykochemicznej karbonizowanych odpadów. Temperatura i ilość gorących spalin jest regulowana w taki sposób, aby temperatura gazów i karbonizatu w końcowej strefie komory obrotowej była niższa od 5000 C. Powstałe w komorze obrotowej gazy pirolityczne podawane są do palników gazowych umieszczonych w górnej części komory kotła ciepłowni, a karbonizat po schłodzeniu do temperatury niższej od 1000 C w wymienniku rurowym powietrza podawany jest do istniejących kotłów.

W hali przyjęć odpadów, rozpakowania „beletów” i podawania odpadów do komory obrotowej zainstalowane są odciągi wentylacyjne, utrzymujące w całej przestrzeni podciśnienie rzędu 2-5 Pa zabezpieczające otoczenie przed przedostającymi się na zewnątrz odorami.

Powietrze z odciągów całości zostanie wykorzystane w palnikach gazowych i pyłowych do spalania w komorze kotła. Odory pochodzące z rozładowywanych i przerabianych termicznie odpadów zostają w ten sposób w 100% zlikwidowane w procesie spalania w komorze kotła.

Palna część odpadów stanowi nie więcej jak 70% odpadów surowych. Z uwagi na bezpieczeństwo technologiczne należy przeznaczyć do celów utylizacji przynajmniej dwa istniejące układy kotłowe, które w zupełności zabezpieczają przed kłopotami technicznymi i ekologicznymi w przypadku awarii pracującego układu.

Koszt wybudowania takiego układu technologicznego stanowi około 30% kosztu wybudowania tradycyjnej spalarni rusztowej.

Rozwiązanie takie z jednej strony likwiduje problem odpadów, a z drugiej strony daje prawie darmową energię cieplną i wypełnia zobowiązania producenta w zakresie produkcji energii ze źródeł odnawialnych (OZE), z uwagi na fakt, że przynajmniej 42% spalanego paliwa zawartego w odpadach posegregowanych zaliczane jest do OZE.

Zaproponowany sposób wykorzystuje urządzenia kotłowe w istniejącej dotychczas ciepłowni oraz dotychczasową infrastrukturę przyjęcia i segregacji odpadów.

Zarówno węzeł przygotowania odpadów, jak i sam sposób termicznej obróbki i sposób spalania uzyskanych produktów jest oryginalnym rozwiązaniem polskim, chronionym patentami i zgłoszeniami patentowymi, których autorem jest Pan dr inż. Henryk Karcz. Spółka Energetyka i Recykling Odpadów ma prawa do wykorzystania jego patentów niezbędnych w proponowanej technologii.

Technologia jest sprawdzona w praktyce i jest stosowana w następujących obiektach:

– ZPO „Ostrowite” gm. Lniano,

– ZPO „Wieś Ełcka” k/Ełku,

– „Jezuicka Struga” w Jezuickiej Strudze do spalania odpadów po zwierzęcych,

– przedpalenisko kotła OP150 w Elektrowni Stalowa Wola o wydajności 15-20 t/h na biomasę.

Proponujemy technologię i nasz udział w realizacji tej technologii w zakresie utylizacji termicznej odpadów.

Biorąc pod uwagę parametry ekonomiczne tej inwestycji, trzeba zauważyć dodatkowe korzyści wynikające z jej zastosowania:

  1. Niski koszt inwestycji ze względu na wykorzystanie istniejącej infrastruktury.
  2. Przychody ze sprzedaży surowców wtórnych.
  3. Przychody z tytułu utylizacji odpadów.
  4. Przychody ze sprzedaży ciepła.
  5. Przychody ze sprzedaży żużla i popiołu

Technologia spełnia normy ochrony środowiska dla wszystkich rodzajów paliw i jest bezodpadowa. Żużel i popiół zawierają poniżej 3% materiałów palnych i dlatego mogą być stosowane jako surowiec w budownictwie. Możliwe jest spalanie paliwa o wilgotności do 80%. Głębsza modernizacja kotłowni lub budowa jej od początku umożliwia zastosowanie technologii pirolityczno fluidalnej, co daje osiągnięcie wysokiej sprawności energetycznej.