SE514487C2 - Förfarande för framställning av bränsle ur organiskt slam och/eller bioavfall - Google Patents

Description

-14 487 2 Denna. kapacitetssänkning' kan 'uppgå till 20% av' kraftverkets årliga nominella effekt.

Bioavfall och. kommunalslanl har ej gärna. brânts, eftersonl de bakterier' som ingår bildar ett slags hygienproblem vid hanteringen, dessutom uppstår luktproblem vid hanteringen, för det tredje är kvävehalten i bioavfall och slam hög, vilket syns som förhöjda kväveutsläpp vid bränningen och för det fjärde är vàrmevárdet hos fuktigt slam låg. Dessutom finns det tungmetaller i kommunalslammet. Enligt den senaste forskningen stannar dock dessa tungmetaller i askan.

Syftet med denna uppfinning är att avskaffa ovan nämnda problem.

Med hjälp av denna uppfinning kommer man till rätta med den fortsatta behandlingen av bioavfall och slam på ett ekonomiskt och miljövänligt sätt. Uppfinningens kännetecknande drag visas i bilagda patentkrav.

Den tunnelkomposteringsanläggning som utvecklats för slam och bioavfall är i praktiken en ganska effektiv torkanläggning, där torkningsenergin erhålls ur den värme som uppstår vid komposteringen. Kompostens fuktighet kan regleras till önskat värde genom att reglera komposteringstiden. Så tar t.ex. det holländska företaget VAM N.V. ut bioavfallet ur anläggningen vid % fuktighet. Så torr massa passar inte som bränsle p.g.a. explosionsrisken. Bränslets fuktighetsgrad bör vara ca. 50%.

Ovan nämnda olägenheter* kan. med hjälp av tunnelkompostering avlägsnas på följande sätt: - Fuktigheten kan regleras till önskat värde, t.ex. 50%. 514 487 3 - Värmevärdet i den komposterade massan motsvarar nästan torven.

- Lukterna försvinner.

- Bakterierna dör och slammet steriliseras under komposteringsprocessen.

- Bränslets utseende påminner om torvens.

- Kväveutsläppen minskar, eftersom kvävet under komposteringen avgår som ammoniak. Ammoniaken tas till vara med skrubber och kan säljas som gödningsämne.

- De massamângder som skall hanteras minskar, eftersom blandning med bränsletorv inte behövs (t.ex. blir det av 10.000 ton slam 8.000 ton bränsle. Vid blandning av torv och slam skulle det ha behövts hanteras 80.000 - 100.000 kubikmeter.).

- Verksamheten pågår året om.

Slammet innehåller litet tungmetaller, men dessa stannar enligt gjorda brännprov kvar i askan. Mängden tungmetaller är så liten att den inte påverkar askans användning som t.ex. gödning.

Den högre askhalten är inte heller något problem, eftersom andelen slambränsle skulle vara mycket liten av hela bränslemängden, t.ex. i Jyväskylä (IVO:s Rauhalahti värmekraftverk) ca- 3-4%.

I det följande beskrivs uppfinningen. med hänvisningar till bilagda figurer, vilka visar en tunnelkomposteringsanläggning enligt uppfinningen.

Fig. 1 visar' en. tunnelkomposteringsanläggning j. anslutning till kraftverket som ett logistiskt system. -14 487 4 Fig. 2 visar själva tunnelkomposteringsanläggningens luft- och vattencirkulationsritningar.

Med hänvisningsnummer (l) i fig. 1 visas allmänt en tunnelkomposteringsanläggning, där det förutom själva tunnelsilona (3) finns med körramp försedda massaavdelningar (2) samt nödvändig mängd öppna högar (4.1, 4.2) på ett lastningsomràde som det går att köra på. Anläggningen innefattar naturligtvis en aggregatdel för driften av tunelkomposteringssilona.

Bioavfall och slam transporteras med särskilda fordon (15 och 16) till för dessa avsedda avdelningar (2.l). Torv och barkmassa passar bra att förvaras utomhus i egna högar, här (4.l och 4.2).

I en tunnelkomposteringsanläggning används i stället för krångliga transportörer en eller flera hjullastare (8) försedd med blandande skopa (8.l).

Noll~fiberslammets kompostering sker genom att blanda in kommunalslam, så att komposteringen startar. Kvävehalten sänks genom att blanda flis i slammet, vilket förbättrar luftcirkulationen i massan. Den mängd torv (eller annan kolkälla) hålls så låg, att komposteringen startar och hålls i gång, men inte räcker för att binda kvävet, varvid kvävet avgår mest som ammoniakgas med frànluften till skrubbern.

En tunnelkomposteringsanläggning enligt fig. 1 fram till kraftverkets bränslesilo fungerar logiskt på ett mycket enkelt sätt. Alla mellantransporter och blandningar av massan sker med hjullastaren (8) och dess blandande skopa (8.l). Eftersom omsättningstiden i tunnelkomposteringsanläggningen är ca 10 dagar, kan man vid en anläggning om tre silos använda sig av en 514 487 utomstående entreprenör, som ungefär var tredje dag kommer och gör en blandning av utgångsmassa i blandningsavdelningen (2.2), tömmer de färdigt komposterade massan från en tunnelsilo till kraftverkets mottagningssilo (9.l) och. till sist fyller den tömda tunnelsilon med ny färsk massa. Själva tunnelkomposteringsanläggningen fungerar automatiskt och behöver inte någon kontinuerlig bemanning.

I en anläggning av denna typ erhålls en anmärkningsvärd logistisk nytta (små investeringskostnader), även om man i stället för bränsle skulle framställa gödningsämne eller massan vidare skulle transporteras till soptippen.

I en typisk massablandning för kompostering är - en del noll-fiberslam, torrsubstansshalt 30-40%, - 1/4 del bioslam, torrsubstansshalt 12-30% (och/eller bioavfall) - torv 0,5 kbm/ton noll-fiberslam och - bark 0,5 kbm/ton noll-fiberslam Vid komposteringen hjälpämnenas mängd regleras så, att själva komposteringen startar, men kvävet inte binds i. massan. när kolkällan tar slut utan avgår ur massan som gasformig förening.

Ju torrare noll-fiberslammet är, desto mindre hjälpämnen behövs det. Under alla förhållanden kräver kompostering av noll- fiberslam näring. På många håll stämmer relationen mellan andelarna industriellt noll-fiberslam och kommunalslam och -avfall överens med tanke på tunnelkompostering.

Kompostering av noll-fiberslam på framställt sätt ger i sig en stor nytta oavsett den vidare hanteringen av massan. Det bränsle som erhålls vid tunnelkompostering ersätter en avsevärd mängd 514. 48.7 torv och det kan brännas i anläggningar avsedda för torvbränning. Det erhållna. bränslet kan till sin 'värmevârde jämföras med torv på följande sätt: - bränsle baserat på noll-fiberslam 1,5 MWh/ton - bränsle baserat på reningsverkslam 2,2-2,5 MWh/ton - torv 2,8-3 MWh/ton Bränsle framställt ur noll-fiberslam motsvarar till sitt värmevârde barkmassa.

Tunnelkomposterinsanläggningens (1) huvudkomponenter i fig. 2 är förutom de med ventilerad botten (3.1) försedda silona (3) skrubber (5) och en biologisk luftrenare (6) för utledda gaser.

Dessutom behöver anläggningen rör för gascirkulation och luftcirkulation i anläggningen. Vid normal drift dras ingàngsluft av fläkten (12 1) via värmaren (5.l) och bláses in i luftfördelningsbotten (3.l) i tunnelsilon (3). Utgángsluften blåses med hjälp av fläkten (l2.2) till skrubbern (5), vilken tar mesta av kväveföreningarna bort. Härifrån fås den värme som värmaren (5.l) behöver. Endast vid start behövs eluppvärmning (11). Smutsvatten med kväveföreningar leds via avloppsbrunnen (7) till avloppet eller samlas upp i behållare och sprids som gödning på åkrar t.ex.. Vid framställning av gödningsämne leds detta i slutfasen till den färdiga massan, varvid kväveföreningarna återgår i gödningsämnet.

Claims (5)

514 -487 Patentkrav

1. Förfarande för framställning av bränsle ur organiskt slam och/eller bioavfall med tillämpning av tunnelkompostering, i vilket förfarande slammet torkas för sänkning av fukthalten till minst 55%, förmånligast 50% med hjälp av hjälpämnen, såsom torv och bark som kolkälla för att hålla komposteringen i gång, och i vilket förfarande massan komposteras med hjälp av mekanisk luftcirkulation (l2.l, 12.2), kånnetecknat av att vid komposteringen hjälpämnenas mängd regleras så, att själva komposteringen startar men ingående kol sedan är förbrukat så att i massan av slam och/eller bioavfall ingående kväve ej binds i massan utan avgår ur massan som gasformig förening, vilken binds genom tvättning (5) av de från komposteringen avgående gaserna i en scrubber och genom att rena de ur cirkulationen avgående gaserna med hjälp av biofiltrering (6).

2. Förfarande enligt patentkrav l vid användning av noll- fiberslam från pappers- eller cellulosafabrik eller avfàrgningsanlággning, kännetecknat av att kommunalslam blandas i noll-fiberslammet i ett förhållande mellan torrsubstans- halterna av 10-20% kommunalslam till noll-fiberslammet.

3. Förfarande enligt patentkrav 1 eller 2, kânnetecknat av att den luft som tas till tunnelkomposteringens mekaniska luftcirkulation förvärms med värme som fås från skrubbern.

4. Förfarande enligt något av patentkraven 1-3, kånnetecknat av att tunnelkomposteringen förverkligas med ett sådant logistiskt system som består av - utgångsämnenas transporter till mellanuppsamlingshögar (4.l, 4.2, 4.3) på ett körbart lastningsunderlag, - flera tunnelsilos med körbara lastningsunderlag, 514- 487 8 - en eller flera hjullastare (8), som har blandande skopa (8.1), varvid hjullastaren (8) tar utgångsámnena från mellanlagringshögarna med hjälp av sin blandande skopa, fyller och tömmer tunnelsilona.

5. Förfarande enligt patentkrav 4, kânnetecknat av att den till bränsle torkade och behandlade massan lossas ur tunnelsilon med hjullastaren (8) direkt till kraftverkets (9) bränslesilo (9.l) eller annat mellanlagringsutrymme.