CZ281947B6 - Způsob výroby aditivního paliva z odpadů - Google Patents

Způsob výroby aditivního paliva z odpadů Download PDF

Info

Publication number
CZ281947B6
CZ281947B6 CZ93204A CZ20493A CZ281947B6 CZ 281947 B6 CZ281947 B6 CZ 281947B6 CZ 93204 A CZ93204 A CZ 93204A CZ 20493 A CZ20493 A CZ 20493A CZ 281947 B6 CZ281947 B6 CZ 281947B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
waste
coal
liquid
dust
semi
Prior art date
Application number
CZ93204A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ20493A3 (en
Inventor
Petr Bouška
Jiří Malíř
Vladimír Strnad
Zdeňka Mgr. Rettigová
Original Assignee
Petr Bouška
Jiří Malíř
Vladimír Strnad
Zdeňka Mgr. Rettigová
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Petr Bouška, Jiří Malíř, Vladimír Strnad, Zdeňka Mgr. Rettigová filed Critical Petr Bouška
Priority to CZ93204A priority Critical patent/CZ281947B6/cs
Publication of CZ20493A3 publication Critical patent/CZ20493A3/cs
Publication of CZ281947B6 publication Critical patent/CZ281947B6/cs

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/30Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel

Landscapes

  • Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)

Abstract

Aditivní palivo se vyrobí tak, že hořlavé tekuté až pastovité spalitelné odpadní látky se smísí v určitém poměru se sušeným uhelným multiprachem, resp. uhelným mourem, ve speciálním mísícím zařízení za získání sypkého paliva, které lze spálit v práškových, nebo granulačních topeništích. Směs je možné aditivovat mletým vápencem, resp. vápnem, přičemž se získá ekologické palivo vykazující podstatně nižší emise oxidu siřičitého při spalování, než běžně používaná paliva. Dle potřeby lze získané aditivní palivo ve vhodném zařízení briketovat.ŕ

Description

Způsob výroby aditivního paliva
Oblast techniky
Vynález se týká způsobu výroby aditivního paliva ze spalitelných tekutých, polotekutých a pastovitých odpadů.
Dosavadní stav techniky
V současné době je aktuálním ekologickým problémem likvidace různých spalitelných kapalných až pastovitých odpadů, které byly v minulosti ukládány do nezabezpečených skládek, aniž byly zváženy negativní vlivy na životní prostředí v delším období. Ve většině případů se jedná o skládky dehtových a ropných kalů, situovaných v okolí plynárenských a petrochemických závodů.
Pro řešení problematiky existuje řada technologických postupů, které lze rozdělit do několika základních skupin. V principu se jedná o tyto metody:
- biodegradační metody,
- přímé spalovací metody,
- izolační metody,
- solidifikační metody.
Při posuzování výhodnosti jednotlivých metod je nutné akceptovat hlediska ekologická, ekonomická, technologická a v neposlední řadě je nutné přihlédnout k možnostem doby realizace.
Z výše uvedených hledisek lze jednotlivé metody hodnotit následovně:
a) Biodegradační metody jsou vhodné pro likvidaci kontaminovaných materiálů a zemin v menším množství a s menším obsahem škodlivých složek. Nevýhodou je značně dlouhá doba dekontaminace těchto materiálů s nezaručeným výsledkem. Pro likvidaci polotekutých a pastovitých dehtových a ropných odpadů ve větším množství jsou biodegradační metody nevhodné.
b) Spalovací metody, spočívající ve spalování odpadů ve spalovnách zvláště nebezpečných odpadů, jsou ekonomicky náročné, přičemž značným problémem je příprava, manipulace a doprava těchto materiálů do spaloven. Ve většině případů je nutné odpady dodávat ve spalitelných obalech o hmotnosti řádově do 100 kg nebo jinak upravené, což představuje značnou ekonomickou a zejména časovou zátěž.
Je známo, že kapalné až pastovité odpady lze mísit s uhelnými nebo popelovými substancemi za účelem dosažení vhodné konzistence pro spalování v rotačních pecích spaloven, tento způsob však nelze použít pro práškové nebo granulační topeniště.
Jak již bylo naznačeno výše, neumožňují dosud známé spalovací metody spalovat zmíněné látky v kotlích s granulačními nebo práškovými topeništi, které jsou obvyklé ve výrobních podnicích, kde tyto látky vznikají, například při výrobě topných plynů z uhlí (svítiplyn a pod.), v koksámách a v dalších podobných technologiích.
- 1 CZ 281947 B6
c) Izolační metody, spočívající v ponechání odpadních látek v místě skládky a jejich překrytí a odizolování inertním nepropustným materiálem, jsou pravděpodobně ekonomicky nejméně náročné. Z ekologického hlediska se však jedná o nejméně vhodnou metodu, neboť kontaminovaný materiál zůstává v původní lokalitě a oblast převrstvené skládky je nepoužitelná pro jakoukoliv další činnost.
d) Solidifikační metody spočívají v míšení odpadů s vápnem, respektive cementem a uložení výsledných produktů (solidifikátů) v místě původní skládky za podmínky stabilizace odpadů v souladu s dodržením předepsané třídy vyluhovatelnosti. V porovnání s dříve uvedenými metodami se jedná o relativně optimální způsob, avšak ekologické aspekty této metody jsou sporné.
Nevýhodou všech dosud známých způsobů likvidace, respektive zpracování kapalných až pastovitých odpadů (například dehtových kalů) jsou vysoké nároky na dopravu, časová a ekonomická náročnost těchto způsobů, ekologické problémy a v neposlední řadě nevyužití energetického potenciálu těchto odpadů.
Podstata vynálezu
Všechny shora uvedené nevýhody stávajících způsobů likvidace spalitelných tekutých, polotekutých nebo pastovitých odpadů řeší způsob výroby tzv. aditivního paliva podle vynálezu, který spočívá v tom, že se likvidované odpady (například dehtové, ropné nebo biologické kaly) mísí se suchým uhelným multiprachem na produkt sypké (nelepivé) konzistence, který pak lze spalovat v běžných kotlích. Obvykle se postupuje tak, že se vzniklé aditivní palivo buď mechanicky nebo pneumaticky dopravuje do palivového systému granulačních nebo práškových kotlů, kde se dávkuje do přívodu běžného paliva pro kotel. Aditivní palivo podle vynálezu lze spalovat i samostatně v kotlích s práškovým palivovým systémem, nebo jej briketovat a spalovat v běžných roštových kotlích nebo zplyňovat v generátorech.
Palivo, vyrobené způsobem podle vynálezu, lze rovněž o sobě známým způsobem aditivovat vápencem nebo vápnem ve stechiometrickém množství, odpovídajícím obsahu síry v produktu a získat tak ekologické palivo, vykazující podstatně nižší emise oxidu siřičitého při spalování, než jaké vykazuje běžně používané palivo.
Aditivní palivo, vyrobené způsobem podle vynálezu, je sypká hmota o výhřevnosti zhruba 18 až 23 MJ.kg'1 podle druhu zpracovávaného odpadu.
Vynález je výsledkem dlouhodobé výzkumné práce, při níž bylo neočekávatelně zjištěno, že uhelný multiprach má právě takové zcela specifické sorpční vlastnosti, v důsledku kterých při smísení se spalitelnými kapalnými až pastovitými odpady vznikne relativně sypká suchá hmota, a to již při použití poměrně velmi nízkého množství uhelného multiprachu - obvykle postačuje mísící poměr zhruba 1:1. Žádné jiné materiály, které byly v průběhu výzkumných prací vyzkoušeny, jako jemné drobné uhlí, popel, zemina apod., takovéto vlastnosti nemají a při jejich míšení s výše zmíněnými odpady, a to i v mnohonásobně vyšším mísícím poměru než 1:1, vzniká sice hustší, ale stále lepivá pastovitá hmota, kterou nelze použít jako palivo v běžných granulačních nebo práškových kotlích.
Není známo, že by byl uhelný multiprach ke shora popsanému účelu někdy využíván, ani nebyla popsána možnost jeho využití k tomuto účelu.
Uhelný multiprach, používaný při práci způsobem podle vynálezu, odpadá jako druhotná surovina z odlučovačů uhelného prachu ze sušáren uhlí, nebo jej lze v případě potřeby získat i jemným mletím sušeného hnědého nebo černého uhlí.
-2CZ 281947 B6
Uhelný multiprach je nejjemnější uhelná substance o objemové hmotnosti 500 až 550 kg.m'3, s obsahem vody 5 až 15 % hmotn. a s výhřevností přibližně 20 až 22 MJ.kg'1. Vysoká adsorpční schopnost uhelného multiprachu je dána vysokým podílem jemných frakcí s cca 50% obsahem zrn o velikosti nižší než 0,1 mm.
Pro názornost je možno uvést granulometrický rozbor běžného uhelného multiprachu, získaného z elektrostatických odlučovačů uhelného prachu z brýdových par, odcházejících ze sušičů hnědého uhlí:
velikost frakce (mm) obsah frakce (% hmotn.)
více než 0,5 0,7
0,25 - 0,5 2,3
0,125- 0,25 49,0
0,10 - 0,125 8,2
0,09 - 0,10 3,5
0,08 - 0,09 8,7
0,06 - 0,08 6,0
méně než 0,06 21,6
Významnou ekologickou a ekonomickou výhodou způsobu podle vynálezu je využití energetického potenciálu odpadu, kdy výsledný produkt je spalován jako aditivní palivo v 15 teplárenských kotlích. Dále tato metoda vede k minimalizaci výsledného objemu zbytkového odpadu, kterým je pouze popel, obsažený v uhelném multiprachu a odpadu.
Při srovnání této metody s ostatními technologiemi likvidace je zřejmá vysoká ekonomická výhodnost. V porovnání například se spalovnami odpadů je nutné pro spalovny průmyslových 20 odpadů zpracovávaný odpad předem upravit do spalitelné formy. Tato úprava spočívá v tom, že je nutné polotekutý nebo pastovitý odpad smíchat s materiálem, např. s popelem, v takovém poměru, aby byla dosažena vhodná konzistence pro dopravu odpadu do spalovacího zařízení. Tento poměr odpadu a inertu činí prakticky 1 : 3 až 1 : 4. Tímto způsobem dojde k nárůstu celkové hmotnosti odpadů třikrát až čtyřikrát, což se odrazí v ekonomice likvidace. Dalším 25 způsobem úpravy odpadů je jeho plnění do obalů, které předepisuje likvidátor odpadů (spalovna). Tyto manipulace jsou velmi náročné na manuální práce. Většina odpadů je však zdraví škodlivá a vyžaduje zvláštní ochranu pracovníků. Manipulace při zpracování stovek nebo tisíců tun je proto tímto způsobem nereálná. Naproti tomu lze aditivní palivo spalovat v každé místní kotelně na tuhá paliva s dostatečně vysokou teplotou hoření.
Příklady provedení vynálezu
Příklad 1
V jímkách odpadů je uloženo zhruba 5000 tun odpadního polotekutého těžkého dehtu, odpadajícího při výrobě svítiplynu tlakovým zplyňováním uhlí.
Tyto odpady se pomocí speciálního čerpadla periodicky dávkují do mísiče o objemu 1 m3, kam 40 se rovněž periodicky dávkuje uhelný multiprach, uložený v provozním zásobníku nad mísičem.
Míšení shora uvedených komponent probíhá po šaržích, při hmotnostním poměru odpadů k multiprachu 1 : 1,3.
- j CZ 281947 B6
Celý proces je řízen automaticky počítačem, včetně registrace provozních a bilančních hodnot. Při bezporuchovém provozuje možno zpracovat cca 4,0 t odpadů za hodinu a vyrobit zhruba 9 t aditivního paliva za hodinu. Vzniklé aditivní palivo se, rovněž periodicky, z mísiče vypouští a dopravuje do prostoru třídímy uhlí, kde se přidává do teplárenského uhlí v podílu cca 10 % k uhlí. Získaná směs se pak spaluje v granulačních kotlích teplárny, čímž se aditivní palivo využije k výrobě páry.
Výsledky analýzy vzniklého aditivního paliva jsou uvedeny v následujícím přehledu:
analýza jednotka výsledek analýzy
obsah vody celk. % hmotn. 12,0
obsah popela v sušině % hmotn. 13,6
obsah síry v sušině % hmotn. 0,63
spalné teplo MJ.kg'1 24,3
výhřevnost MJ.kg1 23,0
Z této analýzy vyplývá, že smísením těžkých dehtových kalů s uhelným multiprachem podle shora uvedeného postupu se získá energeticky hodnotné palivo.
Byly rovněž měřeny emise škodlivin ve spalinách z teplárenského komínu, a to jak při běžném provozu, při němž se spaluje samotné uhlí, tak při zkušebním provozu, při němž bylo spalováno uhlí s přídavkem 10 % aditivního paliva.
Byl měřen obsah polyaromatických uhlovodíků (PAU), chloru jako HC1, prachu a organického uhlíku (COTg).
Výsledky měření, přepočtené na referenční hodnotu 6 % O2 ve spalinách, jsou uvedeny v následující tabulce.
škodlivina spalování uhlí (mg.m-3n) spalování aditivního paliva s uhlím (mg.m-3n)
PAU 0,51.10'3 0,87.10’3
c '-oře 0,45 0,23
HC1 18,78 3,7
prach 525,60 326,18
Z porovnání výsledků vyplývá, že přídavek sypké směsi těžkých dehtových kalů s uhelným multiprachem do teplárenského uhlí negativně neovlivnil kvalitu spalin. Došlo pouze k nevýznamnému zvýšení obsahu PAU ve spalinách, u ostatních škodlivin došlo dokonce ke snížení koncentrace.
Příklad 2
Srovnávací příklad - mísící zkoušky těžkých dehtových kalů s inertními materiály
V laboratorních podmínkách byly prováděny zkoušky pro ověření možnosti úpravy konzistence těžkých dehtových kalů (TDK) do stavu vhodného ke spalování. Poměry jednotlivých složek při míšení a dosažené konzistence jsou shrnuty v následující tabulce.
-4CZ 281947 B6
Zkouška číslo vzorku navážky komponent (v kg) konzistence
TDK inert
A. míšení s popelem 1 1,0 1,0 polotekutá
2 1,0 2,0 polotekutá
3 1,0 3,0 pastovitá
4 1.0 4.0 lepivá
5 1,0 5,0 lepivá
B. míšení s prachovým uhlím 1 1,0 1,0 polotekutá
2 1,0 2,0 pastovitá
3 1,0 3,0 lepivá
4 1,0 4,0 lepivá
Z výsledků je zřejmé, že i při použití několikanásobně vyššího množství inertního materiálu než těžkých dehtových kalů (TDK) se stále nezíská produkt sypké konzistence. Při míšení s popelem v poměru TDK : popel = 1 : 5 a při míšení s prachovým uhlím v poměru TDK : prachové uhlí = 1 : 4 se získá produkt, který je stále lepivé konzistence, lze ho však již spalovat ve speciálních spalovnách průmyslových a nebezpečných odpadů. Lepivost tohoto produktu nicméně způsobuje problémy při transportu, a navíc jej lze spalovat pouze ve speciálních spalovnách průmyslových a nebezpečných odpadů a nikoli v běžných kotlích jako aditivní palivo podle vynálezu.
Průmyslová využitelnost
Způsob podle vynálezu lze s vysokým ekonomickým i ekologickým efektem využít jak pro zpracování spalitelných kapalných až pastovitých odpadů, uložených na různých skládkách, tak i odpadů z různých technologických procesů, zejména ve výrobách topných plynů, jakož i pro zpracování ropných a olejových odpadů.

Claims (4)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Způsob výroby aditivního paliva míšením spalitelných tekutých, polotekutých nebo pastovitých odpadů s pevnými uhlíkatými materiály, vyznačující se tím, že se ke spalitelným tekutým, polotekutým nebo pastovitým odpadům za míchání přidává uhelný multiprach v množství, potřebném ke vzniku produktu sypké konzistence, přičemž hmotnostní poměr odpadu k uhelnému multiprachu se pohybuje v rozmezí 1 : 0,5 až 2,0.
  2. 2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že se ke spalitelným tekutým, polotekutým nebo pastovitým odpadům za míchání přidává uhelný multiprach v hmotnostním poměru 1 : I až 1,3.
  3. 3. Způsob podle libovolného z nároků 1 a 2, vyznačující se tím, že se výsledný produkt sypké konzistence aditivuje mletým vápencem nebo vápnem ve stechiometrickém množství k obsahu síry v produktu.
    -5CZ 281947 B6
  4. 4. Způsob podle libovolného z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, produkt briketuje.
    že se výsledný
CZ93204A 1993-02-16 1993-02-16 Způsob výroby aditivního paliva z odpadů CZ281947B6 (cs)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ93204A CZ281947B6 (cs) 1993-02-16 1993-02-16 Způsob výroby aditivního paliva z odpadů

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ93204A CZ281947B6 (cs) 1993-02-16 1993-02-16 Způsob výroby aditivního paliva z odpadů

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ20493A3 CZ20493A3 (en) 1995-05-17
CZ281947B6 true CZ281947B6 (cs) 1997-04-16

Family

ID=5461385

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ93204A CZ281947B6 (cs) 1993-02-16 1993-02-16 Způsob výroby aditivního paliva z odpadů

Country Status (1)

Country Link
CZ (1) CZ281947B6 (cs)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CZ301837B6 (cs) * 2003-12-05 2010-07-07 Minquest Spol. S R. O. Zpusob výroby smesného paliva a zarízení k provádení zpusobu

Also Published As

Publication number Publication date
CZ20493A3 (en) 1995-05-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Cascarosa et al. Thermochemical processing of meat and bone meal: A review
Vamvuka et al. Control methods for mitigating biomass ash-related problems in fluidized beds
Gulyurtlu et al. Co-combustion of coal and meat and bone meal
Fryda et al. Experimental investigation of fluidised bed co-combustion of meat and bone meal with coals and olive bagasse
US9657989B2 (en) Systems and methods for processing municipal wastewater treatment sewage sludge
Blahuskova et al. Study connective capabilities of solid residues from the waste incineration
US6883444B2 (en) Processes and systems for using biomineral by-products as a fuel and for NOx removal at coal burning power plants
Kobyashi et al. The behavior of flue gas from RDF combustion in a fluidized bed
US4466361A (en) Method and apparatus for waste incineration
Vamvuka Comparative fixed/fluidized bed experiments for the thermal behaviour and environmental impact of olive kernel ash
JPH03505778A (ja) 廃棄物の利用法並びに廃棄物調製装置
CZ281947B6 (cs) Způsob výroby aditivního paliva z odpadů
DE19859052A1 (de) Verfahren und Einrichtung zur thermischen Abfallverwertung und Abfallentsorgung fester, flüssiger und pumpfähiger inhomogener brennbarer Gemische und thermische Reinigung kontaminierter Materialien in einer Wirbelschichtfeuerung
CZ385792A3 (en) Method of liquidation solid and fluid waste substances in gasification process during pressure gasification in solid bed
Lopes et al. Heavy metals behavior during monocombustion and co-combustion of sewage sludge
RU2117688C1 (ru) Способ термической утилизации органических отходов, содержащих серу
DE3307938A1 (de) Verfahren und einrichtung zum thermochemischen aufbereiten von rest- und abfallstoffen in einem wirbelschicht-reaktor mit aufcracken der phenole
Ariyaratne Alternative fuels in cement kilns-characterization and experiments
CZ295590B6 (cs) Palivo ze spalitelných odpadních látek a pevných produktů fluidního zplyňování uhlí a zařízení pro výrobu tohoto paliva
CZ295511B6 (cs) Způsob výroby alternativního paliva
CN1230133A (zh) 有机废物焚烧装置中产生的废气的处理方法
SK15052003A3 (sk) Spôsob výroby alternatívneho paliva
CZ11562U1 (cs) Palivo ze spalitelných odpadních látek a pevných produktů fluidního zplyňování uhlí
Ayen et al. Development of a transportable thermal separation process
CZ20001845A3 (cs) Způsob výroby alternativního paliva

Legal Events

Date Code Title Description
IF00 In force as of 2000-06-30 in czech republic
MK4A Patent expired

Effective date: 20130216