Termiczne przekształcanie odpadów - TPO - Grupa CWD


Termiczne przekształcanie odpadów w małej skali 300 kW  – 5 MW

Technologia termicznego przekształcania odpadów została wyróżniona podczas Międzynarodowych Targów Ochrony Środowiska 2017 w Poznaniu w konkursie „ produkt gospodarki obiegu zamkniętego” , gdzie została ona pozytywnie zweryfikowana przez ekspertów Ministerstwa Środowiska i NFOŚGW

Według Rozporządzenia Ministra Środowiska z 4 listopada 2014 w sprawie standardów emisyjnych dla niektórych rodzajów instalacji, źródeł spalania paliw oraz urządzeń spalania lub współspalania odpadów wprowadzono stosowne standardy emisyjne. Dotyczą one instalacji i urządzeń spalania i współspalania odpadów w przypadku gdy moc cieplna ze spalania odpadów niebezpiecznych przekracza 40% nominalnej mocy cieplnej urządzenia lub gdy współspalanie odbywa się w taki sposób, że głównym celem instalacji nie jest wytwarzanie energii ale termiczne przekształcanie odpadów niepoddanych obróbce odpadów komunalnych. Określono więc standardy emisyjne w mg/m3 w wartościach średnio dobowych oraz trzydziestominutowych na emisję wielu substancji w tym: pyłów, chlorowodorów, fluorowodorów, tlenku węgla, dwutlenku siarki, dioksyn i furanów innych.

Rozporządzenie wymusza stosowanie kosztownych systemów oczyszczania spalin oraz ich monitoringu, a za racji, że urządzenia do termicznej utylizacji odpadów w dużej skali nie mają wysokich parametrów dopalania panuje opinia, że sam koszt eksploatacji takich urządzeń jest bardzo wysoki. Sytuacja się zmienia w przypadku, gdy mamy dopalanie w/w substancji w procesie  autotermicznym, utrzymywanym bez dodatkowych nakładów energii – co gwarantuje dość głębokie czyszczenie spalin jeszcze przed wejściem do. wymiennika ciepła. Zgodnie z dokonanymi pomiarami, mam dzięki tej technologii nie tylko nie przekraczanie wcześniej opisywanych norm emisyjnych, ale w niektórych przypadkach emisja naszej linii jest w połowie ich wartości np.: tlenki węgla 30 mg/m3 zamiast granicznych 50 mg/3 i to mierzone nie na kominie a na samym urządzeniu ( paliwo osady ściekowe).


Sam system termicznego przekształcania odpadów  składa się następujących sekcji:
  • podawania  paliwa wsadowego np.:  RDF, SRF lub osadów ściekowych
  • spalania – na palenisku schodkowym strefowym
  • dopalania gazów w temperaturze powyżej 850 stopni C w wymaganym przez dyrektywy 2 sekundowym czasie przebywania gazów w komorze zgazowania
  • kotła odzysknicowego płomienicowego
  • oczyszczania spalin i filtracji
  • układu AKPiA i ewentualnie monitoringu ze sterowaniem

W naszej linii termicznego przekształcania odpadów zastosowaliśmy technikę paleniska schodkowego o wydłużonym posuwie rusztowin, przez co paliwa mogą silnie odgazowywać, umożliwia spalanie różnych odpadów. Z racji na zastosowanie w małej skali tj do  5MW dokonane próby spalania różnych paliw wskazywały, na zasadność stosowania wsadu w formie brykietów. Obniża to koszt kosztownych systemów podawania i składowania paliwa wsadowego, a samo koszt brykietowania jest znacznie tańszy od peletowania.

System termicznej utylizacji odpadów może być zainstalowany samodzielnie lub jako część składowa np.: suszarni osadów ściekowych lub rdf. Ma to duże znaczenie dla stałego odbioru ciepła, mamy bowiem autotermiczny system dopalania więc też dość dużą inercję układu, dlatego zalecany jest stały odbiór ciepła i praca układu w systemie ciągłym.


Spalanie i dopalanie odpadów w naszej linii utylizacyjnej wygląda następująco:   

1. System spalania : palenisko schodkowe ruchome

Zasada działania opiera się nagrodzonym w konkursie GreenEVO  specjalnym strefowym palenisku z ruchomym schodkowym  rusztem. Rusztowiny napędzane sa niezależnym napędem a powietrze podawane w strefach przez dwa lub trzy wentylatory nadmuchowe. Odpowiednio dobrane parametry przebywania paliwa w palenisku, umożliwiają odgazowanie paliwa oraz jego skuteczne dopalenie.Tak jak pisałem wcześniej paliwo zastosowawcze to osad ściekowy a także RDF/SRF oraz różne paliwa alternatywne bazujące na tych paliwach, które mogą być wymieszane z biomasą – wówczas mamy system współspalania biomasy i odpadów, co niesie za sobą znaczne ułatwienia w uzyskiwaniu pozwoleń i odbiorów formalno-prawnych.


2. System dopalania: komora ceramiczna

Opiera się na specjalnej komorze zgazowania – dopalania gazów spalinowych przychodzących z procesu spalania w palniku schodkowym. Komora dopalania posiada wysokie temperatury w których utylizowana jest większość szkodliwych substancji znajdujących się spalinach. Jej budowa wraz z rotacyjnym obiegiem spalin zapewnia odpowiednie przebywanie spalin w wysokich temperaturach powyżej 2 s, zgodnie ze stosownym rozporządzeniem.


3. Kocioł odzysknicowy : wodny, powietrzny lub parowy

W opisywanej linii mamy akurat wymiennik wodny, zbudowany  z płomienic z rur bezszwowych grubościennych.W zależności od źródła odbioru możemy gospodarować odzyskaną energię cieplną na potrzeby zasilania suszarni lub instalacji grzewczych. W przypadku pary można też projektować cały układ kogeneracji, gdzie zasilamy turbinę parową i generujemy energię elektryczną i termalną.

Spaliny po przejściu przez kocioł odzysknicowy przechodzą do sekcji ich oczyszczania, która może być przedmiotem oddzielnego artykułu z racji na jej wielopoziomowe działanie.


PRZYKŁADOWE  DANE TECHNICZNE DO 1 MW           

Model kotła 240 360 480 600 900
Moc kotła Paliwo – wart.opałowa 14-16MJ/kg kW 240 360 480 600 900
Sprawność spalania % < 88,7
Zużycie godzinowe wsadu kg 100 150 -200 250-300 400-500 600-800
ciśnienie dopuszczalne bar  < 6 bar
min. temp. zasilania o C 65
max. Temp. zasilania o C 90
temperatura spalin przy mocy nominalnej o C  <120 oC
temperatura spalin przy mocy minimalnej o C 120-180

Nasz system został częściowo opisany w majowym wydaniu Przeglądu Komunalnego i  spotkał się z pozytywną reakcją czytelników.


Pobierz PDF z artykułem