Rewelacyjna utylizacja wszelkich odpadow

aby nie wysylac wszystkim po kolejno tych materialow- zamieszczam je tutaj.

Utylizacja odpadów i ich gazyfikacja.

Utylizacji podlegają odpady przemysłowe, komunalne (w tym fekalia), rolnicze, szpitalne (temperatura w piecu 1650-2000 st. C). Źródłem surowca mogą być stare wysypiska.
Technologia pozwala otrzymać na wyjściu 100% ekologicznie czystych i komercyjnie przydatnych produktów:

-gaz syntetyczny, ( CO+H2), dla aut (!). Śmieci mogą posiadać wilgotność do 70%- woda jest potrzebna, aby wytworzył się gaz.
-wysokooktanowa benzyna Euro 95
-dimetyleteru ( CH3-O-CH3), do napędu silników Diesla.
-elektroenergia ( do 20MW )
-woda
-tlen
-azot
-argon
-materiały budowlane: płytki, bloki itp. (lawa szlakowa wypływa z pieca od razu do form, w których zastywa! )
-suchy lód –ew. gaz skroplony.
-żeliwo (z odpadów metalowych, które trafiają się w śmieciach. To żeliwo spływa po dnie pieca)

Zakład składa się z:
-poziomy piec z barbotirowana lawa szlakowa (płynny szlak przedmuchiwany jest tlenem, tlen łączy się z C i mamy, CO i CO2
-rozdzielcza stacja powietrza (tlen-20%, azot-78%, argon-ok.1%)
-reaktory dla otrzymania paliw
-system odzysku wody pitnej! (para- kondensat- filtracja)
-elektrownia (gazowa lub parowa turbina)
-konstrukcje wspomagające.

Zakład może przerabiać od 100-500 ton odpadów na dobę.
Cala instalacja nie posiada komina!
Cala instalacja nie posiada filtrów, (co o 25% zniża koszty!)
Nie wydostają się z niej gazy i pyły!
Tradycyjnie podczas spalania, śmieci maja kontakt z ogniem w ciągu 0,3 sekundy, nie zdążą się spalić do końca, a już są porywane gazami do komina i albo zanieczyszczają środowisko, albo są wyłapywane przez bardzo drogie filtry. Filtry te często trzeba czysic lub zmieniać i utylizować to, co wyłapał filtr.

Załadunek pieca odbywa się od dołu, wiec wszystkie gazowe frakcje przechodzą w gore przez szlakowa lawę o temperaturze ok. 2000st. C. W tej lawie pozostają wszystkie zanieczyszczenia i pyły, a ponieważ wszystko to przedmuchiwane jest tlenem to zostaje spalone do końca.
Zakład tego typu był opracowany i wdrożony dla potrzeb wojska ( utylizacja broni chemicznej), co dowodzi jego sprawność.

Know-how jest:
Załadunek odpadów od dołu, pod lawę szlakowa, z przedmuchiwaniem technicznym tlenem.
dokładne oczyszczenie gazów od pyłów i domieszek przez wysoka kondensacje wilgotnościową, a następnie kriogenne skraplanie dioksynu (20-40%)
mieszanie dioksynu z jednakowa objętościowo ilością z gazem np. ziemnym, a następnie podgrzewanie tej mieszanki przez wymienniki ciepła od gorących gazów do temp. 850 st.C, przy obecności katalizatora niklowego i podawanie tej mieszanki do gazowych turbin.

Przedstawiamy obliczenia dla spalarni z przerobem 500t/dobę.
Można zbudować spalarnie o rożnym przerobie, np. od 50t/dobę, lecz jej cena nie będzie dużo niższa niż np. 100t/dobę.
Ilość roboczych dni w roku: 350
Otrzymujemy na dobę:

Płytka ceramiczna, bloczki itp. wyroby szlakowe: ok. 142t
Stop metali (żeliwo): ok.14t (zależy od składu śmieci)
„Suchy lód”: ok. 50t
CO2: ok. 300t
Co2 w butlach: ok. 72.000m3
Ciekły azot: ok. 2,5t
Tlen skroplony: ok. 2,5t
Tlen w butlach: ok. 24.000m3
Azot w butlach: ok. 24.000m3
Gorąca woda: ok. 120 Gkal, (ok.10t/godz.)
Elektroenergia: ok. 480 MWh

Ilosc piecow: 2x250t/dobe

Koszty przerobu 500t śmieci (1 doba pracy):

elektroenergia: ok. 3MWh
woda używana w zamkniętym cyklu: ok. 720m3
gaz ziemny: ok. 960m3, (lub ok. 4t węgla) lub bez
tlen: ok. 10.000m3

Zanieczyszczenia od spalarni:
kadm, tal, rtęć: ilości śladowe
dioksyny: 0
HCl (chlorek wodoru): 0
FCl (chlorek ftoru): 0
NOx (tlenek azotu): 0
H2S (.....): 0
CO (tlenek węgla): 0

Rosyjska Akademia Nauk
Instytut Metalurgii i Materialoznastwa im A.A. Baykova
prof. V.V. Mechev

Przy utylizacji odpadow komunalnych caly czas doskonalone sa metody ograniczenia emisji do atmosfery elementow szkodliwych. Niestety, wszystkie te metody bardziej lub mniej ograniczaja emisje, ale zadna nie likwiduje jej calkowicie.
Wszystkie znane metody utylizacji daja od 20 do 40% odpadow poutylizacyjnych.

Wspolczesne metody utylizacji caly czas sa ekonomicznie nieoplacalne, emituja gazy do atmosfery i wymagaja skladowania popiolow.
W 1986 roku, wraz z prof. Vaniukov'em opracowalismy metode utylizacji odpadow miejskich w wannie szlakowej w piecach z lawa szlakowa. (patenty: 24444721Francja, 2851098Niemcy, 5649980Japonia, 4294433 i 4252540USA). Piece te zostaly nazwane piecami Vaniukov'a.
Metoda utylizacji w wannie szlakowej zostala wykorzystana we wloskiej technologii Thermoselect, w technologiach Piroksel i Algon i innych.
Jednak powyzsze technologie maja niedostatki: emisja do atmosfery i wysokie koszty.
Pozbawiona tych niedostatkow jest opracowana przeze mnie technolgia utylizacji odpadow.
Wykorzystujac te metode mozemy tanim sposobem otrzymywac metanol, wodor, a wykorzystujac cieplo procesu mozemy otrzymywac niskogatunkowy splaw metali, szlakowe materialy budowlane, cenne gazy.
Dzieki tej technologii mozna utylizowac odpady komunalne, odpady komunalne wraz z odpadami przemyslowymi, a takze same odpady przemyslowe.
Fundamentem technologii sa nastepujace rozwiazania techniczne:
1. wykorzystanie technicznego tlenu do przedmuchiwania lawy szlakowej
2. zaladunek odpadow pod lawe szlakowa i wydluzenie czasu pograzenia w lawie szlakowej do 5 sekund i wiecej.
3. dokladne oczyszczanie gazow z pylow i wtracen przez gleboka wilgotnosciowa kondensacje i pozniejsze kriogenna skroplenie dioksydu C.
4. mieszanie dioksydu C z taka sama objetoscia gazu ziemnego z nagrzewaniem mieszanki kosztem goracych gazow, w konwektorach do temp.850stC, w obecnosci niklowego katalizatora i skierowania tej goracej mieszanki na turbiny gazowe lub do produkcji metanolu.
Zastosowanie tlenu technicznego pozwala spalac odpady przy temperaturach 1400-1700stC, co daje calkowite spalenie i absolutnie niweluje pojawienie sie oksydu azotu.
Gazy ze spalania odpadow w 93-94% to para wodna i CO2.

Zmiana konstrukcji pieca (w rzeczy samej to nowa konstrukcja przystosowana do spalania odpadow), pozwala na hermetyczny zaladunek (nawet podczas zaladunku nie ma emisji), odpady trafiaja pod lawe szlakowa, przechodzac przez nia w czasie ponad 5 sek. ulegaja rozlozeniu. przy tym wilgotnosc odpadow nie ma znaczenia, gdyz piec przystosowany jest do gwaltownego wydzielania sie gazu.
Specjalne polozenie tlenowych dysz i forma pieca pozwalaja pracowac w schemacie czesciowej gazyfikacji, a przy wzbogaceniu wkladu o torf, wegiel lub inna organike (odpady rolnicze,itp.) pozwala otrzymywac wysokokaloryczne gazy.

Podczas zaladunku wsadu z gory, czesc odpadow zmienia sie w gaz jeszcze przed kontaktem z lawa, co zmusza do dopalania gazow, a wiec pojawia sie tlen, ktory prowokuje powstawanie dioksym. Technologia proponowana przez mnie jest tego pozbawiona.

W proponowanej technologii nie ma emisji gazu, nie ma komina, wiec nie ma potrzeby ochladzania gazow do temperatury 150-250stC.
W procesie wstepnego oczyszczania gazow w elektrofiltrze i w skruberze nastepuje kondensacja pary wodnej i pozwala to oczyszczac gazy nawet z par rteci.
Twardosc par rteci, kadmu, talu, wanadu, olowiu i in. przy temperaturach takiej kondensacji jest bardzo niska i te metale, a takze ich zwiazki beda pozostawac w stanie skondensowanym i osiadac z kroplami wody.

W calej tej technologii bardzo wazna jest utylizacja ciepla gazow i CO2 w rezultacie UGLEKISLOJ konwersji gazu ziemnego.
Przy tym jesli nie ma potrzeby otrzymywania cieklego dioksydu C, to do konwersji moga byc skierowane gazy z para wodna. To zwieksza ilosc wodorodu w gazie po konwersji.
Podstawowe reakcje tego procesu:

CO2+CH4=2CO+2H2 (247,3kJ/mol)

CH+H2O=CO+3H2 (206kJ/mol)

Cieplo spalania otrzymanych produktow tych reakcji:
1008,4kJ dla konwersji parowej
1049,6kJ dla konwersji weglowej
(zwykle spalanie metanu daje tylko 802,3kJ/mol)

Podczas UGLEKISLOJ konwersji nastepuje wzbogacenie paliwa o 30%
Jest wiec sens montowania spalarni przy cieplowniach wykorzystujacych metan, lub mozna wykorzystac te technologie do wzbogacania gazyfikacji wegla.

Pragne zwrocic uwage ze przedstawiana technologia jest jedyna tego typu w swiecie, calkowicie rozwiazuje problem emisji gazow do atmosfery, a zamiast tego pozwala zaoszczedzic wlasnie tyle gazu ziemnego ile byloby tradycyjnie emisji.
Analiza spalania roznych odpadow pokazuje, ze przy energii spalania 10 000kJ/kg mozna otrzymac 450kWh energii elektrycznej z 1 tony odpadow.
Jednakze srednia energia ze spalania odpadow komunalnych nie przekracza 6850kJ/kg, co pozwala otrzymac 308kWh.
Przy zastosowaniu CO2 konwersji energia spalania znacznie rosnie. Nalezy dodac, ze proces konwersacji przebiega w temperaturze 650-850stC.
Przy sredniej koncentracji C w odpadach 20% i z tej ilosci 25-30% pojdzie na wytworzenie "suchego lodu", to i tak energia od spalania takich odpadow przy nadmuchu tlenem jest wystarczajaca do konwersji gazu ziemnego w ilosci takiej jak ilosc CO2.
Przy spalaniu 100 ton odpadow sredniej energetycznej wartosci, energii cieplnej wystarczy do konwersji 35 000-38 000m3 DIOKSYDU C i takiej samej ilosci gazu ziemnego / dobe.
To pozwala zaoszczedzic gazu ziemnego 12 800m3/dobe!

Prosze tu zauwazyc, ze wykorzystywana jest energia cieplna gazow o temperaturze 650-850stC.
Ale temperatura gazow wynosi na poczatku 1400-1700stC i przy schladzaniu z tej temperatury do temperatury 1000stC mozna rowniez dokonywac parowej konwersacji gazu ziemnego w ilosci 9000-12 000m3 tzn. mozemy zaoszczedzic jeszcze dodatkowo 3000-4000m3 gazu na dobe. To pozwoli otrzymac energii elektrycznej 400-410kWh.
Przy tym energia ta bedzie otrzymana przez spalanie eklolgicznie czystego paliwa - nie beda powstawac zawierajace tlenki C, jak to ma miejsce przy spalaniu gazu ziemnego.

Oferowana spalarnia o przerobie 100-120ton/dobe bedzie kosztowac 9-10mlnUSD
Zwrot inwestycji bedzie zalezal od cen rynkowych w kraju na "suchy lod", argon, tlen,bloki szlakowe i materialy budowlane, stopy metali, zeliwa, oszczednosci wynikajacej z ceny gazu ziemnego i oszczednosci zwiazane z brakiem potrzeby utrzymania wysypiska i utylizacji popiolow z tradycyjnej spalarni.
Czysty zysk wynosi tutaj 3600USD/dobe lub 1,26mlnUSD rocznie (dla Polski trzeba wyliczyc, biorac pod uwage ,ze za przyjecie smieci oplata w polsce jest wyzsza i gaz tez jest drozszy to zyski beda wieksze).
Koszt utylizacji 1 tony stalych odpadow to 12-13USD.
Przy zwrocie inwestycji, trzeba brac pod uwage, ze stacja separacji powietrza tez zarabia sprzedajac gazy (tlen, azot, argon, CO2 i mieszanki)
Tak wiec zwrot calej inwestycji ok 5 lat.

Oferowana technologia sklada sie z elementow i urzadzen opracowanych i sprawdzonych w warunkach przemyslowych (patenty: 2114962, 2067727, 2095710, 2087817, 2059930, 2061199 Federacji Rosyjskiej i innych), a takze wykorzystuje urzadzenia stosowane w przemysle.
Jedynym medium wymagajacym oczyszczenia jest woda po kondensacji. Po oczyszczeniu jest wykorzystana w cyklu zamknietym.

Opinie:

POLITYCZNA RADA PRZY PREZYDENCIE ROSYJSKIEJ FEDERACJI
IZBA DS. EKOLOGII I ZASOBOW NATURALNYCH

zaproponowana technologia utylizacji stalych komunalnych i przemyslowych odpadow, jej wysoka ekologiczna i ekonomiczna efektywnosc, ekologiczne bezpieczenstwo procesu, jest dzis i w perspektywie najbardziej radykalnym sposobem rozwiazania problemu stalych odpadow (lacznie z odpadami kopalnianymi).
W zwiazku z pelnym opracowaniem tej technologii, jej ekologiczna efektywnoscia, ekonomiczna efektywnoscia, gotowa dokumentacja techniczna, w tym szeregiem modeli o roznej wydajnosci, rekomendujemy ja do masowego wykorzystania, a takze do stworzenia mobilnych (przenosonych) spalarni.

INTERNATIONAL ACADEMY of ECOLOGY, MAN and NATURE PROTECTION SCIENCES

...technologia zostala opracowana i sprawdzona przy udziale: Panstwowy Instytut Metali Kolorowych, Panstwowy Instytut Przemyslu Metali Kolorowych, Moskiewski Instytut Stali i Stopow, Akademii Gospodarki komunalnej im. Panfiliva, Doswiadczalno-przemyslowy Zaklad w Razani.
Technologia i urzadzenia chronione sa prawami autorskimi i patentami w Federacji Rosyjskiej i zagranica...
...kompleks pozwala utylizowac odpady bez ich segregowania, suszenia i o bardzo roznorodnym zestawie chemicznym i morfologicznym dzieki uniwersalnosci pieca...
...Technologia zostala sprawdzona w duzej skali w polprzemyslowych warunkach, na realnych odpadach komunalnych, w miescie Riazan', przy wydajnosci 50t odpadow/dobe. Analizy prob z traktu gazowego, wykonane przez niezalezna organizacje, potwierdzily calkowita czystosc ekologiczna tej technologii.
Dana technologia jest bezodpadowa, nie wymaga utylizacji czy skladowania resztek poutylizacyjnych.
Przy projektowaniu i budowie przewidziane jest wykorzystanie typowych urzadzen, w wiekszosci rodzimych i typowych konstrukcji budowlanych, w tym standartowych.
Techniczno-ekonomiczna oferta zostala zanalizowana i poparta przez sekcje: "Inzyniering Ekologiczny i Ochrona Zasobow Naturalnych" Rosyjskiej Akademii Inzynieryjnej, a takze dostala poparcie i rekomendacje Prezydium Rosyjskiej Inzynieryjnej Akademii...
doktor nauk technicznych
profesor G.A. Denisov

Ministerstwo Budownictwa RF
Akademia Gospodarki Komunalnej im. KD Panfilova
Akademia Gospodarki Komunalnej brala udzial w pracach majacych na celu opracowanie nowej technologii przerobu stalych odpadow komunalnych i przemyslowych w przedmuchiwanej lawie szlakowej (temp. 1250-1500stC). Ta technologia jest ekologicznie najbardziej czystym procesem- szkodliwe emisje (w tym dioksyn) praktycznie nie istnieja, co zostalo potwierdzone polprzemyslowymi probami na zakladzie Instytutu "GINCVETMET" w Riazani.
Przy porownaniu z istniejacymi, dana technologia ma nastepujaca przewage:
-lepsze wlasciwosci ekologiczne: pelny rozklad stalych i gazowych zwiazkow dzieki bardzo wysokiej temperaturze procesu
-wielokrotne zmniejszenie odpadow, brak koniecznosci ich sortowania wstepnego
-bardzo wysoka wydajnosc na 1m2 powierzchni reaktora
-przejscie elementow mineralnych w stan lawy szlakowej, sklad ktorej mozna regulowac dodatkami flusa. Ten szlak moze byc wykorzystany do produkcji materialow budowlanycch (szlako-wata, odlewy kamienne) i materialow drogowych
-cieplo gazow moze byc wykorzystane do produkcji energii cieplnej i elektrycznej
-mozliwosc odzysku zelaza w formie plynnego zeliwa. Ilosc zeliwa mozna zwiekszac dodajac do odpadow zlom (np. stare karoserie samochodow)

W ten sposob proces jest praktycznie bezodpadowym, "wszystkojadnym", wiec inwestycja tego typu szybko zwraca sie.
Technologia jest przyszlosciowa i rozwiazuje problem utylizacji stalych komunalnych i przemyslowych odpadow.
Zastepca dyr. ds. nauki
VI Kutovoy

Rozwiazanie ma zastosowanie w gospodarce komunalnej do utylizacji odpadow miejskich, rolniczych, przemyslowych, medycznych w tym ze szpitali zakaznych. Pozwala takze utylizowac stare wysypiska!
Obecnie jest wiele sposobow spalania odpadow. Coraz wieksza popularnosc zyskuje spalanie w wannie szlakowej. Takie spalanie osiagalne jest w piecach domenowych, fiumingowych, i w piecach z rozplawem.
Przeprowadzilismy udane badania w skali przemyslowej utylizacji nieprzygotowanych odpadow komunalnych w barbotirowannej wannie szlakowej.

W swiecie najbardziej technicznie bliska metoda jest metoda niemiecka (patent 3841885, A1 10.09.88), jednak urzadzenia sa duze, ciezkie i nie daja mozliwosci przerobu odpadow trujacych i zakaznych.
Natomiast oferowana technologia jest pozbawiona tych niedostatkow i absolutnie ekologicznie bezpieczna.
Rezultaty oferowanej technologii mozliwe sa dzieki konstrukcji pieca zabezpieczajacej:
-hernetyczny zaladunek odpadow
-zaladunek odpadow nie z gory, a pod lawe szlakowa
-bardzo wysoka temperatura dzieki przedmuchiwaniu lawy tlenem
-przemywaniem gazow szlakowa dyspergirowana lawa

Schemat konstrukcji pieca Mecheva przedstawiony jest na rys.1
Schemat calej spalarni jest przedstawiony na rys.2

Rys.1
zasobnik zaladunku (1),
bunkier wraz z mechanizmem zalakunkowym (2),
mechanizm zaladunkowy "A", to chlodzony woda beben , dlugi na cala szerokosc komory. Beben posiada silnik elektryczny z regulowana iloscia obrotow. Beben posiada ruchome lopaty 5 zamontowane na uszach i majace oporniki 7. Taka konstrukcja pozwala zabezpieczyc mechanizm zaladunkowy od zaklinowania. W przypadku zaklinowania wystarczy beben wlaczyc do tylu.
Dla hermetyzacji mechanizmu zaladunkowego i regulowania zaladunku zamontowano chlodzona woda zaslone 8, ruchoma na przegubie, z obciaznikiem 9.
Komora zaopatrzona jest w awaryjny zawor w przypadku wybuchu 10.
W miejscu styku komory zaladunkowej i szybu pieca jest przegroda z oknem 16.
Przegroda ustawiona jest tak, ze przy spokojnym stanie lawa szlakowa znajduje sie ponizej krawedzi okna o 5-8 kalibrow dyszy. Gorna czesc okna 17 od przegrody 16 do sklepienia 11 znajduje sie na poziomie lawy podczas pracy dysz lub nizej o 1-2 kalibry.
To pozwala na przlewanie sie czesci lawy szlakowej do komory 2.
Dla stworzenia w komorze 2 deszczu z lawy zamontowane sa w dolnej czesci okna dyszy 15. Forumy ustawione sa pod katem 15-45 stopni w strone komory 2.
Dla stworzenia gazowo plynnej kurtyny i deszczu lawy o duzej intensywnosci, sklepienie pieca w tym miejscu 11,zrobione jest pod katem (moze byc tez zrobione jak pokazano linia przerywana).
Syfon pieca do spuszczania lawy podgrzewany jest palnikiem 12.
Piec dziala tak:
po przygotowaniu lawy znanymi sposobami- stopienem szlaku lub zalewem szlaku z drugiego pieca przy uruchomionych dyszach 14,15 do komory 2 ladowane sa odpady, przy tym odrazu ida one pod bedaca juz w piecu lawe szlakowa. Powstajace gazy przechodza przez plynna lawe i wchodza w okno 17 przez kurtyne deszczu z lawy szlakowej, w ten sposob oczyszczaja sie. Para wodna reaguje z weglem, szkodliwe zwiazki rozpadaja sie z powodu bardzo wysokiej temperatury w tym miejscu 1600-1700stC!
W komorze tej cisnienie jest nieco wyzsze niz w piecu: o 20-30mm slupa wody.
Taka konstrukcja pozwala spalac absolutnie wszystkie szkodliwe substancje.
Gazowo szlakowa warstwa na dyszach ma bardzo niska gestosc i duza czynna powierzchnie, co pozwala wylapac pyly.
Dla bardzo duzych wydajnosci istnieje wariant spalarni z sekcjami. Sekcje maja wspolny przeplyw gazu i lawy, kazda ma oddzielny zaladunek ( z boku), ze szczytow sa syfony do spuszczania lawy i zeliwa. Konstrukcja pozwala wylaczyc podczas pracy dowolna z sekcji.

Rys.2
1-zasobniki przyjmujace odpady, 2-mechanizm zaladunkowy, 3-piec Mecheva, 4,5-dzieże, 6-reaktor termochemiczny, 7-sekcja produkcji suchego lodu, 8-wyciag dymow, 9,10-osuszacze, 11-oczyszczalnie gazow, 12-parogenerator, 13-sekcja energetyczna, 14-oczyszczalnia wody, 15-stacja tlenowa, 16-kanal gazu konwersyjnego

Porownanie kliku spalarni.
Holter, Niemcy (H)
Martin, Niemcy (M)
Nasza (R)
piec: H- w materiale inertnym, M-na rusztach, R-barbotirowana lawa szlakowa
wydajnosc t/h: H-13,5t, M-11,0, R-14,0
nadmuch: H-powietrze, M-powietrze, R-powietrze+tlen
paliwo: H-gaz ziemny, M-mazut, R-bez paliwa !
temperatura w piecu, stC: H 900, M 800-850, R 1350-1400
emisje do atmosfery:
gazy, nm3/h: H-50000, M-60000, R-30000
pyly, mg/nm3: H-10,0 M-3,0 R-1,0
SO2 mg/nm3: H-50, M-35, R-25
HCl H-10, M-15, R-10
HF H-1,0 M-0,3 R-0,3
dioksyny 2378: H-sa obecne, M-sa obecne, R-brak
twarde odpady poutylizacyjne:
H-popiol i pyl, 3180kg/h, do skladowania
M-popiol i pyl, 3000kg/h, do skladowania
R-ekologicznie czysty szlak, 2250kg/h, wykorzystywany w 100%
koszty:
H-90mlnUSD, M-?, R-38mlnUSD(300-340t/dobe)
Inne spalarnie o takiej wydajnosci:
austriacka-93mlnUSD,
niemieckie inne-117mlnUSD
francuskie i belgijskie-172mlnUSD
USA-360mlnUSD

gustaw
gucio@mail.ru

Rewelacyjna utylizacja wszelkich odpadow

rewelacyjna utylizacja wszelkich odpadow