PL165498B1 - Sposób i uklad do przetwarzania niebezpiecznych odpadów w bezpieczny aglomerat PL PL - Google Patents

Abstract

1. Sposób przetwarzania niebezpiecznych od- padów w bezpieczny aglomerat, zawierajacych odpa- dy stale o zróznicowanej wielkosci, polegajacy na segregowaniu odpadów oraz rozdrabnianiu ich i od- dzielaniu duzych odpadów stalych od drobnych, na- stepnie wprowadzeniu duzych odpadów do pieca obrotowego, gdzie sie je spala powodujac ich przemia- ne w staly aglomerat pierwotny, klinkier oraz gazowe uboczne produkty spalania, nastepnie oddzieleniu klinkieru od stalego aglomeratu pierwotnego oraz wprowadzaniu drobnych odpadów, gazów, gazowych produktów ubocznych spalania do urzadzenia utlenia- jacego i przetwarzaniu ich w plynny zuzel przy regu- low anej tem peraturze, a n astepnie chlodzeniu plynnego zuzla dla wytworzenia bezpiecznego aglo- meratu, znam ienny tym , ze drobne odpady, gazy i gazowe produkty uboczne spalania utlenia sie w urza- dzeniu utleniajacym zawierajacym chlodzony woda zbiornik o metalowych sciankach. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znam ienny tym, ze spala sie duze odpady w piecu obrotowym w tem- peraturze od okolo 871°C do okolo 1260°C. F IG .1 PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób i układ do przetwarzania niebezpiecznych odpadów w bezpieczny aglomerat.

W wielu procesach technicznych powstają produkty uboczne i odpady, których, zgodnie z przepisami, nie można się pozbyć bez jakiejś formy zabezpieczenia albo obróbki. Podejmowane w przeszłości wysiłki mające na celu ich usuwanie poprzez umieszczanie w odpowiednio zabezpieczonych pojemnikach okazały się nieefektywne ze względu na brak zainteresowania produkcją takich pojemników oraz ich awarie prowadzące do wycieków i przenikania zawartości na zewnątrz. Innym sposobem przetwarzania niebezpiecznych odpadów jest ich składowanie w szybach w ziemi. Jednakże metoda ta nie zapewnia ich unieruchomienia w warstwach geologicznych, w których się znajdują, wskutek czego istnieje możliwość ich przenikania do wodonośnych formacji geologicznych.

Oprócz problemów technicznych związanych z takimi metodami usuwania odpadów istnieje również potencjalna odpowiedzialność każdego, kto je stosuje. W razie gdyby okazało się, że składowisko takich materiałów nie zapobiega ich rozprzestrzenianiu się, można przez długie lata ponosić odpowiedzialność i konsekwencje za taki stan rzeczy. Problemy tego typu wywołały poszukiwanie rozwiązań umożliwiających przetwarzanie niebezpiecznych odpadów w procesie produkcji. Celem takiego procesu jest eliminacja ich niebezpiecznych właściwości i wytworzenie wyrobu nadającego się do sprzedaży i powszechnego użytkowania. Jedno ze znalezionych rozwiązań polega na utlenianiu odpadów poprzez ich przetwarzanie w różnego typu urządzeniach grzewczych z jednoczesnym doprowadzaniem tlenu. W jednej z odmian takiej metody zastosowano przeciwprądowy, rotacyjny piec do wypalania, w którym następuje wypalenie palnych składników materiałów niebezpiecznych oraz agregacja składników niepalnych w produkt, który może być sprzedany jako użyteczny wyrób o wartości handlowej.

Przedstawiona powyżej metoda przetwarzania odpadów cieszy się pewną popularnością ze względu na to, że rezultatem jej stosowania jest wytworzenie wyrobu, który spełnia odpowiednie wymagania przepisów EPA /Agencja Ochrony Środowiska/ dotyczących usuwania odpadów. Jednakże metody te mają poważne wady. Najważniejszą wadą przetwarzania odpadów w rotacyjnych piecach do wypalania, lub podobnych urządzeniach, jest powstawanie dodatkowych materiałów niepalnych, które nie dają się agregować i muszą być usuwane jako niebezpieczne odpady. A zatem, pomimo tego, że w procesie tym następuje znaczne zmniejszenie ilości niebezpiecznych odpadów, to nadal pozostaje problem usuwania części przetwarzanego materiału jako niebezpiecznych odpadów. Ponadto w najbardziej popularnych procesach tego typu powstają duże ilości zanieczyszczonej wody zrzutowej, która musi być oczyszczana i usuwana.

Znany jest z polskiego zgłoszenia patentowego nr P 281 450 sposób przeróbki niebezpiecznych odpadów w bezpieczny aglomerat, polegający na rozdrabnianiu odpadów o zróżnicowanej wielkości, segregowaniu tych odpadów, wprowadzaniu ich do obrotowego pieca i spalaniu przy sterowanych warunkach spalania w piecu i utlenianiu w urządzeniach utleniających z przetworzeniem odpadów na materiał niepalny, płynny żużel i gaz odpadowy. W sposobie tym usuwa się niepalne cząstki, gazowe produkty uboczne spalania oraz gaz odpadowy z urządzeń utleniających przy pomocy ciągu sztucznego, chłodzi się niepalne cząstki, gazowe produkty uboczne spalania oraz gaz odpadowy oraz oddziela niepalne cząstki, po czym wprowadza je razem ze stałym aglomeratem pierwotnym ponownie do urządzeń utleniających, gdzie powoduje się uderzenie falą ciepła otrzymując mieszaninę ciekłego żużla i cząstek stałych, z której po ochłodzeniu uzyskuje się bezpieczny aglomerat.

Z wymienionego wyżej zgłoszenia patentowego znane jest również urządzenie do przeróbki niebezpiecznych odpadów w bezpieczny aglomerat zawierające piec obrotowy, urządzenie utleniające, składające się z co najmniej jednego zbiornika, źródło stałych odpadów zawierające odpady o zróżnicowanej wielkości, separator oddzielający drobne stałe odpady od odpadów dużych, urządzenie do przemieszczania drobnych stałych odpadów z separatora do komory utleniania, źródło materiałów palnych wywołujące spalanie w komorze utleniania i przetwarzające drobne odpady na drobiny niepalne, płynny żużel i gaz odpadowy, separator oddzielający drobiny niepalne od gazu odpadowego, urządzenie przemieszczające niepalne drobiny z separatora do komory utleniania i wprowadzające niepalne drobiny do płynnego żużla z utworzeniem

165 498 stopionej mieszaniny oraz żużlowy otwór a także stanowisko chłodzenia zawierające środek chłodzący, pozostające w przepływowym połączeniu z żużlowym otworem.

Jednym z celów niniejszego wynalazku jest dostarczenie sposobu i układu do przetwarzania niebezpiecznych odpadów będących materiałem wynikowym procesu produkcji w taki sposób, aby jedynymi produktami tego układu były produkty bezpieczne, które mogą być sprzedane z przeznaczeniem do powszechnego użytku jako wyroby nie mające związku z właściwościami materiałów wyjściowych, z których zostały wytworzone.

Innym celem wynalazku jest dostarczenie sposobu ekonomicznego wykorzystania niebezpiecznych cieczy odpadowych jako paliw i składników paliw, zamiast gazu naturalnego lub węgla, przy czym powstające w tym procesie jakiekolwiek składniki stałe mogą być sprzedane z przeznaczeniem do powszechnego użytku jako nie mające żadnego związku z niebezpiecznymi właściwościami materiałów wyjściowych.

Kolejnym celem wynalazku jest dostarczenie sposobu i układu do przetwarzania niebezpiecznych odpadów na dużą skalę, który może być eksploatowany ekonomicznie bez poważnego zagrożenia dla obsługującego je personelu oraz który nie wymaga częstych przerw w eksploatacji ze względu na konieczność okresowych przeglądów lub napraw.

Dodatkowym celem wynalazku jest dostarczenie sposobu i układu do przetwarzania niebezpiecznych odpadów umożliwiającego zmniejszenie ilości doprowadzanej wody, a zatem zwiększenie ilości materiału, który można przetwarzać.

Sposób przetwarzania niebezpiecznych odpadów w bezpieczny aglomerat, zawierających odpady stałe o zróżnicowanej wielkości polegający na segregowaniu odpadów oraz rozdrabnianiu ich i oddzielaniu dużych odpadów stałych od drobnych, następnie wprowadzeniu dużych odpadów do pieca obrotowego, gdzie się je spala powodując ich przemianę w stały aglomerat pierwotny, klinkier oraz gazowe uboczne produkty spalania, następnie oddzieleniu klinkieru od stałego aglomeratu pierwotnego, oraz wprowadzeniu drobnych odpadów, gazów, gazowych produktów ubocznych spalania do urządzenia utleniającego i przetwarzaniu ich w płynny żużel przy regulowanej temperaturze, a następnie chłodzeniu płynnego żużla dla wytworzenia bezpiecznego aglomeratu charakteryzuje się według wynalazku tym, że drobne odpady, gazy i gazowe produkty uboczne spalania utlenia się w urządzeniu utleniającym zawierającym chłodzony wodą zbiornik o metalowych ścianach.

Korzystnie spala się duże odpady w piecu obrotowym w temperaturze od około 871°C do około 1260°C.

Korzystnie spala się duże odpady w piecu obrotowym stosując wielkość wsadu około 20 ton/godzinę, przy prędkości obrotowej pieca od 1 do 75 obrotów/godzinę.

Korzystnie do urządzenia utleniającego wprowadza się dodatkowe paliwo zawierające odpady palne w postaci płynnej, zwłaszcza rozpuszczalniki organiczne, płuczki powiertnicze, farby.

Korzystnie w urządzeniu utleniającym utrzymuje się temperaturę od 982 do 1647°C.

Korzystnie do urządzenia utleniającego wprowadza się materiał porcjami.

Korzystnie płynny żużel chłodzi się poprzez chłodzenie wodą zbiorników urządzenia utleniającego.

Układ do przetwarzania niebezpiecznych odpadów w bezpieczny aglomerat zawierający piec obrotowy, sąsiadujące z częścią wlotową pieca urządzenie utleniające, źródło stałych odpadów zawierające duże stałe odpady i drobne stałe odpady, separator oddzielający stałe odpady duże od drobnych odpadów, urządzenie do podawania odpadów dużych do wlotowej części pieca obrotowego, urządzenie do podawania drobnych odpadów stałych do urządzenia utleniającego, źródło materiałów palnych inicjujące spalanie w piecu i przetwarzające duże odpady w stały aglomerat pierwotny, klinkier, gazy oraz gazowe produkty uboczne spalania oraz separator oddzielający klinkier od stałego aglomeratu pierwotnego, źródło materiałów palnych w urządzeniu utleniającym inicjujące spalanie w tym urządzeniu dla przetworzenia drobnych odpadów, gazów oraz gazowych produktów ubocznych spalania w niepalne drobne cząstki, płynny żużel i gazy odpadowe, wentylatory do przemieszczania gazowych produktów ubocznych spalania z pieca i gazów odpadowych z urządzenia utleniającego, zespół chłodzący do chłodzenia drobnych cząstek niepalnych i gazów odpadowych, filtry do oddzielania drobnych

165 498 cząstek niepalnych od gazów odpadowych, urządzenie do wprowadzania stałego aglomeratu pierwotnego z drobnymi cząstkami niepalnymi do płynnego żużla z utworzeniem stopionej mieszaniny oraz zespół odżużlającu usuwający mieszaninę z układu a także zespół chłodzący do schładzania stopionej mieszaniny dla wytworzenia bezpiecznego aglomeratu pozbawionego substancji podatnych na wypłukiwanie charakteryzuje się według wynalazku tym, że urządzenie utleniające zawiera zbiornik o metalowych ścianach chłodzony wodą.

Korzystnie urządzenie utleniające zawiera co najmniej jeden zbiornik stanowiący zespół utleniający połączony przepływowo z częścią wlotową pieca obrotowego.

Korzystnie urządzenie utleniające zawiera pierwszy zespół utleniający przystosowany do odbierania drobnych odpadów, gazów oraz gazowych produktów ubocznych spalania pieca.

Korzystnie z pierwszym zespołem utleniającym jest połączony drugi zespół utleniający przystosowany do odbierania drobnych odpadów, gazów oraz gazowych produktów ubocznych spalania z pierwszego zespołu utleniającego.

Korzystnie z pierwszym zespołem utleniającym połączony jest zespół odżużlający.

Korzystnie zespół odżużlający zawiera urządzenie do usuwania stopionej mieszaniny z urządzenia utleniającego.

Korzystnie zespół odżużlający zawiera palnik do podgrzewania materiału.

Korzystnie urządzenie utleniające zawiera trzeci zespół utleniający dostosowany do odbierania drobnych odpadów, gazów i gazowych produktów ubocznych spalania z drugiego zespołu utleniającego.

Korzystnie drugi zespół utleniający i trzeci zespół utleniający są połączone ze sobą za pomocą przewodu łącznikowego.

Korzystnie przewód łącznikowy stanowi metalowy pojemnik chłodzony wodą usytuowany pomiędzy drugim zespołem utleniającym i trzecim zespołem utleniającym.

Korzystnie urządzenie do wprowadzania stałego aglomeratu pierwotnego i niepalnych cząstek drobnych do urządzenia utleniającego zawiera kanały.

Korzystnie kanały do wprowadzania niepalnych cząstek drobnych i aglomeratu pierwotnego są usytuowane w drugim zespole utleniającym.

Korzystnie przepływowo z pierwszym zespołem utleniającym i z drugim zespołem utleniającym jest połączony zespół odżużlający do usuwania stopionej mieszaniny.

Korzystnie wentylator do przemieszczania gazowych produktów ubocznych spalania z pieca i gazów odpadowych z urządzenia utleniającego jest wentylatorem wytwarzającym podciśnienie w układzie

Korzystnie separator oddzielający duże odpady od odpadów drobnych stanowi przeciwprądowy piec obrotowy.

Korzystnie główną część pionowych ścian urządzenia utleniającego stanowią przewody rurowe zorientowane zasadniczo pionowo.

Korzystnie pionowe ściany co najmniej jednego zespołu urządzenia utleniającego są wykonane z wielu usytuowanych równolegle, metalowych przewodów rurowych o przekroju prostokątnym.

Układ do przetwarzania niebezpiecznych odpadów w bezpieczny aglomerat, zawierający piec obrotowy, urządzenie utleniające połączone przepływowo z piecem, źródło odpadów stałych, zawierające duże stałe odpady i drobne stałe odpady, separator oddzielający duże stałe odpady od odpadów drobnych, urządzenie do podawania dużych odpadów stałych do części wlotowej pieca obrotowego, urządzenie do podawania drobnych odpadów stałych do urządzenia utleniającego, źródło materiałów palnych inicjujące spalanie w piecu i przetwarzające duże odpady w stały aglomerat pierwotny, klinkier, gazy oraz gazowe produkty uboczne spalania, źródło materiałów palnych w urządzeniu utleniającym, wywołujące spalanie w tym urządzeniu i przetwarzające drobne odpady, gazy oraz gazowe produkty uboczne spalania w niepalne drobne cząstki, płynny żużel i gazy odpadowe, urządzenie do wprowadzania stałego aglomeratu pierwotnego i drobnych cząstek niepalnych do urządzenia utleniającego i do płynnego żużla z utworzeniem stopionej mieszaniny oraz zespół odżużlający do usuwania mieszaniny z układu odznacza się według wynalazku tym, że urządzenie utleniające zawiera zbiornik o metalowych ścianach chłodzony wodą.

165 498

Korzystnie urządzenie utleniające zawiera szereg zbiorników stanowiących zespoły utleniające połączonych przepływowo z częścią wlotową pieca.

Korzystnie urządzenie utleniające zawiera pierwszy zespół utleniający przystosowany do odbierania drobnych odpadów, gazów oraz gazowych produktów ubocznych spalania z pieca.

Korzystnie urządzenie utleniające zawiera drugi zespół utleniający przystosowany do odbierania drobnych odpadów, gazów oraz gazowych produktów ubocznych spalania z pierwszego zespołu utleniającego.

Korzystnie główną część pionowych ścian zespołów urządzenia utleniającego stanowią przewody rurowe zorientowane zasadniczo pionowo.

Korzystnie pionowe ściany co najmniej jednego z zespołów utleniających są wykonane z wielu usytuowanych równolegle, metalowych przewodów rurowych o przekroju prostokątnym.

Korzystnie urządzenie utleniające zawiera pierwszy zespół utleniający przystosowany do odbierania drobnych odpadów stałych, gazów i palnych gazowych produktów ubocznych z pieca oraz drugi zespół utleniający przystosowany do odbierania drobnych odpadów stałych, gazów i gazowych produktów ubocznych spalania pierwszego zespołu utleniającego.

Korzystnie urządzenie utleniające utleniające zawiera trzeci zespół utleniający przy czym trzeci zespół utleniający i drugi zespół utleniający, stanowią dwa, w zasadzie cylindryczne, usytuowane pionowo pojemniki, których górne końce mają otwory.

Korzystnie drugi zespół utleniający i trzeci zespół utleniający są ze sobą połączone przewodem łącznikowym przy czym przewód ten jest zasadniczo pojemnikiem w kształcie litery U, łączącym górne otwory zespołu utleniającego i trzeciego zespołu utleniającego.

Korzystnie przewód łącznikowy jest metalowym pojemnikiem chłodzonym wodą.

Układ do przetwarzania niebezpiecznych odpadów w bezpieczny aglomerat zawierający piec obrotowy, urządzenie utleniające połączone przepływowo z piecem oraz urządzenie do regulacji temperatury w urządzeniu utleniającym, z którym jest połączone źródło odpadów stałych, zawierające odpady o dużych wymiarach i drobne cząstki stałe, a także separator oddzielający cząstki duże od drobnych i urządzenie podające do podawania cząstek dużych do części wlotowej pieca, przy czym z urządzeniem utleniającym współpracuje urządzenie podające do podawania do niego drobnych cząstek stałych a z piecem jest połączone źródło materiałów palnych inicjujące spalanie w piecu i przetwarzające duże odpady na stały aglomerat pierwotny, klinkier, gazy oraz gazowe produkty uboczne spalania, natomiast w urządzeniu utleniającym jest umieszczone źródło materiałów palnych inicjujące spalanie w urządzeniu utleniającym i przetwarzające drobne odpady, gazy oraz palne gazowe produkty uboczne spalania w niepalne drobne cząstki, płynny żużel i gazy odpadowe, oraz urządzenie do wprowadzania stałego aglomeratu pierwotnego i niepalnych drobnych cząstek do urządzenia utleniającego oraz do płynnego żużla z utworzeniem zasadniczo płynnej mieszaniny, a z urządzeniem utleniającym jest połączony zespół odżużlający usuwający mieszaninę z układu, oraz zespół chłodzący do schładzania płynnej mieszaniny dla wytworzenia bezpiecznego aglomeratu pozbawionego substancji podatnych na wypłukiwania charakteryzuje się według wynalazku tym, że zawiera urządzenie do chłodzenia wodą ścian urządzenia utleniającego.

Sposób i układ według wynalazku spełnia surowe wymagania dotyczące jakości powietrza w przetwarzaniu odpadów zawierających metale ciężkie, które mogłyby stać się niebezpieczne w razie ich uwolnienia. Zastosowanie sposobu i układu umożliwia związanie tych metali w postać zeszklonego aglomeratu.Zwłaszcza zawartość takich pierwiastków jak arsen, bar, kadm, chrom, ołów, rtęć, selen i srebro jest znacznie poniżej wartości dopuszczanych przez przepisy. Ponadto stężenie pestycydów, herbicydów, kwaśnych związków fenolowych, pospolitych związków obojętnych i innych związków lotnych jest znacznie poniżej wartości dopuszczanych przez przepisy. Zatem pomimo tego, że materiały wsadowe mogą zawierać substancje niebezpieczne, to są one albo utleniane w procesie utleniania albo też wiązane w strukturze aglomeratu w taki sposób, że w wyniku procesu nie powstają materiały niebezpieczne.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładach wykonania na rysunku, na którym: fig. 1 przedstawia schemat jednego z przykładów wykonania układu do przetwarzania niebezpiecznych odpadów , fig. 2 - część zespołu utleniającego wchodzącego w skład układu z fig. 1 w częściowym przekroju, fig. 3 - ściankę chłodzonego wodą zbiornika dwóch zespołów

165 498 utleniających pokazanych na fig. 2, w przekroju, fig. 4 - alternatywną konstrukcję ścianki zespołu utleniającego chłodzonego wodą, w przekroju, fig. 5 - schemat zespołu do gromadzenia rozdrobnionego materiału, który jest podawany do zespołu do utleniania układu z fig. 1 i 2, fig. 6 - układ z fig. 1 schematycznie w rzucie z góry, fig. 7 - zalecany zespół do usuwania żużla z przedstawionego układu, w przekroju schematycznym.

Przykład wykonania układu według wynalazku przedstawionego schematycznie na fig. 1 zawiera obrotowy piec 10 posiadający część wlotową 12 oraz wylotową 14. Pomiędzy częścią wlotową 12 i częścią wylotową 14 znajduje się komora spalania 16. Zgodnie z przedstawionym na rysunku przykładem granice poszczególnych części pieca 10 zachodzą na siebie. Pokazany podział jest umowny. Inaczej mówiąc częściowe spalanie może zachodzić również w części wlotowej 12 albo wylotowej 14, jednakże spalanie główne zachodzi przede wszystkim w komorze spalania 16 pieca obrotowego 10.

Przedstawiony schematycznie na fig. 1 piec 10 jest standardowym obrotowym piecem przeciwprądowym przeznaczonym do przetwarzania kamienia wapiennego albo muszli ostryg w wapno. Jego powierzchnię zewnętrzną stanowi skorupa metalowa wyłożona cegłą ogniotrwałą. Materiał, z jakiego wykonana jest cegła, zależy od temperatur eksploatacji oraz od materiałów przetwarzanych w piecu. W niniejszym przykładzie, w którym piec 10 jest przeznaczony do eksploatacji w zakresie temperatur od około 871 do 1260°C, cegła ogniotrwała wykonana jest w 70% z korundu. Producentem cegły jest National Refractory Company z Oakland, Kalifornia. Nie wykazuje ona przedwczesnego pogorszenia ogniotrwałości. Piec 10 jest podparty na łożyskach /nie pokazanych/ i obracany za pomocą znanego urządzenia napędowego / nie pokazanego/ z prędkością 1 do 75 obrotów na godzinę.

Materiały stałe podawane są do wlotowej części 12 pieca 10. W miarę jego obrotów cząstki o wymiarach większych od 50 mikrometrów prremieszccajj się przez sttefę spalania 16 w kierunku wylotu 14 z pieca, natomiast cząstki drobne są porywane przez gaz płynący w preeciwprądzis do cząstek dużych. W przedstawionym przykładzie wykonania piec obrotowy 10 posiada komory chłodzenia 18 umieszczone w jego części wylotowej 14. Materiał stały wpływa do nich poprzez otwory łączące je z piecem 10. Do komór chłodzących 18 przedostają się duże cząstki materiału, które są przenoszone wskutek obrotu pieca 10 do wylotowej rynny zsypowej 20, przez którą wylatuje z pieca 10 wytworzony w nim materiał stały. Elementami wyposażenia pieca 10 są źródło paliwa 22, a także źródło powietrza 24 przeznaczonego do podtrzymywania procesu spalania w piecu 10. Jako paliwo można zastosować ciecze albo gazy palne, takie jak palne ciecze odpadowe, paliwa płynne lub gaz naturalny. Regulacje temperatury oraz przebiegu procesu spalania uzyskano za pomocą sterowania dopływem wody i powietrza. Mieszanina powietrza z paliwem doprowadzana jest do pieca 10 w jego części wylotowej 14. Gazy płyną w kierunku części wlotowej 12 do pieca w preeciwprądeif do dużych cząstek stałych przemieszczanych w kierunku części wylotowej 14 pieca 10 wskutek jego obrotów. Zgodnie z tym co przedstawiono już powyżej, drobne cząstki porywane są przez gazy płynące przez piec 10, wstawek czego ich od cząseek dużych i odprowadzenśe z pśeca 10.

Układ według wynalazku jest zaopatrzony w urządzenie utleniające posiadające pierwszy zespół utleniający 26 usytuowany przy części wlotowej 12 pieca 10. Zgodnie z fig. 1 zespół utleniający 26 znajduje się przy części wlotowej 12 do pieca 10. Zespół utleniający 26 jest połączony przepływowo z częścią wlotową 12 pieca 10. Dopływają do niego gazy odprowadzone z materiału przetwarzanego w piecu 10 a także produkty uboczne spalania. Odpady podawane są z ich źródła 28 do części wlotowej 12 pieca 10, w której gaz płynący w przeciwprądeie powoduje oddzielenie dużych cząstek /odpady stałe/ od małych /odpady drobne/. Materiał stały dostarczany do pieca 10 składa się z cząstek dużych i drobnych. Dla celów niniejszego wynalazku do dużych cząstek stałych należą cząstki o wymiarach większych od 50 mikrometrów, natomiast do cząstek drobnych należą cząstki materiału o wymiarach mniejszych od 50 mikrometrów. W przypadku gdy układ przetwarza materiały o różnych wymiarach stosuje się sortowanie, które wytwarza taki materiał dostarczany do pierwszego zespołu utleniającego 26, że można go łatwo utlenić lub stopić w jego własnej postaci z cząstkami dużymi, które przemieszczając się w piecu są rozdrabniane do postaci materiału niepalnego, gazu lub ubocznych produktów spalania.

165 498

Układ według wynalazku jest zaopatrzony w separator do oddzielania dużych elementów stałych od drobnych. Zgodnie z fig. 1 układ jest wyposażony w przenośnik sortujący 30, do którego doprowadzany jest materiał ze źródła 28 odpadów, a z którego odsortowane paliwo pochodzące z odpadów podawane jest do części wlotowej 12 pieca 10. Oddzielanie dużych odpadów stałych od drobnych odbywa się wskutek obrotów pieca 10. Należy zwrócić uwagę na to, że sortowanie odpadów według wymiarów cząstek może się odbywać również zanim zostaną one podane do pieca 10. W takim przypadku odpady drobne mogą być podawane bezpośrednio do zespołu utleniającego 26.

Układ według wynalazku jest zaopatrzony w źródło materiałów palnych inicjujące spalanie w piecu 10, w celu przetworzenia dużych cząstek stałych w stały aglomerat pierwotny, klinkier, gazy oraz gazowe produkty uboczne spalania. Zgodnie z fig. 1 źródło materiałów palnych inicjujące spalanie zawiera źródło paliwa 22 i źródło powietrza 24. Według tego, co będzie podane poniżej, warunki eksploatacyjne w piecu 10 są takie, że przede wszystkim następuje przetworzenie dużych odpadów stałych w rozdrobniony aglomerat pierwotny, gazy oraz gazowe produkty uboczne spalania. Ilość klinkieru powstającego w piecu jest bardzo mała. Wskutek działania pieca 10 następuje przemieszczanie się cząstek stałych w kierunku jego części wylotowej 14 poprzez komory chłodzące 18 do wylotowych rynien zsypowych 20. Materiał stały opuszczający wylotową rynnę zsypową 20 jest podawany do sortownika 34. Może to być każdy tradycyjny mechanizm umożliwiający oddzielanie dużych cząstek stałych od drobnych. Przyjęto, że wszystkie cząstki stałe o średnicy większej niż około 9,5 mm są klasyfikowane jako klinkier albo złom metalowy, natomiast wszystkie mniejsze jako aglomerat pierwotny. Klinkier i inne cząstki metalowe są przepuszczane ponad sortownikiem magnetycznym /nie pokazanym/. Natomiast aglomerat pierwotny przechodzi przez inny sortownik magnetyczny /nie pokazany/. Metale ferrytyczne są usuwane i podawane do metalowej skrzyni z przeznaczeniem na sprzedaż jako złom.

Układ według wynalazku jest zaopatrzony w źródło materiałów palnych inicjująccspalanie w zespole utleniającym 26. Jego zadaniem jest przetwarzanie drobnych odpadów, gazów oraz gazowych produktów ubocznych spalania w drobne cząstki niepalne, płynny żużel i gaz odpadowy. W skład źródła materiałów palnych inicjującego spalanie w zespole utleniającym 26 wchodzi źródło paliwa 36 oraz źródło tlenu 38. Do zespołu utleniającego 26 doprowadzane są z obrotowego pieca 10 drobne odpady i gazy, które mogą być palne albo niepalne, produkty uboczne spalania, również z pieca 10, paliwo ze źródła 36 oraz tlen ze źródła 38. W przedstawionym układzie pierwszy zespół utleniający 26 działa w zakresie temperatur od około 982 do 1647°C. W środowisku utleniającym, jakie istnieje w pierwszym zespole utleniającym 26, materiały palne są przetwarzane na gaz odpadowy i drobne cząstki niepalne. W zależności od składu drobnych cząstek niepalnych można je stapiać albo też nie.

Na fig. 2 przedstawiono schematycznie, pierwszy zespół utleniający 26, w którym część drobnych cząstek niepalnych jest stapiana i gromadzona na dnie w postaci płynnego żużla 40. Alternatywnie układ według wynalazku może być wyposażony w palniki skierowane do pierwszego zespołu utleniającego 26, których zadaniem jest podwyższenie temperatury w różnych miejscach w jego wnętrzu. W pierwszym zespole utleniającym 26 przedstawionym na fig. 2 są umieszczone lance paliwowo-tlenowe 32 i 33. W zastosowanym rozwiązaniu wydajność godzinowa lancy 33 wynosi około 21 100 MJ. Lanca 33 jest skierowana na powierzchnię żużla w obszarze kanału 54 w taki sposób, że nieco hamuje przepływ żużla z drugiego zespołu utleniającego 56 w kierunku pierwszego zespołu utleniającego 26. Podobnie działają lance paliwowotlenowe 41 i 43, które są skierowane na powierzchnię żużla 40, a ich płomienie nieco hamują przepływ żużla 40 z drugiego zespołu utleniającego 56 do pierwszego zespołu utleniającego 26. Wydajność godzinowa lancy 32 wynosi około 94 950 MJ. Lanca 32 jest skierowana na powierzchnię żużla 40 w centralnej części pierwszego zespołu utleniającego 26.

Zgodnie ze schematycznym rysunkiem na fig. 2, pierwszy zespół utleniający 26, jest chłodzonym wodą zbiornikiem metalowym połączonym przepływowo z częścią wlotową 12 obrotowego pieca 10. Pierwszy zespół utleniający 26 według wynalazku ma przekrój kwadratowy oraz pionowe metalowe ściany składające się z biegnących pionowo, cylindrycznych metalowych przewodów chłodzących 46. Zgodnie z rysunkiem na fig. 3, w rozwiązaniu według

165 498 wynalazku przewody 46 mają przekrój prostokątny i są spawane podłużnie tworząc panele. W pokazanym przykładzie wykonania ściany pierwszego zespołu utleniającego 26 wykonane są z paneli, które z kolei wykonane są z zespołów przewodów 46 pokazanych na fig. 3. W przedstawionym przykładzie wykonania zastosowano przewody 46 o przekroju prostokątnym około 101,6 na 203,2 mm wykonane ze stali A500B o grubości ścianki około 12,7 mm. Przedstawiona na fig. 3 konstrukcjajest standartową konstrukcją kotła i firma doświadczona w produkcji kotłów może bardzo łatwo wyprodukować cylindryczne albo płaskie panele, z których następnie można wykonać zespół utleniający 26 o ścianach płaskich albo cylindrycznych.

Do przewodów 46 pierwszego zespołu utleniającego 26 doprowadzone jest chłodziwo za pomocą układu nie pokazanego na rysunku. Chłodziwo płynie poprzez tradycyjny układ rur i wpływa do przewodów 46 w dolnej części urządzenia do utleniania, a następnie płynie ku górze. Temperatura i wydatek chłodziwa wpływają na temperaturę ścian zespołu utleniającego 26 i można je wykorzystać jako wielkości regulowane do sterowania przebiegiem utleniania w zespole 26. Jednakże istnieją pewne ograniczenia co do wydatku chłodziwa ponieważ wpływa ono na temperaturę ściany zespołu utleniającego 26. Jeżeli wydatek chłodziwa jest taki, że temperatura ścian jest zbyt niska, to wtedy spada sprawność procesu termicznego i nadmiernie wzrasta zużycie paliwa. Ponadto w pewnych warunkach materiał, znajdujący się wewnątrz zespołu utleniającego 26, może osadzać się na jego ściankach wewnętrznych, co może spowodować inicjację korozji metalowych ścianek. Z drugiej strony, jeżeli wydatek chłodziwa jest taki, że na ścianki wewnętrzne działa zbyt wysoka temperatura, mogą one ulegać utlenianiu w wyniku czego nastąpi osłabienie ich wytrzymałości. Negatywnym skutkiem nadmiernej temperatury ścianek może być również mechaniczne, termomechaniczne lub termiczne oddziaływanie na metal, z którego wykonane są przewody 46. W przypadku zastosowania jako chłodziwa wody należy jej temperaturę utrzymywać w zakresie od około 37,8 do 121°C.

Korzystnie jest gdy przepływ chłodziwa przez pierwszy zespół utleniający 26 utrzymuje temperaturę jego ścianek wewnętrznych na poziomie niższym od około 333°C a zaleca się około 166,5°C. Niespodziewanie, tak niska temperatura ścianek nie wpływa negatywnie naekonomiczność ani na sprawność procesu utleniania.

Denna część 53 pierwszego zespołu utleniającego 26 może być wykonana z cegieł ogniotrwałych. Wynika to z istniejących w tej części urządzenia temperatur, które powstają wskutek przenikania ciepła od płynącego ciekłego żużla 40, który przewodzi je od gorących gazów przepływających przez wewnętrzną część 52 zespołu utleniającego 26. Rozwiązanie alternatywne polega na dopuszczeniu do gromadzenia się i zestalania się żużla 40, dzięki czemu powstaje stała skorupa w dennej części 53 podtrzymująca płynny żużel 40 podobnie jak skrzepy podczas procesów wytapiania stali. W rozwiązaniu pokazanym na fig. 2 kierunek przepływu gorących gazów jest obracany o 90 stopni w kierunku przewodu 54 łączącego pierwszy zespół utleniający 26 z drugim zespołem utleniającym 56. Budowa drugiego zespołu utleniającego 56 jest w pewnym stopniu podobna do budowy pierwszego zespołu utleniającego 26. Jednakże w przedstawionym rozwiązaniu drugi zespół utleniający 56 jest cylindryczny, a jego wnętrze 58 jest również cylindryczne.

Gorące gazy wraz z drobnymi cząstkami przepływają z pierwszego zespołu utleniającego 26 przewodem 54 do drugiego zespołu utleniającego 56. Budowa przewodu 54 i drugiego zespołu utleniającego 56 jest podobna do budowy pierwszego zespołu utleniającego 26. Jest to również metalowy zbiornik chłodzony wodą.

Podobnie jak w pierwszym zespole utleniającym 26 denna część 53 drugiego zespołu utleniającego 56 może być również wykonana z cegły ogniotrwałej albo też może być zestaloną warstwą żużla, któremu pozwolono osadzić się na dnie, gdzie utworzył warstwę, podobnie jak w pierwszym zespole utleniającym 26. Zadania tej dennej części 53 omówiono powyżej. Podobnie, ścianki drugiego zespołu utleniającego 56 są chłodzone przepływem chłodziwa ze źródla/nie pokazanego/ do dolnej części zespołu 56. Drugi zespół utleniający 56 jest chłodzony chłodziwem ogrzanym już uprzednio w przewodzie 54. Płynie ono ku górze przewodami 46 utrzymując temperaturę ścian drugiego zespołu utleniającego 56 na korzystnym poziomie od około 166,5 do 333°C. Utrzymywanie temperatury ścian drugiego zespołu 56 na poziomie

165 498 wyższym lub niższym od zalecanego zakresu powoduje powstanie problemów podobnych do opisanych poprzednio w odniesieniu do pierwszego zespołu utleniającego 26.

W przedstawionym rozwiązaniu w pierwszym zespole utleniającym 26 nie następuje całkowite spalenie odpadów. Znaczna ich część pojawia się również w drugim zespole utleniającym 56. Zatem niepalne drobne odpady w układzie przedstawionym na fig. 1 przepływają z wewnętrznej części 52 pierwszego zespołu utleniającego 26 kanałem 54 do wewnętrznej części 58 drugiego zespołu utleniającego 56. Korzystnie, kanał 54 jest zasadniczo prostokątny, a jego ścianki górne są chłodzone wodą, natomiast ścianki dolne są wykonane z cegły ogniotrwałej lub z osadzonego żużla. Ścianki górne kanału 54 chłodzone są chłodziwem dopływającym z wylotu układu chłodzenia pierwszego zespołu utleniającego 26. Ze względu na to, co przedstawiono powyżej korzystnie jest, gdy jego górne ścianki są utrzymywane w zakresie temperatur od około 166,5°C do 333°C.

W rozwiązaniu według wynalazku do drugiego zespołu utleniającego 56 wtryskiwana jest przez otwór 60 ciecz. W niniejszym rozwiązaniu ciecz ta pochodzi z układu ściekowego / nie pokazanego/ otaczającego cały układ do przetwarzania odpadów. W układzie ściekowym gromadzone są wszystkie rodzaje ścieków, takie jak odpady paliwowe, woda deszczowa oraz zanieczyszczona woda deszczowa, które następnie są wtryskiwane do drugiego zespołu utleniającego 56 poprzez otwór 60. Zatem cały układ jest zaopatrzony we własny układ przetwarzania odpadów popaliwowych oraz zanieczyszczonej wody otaczający je ze wszystkich stron. Układ drenażu i ściekowy do układu według wynalazku może skonstruować każdy znający się na technice w tej dziedzinie bez specjalnego jego opisu.

W rozwiązaniu według wynalazku zastosowano zespół chłodzący do chłodzenia niepalnych cząstek oraz gazów odpadowych. Jest to trzeci zespół utleniający 62 przedstawiony schematycznie na fig. 1. Trzeci zespół utleniający 62 jest chłodzony wodą za pośrednictwem licznych przewodów tworzących ścianki zbiornika. Fragment ścianek zbiornika pokazano na fig. 4 . Przewody 46' są oddzielone od siebie od siebie na całej długości i przyspawane do podłużnych metalowych elementów dystansowych 48 umieszczonych pomiędzy nimi. W przedstawionym rozwiązaniu zewnętrzna średnica rur wynosi około 76,2 mm, a grubość ścianki około 7,62 mm.

Trzeci zespół utleniający 62 posiada dopływ wody 64 doprowadzający ją na jego zewnętrzną powierzchnię. W przedstawionym rozwiązaniu dopływ 64 jest zaopatrzony w dyszę /nie pokazaną/, która doprowadza mieszaninę wody z powietrzem z prędkością większą od prędkości dźwięku. W rozwiązaniu według wynalazku dysza wtryskowa jest dyszą soniczną model SC CNR-03-P-02 produkowany przez firmę Sonic z New Jersey. Z wlotem dyszy połączone jest przepływowo źródło wody 66. W niniejszym rozwiązaniu źródło wody 66 jest zasilane wodą nie zawierającą odpadów. Zadaniem tej wody jest schładzanie gazów odpadowych i niepalnych drobnych cząstek do temperatury około 176,5 do 204°C, dzięki czemu możliwe jest oddzielenie cząstek stałych od gazu w tradycyjnych urządzeniach oddzielających, które zostaną przedstawione poniżej. Alternatywnie zespół schładzający może być usytuowany w innym zbiorniku /w tym przypadku w zbiorniku 65, znajdującym się za urządzeniem 62. W takim przypadku materiał dopływający do urządzenia 62 ma temperaturę około 870°C a wypływający z niego około 756°C. W przyjętym rozwiązaniu temperatura czynnika dopływającego do filtra, w tym przypadku przewodu 70 i filtrów 74, wynosi co najwyżej około 204°C.

W rozwiązaniu według wynalazku układ jest wyposażony w urządzenie do przemieszczania gazowych produktów ubocznych spalania z pieca 10 oraz gazów odpadowych przez zespoły utleniające 26, 56, 62. Zgodnie z przedstawionym powyżej opisem układ jest wyposażony w przewód łącznikowy 72, 'który łączy przepływowo drugi zespół utleniający 56 i trzeci zespół utleniający 62. W przedstawionym rozwiązaniu, w którym zarówno drugi zespół utleniający 56 jak i trzeci zespół utleniający 62 są ustawionymi pionowo cylindrycznymi zbiornikami, przewód łącznikowy 72 stanowi pojemnik o kształcie litery U, łączący ze sobą otwory w górnych częściach obu zespołów utleniających 56,62. W takiej konfiguracji przepływ powietrza za'dyszą wtryskową jest w zasadzie równoległy do strumienia wypływającego z dyszy, dzięki czemu cząstki są skutecznie schładzane z minimalnym tworzeniem większych aglomeratów. Budowa przewodu łącznikowego 72 jest podobna do budowy trzeciego zespołu utleniającego 62. Jest to

165 498 metalowy zbiornik chłodzony wodą skonstruowany z rur 46' i elementów dystansowych 48, co pokazano na fig. 4. W przedstawionym rozwiązaniu do przewodu łącznikowego 72 woda chłodząca dopływa już wstępnie ogrzana z pierwszego zespołu utleniającego 26 i kanału 54.

Eksploatacja przedstawionego urządzenia wykazała, że nie ma potrzeby chłodzenia wodą trzeciego zespołu utleniającego 62. Przedstawione rozwiązanie zawiera alternatywnie czwarty zespół utleniający 65. Jego zadaniem jest zwiększenie czasu przebywania materiału w strefie utleniania i dalsza eliminacja niebezpiecznych składników przetwarzanego materiału.

W przedstawionym rozwiązaniu dolne części zespołów utleniających trzeciego 62 i czwartego 65, zostały połączone łącznikiem 73.

Korzystne jest wyposażenie urządzenia w zespoły do usuwania stałych cząstek materiału z dolnych części zespołów utleniających 62,65. Zgodnie ze schematem na fig. 1 urządzenie jest wyposażone w przenośnik zgarniakowy 75, którego zadaniem jest odprowadzanie materiału stałego, który w przeciwnym przypadku gromadziłby się w dolnych partiach zespołów utleniających trzecim 62 i czwartym 65, a także w łączniku 75 pomiędzy nimi. Zgromadzony w taki sposób materiał stały jest podawany do przewodu 75' prowadzącego do zbiornika 84, z którego jest ponownie podawany do drugiego zespołu utleniającego 56.

Zgodnie ze schematem na fig. 1 układ jest wyposażony w zespół 67 zawierający zbiornik z materiałem kaustycznym, który jest połączony przepływowo z czwartym zespołem utleniającym 65. Zadaniem materiału kaustycznego jest zobojętnienie substancji kwaśnych znajdująeych się w gazie odpadowym. Materiał ten może być wtryskiwany poprzez otwór 70, służący do kontroli wartości pH, jako ciecz albo jako substancja stała, na przykład jako wapno hydratyzowane. Jego zadaniem jest zobojętnienie wszystkich kwasów znajdujących się w gazach odpadowych. Alternatywnie, materiał kaustyczny może być doprowadzany do trzeciego zespołu utleniającego 62.

Podczas konstruowania różnych elementów układu według niniejszego wynalazku należy uwzględnić wpływ różnych rozszerzalności cieplnych poszczególnych jego części, ze względu na wysokie temperatury materiałów przetwarzanych w zespołach utleniających 26 i 56, kanale 54 i przewodzie łącznikowym 72. Ponadto temperatury różnych części układu znacznie się od siebie różnią, w związku z czym należy przewidzieć elementy przejściowe pomiędzy nimi, umożliwiające ich rozszerzanie się i kurczenie.

Poniżej będzie wyjaśnione, że cały układ działa przy ciśnieniu niższym od atmosferycznego. Wskutek tego wszelkie nieszczelności na połączeniach pomiędzy jego poszczególnymi częściami nie pogarszają jego parametrów eksploatacyjnych, o ile nie są na tyle duże, aby mogły wpłynąć niekorzystnie na spalanie materiału w zespołach utleniających 26,56,62,65. Warunek ten nie musi być spełniony w innych częściach układu pracujących w niższych temperaturach.

Układ według wynalazku jest wyposażony w filtry do oddzielania drobnych cząstek niepalnych od gazów odpadowych. Zgodnie ze schematem na fig. 1 w skład układu wchodzą trzy filtry 74. Przepływ przez nie wymuszony jest dwoma wentylatorami 76, połączonymi z nimi równolegle. Temperatura doprowadzanych do nich gazów odpadowych wraz z zawartymi w nich drobnymi cząstkami stałymi wynosi, najbardziej korzystnie, od około 176,5 do 204°C, dzięki czemu można zastosować tradycyjne filtry rękawowe. Eksploatacja układu według wynalazku wykazała, że w filtrach 74 można zastosować tradycyjne elementy teflonowe. W filtrach 74 następuje oddzielenie gazów odpadowych od niepalnych cząstek stałych, po czym gazy odpadowe są przepuszczane przez urządzenie kontrolne 78, gdzie oznaczany jest ich skład i temperatura. Następnie gazy odpadowe są odprowadzane żelaznym kominem 80 do atmosfery. Wentylatory 76 wytwarzają w całym składzie ciąg powodujący przepływ gazów i produktów ubocznych spalania z pieca 10. Produkty uboczne spalania w piecu obrotowym 10, produkty uboczne spalania w zespołach utleniających 26, 56, 62, 65 oraz wszystkie gazy płynące w układzie przechodzą przez wentylatory 76, wskutek czego w całym układzie utrzymywane jest podciśnienie. Drobne · cząstki stałe nagromadzone na filtrach 74, są odprowadzane za pomocą pomp 82 przewodem 75' do zbiornika 84. Podobnie, aglomerat pierwotny jest przetłaczany za pomocą pompy 86 przewodem 85 do zbiornika 84. Korzystne rozwiązanie zbiornika 84 przedstawiono na fig. 5

165 498

W układzie według wynalazku znajduje się urządzenie wprowadzające do niego cząstki stałe w postaci aglomeratu pierwotnego oraz zawracające do obiegu niepalne drobne cząstki stałe. Zadaniem takiego rozwiązania jest wytworzenie w zasadzie płynnej mieszaniny. Zgodnie z opisem i rysunkami na fig. 1, 2 i 6, w skład układu wchodzi urządzenie do wprowadzania niepalnych cząstek stałych oraz aglomeratu pierwotnego do zespołu utleniającego, przy czym w opisanym przykładzie wykonania urządzenie to doprowadza te cząstki do drugiego zespołu utleniającego 56. Jak przedstawiono na fig. 5, zbiornik 84, posiada wlot 88, do którego doprowadzane są drobne cząstki stałe przewodami 75’ i 85. W przedstawionym rozwiązaniu zastosowano przewód odpowietrzający 89 prowadzący do filtra /nie pokazanego/.

Zbiornik 84 według wynalazku jest wyposażony w pierwszy czujnik 92, którego zadaniem jest wykrywanie maksymalnego pożądanego poziomu rozdrobnionego materiału w zbiorniku 84. Zadaniem drugiego czujnika 94 jest wykrywanie minimalnego poziomu materiału w zbiorniku 84. Za pośrednictwem odpowiedniego mechanizmu sterującego 100 uruchamiany jest zawór 98. Podczas pracy układu do przetwarzania odpadów przez wlot 88 doprowadzany jest do zbiornika 84 materiał, gdzie jest gromadzony do chwili osiągnięcia ściśle określonego poziomu, przy którym zaczyna działać czujnik 92. Czujnik 92 za pośrednictwem układu sterowania 96 oraz mechanizmu sterującego zaworem 100 otwiera zawór 98 powodując przepływ rozdrobnionego materiału przewodem 102 rozdzielającym się następnie na dwa przewody

103 i 105, które doprowadzają materiał do drugiego zespołu utleniającego 56, jak to pokazano na fig. 2 i 6. Po opadnięciu materiału w zbiorniku 84 do poziomu, przy którym nastąpi zadziałanie dolnego czujnika 94, układ sterowania 96 oraz układ sterowania zaworem 100 powodują zamknięcie zaworu 98, przerywając tym samym przepływ materiału przewodem 102.

Na przedstawionych rysunkach pokazano, że przewody 103 i 105 doprowadzają rozdrobniony materiał stały do drugiego zespołu utleniającego 56, ale można go również doprowadzać do pierwszego zespołu utleniającego 26, .albo, do obu tych zespołów. .Na fig. 2 pokazano, że rozdrobniony materiał stały doprowadzony przewodami 103 i 105 /pokazano jedynie przewód

105 do drugiego zespołu utleniającego 56/, spada na jego dno i tworzy tam stos 104. Ciepło pochodzące od gazu płynącego przez drugi zespół utleniający 56 działa na powierzchnię stosu

104 rozdrobnionego materiału powodując stopienie tej jego części, której temperatura topnienia jest niższa od temperatury działającego na stos 104 gazu. Materiał zaczyna wypływać ze stosu 104 i wpływać pomiędzy materiał, który nie został stopiony, a także zaczyna łączyć się z płynnym żużlem 40 usytuowanym w dennej części drugiego zespołu utleniającego 56. Na fig. 2 przedstawiono, że płynny żużel 40 gromadzi się na dnie pierwszego zespołu utleniającego 26, kanału 54 oraz drugiego zespołu utleniającego 56. W związku z tym, że istnieje możliwość odprowadzania żużla z kanału 54, należy go usuwać z układu za pomocą oddzielnego zespołu odżużlającego.

Na fig. 7 pokazano zespół odżużlający 108, który jest w zasadzie prostokątny w przekroju poprzecznym. Posiada on otwór 110 łączący się przepływowo z dolną częścią pierwszego zespołu utleniającego 26. Płynny żużel 40 wpływa do zespołu odżużlającego 108, gdzie działa na niego płomień z palnika 112. Płomień ten ma na tyle wysoką energię, że wywołuje turbulencję w żużlu 40 znajdującym się w zespole odżużlającym 1 θ8, co ułatwia weryfikację znajdującego się w nim materiału. Kierunek działania palnika 112 oraz pokazanych na fig. 2 palników 32,33, 41 oraz 43, jest taki, że przeciwdziałają one lekko wypływowi żużla 40 z wylotu 124 zwiększając tym samym jego czas przebywania w zespole odżużlającym 108. W przedstawionym rozwiązaniu umieszczono w wylocie 124, palnik 114, którego zadaniem jest dodatkowa regulacja temperatury żużla 40 bezpośrednio przed jego schłodzeniem. Warunki w zespole odżużlającym 108 są kontrolowane pirometrem optycznym poprzez okno 126.

W układzie według wynalazku zespół odżużlający 108 ma metalowe ścianki chłodzone wodą. Jego dolna część, stykająca się z płynnym żużlem 40 wyłożona jest materiałem ogniotrwałym, albo też zawiera stałą warstwę zestalonego żużla 53.

W skład układu według wynalazku wchodzi zespół chłodzący do chłodzenia stopionej mieszaniny, w wyniku czego powstaje bezpieczny aglomerat. Jest to zespół chłodzący 106 przedstawiony schematycznie na fig. 1. W układzie według wynalazku w zespole chłodzącym

106 znajduje się po prostu woda, do której płynna mieszanina jest wysypywana. Zachodzi proces odbierania ciepła od mieszaniny i powstawania bezpiecznego aglomeratu.

165 498

Sposób przetwarzania niebezpiecznych odpadów w bezpieczny aglomerat obejmuje pierwszy etap, którym jest dostarczenie materiału odpadowego w postaci stałej, to znaczy materiału składającego się z dużych cząstek stałych oraz odpadów drobnych. Do układu są dostarczane odpady w różnej postaci. Mogą to być odpady w postaci rozdrobnionej, takie jak zanieczyszczona górna warstwa gleby, zanieczyszczony gruz budowlany, półstały szlam będący pozostałością z operacji obróbki ścieków, pojemniki metalowe z odpadami płynnymi, pojemniki z materiałów naturalnych /używane zazwyczaj jako opakowania laboratoryjne/ zawierające płyny lub substancje stałe. Jeżeli odpadami są zużyte płyny do smarowania łożysk, to są one najpierw podawane na sito wstrząsowe, gdzie następuje oddzielenie od nich składników płynnych, które są następnie podawane do niniejszego układu oddzielnie od substancji stałych. W przypadku gdy odpady znajdują się w metalowych pojemnikach o pojemności około 209 litrów, to pojemniki wraz z zawartością są rozdrabniane i podawane do obrotowego pieca 10 jako część dużych odpadów stałych, dzięki czemu eliminuje się konieczność mycia lub kontroli pojemników. W celu uzyskania materiału wsadowego, który zostanie skutecznie przetworzony w procesie może być konieczne kilkakrotne jego rozdrabnianie.

Z punktu widzenia regulacji przebiegu procesu oraz regulacji temperatur przetwarzania różnych składników biorących udział w procesie, korzystne jest znać niektóre właściwości materiałów wsadowych. Umożliwia to regulację szybkości podawania odpadów i innych materiałów wsadowych do układu a tym samym osiągnięcie pożądanych warunków jego działania. Korzystnie jest znać wartość energetyczną oraz zawartość wilgoci materiału odpadowego. Jednakże w pewnych przypadkach może być również konieczne sprawdzenie wartości energetycznej i innych właściwości materiału wsadowego, co może ułatwić pracę układu. Należy zwrócić uwagę na to, że oprócz przypadków, w których występują odpady o jednakowej wartości energetycznej, często zdarza się, że nie są one jednorodne. Z tego względu działanie układu oraz regulacja procesu wymagają pewnej ingerencji, której celem jest zapobieganie odchyłkom parametrów od wartości niezbędnych do pełnego utlenienia palnych składników odpadów i wytworzenie pożądanych bezpiecznych aglomeratów. Oprócz znajomości wartości energetycznej i zawartości wilgoci, korzystna jest również znajomość zawartości kwasów, zawartości popiołu i stężenia halogenów. Zawartość kwasów w odpadach umożliwia operatorowi ocenę zużycia materiałów kaustycznych w procesie, co wpływa zarówno na jego przebieg jak i ekonomiczność. Zawartość popiołu umożliwia ocenę ilości aglomeratu jaki powstanie w wyniku procesu. Zawartość halogenów wpływa również na przebieg procesu. Korzystne jest, żeby zawartość halogenów kształtowała się na poziomie od 1 do 5%. Korzystając z tych właściwości odpadów oraz odpowiednio regulując dopływ wody, paliwa dodatkowego, tlenu, materiałów kaustycznych, chłodziwa i podobnych czynników, w celu osiągnięcia optymalnych warunków pracy pieca, można ekonomicznie uzyskać pożądany aglomerat.

Kolejnym etapem sposobu według wynalazku jest oddzielenie dużych odpadów stałych od drobnych. Oddzielenie to może wystąpić w obrotowym piecu 10, albo też można je przeprowadzić kierując po prostu odpady o odpowiednich rozmiarach do różnych miejsc układu. Przykładowo, jeżeli odpadem jest zanieczyszczona górna warstwa gleby, to można go skierować bezpośrednio do zespołu utleniającego 26.

Duże odpady stałe podawane są do obrotowego pieca 10, w którym wyróżnia się część wlotową 12, komorę spalania 16 i część wylotową 14. Warunki w piecu 10 są regulowane w taki sposób, że następuje spalenie dużych odpadów stałych, w wyniku czego powstaje stały aglomerat pierwotny, klinkier oraz gazowe produkty uboczne spalania, przy czym główna część lotnych substancji palnych znajdujących się w odpadach dużych ulega gazyfikacji w części wlotowej 12 pieca 10. Korzystne jest, aby średnia temperatura wewnątrz obrotowego pieca 10 była w przedziale od około 871°C do około 1260°C.

Należy podkreślić, że w piecu 10 istnieją znaczne gradienty temperatur, zarówno w kierunku podłużnym jak i promieniowym. Z tego względu temperatura w poszczególnych jego częściach może znacznie odbiegać od wspomnianego przedziału od około 871°C do 1260°C.

Wielkość wsadu odpadów do pieca 10 zależy od ich wartości energetycznej, ale zazwyczaj stanowi ona około 20 ton na godzinę. Prędkość obrotowa pieca 10 wynosi od 1 do 75 obrotów

165 498 na godzinę. Jest ona tak dobrana aby materiał stały do czasu opuszczania pieca 10 w jego części wylotowej 14 przebywał w nim od 90 do 120 minut.

Przy takich parametrach procesu obrotowy piec 10 wytwarza materiał stały, którego dominującą część stanowi stały aglomerat pierwotny oraz niewielką część materiał, który można zaklasyfikować jako klinkiery. Dla celów niniejszego wynalazku jako klinkiery określa się zazwyczaj części stałe o dużych wymiarach, na przykład cegły budowlane, które nie zostały w piecu przetworzone albo aglomeraty materiałów o niskiej temperaturze topnienia, które zostały stopione i utworzyły w piecu aglomeraty w stosunkowo niskich temperaturach. Warunki pracy pieca obrotowego 10 są tak regulowane aby umożliwić osiągnięcie dwóch celów.

Po pierwsze, przetworzyć główną część dużych odpadów stałych w stały aglomerat pierwotny oraz po drugie, zgazyfikować we wlotowej części 12 pieca 10 główną część lotnych składników palnych zawartych w dużych odpadach stałych. Jak to będzie omówione poniżej, aglomerat pierwotny jest ponownie zawracany do obiegu w celu jego stopienia i wprowadzenia płynnego żużla 40 do urządzenia utleniającego. Dopóki żużel 40 jest formowany w bezpieczny aglomerat korzystne jest przetwarzanie możliwie dużych ilości odpadów w taką postać końcową. Opuszczający piec 10 materiał określany jako klinkier jest badany na obecność substancji niebezpiecznych, które mogą być z niego uwalniane. Cały materiał, w którym stwierdzono obecność możliwych do uwolnienia substancji niebezpiecznych jest ponownie podawany do części wlotowej 12 pieca 10. W wyniku działania niniejszego układu i przebiegu realizowanego w nim procesu powstaje na wylocie z pieca 10 niewielka ilość materiału określanego jako klinkier.

Drugim celem działania obrotowego pieca 10 jest gazyfikacja w jego części wlotowej 12 głównej części lotnych składników palnych. Wskutek tego następuje zmniejszenie wartości energetycznej materiału stałego przepływającego przez piec 10 do jego komory spalania 16. W razie gdy wartość energetyczna materiału stałego, który przemieścił się do komory spalania 16 pieca 10 jest zbyt duża, to w komorze spalania 16 może wystąpić spalanie niekontrolowane. A zatem przy regulacji warunków działania pieca 10 należy uwzględnić, aby temperatura na jego wlocie była na tyle wysoka, aby nastąpiła gazyfikacja większości składników lotnych uwięzionych w dużych odpadach stałych podawanych do pieca.

Według schematu przedstawionego na fig. 1 materiał stały opuszczający wylotową rynnę zsypową 20 jest podawany do sortownika 34. Może to być dowolny mechanizm typu tradycyjnego przeznaczony do oddzielania dużych cząstek stałych od drobnych. Jak już wspomniano każda cząstka stała o średnicy większej od około 9,5 mm jest klasyfikowana jako klinkier natomiast każda mniejsza jako aglomerat pierwotny. Zarówno klinkier jak i aglomerat są przepuszczane przez separatory magnetyczne /nie pokazane/, odprowadzające z nich metale ferrytyczne do metalowego zasobnika skąd są sprzedawane jako złom stalowy.

Gazowe produkty uboczne spalania powstające w piecu 10 są z niego odprowadzane wskutek istnienia ciągu wytwarzanego przez wentylatory 76. Jak już wspomniano powyżej wentylatory 76 utrzymują w całym układzie podciśnienie i odprowadzają gazy zarówno z pieca 10 jak i z urządzenia utleniającego.

Kolejnym etapem procesu jest podawanie drobnych odpadów stałych do urządzenia utleniającego. Jak już wspomniano drobne odpady stałe znajdujące się w piecu 10 są porywane przez strumień gazu i przenoszone do pierwszego zespołu utleniającego 26. Do tego samego zespołu 26 podawany jest również materiał palny. Jak wspomniano powyżej, istnieje źródło płynnego paliwa 36 połączone z pierwszym zespołem utleniającym 26. Do regulacji temperatury w pierwszym zespole utleniającym 26 wykorzystywane są takie parametry, jak wydatek doprowadzanego paliwa, ilość podawanych drobnych odpadów, ilość gazów uwolnionych z odpadów stałych w piecu oraz ilość podawanego tlenu. Temperatura w tym zespole 26 powinna wynosić od około 982 do 1647°C. Jej wielkość zależy od wydatku powietrza oraz od wartości energetycznej materiałów wsadowych włącznie z całym doprowadzonym paliwem dodatkowym. Korzystnfjestjsżfli dodatkowe paliwo ze źródła 36 zawiera odpady palne w postaci płynnej. Korzystne jest także jeżeli odpady palne w postaci płynnej zawierają płyn, który stanowią rozpuszczalniki organiczne, płuczki powifrtnices lub farby.

165 498

Υ1

Sposób według wynalazku obejmuje etap inicjacji spalania w zespołach utleniających 26, 56,62,65, dzięki czemu następuje przetworzenie drobnych odpadów w niepalne drobne cząstki, płynny żużel 40 i gaz odpadowy. Jak wspomniano powyżej, w pierwszym zespole utleniającym 26 następuje przetworzenie przeważającej części materiału palnego w gazowe produkty uboczne spalania. Produkty te są odprowadzane kanałem 54 z wnętrza 52 pierwszego zespołu utleniającego 26 i doprowadzane do wnętrza 58 drugiego zespołu utleniającego 56. Przy zalecanej temperaturze działania pierwszego zespołu utleniającego 26 wynoszącej od 982°C do 1647°C, następuje stopienie pewnej części materiałów stałych. Materiał ten gromadzi się w dennej części pierwszego zespołu utleniającego 26, jak to pokazano na fig. 2. W tym samym miejscu gromadzi się również płynny żużel 40, który następnie przepływa do zespołu odżużlającego 108. Niestopiony materiał stały przemieszcza się kanałem 54 wraz z gazowymi produktami ubocznymi spalania do wnętrza 58 drugiego zespołu utleniającego 56, gdzie następuje stopienie kolejnej jego części. Materiał niestopiony w drugim zespole utleniającym 56 przechodzi dalej jako drobne cząstki stałe.

Staty aglomerat pie rwotny oraz mepatoe cząstki drobne podawane s^ą do dru^gi^{ego ze}społu utleniającego 56. Jak wspomniano powyżej i przedstawiono na fig. 2 i 6, wymienione powyżej materiały doprowadzane są przewodami 103 i 105 do wnętrza 58 drugiego zespołu utleniającego 56. Korzystne jest jeżeli aglomerat pierwotny oraz drobne cząstki stałe podawane są porcjami. Podawanie ich w sposób ciągły powoduje wychłodzenie powierzchni stosu 104 materiału we wnętrzu 58 drugiego zespołu utleniającego uniemożliwiając jego stopienie. Wskutek tego następuje wstrzymanie topnienia materiału doprowadzonego do zespołu 56, a tym samym wstrzymanie powstawania płynnego żużla 40, który tworzy bezpieczny aglomerat.

Jak przedstawiono schematycznie na fig. 2 korzystne jest aby podawanie aglomeratu pierwotnego oraz niepalnych drobnych cząstek do drugiego zespołu utleniającego 56 odbywało się porcjami . dzięki czemu powstaje w nim stos 104. Wysoka temperatura istniejąca w tym zespole 56 działa na powierzchnię stosu 104, powodując topnienie materiałów o stosunkowo niskiej temperaturze topnienia i ich spływanie na dno zespołu 56 w kierunku kanału 54, skąd płynie on dalej do pierwszego zespołu utleniającego 26 i wypływa do zespołu odżużlającego 108 . W wyniku tego procesu może powstawać albo aglomerat albo niepalne drobne cząstki, których temperatura topnienia jest wyższa od temperatury istniejącej w drugim zespole utleniającym 56, wskutek czego taki materiał nie ulega stopieniu. Jednakże miesza się on z płynnym materiałem powstającym w tym zespole 56 oraz z żużlem, tworząc z nimi płynną mieszaninę. Wskutek stopienia powierzchni stosu 104 i umożliwienia stopionemu materiałowi wraz z zawartymi w nim cząstkami stałymi przemieszczenia się do kanału 54, następuje odsłonięcie następnej warstwy powierzchniowej stosu 104, która również jest topiona i w podobny sposób odprowadzana z drugiego zespołu utleniającego 56 poprzez wylot żużla. W przedstawionym układzie według wynalazku opisano podawanie aglomeratu pierwotnego oraz niepalnych drobnych cząstek do drugiego zespołu utleniającego 56, jednakże proces może również odbywać się w przypadku podawania części materiału do pierwszego zespołu utleniającego 26. Istnieje również możliwość oddzielnego podawania aglomeratu pierwotnego i drobnych cząstek stałych do każdego z zespołów utleniających pierwszego 26 i drugiego 56, jednakże korzystne jest łączenie aglomeratu pierwotnego z drobnymi cząstkami stałymi i zawracanie ich do procesu jako mieszaniny.

Na fig. 2 pokazano również urządzenie do podawania tlenu do pierwszego zespołu utleniającego 26. Proces może również zachodzić w przypadku podawania tlenu do drugiego zespołu utleniającego 56, które jest przeprowadzane przez otwór 60, pokazany na fig. 2. W przypadku przebiegu procesu w zalecanych warunkach przeciętna temperatura w pierwszym zespole utleniającym 26 wynosi około 1647°C. Temperatura w kanale 54 pomiędzy pierwszym i drugim zespołem utleniającym wynosi około 1536°C, a temperatura w drugim zespole utleniającym 56 około 1536°C. Jest również korzystne, aby drugi zespół utleniający 56 był dostosowany do odbioru niewielkich ilości płynów, tak aby znajdujące się w tych płynach niebezpieczne odpady palne były w tym zespole 56 utleniane. Jak już wspomniano drugi zespół utleniający 56, jest zaopatrzony we wlot 61. W temperaturze pracy drugiego zespołu utleniającego 56 woda odparowuje . a cząstki stałe są porywane przez strumień gorącego powietrza, w którym następuje

165 498 ich spalenie, stopienie, albo też który przenosi je razem z innymi drobnymi cząstkami niepalnymi do dalszych zespołów układu.

Jest również korzystne, aby gazy odpadowe, gazowe produkty uboczne spalania oraz niepalne drobne cząstki stałe z drugiego zespołu utleniającego 56 były chłodzone poprzez wtryskiwanie wody, wskutek czego powstają schłodzone ścieki. Jak już wspomniano powyżej oraz pokazano na fig. 1, trzeci zespół utleniający 62 jest wyposażony w zespół 66 do wtryskiwania wody. Korzystne jest aby woda chłodziła ścieki do temperatury poniżej 204°C i powyżej około 176,5°C. Jak już wspomniano powyżej chłodzenie może również odbywać się w zespole utleniającym 65.

Korzystne jest również, aby wszystkie kwasy zawarte w schłodzonych ściekach były zobojętnione. Jak wspomniano powyżej i przedstawiono na fig. 1, w skład układu wchodzi zespół 67 do podawania materiału kaustycznego, w wyniku czego powstają zobojętnione ścieki składające się z niepalnych drobnych cząstek stałych i gazów odpadowych. Proces może przebiegać zarówno w przypadku podawania materiału kaustycznego w postaci stałej jak i roztworu, przy czym można go doprowadzać zarówno do trzeciego zespołu utleniającego 62 jak i do czwartego zespołu utleniającego 65.

Korzystne jest, aby gazy odpadowe były oddzielane od niepalnych drobnych cząstek stałych za pomocą filtrów suchych. Operację tę można przeprowadzać przepuszczając mieszaninę tych cząstek i gazu odpadowego przez tradycyjne filtry rękawowe 74 pokazane na fig. 1 i 6. Znajdujące się za fibram i 74 wentylatory ^65, wytwarzają w całym urządzemu ciąg, wskueek czego panuje w nim podciśnienie względem ciśnienia atmosferycznego.

Najważniejszą zaletą zastosowania zespołów utleniających 26, 56, 62, 65 chłodzonych wodą jest zmniejszenie zapotrzebowania na wodę do chłodzenia materiału przed jego filtrowaniem. Podstawowym procesem eliminacji materiałów niebezpiecznych jest utlenianie.Zatem przedstawiony proces jest, w pewnym stopniu, uzależniony od istnienia w układzie tlenu. Jest on wciągany do układu za pomocą wentylatorów 76. W razie gdy do układu zostanie doprowadzona nadmierna ilość wody przeznaczonej do chłodzenia mieszaniny przed jej filtrowaniem, to wentylatory 76 muszą odprowadzić duże ilości pary wodnej. Z kolei taka sytuacja ogranicza ilość tlenu, który może być doprowadzony do układu z przeznaczeniem do utleniania. W zalecanym rozwiązaniu, w którym zastosowano zespoły utleniające 26, 56, 62, 65 chłodzone wodą, znacznie zmniejszono ilość wtryskiwanej wody chłodzącej, zachowując jednocześnie warunki niezbędne do skutecznego utleniania niebezpiecznych materiałów.

Sposób według wynalazku obejmuje etap chłodzenia mieszaniny płynnego żużla 40 z cząstkami stałymi w wyniku czego powstaje bezpieczny aglomerat. W zalecanym rozwiązaniu mieszanina płynnego żużla 40 i cząstek stałych jest podawana do napełnionego wodą przenośnika, w którym dzięki jej szybkiemu ochłodzeniu przez wodę powstaje bezpieczny aglomerat substancji stałej nie zawierający materiałów podatnych na wypłukiwanie. Woda zastosowana do chłodzenia płynnego materiału jest następnie zawracana do procesu i doprowadzana wraz ze ściekami do drugiego zespołu utleniającego 56 albo trzeciego zespołu utleniającego 62.

W sposobie według niniejszego wynalazku powstają cztery składniki: metale ferrytyczne, które przechodzą przez piec obrotowy 10, a zatem są pozbawione materiałów niebezpiecznych; klinkier, który przechodzi przez piec obrotowy 10 i jeżeli zawiera on materiały niebezpieczne, to są one uwięzione w jego strukturze, albo też jest on ponownie doprowadzany do procesu tyle razy ile razy jest to konieczne, aby go od tych materiałów uwolnić; ulatniający się przez komin 80 gaz, który składa się głównie z dwutlenku węgla i wody. W związku z tym, że układ według wynalazku nie jest sklasyfikowany jako układ do spopielania niebezpiecznych odpadów, to tym samym udzielenie zgody najego eksploatację jest uwarunkowane koniecznością spełnienia tylko tych wymogów, dotyczących jakości powietrza, które są podane w części B przepisów o spopielaniu materiałów niebezpiecznych. Niniejszy wynalazek wyraźnie spełnia takie kryterium.

Niniejszy wynalazek przedstawiono w zalecanym przykładzie wykonania jednakże nie stanowi to o jego ograniczeniu do tego rozwiązania. Zakres wynalazku jest określony wyłącznie przez załączone do niego zastrzeżenia i ich równoważniki.

165 498

FIG.5

103

105

165 498

103

165 498

165 498

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 10 000 zł

Claims (35)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób przetwarzania niebezpiecznych odpadów w bezpieczny aglomerat, zawierających odpady stałe o zróżnicowanej wielkości, polegający na segregowaniu odpadów oraz rozdrabnianiu ich i oddzielaniu dużych odpadów stałych od drobnych, następnie wprowadzeniu dużych odpadów do pieca obrotowego, gdzie się je spala powodując ich przemianę w stały aglomerat pierwotny, klinkier oraz gazowe uboczne produkty spalania, następnie oddzieleniu klinkieru od stałego aglomeratu pierwotnego oraz wprowadzaniu drobnych odpadów, gazów, gazowych produktów ubocznych spalania do urządzenia utleniającego i przetwarzaniu ich w płynny żużel przy regulowanej temperaturze, a następnie chłodzeniu płynnego żużla dla wytworzenia bezpiecznego aglomeratu, znamienny tym, że drobne odpady, gazy i gazowe produkty uboczne spalania utlenia się w urządzeniu utleniającym zawierającym chłodzony wodą zbiornik o metalowych ściankach.
2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że spala się duże odpady w piecu obrotowym w temperaturze od około 871°C do około 1260°C.
3. 3. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że spala się duże odpady w piecu obrotowym stosując wielkość wsadu około 20 ton/godzinę, przy prędkości obrotowej pieca od 1 do 75 obrotów/godzinę.
4. 4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że do urządzenia utleniającego wprowadza się dodatkowe paliwo zawierające odpady palne w postaci płynnej, zwłaszcza rozpuszczalniki organiczne, płuczki powiertnicze, farby.
5. 5. Sposób według zastrz. 4, znamienny tym, że w urządzeniu utleniającym utrzymuje się temperaturę od 982 do 1647°C.
6. 6. Sposób według zastrz. 5, znamienny tym, że do urządzenia utleniającego wprowadza się materiał porcjami.
7. 7. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że płynny żużel chłodzi się poprzez chłodzenie wodą zbiorników urządzenia utleniającego.
8. 8. Układ do przetwarzania niebezpiecznych odpadów w bezpieczny aglomerat, zawierający piec obrotowy, sąsiadujące z częścią wlotową pieca urządzenie utleniające, źródło stałych odpadów zawierające duże stale odpady i drobne stałe odpady, separator oddzielający stałe odpady duże od drobnych odpadów, urządzenie do podawania odpadów dużych do wlotowej części pieca obrotowego, urządzenie do podawania drobnych odpadów stałych do urządzenia utleniającego, źródło materiałów palnych inicjujące spalanie w piecu i przetwarzające duże odpady w stały aglomerat pierwotny, klinkier, gazy oraz gazowe produkty uboczne spalania oraz separator oddzielający klinkier od stałego aglomeratu pierwotnego, źródło materiałów palnych w urządzeniu utleniającym inicjujące spalanie w tym urządzeniu dla przetwarzania drobnych odpadów, gazów oraz gazowych produktów ubocznych spalania w niepalne drobne cząstki, płynny żużel i gazy odpadowe, wentylatory do przemieszczania gazowych produktów ubocznych spalania z pieca i gazów odpadowych z urządzenia utleniającego, zespół chłodzący do chłodzenia drobnych cząstek niepalnych i gazów odpadowych, filtry do oddzielania drobnych cząstek niepalnych od gazów odpadowych, urządzenie do wprowadzania stałego aglomeratu pierwotnego z drobnymi cząstkami niepalnymi do płynnego żużla z utworzeniem stopionej mieszaniny oraz zespół odżużlający usuwający mieszaninę z układu a także zespół chłodzący do schładzania stopionej mieszaniny dla wytworzenia bezpiecznego aglomeratu pozbawionego substancji podatnych na wypłukiwanie, znamienny tym, że urządzenie utleniające zawiera zbiornik o metalowych ścianach chłodzony wodą.

   165 498
9. 9. Układ według zastrz. 8, znamienny tym, że urządzenie utleniające zawiera co najmniej jeden zbiornik stanowiący zespół utleniający połączony przepływowo z częścią wlotową (12) pieca obrotowego (10).
10. 10. Układ według zastrz. 9, znamienny tym, że urządzenie utleniające zawiera pierwszy zespół utleniający (26) przystosowany do odbierania drobnych odpadów, gazów oraz gazowych produktów ubocznych spalania pieca (10).
11. 11. Układ według zastrz. 10, znamienny tym, że z pierwszym zespołem utleniającym (26) jest połączony drugi zespół utleniający (56) przystosowany do odbierania drobnych odpadów, gazów oraz gazowych produktów ubocznych spalania z pierwszego zespołu utleniającego (26).
12. 12. Układ według zastrz. 10, znamienny tym, że z pierwszym zespołem utleniającym (26) połączony jest zespół odżużlający (108).
13. 13. Układ według zastrz. 12, znamienny tym, że zespół odżużlający (108) zawiera urządzenie do usuwania stopionej mieszaniny z urządzenia utleniającego.
14. 14. Układ według zastrz. 13, znamienny tym, że zespół odżużlający (108) zawiera palnik (112) do podgrzewania materiału.
15. 15. Układ według zastrz. 9, znamienny tym, że urządzenie utleniające zawiera trzeci zespół utleniający (62) dostosowany do odbierania drobnych odpadów, gazów i gazowych produktów ubocznych spalania z drugiego zespołu utleniającego (56).
16. 16. Układ według zastrz. 15, znamienny tym, że drugi zespół utleniający (56) i trzeci zespół utleniający (62) są połączone ze sobą za pomocą przewodu łącznikowego (72).
17. 17. Układ według zastrz. 16, znamienny tym, że przewód łącznikowy (72) stanowi metalowy pojemnik chłodzony wodą usytuowany pomiędzy drugim zespołem utleniającym (56) i trzecim zespołem utleniającym (62).
18. 18. Układ według zastrz. 8, znamienny tym, że urządzenie do wprowadzania stałego aglomeratu pierwotnego i niepalnych cząstek drobnych do urządzenia utleniającego zawiera kanały (103,105).
19. 19. Układ według zastrz. 18, znamienny tym, że kanały (103, 105) do wprowadzania niepalnych cząstek drobnych i aglomeratu pierwotnego są usytuowane w drugim zespole utleniającym (56).
20. 20. Układ według zastrz. 19, znamienny tym, że przepływowo z pierwszym zespołem utleniającym (26) i z drugim zespołem utleniającym (56) jest połączony zespół odżużlający (108) do usuwania stopionej mieszaniny.
21. 21. Układ według zastrz. 8, znamienny tym, że wentylator (76) do przemieszczania gazowych produktów ubocznych spalania z pieca i gazów odpadowych z urządzenia utleniającego jest wentylatorem wytwarzającym podciśnienie w układzie.
22. 22. Układ według zastrz. 8, znamienny tym, że separator oddzielający duże odpady od odpadów drobnych stanowi przeciwprądowy piec obrotowy (10).
23. 23. Układ według zastrz. 8, znamienny tym, że główną część pionowych ścian urządzenia utleniającego stanowią przewody rurowe (46) zorientowane zasadniczo pionowo.
24. 24. Układ według zastrz. 23, znamienny tym, że pionowe ściany co najmniej jednego zespołu urządzenia utleniającego są wykonane z wielu usytuowanych równolegle, metalowych przewodów rurowych (46) o przekroju prostokątnym.
25. 25. Układ do przetwarzania niebezpiecznych odpadów w bezpieczny aglomerat, zawierający piec obrotowy, urządzenie utleniające połączone przepływowo z piecem, źródło odpadów stałych, zawierające duże stałe odpady i drobne stałe odpady, separator oddzielający duże stałe odpady od odpadów drobnych, urządzenie do podawania dużych odpadów stałych do części wlotowej pieca obrotowego, urządzenie do podawania drobnych odpadów stałych do urządzenia utleniającego, źródło materiałów palnych inicjujące spalanie w piecu i przetwarzające duże odpady w stały aglomerat pierwotny, klinkier, gazy oraz gazowe produkty uboczne spalania, źródło materiałów palnych w urządzeniu utleniającym, wywołujące spalanie w tym urządzeniu i przetwarzające drobne odpady, gazy oraz gazowe produkty uboczne spalania w niepalne drobne cząstki, płynny żużel i gazy odpadowe, urządzenie do wprowadzania stałego aglomeratu pierwotnego i drobnych cząstek niepalnych do urządzenia utleniającego i do płynnego żużla z utworzeniem stopionej mieszaniny oraz zespół odżużlający do usuwania mieszaniny z układu,

    165 498 znamienny tym, że urządzenie utleniające zawiera zbiornik o metalowych ścianach chłodzony wodą.
26. 26. Układ według zastrz. 25, znamienny tym, że urządzenie utleniające zawiera szereg zbiorników stanowiących zespoły utleniające, połączonych przepływowo z częścią wlotową (12) pieca (10).
27. 27. Układ według zastrz. 26, znamienny tym, że urządzenie utleniające zawiera pierwszy zespół utleniający (26) przystosowany do odbierania drobnych odpadów, gazów oraz gazowych produktów ubocznych spalania z pieca (10).
28. 28. Układ według zastrz. 26, znamienny tym, że urządzenie utleniające zawiera drugi zespół utleniający (56) przystosowany do odbierania drobnych odpadów, gazów oraz gazowych produktów ubocznych spalania z pierwszego zespołu utleniającego (26).
29. 29. Układ według zastrz. 26, znamienny tym, że główną część pionowych ścian zespołów urządzenia utleniającego stanowią przewody rurowe (46) zorientowane zasadniczo pionowo.
30. 30. Układ według zastrz. 29, znamienny tym, że pionowe ściany co najmniej jednego z zespołów utleniających są wykonane z wielu usytuowanych równolegle, metalowych przewodów rurowych (46) o przekroju prostokątnym.
31. 31. Układ według zastrz. 26, znamienny tym, że urządzenie utleniające zawiera pierwszy zespół utleniający (26) przystosowany do odbierania drobnych odpadów stałych, gazów i palnych gazowych produktów ubocznych z pieca (10) oraz drugi zespół utleniający (56) przystosowany do odbierania drobnych odpadów stałych, gazów i gazowych produktów ubocznych spalania pierwszego zespołu utleniającego (26).
32. 32. Układ według zastrz. 31, znamienny tym, że urządzenie utleniające zawiera trzeci zespół utleniający (62) przy czym trzeci zespół utleniający (62) i drugi zespół utleniający (56), stanowią dwa, w zasadzie cylindryczne, usytuowane pionowo zbiorniki, których górne końce mają otwory.
33. 33. Układ według zastrz. 32, znamienny tym, że drugi zespół utleniający (56) i trzeci zespół utleniający (62) są ze sobą połączone przewodem łącznikowym (72) przy czym przewód ten jest zasadniczo pojemnikiem w kształcie literu U, łączącym górne otwory zespołu utleniającego (56) i trzeciego zespołu utleniającego (62).
34. 34. Układ według zastrz. 33, znamienny tym, że przewód łącznikowy (72) jest metalowym pojemnikiem chłodzonym wodą.
35. 35. Układ do przetwarzania niebezpiecznych odpadów w bezpieczny aglomerat zawierający piec obrotowy, urządzenie utleniające połączone przepływowo z piecem oraz urządzenie do regulacji temperatury w urządzeniu utleniającym, z którym jest połączone źródło odpadów stałych, zawierające odpady o dużych wymiarach i drobne cząstki stałe, a także separator oddzielający cząstki duże od drobnych i urządzenie podające do podawania cząstek dużych do części wlotowej pieca, przy czym z urządzeniem utleniającym współpracuje urządzenie podające do podawania do niego drobnych cząstek stałych a z piecem jest połączone źródło materiałów palnych inicjujące spalanie w piecu i przetwarzające duże odpady na stały aglomerat pierwotny, klinkier, gazy oraz gazowe produkty uboczne spalania, natomiast w urządzeniu utleniającym jest umieszczone źródło materiałów palnych inicjujące spalanie w urządzeniu utleniającym i przetwarzające drobne odpady, gazy oraz gazowe produkty uboczne spalania w niepalne drobne cząstki, płynny żużel i gazy odpadowe, oraz urządzenie do wprowadzania stałego aglomeratu pierwotnego i niepalnych drobnych cząstek do urządzenia utleniającego oraz do płynnego żużla z utworzeniem zasadniczo płynnej mieszaniny, a z urządzeniem utleniającym jest połączony zespół odżużlający usuwający mieszaninę z układu, oraz zespół chłodzący do schładzania płynnej mieszaniny dla wytworzenia bezpiecznego aglomeratu pozbawionego substancji podatnych na wypłukiwanie, znamienny tym, że zawiera urządzenie do chłodzenia wodą ścian urządzenia utleniającego.

    165 498