První praktické zkušenosti se spalováním čistírenských kalů v ČR Eurofert ENG s.r.o. Petr Leitner

Čistírenský kal 5% sušiny Pro ČR 500t hod 5% suš. 100t hod 25% suš.

Kalové laguny

Perspektivy a trendy nakládání s čistírenským kalem v ČR Zemědělství Rekultivace cca 4 – 5 let Spoluspalování ? Přímé spalování ?

geneze První pokusy s pálením čistírenských kalů v ČSSR v průběhu 60 let, státní úkol. Postupné vylučování technologií (např. rotační pece ) vedlo až k agregátům s fluidní vrstvou. Děje ve fluidní vrstvě stále nelze v současné době s rozumnou přesností matematicky modelovat a tak prakticky veškerý pokrok v této technice je čistě na empirických základech.

Prostředí fluidní vrstvy Nosné médium, „ zatěžkání „ reakčního prostoru ( částice kalu mají menší měrnou hmotnost než fluidní písková vrstva ) Abrazivní působení na částice kalu Turbulentní prostředí pro reakce paliva s kyslíkem Tepelný výměník Třídící fluidní vrstva

Rošt fluidního reaktoru Eurofert ENG s.r.o.

Fluidní spalovna kalů pro 100 000 eqv.obyvatel Zadání, 1t / hod , kal 25% sušiny ( stabilizovaný ) Podpůrné palivo, zemní plyn, Možnost spalování bioplynu Plně automatický provoz Non-stop provoz

Dvě etapy stavby A ) reaktor typu I. Po cca 6 měsíčním zkušebním provozu odstaven a demontován B ) nahrazen reaktorem II. typu a uveden do provozu

Reaktor I. typu Ocelová konstrukce Vnitřní lehká vláknitá izolace Vnitřní vložka z žáropevné oceli Fluidní rošt s spodním vstřikem přídavného paliva a kalu

Typ I. Kompaktní reaktor, rychlá a snadná montáž Segment roštu reaktoru Kompaktní reaktor, rychlá a snadná montáž

Fluidní reaktor II. typu Fluidní reaktor typu II. Ocelový plášť Izolace z pevných izolačních tvarovek Vyzdívka těžkého typu, žárobetonové bloky, Přídavné palivo spalování v přídavné spalovací komoře a hořáky potopenými do vrstvy Dávkování kalu na povrch vrstvy

Typ II. Polotovar fluidního roštu před osazením Osazení fluidního roštu

Osvědčené uspořádání technologie

Čistírenský kal v roli „ paliva“ 75 % vody, 12,5 % spalitelných látek z hlediska přínosu energie do procesu je kal hasivem Samostatného hoření bez dotace energie je schopen až od cca 35 % sušiny Systémy měření a regulace ( MAR ) musí počítat s kalem jako „ hasivem „ než palivem

Čistírenský kal v roli „ paliva“ Dvě fáze hoření kalu 1) těkavé plynné látky 2) obtížně spalitelné zuhelnatělé podíly Těkavé látky v kalu začínají hořet prakticky okamžitě při kontaktu s částicemi vrstvy. Velikost částic kalu má výrazný vliv. Pokud nejsou částice kalu překryty v této fázi dostatečnou vrstvou částic fluidní vrstvy, není energie vzniká spálení těkavých podílů efektivně předaná fluidní vrstvě, ale dojde k zahoření v prostoru nad fluidní vrstvou.

Čistírenský kal v roli „ paliva“ Nízká teplota tavitelnosti popelovin, Riziko vzniku spečenin v prostoru nad vrstvou v případě překročení teplot nad 900 °C Možné provozní problémy v důsledku používání dalších hořáků v tomto prostoru, například v dopalovací komoře

Dvě technologie, dva přístupy Reaktor I.typu Intenzifikace dějů probíhající ve fluidní vrstvě Maximum tepelné energie ze spáleného kalu a přidaného paliva je zpět předána fluidní vrstvě, kde je využita využita k procesům nutným ke spálení kalu, tj. k vysušení kalu Veškeré regulační zásahy ovlivňují přímo fluidní vrstvu Nárůst pracovní „ kapacity „ vrstvy až o 300% Metastabilní fluidní vrstva, řízení je nutné současné software

Dvě technologie, dva přístupy Reaktor II.typu Fluidní vrstva představuje alternativu roštu Snížený podíl přímého předání tepelné energie jak ze spáleného kalu tak přídavného paliva částicím kalu Nepřímé způsoby regulace dějů ve fluidní vrstvě, např. pomocí sekundárního vzduchu Nižší intenzita pochodů ve fluidní vrstvě Celkově vyšší průtoky vzduchu a vyšší energetická náročnost Stabilní vrstva

Výsledky Čistírenské a jim podobné kaly ( biolíh, pivovary, papirny atd. ) jdou fluidní technologií s úspěchem spalovat, Technologie je vhodná pro kaly s obsahem sušiny od 20 – 30 % Výstup popeloviny ( popel, sobenty z čištění emisí, částice vrstvy ) cca 13 – 15 % původního množství kalu ( 25% suš.) Velikost spalovny pro eqv. 100 000 obyvatel cca 14 x 25 x 15 m. Výhodné ji umístit přímo v areálech ČOV

Výsledky Fluidní vrstva ze spodním dávkováním přídavného paliva a kalu pracuje efektivněji, úspora přídavného paliva až 60 %, vyžaduje precizní řízení Vhodně navržená konstrukce kombinace ocel-vláknitá izolace-žároocel má dostatečnou životnost a je méně nákladná a snáze opravitelná než klasická těžká vyzdívka

Fluidní reaktory Eurofert Mk III. Konstrukce vychází ze zjištěných a ověřených zkušeností Snížená spotřeba energií až o 60 % proti stávajícím typům s vrchním dávkováním Lehká konstrukce cca 10 x nižší hmotnost agregátu proti typům s těžkou vyzdívkou Rychlé najetí a odstávka, preference non-stop provozu Patentem chráněná konstrukce

Eurofert Mk III. Lehká moderní konstrukce Maximální úspora přídavného paliva Dlouholetá životnost a snadná opravitelnost Rychlé najetí a odstávka

Děkuji za pozornost Petr Leitner Eurofert ENG s.r.o. www.eurofert.cz