Druhy pecí na spalování odpadu

Základem spalovny je spalovací pec, která je projektována provedením a kapacitou dle zadání množství a charakteru odpadu. Všechny spalovací jednotky jsou řešeny jako dvoustupňové, přičemž první stupeň zajišťuje maximální vyhoření spalovaného materiálu a druhý stupeň - tzv. reaktor zabezpečuje zákonné parametry pro spálení plynné fáze z procesu spalování, což je dáno minimální předepsanou teplotou a časem prodlevy spalin v režimu dopalování.

Zvláštní a mimořádná pozornost je věnována tepelně izolačním a žárovým materiálům.

Typy spalovacích pecí

Existuje několik typů spalovacích pecí, které se liší svými vlastnostmi a vhodností pro různé druhy odpadu:

• Rotační pece: Vynikají univerzálností co do fyzikálních vlastností spalovaného odpadu a nejvyšší účinností tepelné destrukce odpadů. Nevýhodou těchto pecí je vyšší investiční i provozní náročnost.
• Komorové pece: Výhodou komorových pecí je nižší investiční náročnost. Současně je však použitelnost těchto zařízení do určité míry omezena pro spalování kapalných a kašovitých odpadů.
• Muflové pece: Se využívají ve specielních případech k vypalování velkých předmětů (př. rošty z lakoven).

Dopalovací komora

Dopalovací komora bývá projektována jako válec postavený na základnu s tangenciálně umístěnými hořáky, nebo vícetahová dopalovací komora s vestavěným válcovým reaktorem a hořákem umístěným v jeho čele. Vstup spalin do reaktoru je řešen tangenciálně.

Odpopelnění

Odpopelnění pecí se děje převážně suchou cestou prostým výpadem popela do specielních kontejnerů prachotěsným tubusem.

Čtěte také: Přehled druhů křemene

Odběr tepla

Odběr tepla je řešen standartními postupy s využitím spalinového kotle.

Čištění spalin

Spalovny obvykle zahrnují komplexní sestavu interakčních technických procesů, které jsou posuzovány společně, a které ovlivňují celkovou úpravu odpadů.

První fází čištění spalin je zachycení pevných částic unášených proudem vzduchu. Technologie bývá standartně vybavena prachovým filtrem jehož typ a kapacita vycházejí rovněž z projektu.

Chemické čištění spalin může být projektováno jako třístupňové absorpční s použitím NaOH jako aktivní složky sorbentu. Jednotlivé absorpční stupně pracují při různém pH sorbentu a jsou oboustranně plně odděleny. První absorpční stupeň je tvořen trubicí Venturi vyrobenou z titanového materiálu. Další stupně jsou řešeny na bázi skrápěcí kolony a jejich počet a nadimenzování závisí na požadované účinnosti. V těchto fázích dochází k záchytu zbytků halogenidů a k odloučení kyselých složek spalin. Organickou součástí linky jsou periferní zařízení pro přípravu sorbentu a zpracování nysyceného sorbentu srážením a filtrací.

Moderní a velmi efektivní technologií čištění spalin je tzv. metoda NEUTREC, která patří mezi suché technologie. Tato metoda byla ověřena v tuzemských podmínkách při spalování běžného zdravotnického odpadu s výsledky, které plně potvrzují parametry deklarované výrobcem aktivní látky, kterou je jemně mletý hydrouhličitan sodný. Vysokou účinnost zachycování zejména kyselých složek spalin a těžkých kovů.

Čtěte také: Ohrožené děti a znečištění ovzduší

K zachycení zvýšeného obsahu organických látek typu furanů a dioxinů se používá dioxinový filtr. Přínos technologie firmy SOLVAY pro spalování odpadů je mimořádný, neboť umožňuje výrazné snížení investičních nákladů u nových projektů, což v důsledku významně zkrátí jejich návratnost.

Měření a řízení

Měření a řízení celé technologie spalovny je řešeno vyšším řídícím systémem - počítačem. Standartně je prováděno kontinuelní měření a zápis teploty hoření a spalin ve fázích určujících pro řízení nastaveného režimu spalování a hodnoty podtlaku v systému.

Spalování odpadů a jeho cíle

Spalování je používáno jako metoda úpravy odpadů pro velmi široký okruh druhů odpadů a samo o sobě je obecně pouze jednou částí komplexního systému úpravy odpadů.

Cílem spalování odpadů je upravovat odpady tak, aby se snížil jejich objem a nebezpečné vlastnosti, a současně byly zachyceny (a tím koncentrovány) nebo zničeny potenciálně škodlivé látky, které se uvolňují nebo mohou uvolnit v průběhu spalování.

V zásadě je spalování odpadů oxidací hořlavých materiálů, které odpad osahuje (odpad je obecně vysoce heterogenní materiál složený vedle organických látek z minerálů, kovů a vody). Organické látky v odpadu budou hořet, pokud dosáhnou nezbytné teploty pro vznícení a dostanou se do kontaktu s kyslíkem. Skutečný proces hoření proběhne v plynné fázi ve zlomku sekundy a současně se uvolňuje energie. Je-li dostačující výhřevnost odpadu i množství přiváděného kyslíku, může to vést k tepelné řetězové reakci a samospalování.

Čtěte také: Třídění odpadu z koupelny

Stupně procesu spalování

Proces spalování probíhá ve třech základních stupních: Sušení+odplynění, pyrolýza+ zplyňování a oxidace. Jednotlivé stupně procesu spalování se obecně překrývají a navzájem ovlivňují, což znamená, že prostorové a časové oddělení těchto stupňů během spalování odpadů bude možné pouze v omezeném rozsahu. Při plně oxidačním spalování jsou hlavními složkami spalin vodní pára, oxid uhličitý a kyslík. Podle složení spalovaného materiálu a v závislosti na provozních podmínkách vzniká nebo zbývá malé množství CO, HCl, HF, HBr, HI, NOx, SO2, TOL, PCDD/F, PCB a sloučenin těžkých kovů (kromě jiných). Vzniká minerální zbytkový popílek (prach) a těžší tuhý popel (pecní popel).

Ve spalovnách komunálního odpadu je obsah pecního popela přibližně 10 obj. % a kolem 20-30 % hmotnostních ze vstupujícího tuhého odpadu.

Emise

Emise HCl, HF, SO2, NOx a těžkých kovů závisejí zejména na skladbě odpadu a na kvalitě zařízení na čištění spalin. Emise CO a těkavých organických látek jsou určeny technickými parametry pece a stupněm heterogenity odpadu v okamžiku, kdy vstupuje do procesu spalování. Konstrukce a účinnost pece také do značné míry ovlivňují NOx. Emise prachu velmi závisí na výkonu zařízení k čištění spalin.

Spalovny komunálního odpadu obecně vytvářejí 4500 až 6000 m3 spalin množství spalin (při 11 % kyslíku) na tunu spalovaného odpadu. Pro spalovny nebezpečného odpadu je tato hodnota obecně mezi 6500 až 10 000 m3, a to především v závislosti na průměrné výhřevnosti odpadu. Podle typu čištění spalin se vyskytují zpravidla také emise do povrchových vod.

Tuhé alternativní palivo (TAP)

Systém a způsoby nakládání s odpadem se s blížícími se změnami v zákoně dostávají do popředí zájmu obcí. Hlavním důvodem je zpřísňování pravidel pro ukládání odpadu na skládku a postupné navyšování poplatků za skládkování. Od roku 2030 bude platit úplný zákaz ukládání využitelných odpadů na skládku.

Jedna z cest, která je s úspěchem využívána v posledních letech, je zpracování spalitelného odpadu a jeho přeměna na tuhé alternativní palivo. Tento typ odpadů je mechanicky upraven drcením, a tak i zhodnocen formou tzv. tuhého alternativního paliva pro cementářskou pec.

Velkým přínosem tohoto způsobu je využití odpadů, namísto uložení odpadů na skládku. Důvodem je fakt, že jsou vyráběna z odpadů, které by jinak skončily na skládce, protože se nedají dále využít. Jenže právě toto palivo se dá zpracovat v cementárně a obce mohou tak ušetřit peníze, které by jinak zaplatily za skládkování. Určitým motorem změn systému odpadového hospodářství tak mohou být i cementárny, které umí spálit odpad bezezbytkově.

Odpad, který končí někde na skládce, má negativní dopad na životní prostředí. Skládky produkují plyn metan, který se výrazně podílí na změnách klimatu a výrazně ovlivňuje oteplování planety.

Cementárna je považována za nejlepší zdroj pro využití odpadu z toho důvodu, že v rotační peci je velmi vysoká teplota (> 1400 stupňů). Navíc, v případě cementárny nevzniká při spalování další odpad, vše je zpracováváno v rámci procesu výroby cementu. Vyrobené palivo z odpadů má navíc vysoký obsah biomasy a pokud je náhradou za fosilní paliva, tak přispívá ke snižování produkce skleníkových plynů a redukci CO2.

Aktuálně se vyrábí tuhé alternativní palivo ze směsi odpadů, kde největší podíl tvoří již vytříděné plasty z třídicích linek. Jsou to tzv. výměty, což je odpad, který nelze jinak využít.

Tuhé alternativní palivo musí splňovat přísné kvalitativní požadavky a při použití nesmí mít nepříznivé dopady na emise ovzduší. Alternativní palivo tedy nelze vyrobit ze všech odpadů. K výrobě paliva se využívají spalitelné odpady, které mají definovanou výhřevnost, chemické složení a odpovídají dané specifikaci.

Při výrobě paliva pro cementárnu je vždy nutné odpady zpracovávat tak, aby vznikla homogenní směs, která zajistí stabilní teplotu plamene v rotační peci pro výpal slínku.

Emise a jejich faktory

Emise CO a těkavých organických látek jsou určeny technickými parametry pece a stupněm heterogenity odpadu v okamžiku, kdy vstupuje do procesu spalování. Konstrukce a účinnost pece také do značné míry ovlivňují NOx. Emise prachu velmi závisí na výkonu zařízení k čištění spalin.

Spalovny komunálního odpadu obecně vytvářejí 4500 až 6000 m3 spalin množství spalin (při 11 % kyslíku) na tunu spalovaného odpadu. Pro spalovny nebezpečného odpadu je tato hodnota obecně mezi 6500 až 10 000 m3, a to především v závislosti na průměrné výhřevnosti odpadu. Podle typu čištění spalin se vyskytují zpravidla také emise do povrchových vod.

tags: #druhy #pecí #na #spalování #odpadu

Oblíbené příspěvky:

• Závěsné WC: Instalace a údržba
• Principy biocentrické ochrany
• Průvodce přírodním přežitím
• Znečištění ovzduší v Evropě
• Studie o emisích aut