CZ291729B6 - Způsob likvidace upravených organických odpadů, zejména masokostních mouček, odpadových tuků a jiných zpracovaných veterinárních odpadů živočišného původu, spalováním v cementářské rotační peci - Google Patents
Způsob likvidace upravených organických odpadů, zejména masokostních mouček, odpadových tuků a jiných zpracovaných veterinárních odpadů živočišného původu, spalováním v cementářské rotační peci Download PDFInfo
- Publication number
- CZ291729B6 CZ291729B6 CZ20011849A CZ20011849A CZ291729B6 CZ 291729 B6 CZ291729 B6 CZ 291729B6 CZ 20011849 A CZ20011849 A CZ 20011849A CZ 20011849 A CZ20011849 A CZ 20011849A CZ 291729 B6 CZ291729 B6 CZ 291729B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- waste
- clinker
- treated organic
- organic waste
- cement
- Prior art date
Links
- 239000004568 cement Substances 0.000 title claims abstract description 62
- 239000002699 waste material Substances 0.000 title claims abstract description 44
- 239000010815 organic waste Substances 0.000 title claims abstract description 39
- 235000019735 Meat-and-bone meal Nutrition 0.000 title claims abstract description 27
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 title claims abstract description 20
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 239000003925 fat Substances 0.000 title claims abstract description 16
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 26
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 22
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 20
- 229910001392 phosphorus oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- VSAISIQCTGDGPU-UHFFFAOYSA-N tetraphosphorus hexaoxide Chemical compound O1P(O2)OP3OP1OP2O3 VSAISIQCTGDGPU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 claims abstract description 9
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 claims abstract description 9
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 7
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 claims abstract description 7
- 238000001354 calcination Methods 0.000 claims abstract description 4
- 230000001089 mineralizing effect Effects 0.000 claims abstract description 4
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 claims description 18
- 239000002956 ash Substances 0.000 claims description 16
- 238000010304 firing Methods 0.000 claims description 16
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 claims description 3
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 abstract description 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 abstract description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 abstract description 2
- 235000019197 fats Nutrition 0.000 description 11
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 9
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 8
- 230000008569 process Effects 0.000 description 8
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 6
- 235000019737 Animal fat Nutrition 0.000 description 5
- 235000002918 Fraxinus excelsior Nutrition 0.000 description 5
- 102000029797 Prion Human genes 0.000 description 5
- 108091000054 Prion Proteins 0.000 description 5
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 5
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000010828 animal waste Substances 0.000 description 4
- 208000005881 bovine spongiform encephalopathy Diseases 0.000 description 4
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 4
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 4
- 238000009877 rendering Methods 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 4
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 4
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 4
- 241000283690 Bos taurus Species 0.000 description 3
- 208000024777 Prion disease Diseases 0.000 description 3
- 208000018756 Variant Creutzfeldt-Jakob disease Diseases 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 239000003517 fume Substances 0.000 description 3
- 231100001261 hazardous Toxicity 0.000 description 3
- 239000010763 heavy fuel oil Substances 0.000 description 3
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 208000015181 infectious disease Diseases 0.000 description 3
- 230000002458 infectious effect Effects 0.000 description 3
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 3
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 3
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 3
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 3
- 231100000167 toxic agent Toxicity 0.000 description 3
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N Sulphur dioxide Chemical compound O=S=O RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052918 calcium silicate Inorganic materials 0.000 description 2
- JHLNERQLKQQLRZ-UHFFFAOYSA-N calcium silicate Chemical compound [Ca+2].[Ca+2].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] JHLNERQLKQQLRZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000012241 calcium silicate Nutrition 0.000 description 2
- BCAARMUWIRURQS-UHFFFAOYSA-N dicalcium;oxocalcium;silicate Chemical compound [Ca+2].[Ca+2].[Ca]=O.[O-][Si]([O-])([O-])[O-] BCAARMUWIRURQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000002013 dioxins Chemical class 0.000 description 2
- 150000002240 furans Chemical class 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 239000002920 hazardous waste Substances 0.000 description 2
- 208000010544 human prion disease Diseases 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- -1 hydrogen halides Chemical class 0.000 description 2
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 208000015122 neurodegenerative disease Diseases 0.000 description 2
- 230000001575 pathological effect Effects 0.000 description 2
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 2
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 2
- 229910021534 tricalcium silicate Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000019976 tricalcium silicate Nutrition 0.000 description 2
- 208000007204 Brain death Diseases 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N Fluorine Chemical compound FF PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 244000052616 bacterial pathogen Species 0.000 description 1
- 239000010796 biological waste Substances 0.000 description 1
- 239000002374 bone meal Substances 0.000 description 1
- 229940036811 bone meal Drugs 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 201000004559 cerebral degeneration Diseases 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 239000010849 combustible waste Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000645 desinfectant Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 description 1
- 239000010795 gaseous waste Substances 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 244000144980 herd Species 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 210000000987 immune system Anatomy 0.000 description 1
- 230000002779 inactivation Effects 0.000 description 1
- 239000010781 infectious medical waste Substances 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 244000144972 livestock Species 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 235000012054 meals Nutrition 0.000 description 1
- 235000013372 meat Nutrition 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000002906 microbiologic effect Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 208000030194 mouth disease Diseases 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 230000004770 neurodegeneration Effects 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 150000002896 organic halogen compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000003449 preventive effect Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000017854 proteolysis Effects 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 1
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 description 1
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 1
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 1
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 1
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 1
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 230000000699 topical effect Effects 0.000 description 1
- 238000002255 vaccination Methods 0.000 description 1
- 210000001835 viscera Anatomy 0.000 description 1
- 238000004056 waste incineration Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Gasification And Melting Of Waste (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Abstract
Zp sob likvidace upraven²ch organick²ch odpad , zejm na masokostn ch mou ek, odpadov²ch tuk a jin²ch zpracovan²ch veterin rn ch odpad ivo iÜn ho p vodu, spalov n m v cement °sk rota n peci p°i procesu vypalov n sl nku, se prov d tak, e do cement °sk rota n pece se upraven organick odpady s maxim ln vlhkost 50 %, s minim ln v²h°evnost 11 MJ.kg.sup.-1.n. a s tvorbou maxim ln 50 % hmotn. popela, p°id vaj jako st z celkov ho mno stv paliva bu p° mo do plamene p°es hlavn ho° k a/nebo p°es kalcina n ho° k a/nebo p°es pomocn² ho° k a/nebo se upraven organick odpady p°id vaj do hork sti cement °sk rota n pece s teplotami nad 1400 .degree.C, p°i em do cement °sk rota n pece se p°id v takov mno stv upraven²ch organick²ch odpad , kter sv²m ho°en m uvoln a 90 % tepeln energie pot°ebn k dosa en · inn teploty pro vypalov n sl nku a sou asn se mno stv p°id van²ch upraven²ch organick²ch odpad reguluje k udr en obsahu oxidu fosforu analyticky vyj d°en ho jako P.sub.2.n.O.sub.5.n. ve sl nku pod hranic 2 %, m p°id van upraven organick odpady ho° v peci za oxida n pecn atmosf ry v nadbytku spalovac ho vzduchu za vzniku netoxick²ch spalin a popela a t mto ho°en m uvoln n tepeln energie se vyu ije pro · inn vypalov n sl nku, p°i em netoxick spaliny se p°i protiproud m vypalov n sl nku z sti zachyt na semlet surovinov sm si a na tvo° c m se sl nku a popel vznikl² ho°en m upraven²ch organick²ch odpad obsahuj c ch kosti kvantitativn p°ereaguje do hmoty sl nku, p°i em oxid fosforu analyticky vyj d°en² jako P.sub.2.n.O.sub.5.n. m v hodnot ch obsahu do 2 % mineralizuj c · inek na tvorbu sl nkov²ch fr z .\
Description
Způsob likvidace upravených organických odpadů, zejména masokostních mouček, odpadových tuků a jiných zpracovaných veterinárních odpadů živočišného původu, spalováním v cementářské rotační peci
Oblast techniky
Vynález se týká způsobu likvidace upravených organických odpadů, zejména masokostních mouček, odpadových tuků a jiných zpracovaných veterinárních odpadů živočišného původu, spalováním v cementářské rotační peci při procesu vypalování slínku, při kterém je cementářská rotační pec vyhřívána tepelnou energií ze spalování ušlechtilého paliva nebo směsi ušlechtilých paliv nebo směsi ušlechtilých a alternativních paliv, a při kterém jsou upravené organické odpady přidávány do cementářské rotační pece.
Dosavadní stav techniky
Likvidace nebezpečných, biologicky kontaminovaných organických substrátů, zakázaných pro zařazení do potravinového řetězce a pro humánní výrobu je dnes vysoce aktuální. Odpady živočišného původu jsou zpracovávány v asanačních ústavech známých jako kafílérie na masokostní moučku a živočišné tuky, případně na další produkty. Velká množství těchto odpadů v podobě kostí a vnitřností jsou produktem masozpracujícího průmyslu, přičemž kosti tvoří asi pětinu hmotnosti zvířete. Nezanedbatelnou skupinu rizikových odpadů tvoří i uhynulá zvířata infikovaná různými chorobami, včetně dnes vysoce problematické choroby BSE, známé jako nemoc šílených krav.
Tyto organické odpady se vkafilériích podrobují dokonalému vysokoteplotnímu a vysokotlakému zpracování ve speciálních autoklávech. Procesem tepelné sterilizace (tepelného zpracování při 133 °C) při zvýšeném tlaku 0,3 MPa po dobu 20 minut dochází k inaktivaci choroboplodných zárodků, tj. i prionů (vzhledem k degradaci proteinů). Výsledkem tohoto zpracování jsou upravené organické odpady v podobě masokostních mouček, živočišných tuků apod.
Choroba BSE - bovinní spongiformní encefalopatie byla způsobena zkrmováním infikované masokostní moučky v krmných směsích s obsahem patologických proteinových částic - prionů, která byla podávána hovězímu dobytku jako významný zdroj bílkovin bez předchozího tepelného zpracování. Patologické priony způsobují vážná neurodegenerativní onemocnění u lidí, známé jako nová varianta Creuzfeld-Jacobovy choroby a u zvířat známá jako zmíněná BSE (bovinní spongiformní encefalopatie) - choroba šílených krav a TSE (transmisivní spongiformní encefalopatie) známá jako kulhavka ovcí. Onemocnění způsobená priony byla zjištěna u 20 druhů živočichů, včetně člověka. Imunitní systém nedokáže rozpoznat infekční priony a choroba se nekontrolovatelně šíří organismem s následkem degenerace mozku a smrti. V případě hospodářských zvířat je při zjištění této nákazy nutná likvidace celého stáda.
Dnes neexistuje lék ani preventivní očkování proti těmto chorobám, priony jsou velmi odolné, přežívají ve vnějším prostředí a těžko se zneškodňují běžnými dezinfekčními prostředky. Jedinou možnou ochranou proti šíření těchto chorob je likvidace masokostních mouček z rizikových živočišných odpadů jejich spalováním.
V podmínkách běžných spaloven komunálních odpadů, v nichž se dosahují teploty na úrovni 700 až 900 °C, max. 1200 °C, vzniká nebezpečí nedokonalého spálení organického uhlíku masokostních mouček a taktéž nastává problém s využitím odpadového popela. Energetický potenciál obsažený v moučkách se při spalování v běžných spalovacích komorách nevyužívá. Likvidace masokostní moučky nevhodně zvolenou technologií může způsobit další enviromentální problémy spojené s nedokonalým spalováním, jehož výsledkem by mohl být vznik toxických spalin
-1 CZ 291729 B6 s obsahem CO, sazí C, organických pyroiytických sloučenin, dioxinů, furanů. HCN, při redukčních podmínkách H2S a přítomnost dodatečně adičních halogenovaných organických sloučenin, které jsou velkou zátěží pro životní prostředí.
Výsledkem dokonalého spalování organických odpadů by měly být spaliny s obsahem CO2, SO2, NOX, H2O, halogenvodíků a zdravotně nezávadný popel.
Problém zneškodňování nebezpečných biologických odpadů spalováním ve spalovacích komorách různých konstrukcí řeší více patentů. Např. podle zveřejněné mezinárodní přihlášky 10 vynálezu WO 95/00 804 jsou odpady spalovány na roštových ohništích, resp. ve fluidních vrstvách podle CS AO 214 859, SK 278 599, DE 44 14 579, ve formě různých pelet podle US 5 001 993, nebo ve formě různě kusovitého, tekutého, resp. plynného odpadu podle FR 2 661 734, ve spalovacích zařízeních v různých konstrukčních provedeních EP 0 751 347, WO 96/26021, US 3 782 301. Tato patentovaná řešení však neuvádí způsoby zneškodňování popelů 15 vzniklých spálením infekčních živočišných odpadů a také se v nich nevyužívá energetický potenciál vygenerovaný spálením některých druhů odpadů.
Spalování zvířecích kostí ve vhodně upraveném zařízení při teplotách okolo 650 °C řeší patent US 4 000 705 za vzniku popela a vypařitelných uhlovodíků, které mohou být buď kondenzovány, 20 vypuštěny do atmosféry nebo mohou být spáleny.
Využití masokostních mouček jako přídavného paliva pro fluidní spalování mechanicky dehydratovaných splaškových odpadů při teplotách 850 až 1150°C je uvedeno ve zveřejněné mezinárodní přihlášce vynálezu WO 99/52 830.
Vysokoteplotní velkokapacitní spalování nebezpečných odpadů ve vysokých pecích, v nichž se při dně pece dosahují teploty okolo 2000 °C, je popsáno v patentu CZ 284 954. Odpady se přidávají do vsázky pece a jsou do pece dávkovány shora, kde jsou působením vysokých teplot předehřívány v protisměru proudícím vysokopecním plynem. Přitom dochází k částečnému 30 tavení vsázky, vyvíjení vysokopecního plynu, pyrolýze a tvorbě pyrolýzních zplodin. Zplodinami znečištěný vysokopecní plyn se odvádí ke spálení do druhé vysoké pece. Nevýhodou tohoto řešení je, že jemně zrnitý kontaminovaný materiál ze vsázky může, vlivem např. povětrnostních podmínek, znečistit okolní prostředí, při poruchách mohou produkty pyrolýzy uniknout do atmosféry, plynné SO2, HC1, HF nejsou zachytávány ajako odpad vzniká vysokopecní struska 35 jako přirozený odpad technologie výroby železa.
Spalování tuhých hořlavých odpadů ve formě pelet jako doplňkového paliva v cementářské rotační peci je uvedeno v patentu US 5 724 899. Pelety jsou dávkovány do pece speciálním zařízením umístěným na plášti pece avyhořívají prakticky už před vstupem do slinovacího 40 pásma, vytvářejíc tak sekundární ohniště v rámci cementářské rotační pece. Tímto způsobem však vzniká nebezpečí kontaminace odprašků z cementářské rotační pece neprohořeným jemným kontaminovaným materiálem, vzniklým z rozpadu hořících pelet a unášeným zplodinami s vysokými rychlostmi proudění, jelikož pelety nejsou dávkovány do oblastí s nejvyššími teplotami ve slinovacím pásmu pece, do kterých dávkování odpadů přes plášť pece prakticky není možné 45 z důvodu vlivu vysokých teplot a vzniku nálepků.
V patentu EP 0 501 944 je řešeno využití odpadového předehřátého vzduchu z průmyslových chladicích zařízení, jakým je také chladič cementářského slínku, pro spalování biologických odpadů, ale stejně tak není řešen problém vznikajícího popela.
Nevýhodou dosavadního stavu techniky v oblasti likvidace biologických odpadů, zejména takových jako jsou masokostní moučky a jiné zpracované živočišné substráty (odpady), je ve všeobecnosti nedostatečně účinná ekologická a hospodárná likvidace spalováním v běžných spalovacích komorách, u nichž existuje možnost vzniku toxických zplodin nedokonalým spa-2 CZ 291729 B6 lováním bez hospodárného využití energetického obsahu spalovaného zpracovaného (upraveného) biologického odpadu a vzniklý problém spojený s využitím, resp. zneškodněním, popela ze spáleného infekčního odpadu.
Cílem tohoto vynálezu je bezpečná, hygienická, ekologická, bezodpadová a hospodárná likvidace masokostních mouček a jiných zpracovaných živočišných odpadů z kafilérií s případných mikrobiologickým infekčním negativním účinkem na živé organismy, spalováním jako alternativního paliva v rotačních cementářských pecích.
Podstata vynálezu
Tohoto cíle se dosáhne způsobem likvidace upravených organických odpadů, zejména masokostních mouček, odpadových tuků a jiných zpracovaných veterinárních odpadů živočišného původu, spalováním v cementářské rotační peci při procesu vypalování slínku, při kterém je cementářská rotační pec vyhřívána tepelnou energií ze spalování ušlechtilého paliva nebo směsi ušlechtilých paliv nebo směsi ušlechtilých a alternativních paliv, a při kterém jsou upravené organické odpady přidávány do cementářské rotační pece. Podstata tohoto způsobu spočívá v tom, že do cementářské rotační pece se upravené organické odpady s maximální vlhkostí 50 %, s minimální výhřevností 11 MJ.kg'1 a s tvorbou maximálně 50 % hmotn. popela, přidávají jako část z celkového množství paliva, přičemž se upravené organické odpady do cementářské rotační pece přidávají buď přímo do plamene buď přes hlavní hořák a/nebo přes kalcinační hořák a/nebo přes pomocný hořák a/nebo se upravené organické odpady přidávají do horké části cementářské rotační pece s teplotami nad 1400 °C, přičemž do cementářské rotační pece se přidává takové množství upravených organických odpadů, které svým hořením uvolní až 90 % tepelné energie potřebné k dosažení účinné teploty pro vypalování slínku a současné se množství přidávaných upravených organických odpadů reguluje k udržení obsahu oxidu fosforu analyticky vyjádřeného jako P2O5 ve slínku pod hranicí 2 %, čímž přidávané upravené organické odpady hoří v peci za oxidační pecní atmosféry v nadbytku spalovacího vzduchu za vzniku netoxických spalin a popela a tímto hořením uvolněná tepelná energie se využije pro účinné vypalování slínku, přičemž netoxické spaliny se při protiproudém vypalování slínku zčásti zachytí na semleté surovinové směsi a na tvořícím se slínku a popel vzniklý hořením upravených organických odpadů obsahujících kosti kvantitativně přereaguje do hmoty slínku, přičemž oxid fosforu analyticky vyjádřený jako P2O5 má v hodnotách obsahu do 2 % mineralizující účinek na tvorbu slínkových fází.
Při vysokých teplotách dosahovaných při vypalování slínku v oxidační atmosféře v přebytku vzduchu a dostatečně dlouhé době zdržení spalin a vypalovaného materiálu v cementářské rotační peci dochází k úplné vysokoteplotní destrukci všech organických látek bez možnosti vzniku toxických spalin. Protiproudy tok materiálu a spalin a jejich dostatečně dlouhá doba zdržení v systému cementářská rotační pec - výměník tepla zabezpečuje vázání plynných kyselých sloučenin chloru, fluoru a síry na alkalickou surovinovou směs při vzniku alkalických sloučenin, které se potom vážou přímo do struktury slínku vznikajícího v procesu vypalování. Výsledkem vypalování slínku se současným spalováním upravených biologických odpadů podle vynálezu jsou netoxické spaliny s obsahem oxidu uhličitého CO2, oxidů dusíku NOX, vodní páry H2O a kyslíku O2 a se sníženým obsahem oxidu síry SO2 a halogenvodíků. Vysoké teploty při spalování, dostatečně dlouhá expozice, dokonalá destrukce organických látek, jejich oxidace v přebytku O2 a celkové technologické uspořádání cementářské rotační pece nedovolují zpětnou tvorbu toxických spalin s obsahem nebezpečných dioxinů, furanů a jiných organických sloučenin, jako je toto možné pozorovat v konvenčních spalovnách pro likvidaci odpadů. Významnou výhodou spalování upravených organických substrátů živočišného původu, zejména masokostních mouček a odpadu obsahujícího kosti v cementářských rotačních pecích podle vynálezu je okamžitá likvidace vznikajícího popela jeho kvantitativním zabudováváním do struktury slínkových fází probíhajícími chemickými reakcemi a fyzikálními pochody, přičemž se tento vznikající popel stává neoddělitelnou součástí slínkových fází.
-3 CZ 291729 B6
Jednou z podstatných výhod vynálezu je, že se šetří drahá ušlechtilá paliva, která jsou v cementářské technologii běžně užívána (zemní plyn, topné oleje, uhlí), protože spalované organické odpady jsou ve stanoveném rozsahu využívány jako alternativní palivo, a současně je 5 technologický proces vypalování slínku řízen tak, aby jeho průběh a s tím úzce spojená celková kvalita vyráběného cementu nebyly negativně ovlivněny.
Podle jednoho výhodného provedení se do cementářské rotační pece přidává masokostní moučka v množství, které při spalování vytvoří až 40 % tepelné energie potřebné k dosažení účinné 10 teploty pro vypalování slínku.
Podle jiného výhodného provedení se do cementářské rotační pece přidává odpadový tuk v množství, které při spalování vytvoří až 90 % tepelné energie potřebné k dosažení účinné teploty pro vypalování slínku, jelikož rozsah nahrazení ušlechtilých paliv odpadovým tukem je širší a 15 při vhodných úpravách hořáku je možné vyšší dávkování odpadového tuku než 70 % jako náhrady ušlechtilého paliva do dostatečně vyhřáté pece. Je to umožněno tím, že tuk má srovnatelnou výhřevnost s výhřevností ušlechtilých paliv a přitom má prakticky nulový obsah popela.
Podle dalšího výhodného provedení se do cementářské rotační pece přidává směs obsahující masokostní moučku a odpadový tuk v libovolném zvoleném poměru a to v množství, které při spalování vytvoří až 90 % tepelné energie potřebné k dosažení účinné teploty pro vypalování slínku. Směs masokostní moučky a odpadového živočišného tuku je výhodná také proto, že tvoří dobře transportovatelnou suspenzi.
·. 25 Limitujícím faktorem množství masokostních mouček použitých podle vynálezu jako alternativní palivo při vypalování cementářského slínku je obsah oxidu fosforu analyticky vyjádřeného jako P20j v popelu a tím následně i ve slínku. Množství oxidu fosforu P2O5 se ve slínku pohybují na úrovních stopy až 1,5 %, běžně 0,05 až 0,25 %. Koncentrace nad 0,5 % mohou někdy způsobit vážné kvalitativní problémy a snížit pevnost cementů, zejména v ranném stadiu. Přídavky oxidu 30 fosforu P2O5 nad 0,5 % stabilizují dikalciumsilikát C2S na úkor trikalciumsilikátu C3S, což je z hlediska pevnosti cementu nejdůležitější slínkový materiál, nebo trikalciumsilikát C3S rozkládají na dikalciumsilikát C2S a oxid vápníku CaO. Koncentrace do 0,5 % oxidu fosforu analyticky vyjádřeného jako P2O3 výrazně zvyšují počáteční pevnosti cementu (vlivem zvýšené hydraulicity C3S), do 2 % oxidu fosforu analyticky vyjádřeného jako P2O5 jsou dosahované pevnosti cementů 35 vyhovující, koncentrace oxidu fosforu analyticky vyjádřeného jako P2O3 nad 2 % pevnosti cementu snižují. Množství oxidu fosforu analyticky vyjádřeného jako P2O5 ve slínku do 2 % působí mineralizujícím účinkem na celkový slínkotvomý proces a zlepšuje mlecí schopnost slínku.
Variabilita složení popela vznikajícího spalování upravených organických odpadů podle vynálezu nevyžaduje mimořádná opatření pro homogenizaci masokostní moučky ani jiných zpracovaných organických odpadů živočišného původu. Složení popela nevyžaduje ani chemické změny, resp. jen minimální korekce chemického složení s ohledem na obsah oxidu vápníku CaO při přípravě surovinové směsi pro vypalování slínku.
Dokonalým spalováním zpracovaných organických odpadů živočišného původu na netoxické spaliny a kvantitativním zabudováváním vznikajícího popela do struktury slínku během procesu vypalování slínku nevzniká potřeba trvalého monitoringu a kontroly vznikajících exhalátů, což je další výhoda vynálezu.
-4CZ 291729 B6
Přehled obrázků na výkrese
Vynález je blíže vysvětlen pomocí výkresu, kde na obr. 1 je schematicky znázorněna 5 cementářská rotační pec k provádění způsobu likvidace upravených organických odpadů podle vynálezu na základě příkladu 2 z příkladů provedení vynálezu.
Příklady provedení vynálezu
Příklad 1
V cementářské rotační peci 1 s výkonem 1700 t slínku za den se spalovala odpadová masokostní 15 moučka v množství, které svým hořením uvolnilo do 5 % tepelné energie potřebné k dosažení účinné teploty pro vypalování slínku ušlechtilým palivem (zemní plyn s výhřevností 33,5 MJ.nrů). Masokostní moučka byla přiváděna přes hlavní hořák 4 přímo do plamene, kde docházelo kjejí úplné termické destrukci. Ve slínku byl pozorován nárůst oxidu fosforu analyticky vyjádřeného jako P2O5 z původních 0,15% na 0,4%. Při vypalování slínku byl 20 pozorován nárůst hodinového výkonu o cca 3 %. Cement získaný mletím takto připraveného slínku a regulátoru tuhnutí nevykazoval žádnou výchylku od normovaných vlastností, výluhy z cementů neobsahovaly zvýšená množství těžkých kovů. Spaliny za výměníkem tepla neobsahovaly žádné toxické sloučeniny a v odprašcích nebyl identifikován popel ze spalovaných upravených organických odpadů.
Příklad 2
V cementářské rotační peci 1 s předkalcinačním kanálem 2 s výkonem 1700 t slínku za den se 30 spaloval odpadový živočišný tuk z kafilérií v množství, které svým hořením uvolnilo do 30 % tepelné energie potřebné k dosažení účinné teploty pro vypalování slínku ušlechtilým palivem (těžkého topného oleje s výhřevností 40 MJ.kg’1). Předehřátá směs odpadového živočišného tuku a těžkého topného oleje byla přiváděna přes kalcinační hořák 5 přímo do plamene v předkalcinačním kanálu 2 mezi výměníkem tepla 3 a cementářskou rotační pecí 1, kde docházelo k úplné 35 termické destrukci směsi odpadového živočišného tuku a těžkého topného oleje. Nebyl pozorován žádný pokles výkonu a ani žádné technologické problémy. Cement získaný mletím takto připraveného slínku a regulátoru tuhnutí nevykazoval žádnou výchylku od normovaných vlastností, výluhy z cementů neobsahovaly zvýšená množství těžkých kovů. Spaliny za výměníkem tepla neobsahovaly žádné toxické sloučeniny.
Příklad 3
V cementářské rotační peci 1 s výkonem 1700 t slínku za den se spalovala směs odpadové 45 masokostní moučky a odpadového živočišného tuku v hmotnostním poměru 1:1 v množství
200 kg za hodinu. Předehřívaná směs byla přiváděna přes pomocný hořák 6 přímo do horké části slinovacího pásma cementářské rotační pece 1, kde docházelo k její úplné termické destrukci. Ve slínku byl pozorován nárůst oxidu fosforu analyticky vyjádřeného jako P2O5 z původních 0,15 % na 0,18 %. Cement získaný mletím takto připraveného slínku a regulátoru tuhnutí nevykazoval 50 žádnou výchylku od normovaných vlastností, výluhy z cementů neobsahovaly zvýšená množství těžkých kovů. Spaliny za výměníkem tepla neobsahovaly žádné toxické sloučeniny a v odprašcích nebyl identifikován popel ze spalovaných upravených organických odpadů.
-5CZ 291729 B6
Uvedené příklady jsou jen ilustrativní a nevyčerpávají všechny varianty použití upravených organických odpadů, zejména živočišného původu, jako alternativních paliv.
Průmyslová využitelnost
Postup bezodpadové likvidace upravených organických odpadů spočívá v jejich vysokoteplotní termické destrukci spalováním vcementářské rotační peci při teplotách nad 1400 °C azádržné době vypalovaného materiálu v zóně s nejvyššími teplotami cca 10 minut. Výsledkem vysokoteplotní destrukce organických odpadů jsou netoxické spaliny a zdravotně nezávadný popel, který okamžitě přereagovává do páleného materiálu a zůstává chemicky vázaný ve slínku.
Při způsobu výroby podle tohoto vynálezu jde především o likvidaci masokostních mouček, odpadních tuků a jiných organických substrátů z produkce kafilérií. Způsobem likvidace upravených organických odpadů spalováním, zejména masokostních mouček a jiných zpracovaných veterinárních odpadů živočišného původu v cementářských rotačních pecích se dosahuje spolehlivé a bezodpadové likvidace těchto odpadů.
Claims (4)
1. Způsob likvidace upravených organických odpadů, zejména masokostních mouček, odpadových tuků a jiných zpracovaných veterinárních odpadů živočišného původu, spalováním v cementářské rotační peci při procesu vypalování slínku, při kterém je cementářská rotační pec vyhřívána tepelnou energií ze spalování ušlechtilého paliva nebo směsi ušlechtilých paliv nebo směsi ušlechtilých a alternativních paliv, a při kterém jsou upravené organické odpady přidávány do cementářské rotační pece, vyznačující se tím, že do cementářské rotační pece se upravené organické odpady s maximální vlhkostí 50 %, s minimální výhřevností 11 MJ.kg'1 a s tvorbou maximálně 50% hmotn. popela, přidávají jako část z celkového množství paliva, přičemž se upravené organické odpady do cementářské rotační pece přidávají buď přímo do plamene buď přes hlavní hořák a/nebo přes kalcinační hořák a/nebo přes pomocný hořák a/nebo se upravené organické odpady přidávají do horké části cementářské rotační pece s teplotami nad 1400 °C, přičemž do cementářské rotační pece se přidává takové množství upravených organických odpadů, které svým hořením uvolní až 90 % tepelné energie potřebné k dosažení účinné teploty pro vypalování slínku a současně se množství přidávaných upravených organických odpadů reguluje k udržení obsahu oxidu fosforu analyticky vyjádřeného jako P2O5 ve slínku pod hranicí 2 %, čímž přidávané upravené organické odpady hoří v pecí za oxidační pecní atmosféry v nadbytku spalovacího vzduchu za vzniku netoxických spalin a popela a tímto hořením uvolněná tepelná energie se využije pro účinné vypalování slínku, přičemž netoxické spaliny se při protiproudém vypalování slínku zčásti zachytí na semleté surovinové směsi a na tvořícím se slínku a popel vzniklý hořením upravených organických odpadů obsahujících kosti kvantitativně přereaguje do hmoty slínku, přičemž oxid fosforu analyticky vyjádřený jako P2Os má v hodnotách obsahu do 2 % mineralizující účinek na tvorbu slínkových fází.
2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že do cementářské rotační pece se přidává masokostní moučka v množství, které při spalování vytvoří až 40 % tepelné energie potřebné k dosažení účinné teploty pro vypalování slínku.
3. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že do cementářské rotační pece se přidává odpadový tuk v množství, které při spalování vytvoří až 90 % tepelné energie potřebné k dosažení účinné teploty pro vypalování slínku.
5 4. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že do cementářské rotační pece se přidává směs obsahující masokostní moučku a odpadový tuk v libovolném zvoleném poměru a to v množství, které při spalování vytvoří až 90 % tepelné energie potřebné k dosažení účinné teploty pro vypalování slínku.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SK242-2001A SK282498B6 (sk) | 2001-02-19 | 2001-02-19 | Spôsob likvidácie upravených organických odpadov spaľovaním v cementárskych rotačných peciach |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ20011849A3 CZ20011849A3 (cs) | 2002-05-15 |
| CZ291729B6 true CZ291729B6 (cs) | 2003-05-14 |
Family
ID=20435782
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ20011849A CZ291729B6 (cs) | 2001-02-19 | 2001-05-25 | Způsob likvidace upravených organických odpadů, zejména masokostních mouček, odpadových tuků a jiných zpracovaných veterinárních odpadů živočišného původu, spalováním v cementářské rotační peci |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ291729B6 (cs) |
| HU (1) | HU227687B1 (cs) |
| PL (1) | PL197240B1 (cs) |
| SK (1) | SK282498B6 (cs) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CZ303328B6 (cs) * | 2010-05-21 | 2012-08-01 | Výzkumný ústav stavebních hmot, a.s. | Použití cementu se zvýšeným obsahem fosforu k omezení vyluhovatelnosti toxických prvku |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| PL235540B1 (pl) * | 2017-08-14 | 2020-08-24 | Zakład Rolniczoprzemysłowy Farmutil Hs Społka Akcyjna | Sposób termicznej utylizacji mączek mięsno-kostnych |
| CN111807732B (zh) * | 2020-07-22 | 2022-08-30 | 长沙紫宸科技开发有限公司 | 一种水泥窑协同处理含有机质固体危废替代尾煤的方法 |
-
2001
- 2001-02-19 SK SK242-2001A patent/SK282498B6/sk unknown
- 2001-05-25 CZ CZ20011849A patent/CZ291729B6/cs not_active IP Right Cessation
- 2001-11-21 PL PL350783A patent/PL197240B1/pl not_active IP Right Cessation
-
2002
- 2002-02-18 HU HU0200596A patent/HU227687B1/hu not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CZ303328B6 (cs) * | 2010-05-21 | 2012-08-01 | Výzkumný ústav stavebních hmot, a.s. | Použití cementu se zvýšeným obsahem fosforu k omezení vyluhovatelnosti toxických prvku |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL197240B1 (pl) | 2008-03-31 |
| HUP0200596A3 (en) | 2005-04-28 |
| SK282498B6 (sk) | 2002-08-06 |
| HU227687B1 (en) | 2011-11-28 |
| HU0200596D0 (en) | 2002-04-29 |
| SK2422001A3 (en) | 2002-05-09 |
| CZ20011849A3 (cs) | 2002-05-15 |
| HUP0200596A2 (hu) | 2003-07-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20050066860A1 (en) | Use of organic waste/mineral by-product mixtures in cement manufacturing processes | |
| US6883444B2 (en) | Processes and systems for using biomineral by-products as a fuel and for NOx removal at coal burning power plants | |
| US6405664B1 (en) | Processes and systems for using biomineral by-products as a fuel and for NOx removal at coal burning power plants | |
| CZ291729B6 (cs) | Způsob likvidace upravených organických odpadů, zejména masokostních mouček, odpadových tuků a jiných zpracovaných veterinárních odpadů živočišného původu, spalováním v cementářské rotační peci | |
| JP5880835B2 (ja) | 放射性セシウムを含む可燃物の焼却処理方法 | |
| JP4814445B2 (ja) | 廃棄物処理方法 | |
| FI85419B (fi) | Behandling av gaser som innehaoller halogenfoereningar. | |
| CN212673222U (zh) | 一种废弃物的处理设备 | |
| JP4075909B2 (ja) | セメント製造設備からの排ガス中の有機塩素化合物低減方法 | |
| KR102142824B1 (ko) | 동물 모발 폐기물을 처리하기 위한 조성물 및 동물 모발 폐기물 처리 방법 | |
| JP4336743B2 (ja) | 廃棄畜産物およびその排出物の高温溶融還元ガス化方法 | |
| CN111396885A (zh) | 一种废弃物的处理方法及处理设备 | |
| CN101644438A (zh) | 一种处理废弃物时控制二恶英类污染的方法 | |
| JP2003214609A (ja) | 骨肉処理方法 | |
| JP2006347822A5 (cs) | ||
| PL235540B1 (pl) | Sposób termicznej utylizacji mączek mięsno-kostnych | |
| JP2015222259A (ja) | 放射性セシウムを含有する可燃物を含む廃棄物の焼却処理装置 | |
| KR101161367B1 (ko) | 폐기물용 소각제 및 이를 이용한 소각방법 | |
| JP4535888B2 (ja) | 固体状廃棄物処理方法 | |
| JPS6221594B2 (cs) | ||
| Baron et al. | Small Scale Biomass Incinerator with a Bubbling Fluidised Bed. II. Combustion of Feathers and MBM | |
| JP2007209831A (ja) | アスベストの処理方法 | |
| JPH09263431A (ja) | セメントの製造方法 | |
| CZ24707U1 (cs) | Palivo pro cementárny na bázi alternativních spalitelných materiálů se zvýšeným obsahem biomasy | |
| PL214770B1 (pl) | Sposób wykorzystania osadów ściekowych i mączki zwierzęcej |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MC4A | Patent revocation (annulment) |
Effective date: 20061110 |