CZ283211B6 - Zařízení a způsob tepelného zpracování odpadu - Google Patents

Abstract

Zařízení pro tepelné zpracování odpadu obsahuje reaktor (2) pro nízkotepelnou karbonizaci, který odpad přeměňuje na plyn a pevnou zbytkovou látku, dále vynášecí zařízení (3) pevné zbytkové látky s výstupním hrdlem (4) pro odvod plynu z nízkotepelné karbonizace a jemného prachu do spalovací komory (8). Do reaktoru (2) pro nízkotepelnou karbonizaci se přivádí zvláštní odpad, na výstupní straně zbytkové látky z vynášecího zařízení (3) je uspořádáno dělicí zařízení (20) k dělení zbytkové látky na hrubé podíly a jemné podíly, ke spalovací komoře (8) provozované s přebytkem kyslíku vede potrubí (21) pro vedení jemného podílu, do spalovací komory je dále potrubími (32, 33) přímo přiváděn prachový suchý odpad a/nebo kapalný odpad a potrubím (34) přídavné palivo, přičemž spalovací komora (8) udržuje spaliny dostatečně dlouho na potřebné teplotní úrovni, takže vznikne roztavená struska. Spalovací komora (8) je přitom opatřena odtahem (35) pro odvádění roztavené strusky, která je pŕ

Description

Vynález se týká způsobu tepelného zpracování odpadu, při němž se odpad prakticky bez přívodu kyslíku zkarbonizuje při teplotě zhruba od 300 °C do 700 °C, přičemž se vytvoří plyn a zbytková látka, zbytková látka se rozdělí na jemný podíl a hrubý podíl, přičemž se vyloučí hrubý podíl a při teplotách vyšších než 1200 °C se jemný podíl a plyn z nízkotepelné karbonizace spálí, takže se vytvoří spaliny a roztavená struska. Vynález se dále týká zařízení k provádění tohoto způsobu.

Dosavadní stav techniky

Takové zařízení pro tepelné zpracování odpadu je známo například z DE-PS 24 32 504. U tohoto zařízení se odpad (například domovní odpad) při teplotě mezi 300 a 600 °C bez přístupu vzduchu karbonizuje a plyn, vzniklý při tomto procesu, se kontinuálně vede rozžhaveným koksovým ložem, vytvořeným z koksu z nízkotepelné karbonizace uhlí a přiváděného předehřátého čerstvého vzduchu. V koksovém loži se plyn z nízkotepelné karbonizace přemění ve vysokoenergetické spaliny. Při tomto procesu se přidává pouze tolik kyslíku (vzduchu), kolik je zapotřebí, aby byla v koksovém loži udržována potřebná teplota. Do koksového lože se přivádí nejen koks z nízkotepelné karbonizace, nýbrž eventuálně i vysoce hodnotný nosič uhlíku, jako je například koks z hnědého uhlí nebo z dřevěného uhlí. Získané spaliny obsahují vzhledem k rozštěpení dlouhých molekulových řetězců, způsobenému průchodem spalovacím prostorem a rozžhaveným koksovým ložem, malé množství, nebo dokonce žádné, organických škodlivin. Spaliny mohou být ochlazeny ve výměníku tepla a následně vyčištěny v zařízení na čištění plynu. Potom se spaliny mohou využít buď k vytápění nebo k provozu spalovacích motorů. Zvláštností takového zařízení k tepelnému zpracování odpadu je, že většinou neleží v bezprostřední blízkosti spotřebiče těchto spalin. Proto k nákladům na provedení zařízení přibývají ještě náklady na provedení objemné plynovodně sítě k jednotlivým spotřebičům. Důležitější však je, že zbytkové pevné látky z nízkotepelné karbonizace se ukládají na skládku. Z toho však vzniká nebezpečí, že škodliviny, obsažené v těchto zbytkových látkách, jako jsou sloučeniny těžkých kovů, se v průběhu času vypláchnou nebo vylouhují a proniknou do spodní vody nebo do vodních toků. Kromě toho se tepelná energie, obsažená v těchto zbytkových látkách, nevyužita ztrácí.

Aby posledně uvedené nevýhody byly odstraněny, je v patentu GB 1 562 492 navrženo rozdělit zbytkové látky z nízkotepelné karbonizace po rozemletí pomocí síta na hrubší podíl (anorganické látky jako kovy, keramika, sklo) a jemný podíl (vyšší podíl komponent, obsahujících uhlovodíky). Z hrubšího podílu se odloučí kovy. Jemnější podíl se spolu s uhlím v dále rozmělněné formě spaluje ve spalovací komoře a tímto způsobem se tepelně využije. Do spalovací komory se přivádí rovněž plyn z nízkotepelné karbonizace, z něhož se v kondenzátoru nejprve odstraní oleje a dehty s vysokým bodem varu. Je nutno upozornit na to, že spalovací komora ve známém zařízení je pouze ohništěm známého spalovacího zařízení na uhlí, a že tato spalovací komora je součástí vyvíječe páry. Vzhledem k chlazení stěn spalovací komory, které se u takového zařízení používá, vzniká nebezpečí, že škodliviny jak ze spalování plynu z nízkotepelné karbonizace, tak i ze spalování zbytkových látek z nízkotepelné karbonizace, mohou alespoň částečně z použitého spalovacího zařízení uniknout a dostat se do okolí (do vzduchu, zvláštních skládek, půdy, vody). To platí například pro organické škodliviny, avšak i pro oxidy těžkých kovů, jako je oxid kadmia, zinku, rtuti a thalia. O použití spalovací komory na zbytkové látky se zde vůbec nehovoří.

Z německého spisu DE 38 11 820 Al je známé zařízení k tepelnému zneškodňování odpadů, které obsahuje pyrolýzový reaktor, v němž se odpad karbonizuje. V pyrolýzovém reaktoru vzniká

- 1 CZ 283211 B6 plyn z nízkotepelné karbonizace a zbytková látka z pyrolýzy. Tato zbytková látka se dělí na jemný a hrubý podíl. Jemný podíl zbytkové látky se společně s plynem z nízkotepelné karbonizace vede do spalovací komory, kde se spaluje. Podle spisu DE 38 11 820 AI se část zbytkových látek ze spalovací komory, například popel z prachového filtru, vede zpět do spalovací komory.

Cílem každého zpracování odpadu musí být co nejmenší zatěžování okolního prostředí škodlivinami.

Zejména, když se zpracovávají málo výhřevné odpady, není u známých zařízení samočinné a úplné spálení odpadů zaručeno, takže mohou zůstat nespálené škodliviny.

Úkolem vynálezu proto je vytvořit způsob tepelného zpracování odpadu uvedeného druhu, zejména zpracování málo výhřevného odpadu tak, že organické i anorganické škodliviny se prakticky odstraní a vznikne co nejméně dále nevyužitelných zbytkových látek, které se uloží na skládky. Dále musí být vytvořeno levné zařízení pro provádění tohoto způsobu. Rovněž investiční náklady musí být co nejnižší a celková účinnost zařízení co nejvyšší.

Podstata vynálezu

Uvedený úkol splňuje způsob tepelného zpracování odpadu, při němž se odpad prakticky bez přívodu kyslíku zkarbonizuje při teplotě zhruba od 300 °C do 700 °C, přičemž se vytvoří plyn a zbytková látka, zbytková látka se rozdělí na jemný podíl a hrubý podíl, přičemž se vyloučí hrubý podíl a při teplotách vyšších než 1200 °C se jemný podíl a plyn z nízkotepelné karbonizace spálí, takže se vytvoří spaliny a roztavená struska, podle vynálezu, jehož podstatou je, že jemný podíl a plyn z nízkotepelné karbonizace se spálí společně s prachovým odpadem a/nebo kapalným odpadem.

Podle výhodného provedení je odpadem kontaminovaná půda a/nebo kontaminovaný hrubý odpad a/nebo pastovitý odpad a/nebo kapalný odpad a/nebo inertní odpad. Jemný odpad se s výhodou dále rozmělňuje. Jemný podíl a/nebo prachový suchý odpad a/nebo kapalný odpad a plyn z nízkotepelné karbonizace se s výhodou spalují spolu s přídavným palivem.

Přitom je výhodné, když se ze spalin odloučí prach a tento prach se zataví do strusky. Pro regulaci teploty se vyčištěné spaliny přimíchávají do plynu z nízkotepelné karbonizace, určeného pro spalování. Jemný podíl se před spalováním dočasně skladuje. Ze spalin se s výhodou vyloučí popílek, obohacený o oxidy těžkých kovů, a použije se jako surovina pro recyklaci oxidů těžkých kovů. Spalovací prostor se s výhodou částečně chladí.

Zařízení k provádění způsobu podle vynálezu je provedeno s reaktorem pro nízkotepelnou karbonizaci, který odpad přeměňuje na plyn a pevnou zbytkovou látku, s vynášecím zařízením pevné zbytkové látky, napojeným na reaktor pro nízkotepelnou karbonizaci, s výstupním hrdlem pro odvod plynu z nízkotepelné karbonizace a jemného prachu, a se spalovací komorou, do níž je přiváděn plyn z nízkotepelné karbonizace a jemný prach, s dělicím zařízením pro dělení zbytkových látek na hrubé podíly a jemné podíly, uspořádaným na výstupní straně zbytkové látky z vynášecího zařízení, a s potrubím pro vedení jemného podílu, vedoucím ke spalovací komoře, přičemž jeho podstatou je, že ke spalovací komoře je připojeno přívodní potrubí pro prachový suchý odpad a/nebo přívodní potrubí pro kapalný odpad.

Další výhodná provedení vynálezu jsou zřejmá z vedlejších nároků.

Dělicí zařízení zbytkové látky, připojené na vynášecí zařízení reaktoru na nízkotepelnou karbonizaci provádí rozdělování nebo speciální prosévání zbytkové látky na hrubý podíl, například o velikosti zrn větší než 5 mm, a na jemný podíl, například o velikosti zrn menší než

-2CZ 283211 B6 mm. Jemný prach, vyskytující se v karbonizačním reaktoru, se spolu s plynem z nízkotepelné karbonizace dodává přímo do spalovací komory. Rozdělením (například proséváním) zbytkové látky z nízkotepelné karbonizace se provádí oddělování nespalitelných složek (jako jsou kameny, skleněné střepy, zbytky porcelánu, kovové kusy), které patří do hrubého podílu, od prakticky spalitelných komponent (koks z nízkotepelné karbonizace například z dřeva, částí plastických hmot, uhlíkových vláken, dále však i z jemných částic, jako je například skleněný nebo kamenný prach atd.), které patří dojemného podílu. Toto prakticky úplné oddělení nespalitelných látek od ještě dále spalitelných látek, navazující na proces nízkotepelné karbonizace v reaktoru, tvoří předpoklad pro to, aby spalitelné látky byly dále spáleny prakticky bez emisí. Současně se dosáhne toho, že nespalitelné kovy, kameny, sklo, vynášené z reaktoru na nízkotepelnou karbonizaci, zůstávají dále v neoxidované formě, to znamená, že zůstávají dále dobře využitelné.

A konečně vznikne z oddělené směsi ze zbytkové látky z nízkotepelné karbonizace a jemných částic při jejich spalování přídavné teplo.

Podle výhodného provedení vynálezu mohou být v dělicím zařízení ze zbytkové látky nejprve odděleny jemné podíly od hrubých podílů proséváním a/nebo profoukáváním (pneumatickým tříděním). Přitom zůstávají těžší hrubší podíly ležet; mohou tak být vyloučeny separátně. Tento způsob dělení je spolehlivý a přesto nenákladný. K odfoukávání je zapotřebí pouze spalin s vyšším tlakem z potrubí pro vedení spalin nebo vzduchu.

Spalovací komora, vydávající roztavenou strusku, je spalovací komorou obvyklé konstrukce. Do ní se přivádějí spalitelné látky potrubími nebo jinými dopravními zařízeními.

Podle výhodného dalšího provedení vynálezu může být spalovací komora, vydávající roztavenou strusku, dimenzována jako vysokoteplotní spalovací komora, to znamená pro teplotu stěn nad 1200 °C a při této teplotě může být rovněž provozována. Při takové vysoké teplotě se rozpadají všechny organické škodliviny, vyskytují se v roztaveném stavu a mohou být odváděny. Do vysokoteplotní spalovací komory se s výhodou vedle zbytkových látek z nízkotepelné karbonizace a plynu z nízkotepelné karbonizace přivádějí rovněž jemné částice. Do spalovací komory je možno přímo přivádět prachovitý suchý odpad a kapalný odpad, například chemické roztoky. Do hořáku spalovací komory je možno přivádět i přídavné palivo, například topný olej nebo zemní plyn, jestliže výhřevnost odpadu není pro spalování dostatečná. Spalovací komora plynu z nízkotepelné karbonizace a spalovací komora zbytkové látky z nízkotepelné karbonizace mohou být rovněž různými spalovacími komorami. Obě však mohou být vytvořeny jako taviči spalovací komory. Škodlivé plyny, obsažené ještě ve spalinách, mohou být odloučeny v běžném zařízení na čištění spalin.

Popsané zařízení a popsaný způsob jsou enormně vhodné pro zhodnocení odpadu jak z látkového, tak energetického hlediska. Při nepatrném množství zbytkových emisí tak vzniká zpracování odpadu, příznivé z hlediska ekologie. Halogenové uhlovodíky, jako je například dioxin nebo furan a jiné organické škodliviny, obsažené v plynu z nízkotepelné karbonizace, se zneškodní. Pevná zbytková látka z nízkotepelné karbonizace je, jak ukázaly výzkumy, prakticky bez organických škodlivin. Obsahuje však těžké kovy, jako kadmium a rtuť, které nelze neškodně ukládat na skládky dosavadním způsobem. Organické škodliviny, které jsou obsažené ve zbytkové látce z nízkotepelné karbonizace, nebo v kapalné formě, se přivádějí přímo do spalovací komory, tam se spalují, a proto zničí.

Nespalitelné složky pevné látky z nízkotepelné karbonizace se z části v hrubší formě vyloučí a za určitých okolností mohou být dále použity, z části se přemění v roztavenou strusku. Toho se dosáhne dostatečnou délkou prodlevy ve spalovací komoře. Struska má po ochlazení sklovitou formu. Látky, obsažené ve strusce, například těžké kovy, jsou s jistotou uzavřeny; nelze je například vylouhovat. Další výhodou je vznik pouze malého množství odpadního plynu a dobré

-3 CZ 283211 B6 tepelné využití dodávaného odpadu. Pod pojmem odpad jsou míněny v daném případě odpadní látky a směsi, které na rozdíl od domácího odpadu jsou obecně označovány jako zvláštní odpad, a kterými je například kontaminovaná půda, která může být kontaminovaná organickými nebo anorganickými škodlivinami, dále pastovitý a kapalný odpad, například upotřebený olej, kontaminované dřevo, odpad z dopravních nehod, kal jakéhokoliv druhu, plastické hmoty ajejich směsi.

Pojem nízkotepelná karbonizace zahrnuje tepelný rozklad především organických substancí při zvýšených teplotách, například 300 až 700 °C. Nízkotepelná karbonizace se provádí bez přístupu kyslíku.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude dále blíže objasněn na příkladu provedení podle přiloženého výkresu, na němž je znázorněno schematicky zařízení pro tepelné zpracování odpadu podle vynálezu.

Příklady provedení vynálezu

Na obrázku je znázorněna konstrukce a vzájemná spolupráce jednotlivých součástí zařízení pro tepelné zpracování odpadu. Pro přívod pevného a pastovitého odpadu do reaktoru 2 na nízkotepelnou karbonizaci je upraveno přívodní a dávkovači zařízení 1. Pevným odpadem může být například kontaminovaná půda, která musí být odstraněna. Kontaminace může být provedena těžkými kovy, organickými substancemi jakéhokoliv druhu nebo anorganickými látkami, obsahujícími HCI nebo CN'. Půda může pocházet z průmyslových oblastí nebo může být kontaminována dopravními nehodami. Tato kontaminovaná půda může být před reaktorem 2 smíchávána například s pastovitým odpadem, který se do ní přidává. Reaktor 2 je v příkladu provedení představován obvyklým bubnem na nízkotepelnou karbonizaci, který pracuje při teplotách 300 až 700 °C a který je provozován prakticky bez přístupu kyslíku, a vedle těkavého plynu vznikne nízkotepelnou karbonizaci i pevná zbytková látka.

Na výstupní nebo vynášecí straně z reaktoru 2 je připojeno vynášecí zařízení 3, opatřené výstupním hrdlem 4 plynu z nízkotepelné karbonizace pro jeho odvádění, a dopravním zařízením nebo potrubím 5 pro odvod pevné zbytkové látky z nízkotepelné karbonizace. Potrubí 6 pro odvádění plynu z nízkotepelné karbonizace, které je napojeno na výstupní hrdlo 4 vynášecího zařízení 3, je připojeno k hořáku 7 vysokoteplotní spalovací komory 8.

Vysokoteplotní spalovací komora 8 je dimenzována na teplotu nad 1200 °C. Je na určité délce nechlazena. Tak je zajištěno, že prodleva zaváděného plynuje v teplotní oblasti nad 1000 °C (i na stěnách) dostatečně velká pro to, aby došlo k tepelnému rozkladu organických škodlivin. Délka prodlevy je přibližně 1 až 5 sekund podle vyhoření plamene. Spalovací komora 8 je opatřena tepelnou izolací 9. Na vysokoteplotní spalovací komoru 8 je připojeno výstupní potrubí 10 pro vedení spalin, na něž jsou v sérii za sebou - v určeném sledu - zapojeny: zařízení 11 na výrobu odpadní páry, zařízení 12 s prachovými filtry, zařízení 13 pro čištění spalin a komín 14. Hořák 7 vysokoteplotní spalovací komory 8 je zásobován čerstvým vzduchem potrubím 15, napájeným čerstvým vzduchem ze vstupu 15a vzduchu přes vzduchový kompresor 16. Tento čerstvý vzduch se může rovněž předehřívat, což však není znázorněno.

Jak je dále na obrázku vidět, je za zařízením 12 s prachovými filtry v přípojném místě 17 upravena odbočka 18 na potrubí 10 pro vedení spalin, na niž je připojeno recirkulační potrubí 19 spalin. Tímto recirkulačním potrubím 19 se spaliny, které jsou již ochlazeny a zbaveny prachu, vedou k teplotnímu řízení nebo regulaci k hořáku 7 vysokoteplotní spalovací komory 8. Alternativně nebo přídavně mohou být spaliny do plamene hořáku 7 vefukovány.

-4 CZ 283211 B6

Zařízení 11 na výrobu odpadní páry spaliny ochlazuje a předává převzaté teplo například do parní elektrárny nebo dálkového topení, nebo do jiného spotřebiče k dalšímu využití páry.

Dopravní zařízení nebo potrubí 5 zbytkové látky z vynášecího zařízení 3 vede k dělicímu zařízení 20. V tomto dělicím zařízení 20, které je vytvořeno jako sítové a/nebo pneumatické, se odtahovaná zbytková látka z nízkotepelné karbonizace rozděluje na jemný podíl a na hrubý podíl. Dojemného podílu patří například spalitelný jemný prach a jemné částice. Hrubý podíl obsahuje v podstatě nespalitelné složky, jako kameny, skleněné střepy, zbytky porcelánu a kovové součásti.

Dělicí zařízení 2 zbytkové látky je opatřeno dvěma odváděcími potrubími, a sice potrubím 21 pro jemný podíl a potrubím 22 pro hrubý podíl, u něhož je průměr částic větší než 5 mm. Potrubí 21 pro jemný podíl vede k rozmělňovacímu zařízení 23. Odtud vede potrubí 24a do vyrovnávacího zásobníku (meziskladu) 25 pro rozmělněný jemný podíl. Z vyrovnávacího zásobníku 25 vychází potrubí 24b. Potrubí 24b vede přímo do kombinovaného plynového a prachového hořáku 7. Místo něj však může (znázorněno čárkovaně) vést potrubí 24c k oddělenému prachovému hořáku 7a. V potrubí 24b se nachází dávkovači zařízení 26, například ve formě řízeného dopravního prostředku, aby byla možná regulace teploty nebo topného výkonu spalovací komory 8.

Potrubí 22 pro zvlášť těžký hrubý podíl vede do kontejneru 37. V něm se shromažďují převážně kameny, sklo, keramika, avšak i kovové součásti. Tyto látky mohou být znovu přiváděny do opětného použití. Potrubí 22 pro hrubý podíl může vést i k zařízení pro odlučování kovů (neznázoměno), v němž se kusy kovů oddělují od kamenů a skleněných a keramických střepů.

Popílek (prach), vyskytující se v zařízení 12 s prachovými filtry a popřípadě i v zařízení 11 na výrobu odpadní páry, může být zpětným potrubím 28 vefukován do vysokoteplotní spalovací komory 8, nebo přiváděn zpět čárkovaně naznačenou odbočkou 29 ze zpětného potrubí 28 do reaktoru 2. Pro vefukování je zpětné potrubí 28 připojeno přes ventil 30 a kompresor 31 na výstup ze zařízení 12 s prachovými filtry přes potrubí 10 pro vedení spalin. Prach může být rovněž dopravován pneumaticky pomocí vzduchu.

Do hořáku 7 mohou být přímo přiváděny kapalné odpady, jako vyjetý olej a transformátorový olej. K. tomu slouží přívodní potrubí 32 kapalného odpadu. Prachový a suchý odpad, například práškovité chemikálie, může být přiváděn přímo přívodním potrubím 33 prachového odpadu do potrubí 24b, které zpravidla končí v hořáku 7. V případě, že dodávané látky nestačí k provozu hořáku 7, je možno přívodním potrubím 34 přivádět do hořáku 7 přídavné palivo, jako je například topný olej nebo zemní plyn.

Vysokoteplotní spalovací komora 8 je opatřena odtahem 35 strusky. Tímto odtahem 35 se odvádí roztavená struska do vodní nádrže 36. Zde ztuhne do sklovitého granulátu.

Při ohřevu v reaktoru 2 se odpad při 300 °C až 600 °C částečně zplyňuje. Plyn, který přitom vzniká, a část vzniklého jemného prachu se výstupním hrdlem 4 vynášecího zařízení 3 a potrubím 6 vedou do hořáku 7 vysokoteplotní spalovací komory 8. Tam se plyn z nízkotepelné karbonizace, obsahující organické a anorganické škodliviny, spaluje s čerstvým vzduchem, přiváděným z kompresoru 16 potrubím 15, tedy s přebytkem kyslíku nebo vzduchu. Přitom se teplota ve vysokoteplotní spalovací komoře 8 udržuje nad 1200 °C. Při této vysoké teplotě se rozpadnou všechny dlouhé molekulové řetězce organických škodlivin.

Aby plyny byly dostatečně dlouho a stabilně udržovány na teplotní úrovni asi 1200 °C, je vysokoteplotní spalovací komora 8 ve znázorněném příkladu provedení v určité délce nechlazena. Regulace teploty na předem určenou požadovanou hodnotu nad 1200 °C se provádí (neznázoměným) regulátorem, například regulovaným přídavným dávkováním zbytkové látky

-5CZ 283211 B6 z nízkotepelné karbonizace více nebo méně silným vefukováním ochlazených spalin, které za zařízením 11 na výrobu odpadní páry, ve znázorněném příkladu dokonce za zařízením 12 s prachovými filtry, odbočují a jsou recirkulačním potrubím 19 přiváděny zpět do hořáku, nebo přídavným hořením přídavného paliva nebo výhřevného kapalného odpadu, například vyjetého oleje atd.

Jak již bylo uvedeno, mohou se ochlazené spaliny zavádět přímo do hořáku 7 vysokoteplotní spalovací komory 8, aby tak byla ovlivňována teplota ve spalovací komoře nebo teplota plamene. Spaliny však mohou být vefukovány i vedle plamene. V zařízení 11 se na topných plochách 37 vyrábí vodní pára, která se zde neznázoměným způsobem použije jako procesní pára pro interní a/nebo externí spotřebiče.

V recirkulačním potrubí 19 spalin a v potrubí 15 pro vedení čerstvého vzduchu mohou být upraveny vestavěné kompresory 38 a 16.

Pevná zbytková látka, odváděná z reaktoru 2 vynášecím zařízením 3, se v dělicím zařízení 20 rozděluje na jemný podíl a na hrubý podíl. Jemný podíl se vede do rozmělňovacího zařízení 23, kterým je zejména válcový drtič.

Zpětné vedení popílku, odtahovaného ze zařízení 12 s prachovými filtry a ze zařízení 11 na výrobu odpadní páry do vysokoteplotní spalovací komory 8 zpětným potrubím 28, vede k tomu, že popílek se tam nataví a smísí se struskou vysokoteplotní spalovací komory 8. Stejným způsobem se při zpětném vedení popílku odbočkou 29 do reaktoru 2 tento popílek smísí se zbytkovou látkou a do spalovací komory 8 dopraví buď s prašným plynem nebo se zbytkovou látkou, respektive jejím jemným podílem, z nízkotepelné karbonizace. Struska se odvádí odtahem 35 na dolním konci vysokoteplotní spalovací komory 8 a ve vodní nádrži 36 mokrého odstruskovacího zařízení se zchladí. Ve vodní lázni vznikne granulát, použitelný pro stavbu silnic a podobné účely.

Oddělením hrubého podílu ze zbytkové látky z nízkotepelné karbonizace, zejména všech kovových podílů, od jemného podílu, to znamená od spalitelných složek a jemných částic, je před zavedením do vysokoteplotní spalovací komory 8 dosaženo toho, že na tomto místě zařízení jsou k dispozici vyloučené hrubé podíly v hygienicky bezvadném a vytříděném stavu, a proto se hodí nejlépe pro delší meziskladování a pro další přepravu. Přitom je neoxidovaný stav kovů pro jejich další zpracování zvlášť výhodný. Současně jsou v dělicím zařízení 20 ze zbytkové látky odděleny kameny, keramické kusy a skleněné střepy, které se potom bez problémů použijí dále nebo se uloží na skládce. To opět přispívá ktomu, že náklady na rozmělňovací zařízení 23 jemných podílů jsou velmi malé.

Těžké kovy, jako například rtuť a kadmium, které se již při karbonizační teplotě odpařily a převážně usadily na zbytkové látce z nízkotepelné karbonizace, se ve vysokoteplotní spalovací komoře 8 při spalování jemného prachu odpaří a zoxidují. Oxidy těžkých kovů se potom zčásti, například oxid kadmia a zinku, vyskytují s popílkem jako pevné látky v zařízeních 11 a 12, a zčásti, například oxid rtuti, ve vyloučené pevné látce ze zařízení 13 pro čištění spalin.

Zpětným vedením popílku zpětným potrubím 28 do vysokoteplotní spalovací komory 8 recirkulují tyto těžké kovy, dokud nejsou konečně vázány ve strusce nebo nejsou vyneseny pevnou látkou z čištění spalin.

Obsah oxidů dusíku ve spalinách může být u tohoto zařízení pro tepelné zpracování odpadu udržován na nízké úrovni. To je podmíněno přimícháváním chladných spalin přímo do hořáku 7 nebo vedle hořáku 7 do vysokoteplotní spalovací komory 8 (recirkulace spalin).

Claims (19)

1. Způsob tepelného zpracování odpadu, při němž se odpad prakticky bez přívodu kyslíku zkarbonizuje při teplotě zhruba od 300 °C do 700 °C, přičemž se vytvoří plyn a zbytková látka, zbytková látka se rozdělí na jemný podíl a hrubý podíl, přičemž se vyloučí hrubý podíl a při teplotách vyšších než 1200 °C se jemný podíl a plyn z nízkotepelné karbonizace spálí, takže se vytvoří spaliny a roztavená struska, vyznačující se tím, že jemný podíl a plyn z nízkotepelné karbonizace se spálí společně s prachovým odpadem a/nebo kapalným odpadem.

2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že odpadem je kontaminovaná půda a/nebo kontaminovaný hrubý odpad a/nebo pastovitý odpad a/nebo kapalný odpad a/nebo inertní odpad.

3. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že jemný odpad se dále rozmělňuje.

4. Způsob podle jednoho z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že jemný podíl a/nebo prachový suchý odpad a/nebo kapalný odpad a plyn z nízkotepelné karbonizace se spalují spolu s přídavným palivem.

5. Způsob podle jednoho z nároků laž4, vyznačující se tím, že ze spalin se odloučí prach a tento prach se zataví do strusky.

6. Způsob podle jednoho z nároků laž5, vyznačující se tím, že pro regulaci teploty se vyčištěné spaliny přimíchávají do plynu z nízkotepelné karbonizace, určeného pro spalování.

7. Způsob podle jednoho z nároků laž6, vyznačující se tím, že jemný podíl se před spalováním dočasně skladuje.

8. Způsob podle jednoho z nároků laž7, vyznačující se tím, že ze spalin se vyloučí popílek, obohacený o oxidy těžkých kovů, a použije se jako surovina pro recyklaci oxidů těžkých kovů.

9. Způsob podle jednoho z nároků laž8, vyznačující se tím, že spalovací prostor se částečně chladí.

10. Zařízení k provádění způsobu podle nároku 1, s reaktorem (2) pro nízkotepelnou karbonizaci, který odpad přeměňuje na plyn a pevnou zbytkovou látku, s vynášecím zařízením (3) pevné zbytkové látky, napojeným na reaktor (2) pro nízkotepelnou karbonizaci, s výstupním hrdlem (4) pro odvod plynu z nízkotepelné karbonizace a jemného prachu a se spalovací komorou (8), do níž je přiváděn plyn z nízkotepelné karbonizace a jemný prach, s dělicím zařízením (20) pro dělení zbytkových látek na hrubé podíly a jemné podíly, uspořádaným na výstupní straně zbytkové látky z vynášecího zařízení (3), a s potrubím (21) pro vedení jemného podílu, vedoucím ke spalovací komoře (8), vyznačující se tím, že ke spalovací komoře (8) je připojeno přívodní potrubí (33) pro prachový suchý odpad a/nebo přívodní potrubí (32) pro kapalný odpad.

11. Zařízení podle nároku 10, vyznačující se tím, že ke spalovací komoře (8) je připojeno přívodní potrubí (34) pro přídavné palivo.

-7CZ 283211 B6

12. Zařízení podle nároku 10 nebo 11, vyznačující se tím, že dělicí zařízení (20) pro dělení zbytkové látky je spojeno potrubím (21) pro jemné podíly s rozmělňovacím zařízením (23), které je spojeno se spalovací komorou (8).

13. Zařízení podle jednoho z nároků 10ažl2, vyznačující se tím, že spalovací komora (8) je dimenzována na teploty vyšší než 1200 °C.

14. Zařízení podle jednoho z nároků 10ažl3, vyznačující se tím, že na potrubí (21, 24a, 24b, 24c), spojující dělicí zařízení (20) se spalovací komorou (8), je připojen vyrovnávací zásobník (25) pro meziskladování jemných podílů.

15. Zařízení podle nároku 14, vyznačující se tím, že v potrubí (24b), spojujícím dělicí zařízení (20) se spalovací komorou (8), je uspořádané dávkovači zařízení (26) pro regulaci zejména topného výkonu zařízení (11) na výrobu odpadní páry.

16. Zařízení podle jednoho z nároků 10ažl5, vyznačující se tím, že ke spalovací komoře (8) je připojeno zpětné potrubí (28) pro zpětné vedení popílku, odloučeného ze spalin.

17. Zařízení podle jednoho z nároků 10ažl6, vyznačující se tím, že z potrubí (10) pro vedení spalin je vyvedeno recirkulační potrubí (19) do spalovací komory (8).

18. Zařízení podle jednoho z nároků 10 až 17, vyznačující se tím, že k reaktoru (2) pro nízkotepelnou karbonizaci je připojeno dávkovači zařízení (1) pro přivádění nerozmělněného odpadu.

19. Zařízení podle nároku 18, vyznačující se tím, že spalovací komora (8) je opatřena tepelnou izolací (9), zejména ve formě nechlazené vyzdívky.