SK2422001A3 - Process for disposal of treated organic waste by burning thereof in cement-making rotary furnaces - Google Patents
Process for disposal of treated organic waste by burning thereof in cement-making rotary furnaces Download PDFInfo
- Publication number
- SK2422001A3 SK2422001A3 SK242-2001A SK2422001A SK2422001A3 SK 2422001 A3 SK2422001 A3 SK 2422001A3 SK 2422001 A SK2422001 A SK 2422001A SK 2422001 A3 SK2422001 A3 SK 2422001A3
- Authority
- SK
- Slovakia
- Prior art keywords
- noble
- waste
- mixture
- clinker
- meat
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Oblasť technikyTechnical field
Vynález sa týka spôsobu likvidácie upravených organických odpadov, najmä mäsovokostných múčok, tukov a iných spracovaných veterinárnych odpadov živočíšneho pôvodu spaľovaním v cementárskych rotačných peciach.The invention relates to a process for the disposal of treated organic waste, in particular meat-and-bone meal, fats and other processed veterinary waste of animal origin by incineration in cement kilns.
Doterajší stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION
Likvidácia nebezpečných, biologicky kontaminovaných organických substrátov, zakázaných na zaradenie do potravinového reťazca a na humánnu výrobu je dnes vysoko aktuálna. Odpady živočíšneho pôvodu sú spracovávané v asanačných ústavoch známych ako kafilérie na mäsovo-kostnú múčku a živočíšne tuky, príp. iné produkty. Veľké kvantá týchto odpadov v podobe kostí a vnútorností sú produktom mäso spracujúceho priemyslu, keďže kosti tvoria asi pätinu váhy zvieraťa. Nezanedbateľnú skupinu rizikových odpadov tvoria aj uhynuté zvieratá infikované rôznymi chorobami, vrátane dnes vysokoproblematickej choroby BSE, známej ako choroba šialených kráv.The disposal of hazardous, biologically contaminated organic substrates, banned for inclusion in the food chain and for human production, is now highly topical. Waste of animal origin is processed in sanitation institutes known as rendering plants for meat-bone meal and animal fats, resp. other products. Large quantities of these wastes in the form of bones and viscera are the products of the meat processing industry, as bones make up about a fifth of the animal's weight. Dead animals infected with various diseases, including the now highly problematic BSE disease, known as mad cow disease, also represent a significant group of hazardous wastes.
Choroba BSE - bovinná špongiformná encefalopatia bola spôsobená skrmovaním infikovanej mäsovo-kostnej múčky v kŕmnych zmesiach s obsahom patologických proteínových častíc - priónov, ktorá bola podávaná hovädziemu dobytku ako významný zdroj bielkovín, bez predchádzajúceho vysokoteplotného spracovania. Patologické prióny spôsobujú vážne neurodegeneračné ochorenia u ľudí, známe ako nový variant Creutzfeldtovej-Jacobovej choroby a u zvierat známe ako BSE (bovinná špongiformná encefalopatia) - choroba šialených kráv aTSE (transmisívna špongiformná encefalopatia) známa ako klusavka oviec.. Ochorenia spôsobené priónmi boli zistené u 20 druhov živočíchov vrátane človeka. Imunitný systém nedokáže rozpoznať infekčné prióny a choroba sa nekontrolovateľne šíri organizmom s následkom degenerácie mozgu a smrti. V prípade hospodárskych zvierat je pri zistení tejto nákazy nutná likvidácia celého stáda.BSE - bovine spongiform encephalopathy was caused by the feeding of infected meat-bone meal in compound feed containing pathological protein particles - prions, which was administered to bovine animals as an important source of protein, without prior high-temperature processing. Pathological prions cause serious neurodegenerative diseases in humans, known as a new variant of Creutzfeldt-Jacob disease, and in animals known as BSE (bovine spongiform encephalopathy) - a mad cow disease and TSE (transmissible spongiform encephalopathy) known as scrapie of sheep. animal species including humans. The immune system is unable to recognize infectious prions and the disease is spreading uncontrollably through the organism resulting in brain degeneration and death. In the case of livestock, the whole herd must be destroyed when this disease is detected.
Dnes neexistuje účinný liek ani preventívne očkovanie proti týmto chorobám, prióny sú veľmi rezistentné, prežívajú vo vonkajšom prostredí a ťažko sa zneškodňujú bežnými dezinfekčnými prostriedkami. Jedinou možnou ochranou proti šíreniu týchto chorôb je likvidácia mäsovo-kostných múčok z rizikových živočíšnych odpadov ich spaľovaním.Today there is no effective medicine or preventive vaccination against these diseases, prions are very resistant, survive in the external environment and are difficult to dispose of with common disinfectants. The only possible protection against the spread of these diseases is the destruction of meat-bone meal from hazardous animal waste by incineration.
V podmienkach bežných spaľovní komunálnych odpadov, kde sa dosahujú teploty na úrovni 700 - 900° C, max. 1200° C, vzniká nebezpečenstvo nedokonalého spálenia organickéhoIn conditions of common municipal waste incineration plants, where the temperature reaches 700 - 900 ° C, max. 1200 ° C, there is a danger of imperfect burning of organic
PV2Í2-2CQ1 r c. c - r .· uhlíka mäsovo-kostných múčok a taktiež nastáva problém využitia odpadového popola. Energetický potenciál obsiahnutý v múčkach sa pri spaľovaní v bežných spaľovacích komorách nevyužíva. Likvidácia mäsovo-kostnej múčky nevhodne zvolenou technológiou môže spôsobiť ďalšie enviromentálne problémy spojené s nedokonalým spaľovaním, výsledkom ktorého by mohol byť vznik toxických spalín s obsahom CO, sadzí C, organických pyrolýznych zlúčenín, dioxínov, furánov, HCN, pri redukčných podmienkach H2S a prítomnosť dodatočne adičných halogénovaných organických zlúčenín, ktoré sú veľkou záťažou pre životné prostredie.PV212-2CQ1 r c. c - r. · carbon of meat-bone meal, and there is also a problem of the use of waste ash. The energy potential contained in the meal is not utilized in conventional combustion chambers. The disposal of flesh-and-bone meal by improperly selected technology may cause additional environmental problems associated with incomplete combustion, which could result in the formation of toxic flue gases containing CO, carbon black, organic pyrolysis compounds, dioxins, furans, HCN under H 2 S reducing conditions and the presence of additional addition halogenated organic compounds that are a major environmental burden.
Výsledkom dokonalého spaľovania organických odpadov by mali byť spaliny s obsahom CO2, SO2, NOX, H2O, halogénvodíkov a zdravotne nezávadný popol.The perfect combustion of organic waste should result in flue gases containing CO 2 , SO2, NO X , H2O, hydrogen halides and ashes.
Problém zneškodňovania nebezpečných biologických odpadov spaľovaním v spaľovacích komorách rôznych konštrukcií rieši viacero patentov. Odpady sú napr. spaľované na roštových kúreniskách podľa zverejnenej medzinárodnej prihlášky vynálezu WO 9500804, respektívne vo fluidných vrstvách podľa ČS ÁO 214859, SK 278 599, DE 4414579, vo forme rôznych peliet podľa US 5 001 993, alebo rôzne kusovitého, tekutého, resp. plynného odpadu podľa FR 2 661 734, v spaľovacích zariadeniach v rôznych konštrukčných variantoch EP 0751347, WO 9626021, US 3782301. Tieto patentované riešenia však neuvádzajú spôsoby zneškodňovania popolov vzniknutých spálením infekčných živočíšnych odpadov a tiež sa v nich nevyužíva energetický potenciál, vygenerovaný spálením niektorých druhov odpadov.Several patents address the problem of the disposal of hazardous bio-waste by combustion in combustion chambers of different designs. Wastes are e.g. incinerated in grate furnaces according to the published international application WO 9500804, respectively in fluidized bed layers according to U.S. Pat. No. 214859, SK 278 599, DE 4414579, in the form of various pellets according to US 5,001,993, or various lumpy, liquid and resp. gaseous waste according to FR 2 661 734, in combustion plants in various design variants EP 0751347, WO 9626021, US 3782301. However, these patented solutions do not disclose methods for the disposal of ashes resulting from the incineration of infectious animal waste and also do not exploit the energy potential generated by incineration waste.
Spaľovanie zvieracích kostí vo vhodne upravenom zariadení, pri teplotách okolo 650° C rieši US patent 4 000 705, pri vzniku popola a vypariteľných uhlovodíkov, ktoré môžu byť buď kondenzované, vypustené do atmosféry, alebo spálené.Combustion of animal bones in a suitably treated apparatus at temperatures of about 650 ° C is dealt with in US Patent 4,000,705 to form ash and volatile hydrocarbons that can be either condensed, released into the atmosphere, or burned.
Využitie mäsovo-kostných múčok ako prídavného paliva na fluidné spaľovanie mechanicky dehydrátovaných splaškových odpadov pri teplotách 850 až 1150° C je uvedené vo zverejnenej medzinárodnej prihláške vynálezu WO 995230.The use of meat-bone meal as an additional fuel for the fluidized-bed combustion of mechanically dehydrated sewage at temperatures of 850 to 1150 ° C is disclosed in published international patent application WO 995230.
Vysokoteplotné veľkokapacitné spaľovanie nebezpečných odpadov vo vysokých peciach, kde sa pri dne pece dosahujú teploty okolo 2000° C je opísané v CZ patente 284 954. Odpady sa pridávajú do vsádzky pece a sú dávkované do pece zhora, kde sú pôsobením vysokých teplôt predohrievané v protismere prúdiacim vysokopecným plynom. Pritom dochádza k čiastočnému taveniu vsádzky, vývoju vysokopecného plynu, pyrolýze a tvorbe pyrolýznych splodín. Splodinami znečistený vysokopecný plyn sa odvádza na spálenie do druhej vysokej pece. Nevýhodou tohto riešenia je, že jemne zrnitý kontaminovaný materiál môže zo vsádzky, vplyvom napr. poveternostných podmienok znečistiť okolité prostredie, pri poruchách môžu produkty pyrolýzy uniknúť do atmosféry, plynné SO2, HC1, HF nie sú zachytávané a ako odpad vzniká vysokopecná troska ako prirodzený odpad technológie výroby železa.High-temperature high-capacity incineration of hazardous wastes in blast furnaces where the temperature of the bottom of the furnace reaches about 2000 ° C is described in CZ patent 284 954. The wastes are added to the furnace charge and dosed into the furnace from above. blast furnace gas. Partial melting of the charge, development of blast furnace gas, pyrolysis and formation of pyrolysis fumes occur. The blast furnace gas contaminated with the fumes is discharged to a second blast furnace for combustion. A disadvantage of this solution is that the finely grained contaminated material can be excreted from the batch due to e.g. In case of malfunctions, pyrolysis products can escape into the atmosphere, gaseous SO2, HCl, HF are not captured and as blast furnace slag is produced as natural waste of iron production technology.
e f e e r r r · <. r f r <efeerrr · <. r fr <
e r i~ r c · r c e ' r e f p- t· r· r ,· ,.··' ľ: r 'e r i ~ r c · r c e 'r e f p- t · r · r, ·,. ··' ¾: r '
Spaľovanie tuhých horľavých odpadov vo forme peliet ako doplnkového paliva v cementárskej rotačnej peci sa uvádza vUS patente 5 724 899. Pelety sú dávkované do pece špeciálnym zariadením umiestneným na plášti pece a vyhorievajú prakticky už pred vstupom do sliňovacieho pásma, vytvárajúc tak sekundárne kúrenisko v rámci cementárskej rotačnej pece. Týmto spôsobom však vzniká nebezpečenstvo kontaminácie odpraškov z cementárskej rotačnej pece neprehoreným jemným kontaminovaným materiálom vzniknutým z rozpadu horiacich peliet a unášaným spalinami s vysokými rýchlosťami prúdenia, keďže pelety nie sú dávkované do oblastí s najvyššími teplotami v sliňovacom pásme pece, do ktorých dávkovanie odpadov cez plášť pece prakticky nie je možné z dôvodu vplyvu vysokých teplôt a vzniku nálepkov.Combustion of solid combustible wastes in the form of pellets as a supplementary fuel in a cement rotary kiln is disclosed in US Patent 5,724,899. Pellets are dosed into the furnace by a special device located on the furnace shell and burn almost before entering the salting zone, creating a secondary furnace furnace. rotary kiln. In this way, however, there is a risk of contamination of dust from the cement rotary kiln with non-combusted fine contaminated material resulting from the decomposition of the burning pellets and entrained flue gases with high flow rates, since the pellets are not dosed to the highest temperatures in the melt zone of the furnace. practically impossible due to high temperatures and stickers.
V patente EP 0501944 je riešené využitie odpadového predohriateho vzduchu z chladiacich priemyselných zariadení, akým je tiež chladič cementárskeho slinku, na spaľovanie biologických odpadov, ale tak isto tu nie je riešený problém vznikajúceho popola.EP 0501944 discloses the use of preheated waste air from refrigeration industrial equipment, such as a cement clinker cooler, for the combustion of bio-waste, but it also does not address the problem of ash formation.
Nevýhodou doterajšieho stavu v oblasti likvidácie biologických odpadov, najmä takých ako sú mäsovo-kostné múčky a iné spracované živočíšne substráty, je vo všeobecnosti ich nedostatočne účinná ekologická a hospodárna likvidácia spaľovaním v bežných spaľovacích komorách, kde existuje možnosť vzniku toxických splodín nedokonalým spaľovaním, bez hospodárneho využitia ich energetického obsahu a vzniknutý problém spojený .s využitím resp, zneškodnením popola zo spáleného infekčného odpadu.The disadvantage of the prior art in the field of disposal of bio-waste, especially such as meat-bone meal and other processed animal substrates, is generally their inefficient ecological and economical disposal by incineration in conventional combustion chambers, where there is a possibility of toxic fumes by incomplete combustion. utilization of their energy content and the inconvenience associated with the recovery or disposal of ash from the incinerated infectious waste.
Cieľom tohto vynálezu je bezpečná, hygienická, ekologická, bezodpadová a hospodárna likvidácia mäsovo-kostných múčok a iných spracovaných živočíšnych odpadov z kafilérií s prípadným mikrobiologickým infekčným negatívnym účinkom na živé organizmy, spaľovaním ako alternatívneho paliva v rotačných cementárskych peciach.The object of the present invention is the safe, hygienic, ecological, waste-free and economical disposal of meat-bone meal and other processed animal waste from rendering plants with a possible microbiological infectious negative effect on living organisms by burning as an alternative fuel in rotary cement kilns.
Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION
Tento cieľ sa dosiahne spôsobom likvidácie upravených organických odpadov, najmä mäsovo-kostných múčok, odpadových tukov a iných spracovaných veterinárnych odpadov živočíšneho pôvodu spaľovaním v cementárskej rotačnej peci vyhrievanej pri procese výpalu slinku ušľachtilým palivom, pri ktorom sú tieto odpady pridávané do cementárskej rotačnej pece buď cez hlavný horák a/alebo kalcinačný horák priamo do plameňa, a/alebo cez pomocný horák do plameňa s teplotami 1900 až 2000° C a/alebo do horúcej časti rotačnej pece s teplotami 1400 až 1900° C, ktorého podstata spočíva vtom, že časť energetického obsahu ušľachtilého paliva alebo zmesi ušľachtilých palív, prípadne zmesi obsahujúcej ušľachtilé a alternatívne palivá sa nahradí mäsovo-kostnou múčkou, odpadovým tukom· a/alebo inými spracovanými živočíšnymi odpadmi, ktoré pri vysokých teplotách a oxidačnej pecnej atmosfére v nadbytku spaľovacieho r r r r f- C r .· ' *· Γ r · >' 'C r < r vzduchu vyhoria s využitím ich tepelnej energie, pričom netoxické spaliny po dokonalej termickej deštrukcii sa sčasti zachytia pri protiprúdnom výpale na zomletej surovinovej zmesi a tvoriacom sa slinku a popol vzniknutý z kostných minerálov horením, kvantitatívne prereaguje do hmoty slinku s minerál i žujúci m účinkom oxidu fosforu P2O5 na tvorbu slinkových fáz.This objective is achieved by the disposal of treated organic wastes, in particular meat-bone meal, waste fats and other processed veterinary wastes of animal origin by incineration in a cement-fired rotary kiln heated by the noble fuel clinker firing process, where these wastes are added to the cement rotary kiln a main burner and / or calcination burner directly into the flame, and / or through an auxiliary burner to the flame at temperatures of 1900 to 2000 ° C and / or to the hot part of the rotary kiln at temperatures of 1400 to 1900 ° C, the noble fuel content or the noble fuel mixture, or the mixture containing the noble and alternative fuels, is replaced by flesh-meal, waste fat and / or other processed animal wastes which at high temperatures and oxidizing furnace atmosphere in excess of combustion rrrrr-C The air burns out using their thermal energy, whereby non-toxic flue gases, after perfect thermal destruction, are trapped in part by countercurrent firing on the ground raw material mixture and forming clinker and bone ash. of minerals by burning, quantitatively reacts to the clinker mass with the mineral-affecting effect of P2O5 phosphorus oxide on clinker phase formation.
Výhodné je využitie mineralizujúceho účinku oxidu fosforu P2O5 z popola mäsovokostných múčok na tvorbu slinku pri výpale do obsahu 2 % oxidu fosforu P2O5 v slinku, výhodne do 0,5 % oxidu fosforu P2O5 vo výslednom slinku.It is preferred to utilize the mineralizing effect of P2O5 phosphorus from the ashes of meat-and-bone meal to produce clinker at firing up to 2% of P2O5 phosphorus oxide in the clinker, preferably up to 0.5% of P2O5 phosphorus oxide in the resulting clinker.
Výhodné je aj to, keď pridávané upravené organické odpady majú minimálnu výhrevnosť 11 MJ/kg, výhodne nad 20 MJ/kg a obsahujú maximálne 50 % hmotn. popola s maximálnou vlhkosťou 50 %, výhodne pod 10 %.It is also advantageous if the treated organic waste to be added has a minimum calorific value of 11 MJ / kg, preferably above 20 MJ / kg and contains at most 50% by weight. ash with a maximum humidity of 50%, preferably below 10%.
K výhodám patrí tiež to, že časť energetického obsahu ušľachtilého paliva alebo zmesi ušľachtilých palív, prípadne zmesi obsahujúcej ušľachtilé a alternatívne palivá sa nahradí mäsovo-kostnou múčkou max. do výšky 40 % , výhodne do 5 % prípadne odpadovým tukom do výšky max. 90 %, výhodne 30 %.Advantages also include that part of the energy content of the noble fuel or of the mixture of noble fuels or of the mixture containing noble and alternative fuels is replaced by a meat-bone meal of max. up to 40%, preferably up to 5% or waste grease up to max. 90%, preferably 30%.
Výhodné môže byť tiež to, že časť energetického obsahu ušľachtilého paliva, alebo zmesi ušľachtilých palív prípadne zmesi obsahujúcej ušľachtilé a alternatívne palivá sa nahradí zmesou mäsovo-kostnej múčky a odpadového tuku prípadne iných organických odpadov živočíšneho pôvodu v ľubovoľnom zvolenom pomere do výšky max. 90 %.It may also be advantageous that part of the energy content of the noble fuel or of the mixture of noble fuels or of the mixture containing noble and alternative fuels is replaced by a mixture of meat-bone meal and waste fat or other organic waste of animal origin in any selected ratio up to max. 90%.
Pri vysokých teplotách dosahovaných pri výpale slinku v oxidačnej atmosfére v prebytku vzduchu a dostatočne dlhej dobe .zdržania spalín a vypaľovaného materiálu v cementárskej rotačnej peci, dochádza k úplnej vysokoteplotnej deštrukcii všetkých organických látok bez možnosti vzniku toxických spalín.At high temperatures achieved by clinker burning in an oxidizing atmosphere in excess air and a sufficiently long residence time of the flue gases and the fired material in a cement kiln rotary kiln, complete high-temperature destruction of all organic substances occurs without the possibility of toxic flue gases.
Protiprúdny tok materiálu a spalín a ich dostatočne dlhá doba zdržania v systéme cementárska rotačná pec - výmenník tepla zabezpečuje viazanie plynných kyslých zlúčenín chlóru, flóru a síry na alkalickú surovinovú zmes pri vzniku alkalických zlúčenín, ktoré sa potom viažu do štruktúry vznikajúceho slinku v procese výpalu.The countercurrent flow of material and flue gas and their sufficiently long residence time in the cement rotary kiln - heat exchanger system ensures the binding of gaseous acidic compounds of chlorine, flora and sulfur to the alkaline raw material mixture to form alkaline compounds which then bind into the resulting clinker structure in the firing process.
Výsledkom výpalu sú netoxické spaliny s obsahom oxidu uhličitého CO2, oxidov dusíka NOX, vodnej pary H2O, a kyslíka O2 a so zníženým obsahom oxidu síry SO2 a halogénvodíkov. Vysoké teploty pri spaľovaní, dostatočne dlhá expozícia, dokonalá deštrukcia organických látok, ich oxidácia v nadbytku O2 a celkové technologické usporiadanie cementárskej rotačnej pece nedovoľujú spätnú tvorbu toxických spalín s obsahom nebezpečných dioxínov, fúránov a iných organických zlúčenín, ako je to možné pozorovať v konvenčných spaľovniach na likvidáciu odpadov.The firing results in non-toxic flue gases containing carbon dioxide CO 2 , nitrogen oxides NO X , water vapor H 2 O, and oxygen O 2, with a reduced content of sulfur dioxide SO 2 and hydrogen halides. High combustion temperatures, sufficiently long exposure, perfect destruction of organic substances, their oxidation in excess of O2 and the overall technological arrangement of the cement rotary kiln do not allow the re-generation of toxic flue gases containing dangerous dioxins, blowers and other organic compounds as observed in conventional incinerators for waste disposal.
Významnou výhodou spaľovania organických substrátov živočíšneho pôvodu, najmä mäsovo-kostných múčok a kosti obsahujúcich odpadov v cementárskych rotačných peciach je okamžitá likvidácia vznikajúceho popola jeho kvantitatívnym zabudovávaním do štruktúry slinkových fáz chemickými reakciami a fyzikálnymi pochodmi, pričom sa stáva ich neoddeliteľnou súčasťou.An important advantage of the combustion of organic substrates of animal origin, particularly meat-bone meal and bone-containing waste in cement kilns, is the immediate disposal of the ash produced by its quantitative incorporation into the clinker phase structure by chemical reactions and physical processes, becoming an integral part thereof.
Jednou z podstatných výhod spaľovania mäsovo-kostných múčok a iných organických odpadov, najmä spracovaných živočíšnych odpadov živočíšneho pôvodu s min. výhrevnosťou 11 MJ/kg, s obsahom vlhkosti max. 50 % a s obsahom popola max. 50 %, ako sú napr. odpadové živočíšne tuky z rizikovej skupiny zvierat, je šetrenie drahých ušľachtilých palív, bežne používaných v cementárskej technológii (zemný plyn, vykurovacie oleje, uhlie). Tieto odpady sú využívané ako alternatívne palivá v stanovenom rozsahu tak, aby nebol negatívne ovplyvnený technologický proces počas výpalu slinku a s tým úzko spojená celková kvalita vyrábaného cementu. Pri mäsovo-kostnej múčke je to náhrada ušľachtilého paliva v rozsahu do 40 %, bežne do 5 %, pri odpadovom tuku je rozsah širší a pri vhodných úpravách horáka je dokonca možné vyššie dávkovanie odpadového tuku než 70 % ako náhrady ušľachtilého paliva do dostatočne vyhriatej pece, vzhľadom na to, že tuk má porovnateľnú výhrevnosť s výhrevnosťou ušľachtilých palív a prakticky nulový obsah popola.One of the essential advantages of burning meat-bone meal and other organic waste, especially processed animal waste of animal origin with min. calorific value 11 MJ / kg, max. 50% and with an ash content of max. 50%, such as e.g. waste animal fats from the risk group of animals is the saving of expensive noble fuels commonly used in cement technology (natural gas, fuel oils, coal). These wastes are used as alternative fuels to a specified extent so that the technological process during the clinker firing and thus the overall quality of the cement produced are not negatively affected. For meat-bone meal, it is a substitute of noble fuel in the range of up to 40%, usually up to 5%, in waste fat the range is wider and with suitable burner adjustments even higher waste fat dosing is possible than 70% than substitute noble fuel into a sufficiently heated oven , since the fat has a comparable calorific value to that of a noble fuel and practically zero ash content.
Výhodné môže byť pri výpale slinku ako alternatívneho paliva tiež použitie zmesi mäsovo-kostnej múčky a odpadového živočíšneho tuku, čo je dobre transportovateľná suspenzia.It may also be advantageous to use a mixture of meat-bone meal and waste animal fat, which is a well-transportable suspension, as an alternative fuel for firing clinker.
Limitujúcim faktorom množstva mäsovo-kostných múčok použitých ako alternatívne palivo pri výpale cementárskeho slinku je obsah oxidu fosforu P2O5 v popole a tým následne aj v slinku. Množstvá oxidu fosforu P2Oj sa v slinku pohybujú na úrovniach stopy až 1,5 %, bežne 0,05 až 0,25 %. Konc’entrácie nad 0,5 % môžu spôsobiť niekedy vážne kvalitatívne problémy a znížiť pevnosti cementov, najmä v skoršom štádiu. Prídavky oxidu fosforu P2O5 nad 0,5 % stabilizujú dikalciumsilikát C2S na úkor trikalciumsilikátu C3S, čo je z hľadiska pevností najdôležitejší slinkový materiál, alebo trikalciumsilikát C3S rozkladajú na dikalciumsilikát C2Š a oxid vápnika CaO. Koncentrácie do 0,5 % oxidu fosforu P2O5 výrazne zvyšujú počiatočné pevnosti (vplyvom zvýšenej hydraulicity C3S), do 2 % oxidu fosforu P2O5 sú dosahované pevnosti cementov vyhovujúce, vyššie koncentrácie nad 2 % pevnosti znižujú. Množstvo oxidu fosforu P2O5 v slinku do 2 % pôsobí mineralizujúco na celkový slinkotvorný proces a zlepšuje mleciu schopnosť slinku.The limiting factor of the amount of meat-bone meal used as an alternative fuel in cement clinker firing is the content of P2O5 phosphorus in ash and consequently also in clinker. Amounts of P 2 O 3 in the clinker are at trace levels of up to 1.5%, typically 0.05 to 0.25%. Concentrations above 0.5% can sometimes cause serious quality problems and reduce cement strengths, especially at an earlier stage. Additions of P2O5 phosphorus pentoxide above 0.5% stabilize dicalcium silicate C 2 S at the expense of tricalcium silicate C 3 S, which is the most important in terms of strength, clinker material, or decompose tricalcium silicate C 3 S into dicalcium silicate C 2 S and calcium oxide CaO. Concentrations up to 0.5% P2O5 phosphorus pentoxide significantly increase initial strengths (due to increased C 3 S hydraulics), up to 2% P2O5 phosphorus pentoxide achieves cement strengths, higher concentrations above 2% strength. The amount of P2O5 phosphorus oxide in the clinker up to 2% has a mineralizing effect on the overall clinker-forming process and improves the grinding capacity of the clinker.
Variabilita zloženia popola nevyžaduje mimoriadne opatrenia na homogenizáciu mäsovo-kostnej múčky ani iných spracovaných organických odpadov živočíšneho pôvodu.The variability of the ash composition does not require extraordinary measures for homogenizing meat-bone meal or other processed organic waste of animal origin.
Zloženie popola nevyžaduje ani chemické zmeny, resp. len minimálne korekcie chemického zloženia na obsah oxidu vápnika CaO pri príprave surovinovej zmesi.The composition of the ash does not require chemical changes, resp. only minimal corrections of the chemical composition to the CaO content in the preparation of the raw material mixture.
Dokonalé spaľovanie živočíšnych odpadov na netoxické spaliny a kvantitatívnym zabudovávaním popola do štruktúry slinku nevzniká potreba trvalého monitoringu a kontroly vznikajúcich exhalátov.The perfect incineration of animal waste to non-toxic flue gases and the quantitative incorporation of ash into the clinker structure does not require the continuous monitoring and control of the generated fumes.
Prehľad obrázkov na výkreseOverview of the figures in the drawing
Vynález je bližšie vysvetlený pomocou výkresu, kde na obr. 1 je schematicky znázornená cementárska rotačná pec na uskutočňovanie spôsobu likvidácie upravených organických odpadov podľa vynálezu na základe príkladu 2.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention is explained in more detail with reference to the drawing, in which: FIG. 1 is a diagrammatic illustration of a cement rotary kiln for carrying out the process of disposing of treated organic waste according to the invention based on Example 2.
Príklady uskutočnenia vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Príklad 1Example 1
V cementárskej rotačnej peci 1 s výkonom 1700 t slinku za deň sa spaľovala odpadová mäsovo-kostná múčka v množstve do 5 % náhrady energetického obsahu ušľachtilého paliva (zemného plynu s výhrevnosťou 33,5 MJ.m'3). Mäsovo-kostná múčka bola privádzaná cez hlavný horák 4 do plameňa, kde dochádzalo k jej úplnej termickej deštrukcii. V slinku bol pozorovaný nárast P2O5 z pôvodných 0,15 % na 0,4 % P2O5. Pri výpale bol pozorovaný nárast hodinového výkonu o cca 3 %. Cement získaný mletím takto pripraveného slinku a regulátora tuhnutia nevykazoval žiadnu výchylku od normových vlastností, výluhy z cementov neobsahovali zvýšené množstvá ťažkých kovov. Spaliny za výmenníkom tepla neobsahovali žiadne toxické zlúčeniny a v odpraškOch nebol identifikovaný popol zo spaľovaných organických substrátov.In a cement kiln rotary kiln 1 with an output of 1700 t clinker per day, the waste meat-bone meal was burned in an amount of up to 5% of the energy content of the noble fuel (natural gas with a calorific value of 33.5 MJ.m- 3 ). The meat-bone meal was fed through the main burner 4 into the flame, where it was completely thermally destroyed. In clinker, an increase in P2O5 from the original 0.15% to 0.4% P2O5 was observed. During firing an increase in hourly output by about 3% was observed. The cement obtained by grinding the clinker and the solidification regulator thus exhibited no deviation from the standard properties, the cement leaches did not contain increased amounts of heavy metals. The flue gases downstream of the heat exchanger contained no toxic compounds, and ash from the burned organic substrates was not identified by dust.
Príklad 2Example 2
V cementárskej rotačnej peci 1 s predkalcinačným kanálom 2 s výkonom 1700 t slinku za deň sa spaľoval odpadový živočíčny tuk z kafilérií v množstve do 30 % náhrady energetického obsahu ušľachtilého paliva (ťažkého vykurovacieho oleja s výhrevnosťou 40 MJ.kg'1). Predohriata zmes odpadového živočíšneho tuku a ťažkého vykurovacieho oleja bola privádzaná cez kalcinačný horák 5 do plameňa v predkalcinačnom kanáli 2 medzi výmenníkom tepla 3 a rotačnou pecou 1, kde dochádzalo k jej úplnej termickej deštrukcii. Nebol pozorovaný žiadny pokles vo výkone a ani žiadne technologické problémy. Cement získaný mletím takto pripraveného slinku a regulátora tuhnutia nevykazoval žiadnu výchylku od normovýchIn a cement kiln rotary kiln 1 with a precalciner channel 2 with an output of 1700 t clinker per day, the animal animal fat from the rendering plant was burned up to 30% of the energy content of the noble fuel (heavy fuel oil with a calorific value of 40 MJ.kg -1 ). The preheated mixture of animal animal fat and heavy fuel oil was fed through a calcining burner 5 into a flame in the precalciner channel 2 between the heat exchanger 3 and the rotary kiln 1 where it was completely thermally destroyed. No decrease in performance and no technological problems were observed. The cement obtained by grinding the clinker thus prepared and the solidification regulator showed no deviation from the normal
vlastností, výluhy z cementov neobsahovali zvýšené množstvá ťažkých kovov. Spaliny za výmenníkom tepla neobsahovali žiadne toxické zlúčeniny.properties, leached cement did not contain increased amounts of heavy metals. The flue gases after the heat exchanger contained no toxic compounds.
Príklad 3Example 3
V cementárskej rotačnej peci 1 s výkonom 1700 t slinku za deň sa spaľovala zmes odpadovej mäsovo-kostnej múčky a odpadového živočíšneho tuku vhmotnostnom pomere 1.1 v množstve do 200 kg za hodinu. Predohrievaná zmes bola privádzaná cez pomocný horák 6 do horúcej časti sliňovacieho pásma rotačnej pece 1, kde dochádzalo k jej úplnej termickej deštrukcii. V slinku bol pozorovaný nárast P2O5 z pôvodných 0,15 % na 0,18 % P2O5. Cement získaný mletím takto pripraveného slinku a regulátora tuhnutia nevykazoval žiadnu výchylku od normových vlastností, výluhy z cementov neobsahovali zvýšené množstvá ťažkých kovov. Spaliny za výmenníkom tepla neobsahovali žiadne toxické zlúčeniny a v odpraškoch nebol identifikovaný popol zo spaľovaných organických substrátov.In a cement kiln rotary kiln 1 with an output of 1700 t of clinker per day, a mixture of meat-bone meal and animal animal waste was burned in a weight ratio of 1.1 in an amount of up to 200 kg per hour. The preheated mixture was fed through an auxiliary burner 6 into the hot portion of the rotary kiln salting zone where it was completely thermally destroyed. In clinker, an increase in P2O5 from the original 0.15% to 0.18% P2O5 was observed. The cement obtained by grinding the clinker and the solidification regulator thus exhibited no deviation from the standard properties, the cement leaches did not contain increased amounts of heavy metals. The flue gases downstream of the heat exchanger contained no toxic compounds and no dust from the burned organic substrates was identified in the dust collectors.
Uvedené príklady sú len ilustratívne a nevyčerpávajú všetky varianty použitia upravených organických odpadov najmä živočíšneho pôvodu, ako alternatívnych palív.The examples given are illustrative only and do not exhaust all the possible uses of treated organic wastes, in particular of animal origin, as alternative fuels.
Priemyselná využiteľnosťIndustrial usability
Pri spôsobe podľa tohto vynálezu ide predovšetkým o likvidáciu mäsovo-kostných múčok, odpadových tukov a iných organických substrátov z produkcie kafilérií. Spôsobom likvidácie upravených organických odpadov spaľovaním, najmä mäsovo-kostných múčok a iných spracovaných veterinárnych odpadov živočíšneho pôvodu v cementárskych rotačných peciach sa dosahuje spoľahlivá a bezodpadová likvidácia týchto odpadov.The process according to the invention is primarily concerned with the disposal of meat-bone meal, waste fats and other organic substrates from rendering plants. The method of disposing of treated organic waste by incineration, in particular meat-bone meal and other processed veterinary waste of animal origin in cement kilns rotary kilns achieves reliable and waste-free disposal of these waste.
Claims (6)
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SK242-2001A SK282498B6 (en) | 2001-02-19 | 2001-02-19 | Method of disposal of modified organic waste by combusting in cement rotary furnaces |
CZ20011849A CZ291729B6 (en) | 2001-02-19 | 2001-05-25 | Liquidation method of treated organic waste, in particular meat and bone meals, waste fats and another treated veterinary waste of animal origin, by incineration thereof in rotary cement kiln |
PL350783A PL197240B1 (en) | 2001-02-19 | 2001-11-21 | Method of annihilating processed organic wastes by combusting them in rotary cement kilns |
HU0200596A HU227687B1 (en) | 2001-02-19 | 2002-02-18 | Method of organic wasts in cement fabricator installation |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SK242-2001A SK282498B6 (en) | 2001-02-19 | 2001-02-19 | Method of disposal of modified organic waste by combusting in cement rotary furnaces |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SK2422001A3 true SK2422001A3 (en) | 2002-05-09 |
SK282498B6 SK282498B6 (en) | 2002-08-06 |
Family
ID=20435782
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SK242-2001A SK282498B6 (en) | 2001-02-19 | 2001-02-19 | Method of disposal of modified organic waste by combusting in cement rotary furnaces |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
CZ (1) | CZ291729B6 (en) |
HU (1) | HU227687B1 (en) |
PL (1) | PL197240B1 (en) |
SK (1) | SK282498B6 (en) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CZ303328B6 (en) * | 2010-05-21 | 2012-08-01 | Výzkumný ústav stavebních hmot, a.s. | Use of cement with increased content of phosphorus to restrict leachability of toxic elements |
PL235540B1 (en) * | 2017-08-14 | 2020-08-24 | Zakład Rolniczoprzemysłowy Farmutil Hs Społka Akcyjna | Method for thermal utilization of meat-and-bone meal |
CN111807732B (en) * | 2020-07-22 | 2022-08-30 | 长沙紫宸科技开发有限公司 | Method for cooperatively treating hazardous waste containing organic solids in cement kiln to replace tailings |
-
2001
- 2001-02-19 SK SK242-2001A patent/SK282498B6/en unknown
- 2001-05-25 CZ CZ20011849A patent/CZ291729B6/en not_active IP Right Cessation
- 2001-11-21 PL PL350783A patent/PL197240B1/en not_active IP Right Cessation
-
2002
- 2002-02-18 HU HU0200596A patent/HU227687B1/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
PL197240B1 (en) | 2008-03-31 |
SK282498B6 (en) | 2002-08-06 |
HU227687B1 (en) | 2011-11-28 |
CZ20011849A3 (en) | 2002-05-15 |
CZ291729B6 (en) | 2003-05-14 |
HUP0200596A3 (en) | 2005-04-28 |
HUP0200596A2 (en) | 2003-07-28 |
HU0200596D0 (en) | 2002-04-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20050066860A1 (en) | Use of organic waste/mineral by-product mixtures in cement manufacturing processes | |
US6883444B2 (en) | Processes and systems for using biomineral by-products as a fuel and for NOx removal at coal burning power plants | |
US6405664B1 (en) | Processes and systems for using biomineral by-products as a fuel and for NOx removal at coal burning power plants | |
JP4909655B2 (en) | Fluidized bed combustion device using chromium-containing organic matter as fuel, and method for detoxifying fly ash from fluidized bed combustion device | |
JP5716656B2 (en) | Method for treating ash containing oxide of radioactive cesium | |
SK2422001A3 (en) | Process for disposal of treated organic waste by burning thereof in cement-making rotary furnaces | |
JPS60221349A (en) | Treatment of combustible waste | |
JP5880835B2 (en) | Method for incineration of combustible materials containing radioactive cesium | |
JP4814445B2 (en) | Waste disposal method | |
FI85419B (en) | BEHANDLING AV GASER SOM INNEHAOLLER HALOGENFOERENINGAR. | |
JP6070970B2 (en) | Ash processing equipment containing radioactive cesium oxide | |
JP4336743B2 (en) | High-temperature smelting reduction gasification method for waste livestock products and their discharge | |
PL235540B1 (en) | Method for thermal utilization of meat-and-bone meal | |
JP4068356B2 (en) | Incineration residue treatment equipment | |
JP2015222259A (en) | Apparatus for incinerating waste including combustible containing radioactive cesium | |
JP6410058B2 (en) | Ash processing equipment containing radioactive cesium oxide | |
JP4524918B2 (en) | Detoxification method for fly ash | |
JP5928761B2 (en) | Ash processing equipment containing radioactive cesium oxide | |
FI83290C (en) | BEHANDLING AV KLORHALTIGA MATERIAL. | |
CZ24707U1 (en) | Fuel based on alternative combustible materials with increased amount of biomass and intended for cement factories | |
JP2001317717A (en) | Oil-containing sludge incinerator and method for calcining oil-containing sludge | |
JP4535888B2 (en) | Solid waste disposal method | |
JPS6234687B2 (en) | ||
CZ7919U1 (en) | Supplementary fuel for cement and lime works based on alternative combustible materials | |
JP2001065830A (en) | Processing method for plastic refuse |