Przedmiotem wynalazku jest sposób spalania wstepnie obrobionych odpadów przemyslowych, doprowadzanych w beczkach o róznej pojemnosci i nieznanym skladzie do urzadzenia do spalania.Podczas, gdy scieki domowe po dluzszym okresie czasu stanowia okreslony i równomiernie rozlozo¬ ny material odpadowy, to odpady przemyslowe, zwlaszcza odpady z przemyslu chemicznego, ule¬ gaja zmianie nie tylko w czasie miedzy jednym procesem roboczym i nastepnym, lecz równiez w czasie jednego przebiegu roboczego z godziny na godzine.Spalanie smieci domowych odbywa sie w urza¬ dzeniach do spalania w zasadzie bez zadnych pro¬ blemów. Natomiast spalanie odpadów przemyslo¬ wych, zwlaszcza z przemyslu chemicznego, stwarza zajmujacemu sie spalaniem trudne do rozwiazania problemy. Problemy te wynikaja z innej jakosci i skladu tych odpadów w stosunku do smieci do¬ mowych.Odpady chemiczne posiadaja na przyklad wyz¬ sza wartosc opalowa, wystepuja one w postaci sta¬ lej, pastowatej i plynnej, posiadaja wlasciwosci korozyjne i czesto maja bardzo silny zapach, naj¬ czesciej sa wysokotoksyczne, sklonne do samoza- palania, nie moga byc ze soba mieszane w jednym zbiorniku tak jak smieci i moga byc wprowadza¬ ne do przestrzeni spalania tylko za pomoca spec¬ jalnie wykonanej aparatury. Zawieraja one w swych czasteczkach atomy i w zwiazku z tym ga- zy spalinowe musza byc poddawane oczyszczaniu.Charakterystyka tych odpadów i odgraniczenie ich od smieci domowych nie zostalo w ten sposób w zadnym razie dokonane wyczerpujaco i calko¬ wicie. Zwrócono jedynie uwage na to, ze urzadze¬ nia do spalania odpadów przemyslowych, zwlasz¬ cza dla odpadów chemicznych, róznia sie bardzo konstrukcja, sposobem pracy, liczba stopni poste¬ powania, sklonnoscia do zaburzen, organizacja do¬ starczania oraz kontrola chemiczno-fizyczna i ko¬ sztami inwestycyjnymi i produkcyjnymi, od tra¬ dycyjnych urzadzen do spalania smieci domowych.Przy okreslonej grupie odpadów, a mianowicie przy materialach z laboratoriów, z wydzialów tech¬ nicznych, zakladów badawczych i wielu innych, odpady dostarczane sa w beczkach róznej wielkosci wykonanych z drzewa, blachy stalowej, tworzywa sztucznego i podobnych materialów.Do tej pory odkladano tego rodzaju odpady do beczek na tak zwane „pewne" deponowanie. Je¬ dnak na skutek ustawy o odpadach, nalezy takie odpady przymusowo spalac.W literaturze nie ma opisu sposobów, które umozliwialyby opanowanie calkowitego, to znaczy wolnego od sadzy spalania tych skladowanych w beczkach odpadów. Z tych wzgledów istnieje za- interesownie skutecznymi sposobami spalania ta¬ kich odpadów.Sklonnosc do reakcji, zwlaszcza odpadów che¬ micznych jest bardzo duza. Ze wzgledów bezpie- 96 9243 96 924 4 czenstwa nie jest mozliwe mieszanie tych mate¬ rialów.Od dlugiego czasu odpady te przechowuje sie i transportuje w beczkach o róznej wielkosci. Po¬ mimo, ze beczki te musza byc czesciowo dokupy¬ wane, to sposób ten jest na razie najkorzystniejszy dla transportu do urzadzenia spalajacego. Wynika jednak przy tym szereg trudnosci, które nie wy¬ stepuja na przyklad przy spalaniu plynnych, do¬ starczanych w samochodach-cysternach odpadów jak zuzyty olej i tym podobne. Te okreslone ciecze odpadowe, jak na przyklad zuzyty olej, moga byc. doprowadzone do palników w komorze spalania za pomoca pomp lub moga byc tam wtlaczane za pomoca gazów obojetnych. Dla odpadów w becz¬ kach ta mozliwosc nie istnieje, nalezy znalezc inne rozwiazanie.Znane sa sposoby, przy których beczki sa dopro¬ wadzane z« przerwami do komory spalania za po¬ moca specjalnych sluz podajacych. Wedlug jednego z tych sposobów beczki wrzuca sie w calosci, z przerwami, do pieca obrotowego przez sluze, po otwarciu zamkniecia lub po recznym otwarciu kil¬ ku otworów w pokrywie. Przy takim postepowa¬ niu nastepuje rozbicie beczki lub otwarcie zam¬ kniecia.Plynna zawartosc wyplywa do komory spalania i w zaleznosci od skladu paruje z rózna predkos¬ cia, czesto bardzo spontanicznie. Zapas tlenu w ko¬ morze spalania nie jest wystarczajacy dla tak spontanicznego spalania w jednostce czasu. Przy szczególnie szybko reagujacych odpadach jest on nawet dziesieciokrotnie za maly.Wynikiem tego jest niekompletne spalanie. Po¬ wstaje sadza, której raz utworzonej nie mozna usu¬ nac ani przez spalenie w komorze powtórnego spa¬ lania, ani w podlaczonym filtrze elektrycznym lub w oczyszczaczu gazów spalinowych.W kilka sekurid po umieszczeniu beczki w po¬ mieszczeniu spalania, sadza ulatnia sie z komina jako czarna chmura i jest daleko widoczna. Wy¬ buchowe parowanie i spalanie róznych odpadów powoduje prócz tego gwaltowne wzrosty cisnienia w urzadzeniu spalajacym, którego poszczególne czesci w tych warunkach zostaja uszkodzone, co stanowi niebezpieczenstwo dla personelu obslugu¬ jacego. Przy innym sposobie postepuje sie podob¬ nie.Plynna zawartosc beczki wlewa sie przez prze¬ chylenie beczki do obrotowego pieca rurowego, a oprózniona beczke wrzuca sie zaraz do komory spalania. Tu nastepuja równiez te same zjawiska jak przy poprzednio opisanym sposobie.Znany jest tez sposób obróbki smieci komunal¬ nych, przy którym smieci koksuje sie w miejscu ich nagromadzenia. Wada tego znanego sposobu polega na tym, ze obok pozostalosci koksowania powstaja gazy i pary, które sa absorbowane przez odpowiednie materialy i dzieki temu nie sa uciaz¬ liwe dla otoczenia, ale za to konieczne jest do¬ prowadzanie zarówno pozostalosci koksowania jak tez produktów absorpcyjnych do centralnych urza¬ dzen do oczyszczania. Powoduje to koniecznosc stosowania dodatkowych srodków transportu, a w zwiazku z tym równiez i dodatkowych kosztów.Prócz tego dla procesu koksowania konieczna jest dodatkowa energia, która równiez stanowi czyn¬ nik obciazajacy kosztami ten znany sposób. Stoso¬ wanie tego znanego sposobu dla odpadów przemy¬ slowych, zebranych w beczkach o róznej pojem¬ nosci i nieznanym skladzie, jest wiecej niz pro¬ blematyczne.Zadaniem wynalazku jest stworzenie sposobu, który umozliwia wprowadzanie do urzadzenia spalajacego odpadów przemyslowych w beczkach o róznej pojemnosci i nieznanym skladzie w takim stanie i w takim czasie, aby nastapilo kontrolowa¬ ne i calkowite spalenie.Dla rozwiazania tego zadania proponuje sie wa¬ rianty sposobu w którym obróbka wstepna odpa¬ dów jest inna, a dalszy przebieg sposobu jest taki sam.Pierwszy sposób przebiega nastepujaco: a) obróbka wstepna nastepuje przez zamrozenie odpadów; b) zamrozone odpady rozdrabnia sie; c) rozdrobnione odpady doprowadza sie do komo¬ ry spalania; d) w komorze spalania w ten sposób reguluje sie przebieg spalania, ze ustalona na podstawie go¬ dzinnej ilosci odpadów, wartosci opalowej i wspólczynnika nadmiaru powietrza i wpro¬ wadzona do komory spalania ilosc powietrza jest tak odmierzona, ze wprowadzone w jed¬ nostce czasu wstepnie obrobione odpady, zwlasz¬ cza te, które najszybciej reaguja, calkowicie sie spalaja.Przy drugim sposobie postepuje sie nastepujaco; a) obróbka wstepna polega na parowaniu odpadów przy zamknietym doplywie powietrza, i przy bezposrednim lub posrednim doprowadzeniu cie¬ pla parowania; b) pary i odparowane pozostalosci podawane sa do komory spalania; c) w pomieszczeniu spalania przebieg spalania jest tak uregulowany, ze ustalona na podstawie go¬ dzinnej ilosci odpadów, wartosci opalowej i wspólczynnika nadmiaru powietrza i wprowa¬ dzona do komory spalania ilosc powietrza do spalania jest tak odmierzona, ze wprowadzone w jednostce czasu wstepnie obrobione odpady, zwlaszcza te które najszybciej reaguja, calkowi¬ cie sie spalaja., Przebieg trzeciego sposobu jest nastepujacy: a) obróbka wstepna polega na zmieszaniu odpa¬ dów z materialami dodatkowymi lub schudza- jacymi; b) zmieszane odpady wprowadza sie do komory spalania; c) w komorze spalania przebieg spalania jest taki, ze ustalona na podstawie godzinnej ilosci odpa¬ dów, wartosci opalowej i wspólczynnika nad¬ miaru powietrza i wprowadzona do komory spa¬ lania ilosc powietrza do spalania jest tak od¬ mierzona, ze wprowadzone w jednostce czasu wstepnie obrobione odpady, zwlaszcza te naj¬ szybciej reagujace, calkowicie sie spalaja.Ze wzgledu na to, ze w beczkach zawarte sa od¬ pady o nieznanym skladzie, usuwaniu zawartosci beczek nalezy poswiecic szczególna uwage. 40 45 50 55 6096 924 S Dla pierwszego, drugiego i trzeciego sposobu proponuje sie usuwanie zawartosci beczek w ten sposób, ze wszystkie beczki zgniata sie razem az do ustalanego docisku w urzadzeniu oprózniaja¬ cym zaopatrzonym w otwory wylotowe, a stale po¬ zostalosci doprowadza sie do urzadzenia rozdrab¬ niajacego. Usuwanie zawartosci beczek moze odby¬ wac sie w normalnej atmosferze. Celowe jest jed¬ nak usuwanie zawartosci beczek jak tez rozdrab¬ nianie beczek w atmosferze obojetnej. Ta mozli¬ wosc jest równiez przedmiotem wynalazku.Przy pierwszym sposobie (zamrazanie), wedlug • dalszej formy wykonania, usuwanie zawartosci be¬ czek moze wedlug wynalazku nastepowac w ten sposób, ze stale plynne lub pastowate zawartosci beczek usuwa sie w strefie chlodniczej przez roze¬ branie beczek, na przyklad przez ich rozciecie.Przy drugim sposobie, przy którym obróbka wstepna odpadów nastepuje przez odparowanie przy zamknietym doplywie powietrza i przy bez¬ posrednim lub posrednim doprowadzeniu ciepla parowania, w innym wykonaniu sposobu, odpady przed parowaniem mozna zmieszac z materialami dodatkowymi lub schudzajacymi.Aby przy pierwszym sposobie mozna bylo prze¬ prowadzac kontrolowany przebieg spalania na ca¬ lej szerokosci pasma odpadów w ten sposób, ze odpowiedni dla urzadzenia zapas powietrza w ko¬ morze spalania zawsze wystarcza dla bezpiecznego i calkowitego spalenia, proponuje sie, aby przy tym sposobie, granulat rozdrobnionych beczek nie¬ zaleznie od ich zawartosci, wymieszac razem i wprowadzac te mieszanine w sposób ciagly do komory spalania.W celu polepszenia porównawczej wartosci opa¬ lowej uzyskanej przy pierwszym sposobie przez zmieszanie granulatu, proponuje sie, aby rozdrob¬ nione stale odpady wprowadzac do strefy chlod¬ niczej i tu przy równoczesnym chlodzeniu mieszac je z juz zamrozonymi plynnymi lub pastowatymi odpadami.Analogiczny do porównawczych wartosci opalo¬ wych sposób postepowania uzyskuje sie wedlug wynalazku w ten sposób, ze niezamrozone rozdrob¬ nione zawartosci beczek, lub razem z beczkami, doprowadza sie bezposrednio do urzadzenia spala¬ jacego.Ponizej podany jest dokladniejszy opis poszcze¬ gólnych sposobów, które róznia sie tylko obróbka wstepna odpadów.Przy pierwszym sposobie, odpady same lub tez razem z beczkami najpierw sie zamraza, przy czym stosuje sie na przyklad plynny azot o temperatu¬ rze okolo minus 195°C. Odpady, w danym przy¬ padku razem z beczkami, wprowadza sie do urza¬ dzenia chlodniczego, gdzie poddawane sa one plyn¬ nej kapieli azotowej i tam chlodzone sa do tem¬ peratury ponizej minus 100°C. Odpady przybieraja postac szklana. Nastepnie doprowadza sie je do urzadzenia rozdrabniajacego, którym moze byc na przyklad rozdrabniarka i tam lamane sa na usta¬ lona uprzednio wielkosc ziarna. Te uprzednio usta¬ lane wielkosci ziarna mozna norcjami wprowadzac do komory spalania. Wprowadzanie odpadów do komory spalania moze sie odbywac na przyklad za pomoca strumienia obojetnego gazu, powietrza lub tez za pomoca innych pomocniczych srodków przenoszacych. Granulat mozna na przyklad doda¬ wac do komory spalania od góry, przy czym czesci spadaja przeciw strumieniowi powietrza. Z gestosci poszczególnych granulatów i predkosci strumienia powietrza wynikaja czasy spadu, które niezaleznie od wielkosci ziarna i temperatury pomieszczenia spalania wystarczaja do przeprowadzenia az do dna komory spalania wyparowania granulatu i spa¬ lenia tych par. Niezupelnie wyparowany i spalony na tej.drodze granulat mozna wypalic na przyklad na ruszcie, który sluzy równiez do spalania innyoh stalych odpadów.Spalanie i parowanie moze odbywac sie tez na przyklad w obrotowym piecu rurowym lub w pie¬ cu do prazenia zawiesinowego, do którego wpro-« wadza sie bezposrednio zamrozone odpady. Gra¬ nulat rozdrobnionych beczek mozna równiez zmie- szac razem niezaleznie od ich zawartosci i te mie¬ szanine mozna wprowadzac w sposób ciagly do komory spalania. W tym przypadku pomieszczenie mieszania równiez sie dochladza.Zaleta tej wstepnej obróbki odpadów przemy- slowych polega ha tym, ze odpady, których w ich naturalnym stanie nie mozna ze soba mieszac z powodu niebezpieczenstwa eksplozji, teraz mozna mieszac, dzieki czemu nastepuje porównanie od¬ padów odnosnie sredniej wartosci opalowej. Rów- niez zmieszane granulaty dodaje sie w odpowiedz niej ilosci do komory spalania w takiej jednostce czasu, ze nastepuje kontrolowane i calkowite spa¬ lenie, to znaczy wolne od sadzy.Stale zawartosci beczek i opróznione beczki, od- dzielone w stanowisku oprózniania i rozdrobnione w oddzielnym urzadzeniu, mozna wprowadzac bez¬ posrednio do powyzej opisanej dochladzanej prze¬ strzeni mieszania, w celu polepszenia prównawczej wartosci opalowej i mieszac je ze znajdujacym sie 40 tam granulatem, a nastepnie mieszanine wprowa- % dzac do komory spalania.Druga mozliwa forma wykonania obróbki wstep¬ nej odpadów polega na parowaniu odpadów z becz¬ kami lub bez beczek przy zamknietym doplywie po- 45 wietrza i przy posrednim lub bezposrednim dopro¬ wadzeniu ciepla parowania.Nastepnie pary jak tez nieodparowane pozo¬ stalosci wprowadza sie do komory spalania i tam sie je spala. Przy tym sposobie istnieje róznica 50 pomiedzy posrednim i bezposrednim doprowadza¬ niem ciepla parowania. Wedlug tego drugiego spo¬ sobu beczki lub tylko zawartosc beczek, wprowa¬ dza sie na przyklad do komory odparowywania, gdzie przenoszenie ciepla odbywa sie w zasadzie 55 przez promieniowanie. Posrednie doprowadzanie ciepla nastepuje przez ogrzewanie zewnetrzne scian, na przyklad goracymi gazami spalinowymi, elek¬ trycznie lub podobnie. Przy ogrzewaniu bezposred*- nim przenoszenie ciepla odbywacie za pomoca 6o nagrzanych beztlenowych gazów lub cieczy. Ponie¬ waz poszczególne materialy posiadaja rózne cieple parowania i rózne cieplo topnienia, to zapotrzebo¬ wanie ciepla ustala temperature w przestrzeni ocU parowywania, a powierzchnia utworzona przez za- 65 wartosc beczek ustala predkosc parowania. Czy96 924 7 8 odparowywanie jest szybkie lub powolne, odpro¬ wadzanie par do komory spalania nastepuje w ustalonym czasie, aby istniejacy w komorze spa¬ lania zapas tlenu wystarczyl do calkowitego spa¬ lania.Jezeli odparowuje sie tylko ciecze, to mozna stosowac wzglednie niskie temperatury w grani¬ cach pomiedzy 200°C i 500°C.Pastowate odpady wymagaja nieco wyzszych tem¬ peratur, stale odpady moga wymagac temperatur w komorze odparowywania w granicach od 800°C do 900°C. Poniewaz zawartosc beczek nie jest zna¬ na, to na przyklad przy temperaturze 200°C odpa¬ rowuja sie tylko te ciecze, które posiadaja taka wlasnie temperature parowania. Natomiast c'ecze o wyzszej temperaturze wrzenia, pasty i materialy m stale pozostana nie odparowane. Nalezy starac sie, aby wszystkie zawartosci beczek doprowadzac do komory spalania w stanie odparowanym, poniewaz odparowywanie musi nastepowac stopniowo. Moz¬ na to uzyskac na przyklad w ten sposób, ze poszcze¬ gólne beczki przechodza kolejno przez rózne ko¬ mory, w których panuje róznie wysoka tempera¬ tura. Pary z poszczególnych komór doprowadza sie do komory spalania dla spalenia ich.Przy bezposrednim doprowadzaniu ciepla paro¬ wania, na przyklad za pomoca obojetnych gazów, jak tez gazów spalinowych konieczne jest, aby wytwarzajaca sie ilosc pary byla doprowadzana ra¬ zem z goracym gazem do komory spalania.Trzeci sposób obróbki wstepnej odpadów polega na tym, ze odpady, przed wprowadzeniem ich do komory spalania, miesza sie z materialami dodat¬ kowymi lub schudzajacymi i te mieszanine do¬ prowadza sie w sposób ciagly do komory spalania, dzieki czemu uzyskuje sie równiez przedluzenie czasu odparowywania i spalania. Jako materialy do¬ datkowe i schudzajace stosuje sie na przyklad mul, popiól, piasek trociny lub podobne materialy.Parametrami sa obok rodzaju materialu, stosunku mieszaniny i temperatury równiez na przyklad wy¬ sokosc zasypu, gestosc zasypu, ruch odpadów w ko¬ morze spalania i.t.d. Mieszanine odpady — mate¬ rial schudzajacy doprowadza sie w ilosciach odwa¬ zonych na jednostke czasu albo bezposrednio do komory spalania, albo najpierw do komory odpa¬ rowywania z bezposrednim lub posrednim ogrze¬ waniem, skad nastepnie pary odprowadza sie do komory spalania, która moze byc obrotowy piec rurowy, stól obrotowy, ruszt lub podobne urza¬ dzenie. Srodek schudzajacy jak popiól, lub piasek mozna równiez wprowadzac w obieg.Istnieja rózne mozliwosci mieszania odpadów ze srodkami schudzajacymi. Tak na przyklad miesza¬ nie moze sie odbywac w lapowym slimaku. Mozli¬ we jest równiez mieszanie przez ciagle podawa¬ nie odpadu na przesuwajaca sie pod nim tasme oblozona materialem schudzajacym. Przy odpadach pastowatych, mozna je na przyklad wtlaczac w wykonane uprzednio puste miejsca w materiale schudzajacym.Mozna jednak równiez umieszczac odpady w miskach i' razem z nimi wprowadzac do komory spalania. Po spaleniu, miski wyciaga sie z pieca, chlodzi sie je i na nowo laduje sie odpadami. Ten sposób obróbki wstepnej odpadów stosuje sie zno¬ wu przy zalozeniu, ze zawartosc poszczególnych beczek jest nieznana. Pomimo tego moze nastapic ciagle, trwajace pewien okreslony czas ladowanie.Opróznianie beczek odbywa sie na przyklad w ten sposób, ze w beczkach najpierw robi sie ot¬ wory wylotowe, a nastepnie zgniata sie je. Przy tym, przy plynnej zawartosci beczek, ciecz wyply¬ wa w ciagu ustalonego czasu. Natomiast pasty wy¬ ciska sie z beczek.W ten sposób mozliwe jest tez laczenie pastowa- tej zawartosci z materialem schudzajacym. Przy beczkach ze stalymi odpadami prasa wylacza sie przy ustalonym docisku.Calkowicie lub czesciowo opróznione beczki do¬ prowadza sie osobno, bez mieszaniny odpad-sro- dek schudzajacy, do komory spalania, lub tez roz¬ drabnia sie je za pomoca urzadzenia tnacego w ten sposób, ze moga one byc dodane do mieszaniny.Równiez tu, zwlaszcza przy dodaniu rozdrobnionych beczek, celowe jest ladowanie w obojetnej atmo¬ sferze. Plynne zawartosci mozna oprózniac przez przechylenie beczki po usunieciu pokrywy.Sposobem wedlug wynalazku mozna w korzy¬ stny sposób przeprowadzac spalanie odpadów prze¬ myslowych, znajdujacych sie w beczkach o nie¬ znanej zawartosci.Korzystne jest równiez to, ze spalanie jest stale kontrolowane i jest calkowite i w ten sposób cal¬ kowicie spelnia surowe wymagania, stawiane przez urzedy dla urzadzen do spalania odpadów przemy¬ slowych. PL