Spalarnia osadów w Olsztynie otwarta

17 czerwca br. uroczyście otwarto jedną z najnowocześniejszych w Europie spalarni osadów. Wszystko dzięki staraniom Przedsiębiorstwa Wodociągów i Kanalizacji w

Olsztynie, które od 2001 roku przymierzało się do tej inwestycji.

Dzięki budowie spalarni ilość osadów zmniejszy się aż dziesięciokrotnie – informuje prezes PWiK w Olsztynie, Wiesław Pancer. W uroczystości otwarcia wzięli udział między innymi parlamentarzyści, przedstawiciele Ministerstwa Środowiska, Narodowego Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej oraz okolicznych gmin.

Stan istniejący

Osad surowy z osadników wstępnych odprowadzany jest poprzez komory osadowe do

pompowni osadu surowego. Dalej tłoczony jest do układu generowania lotnych kwasów tłuszczowych, który tworzą fermenter i dwa zagęszczacze grawitacyjne. Z fermentera osad spływa do dwóch zagęszczaczy grawitacyjnych.

Zgarniane części pływające dopływają do stacji separacji części pływających i tłuszczu.

Z zagęszczaczy osad surowy podawany jest do dwóch zamkniętych komór fermentacyjnych.

Wydzielający się w osadniku wtórnym osad czynny w całości recyrkulowany jest do komory rozdziału, skąd osad nadmierny odpompowywany jest do stacji mechanicznego zagęszczania, basenów fermentacyjnych, zbiornika uśredniającego i ostatecznie trafia do stacji

mechanicznego odwadniania, w której pracują równolegle dwie prasy taśmowe. Proces odwadniania wspomagany jest przez dodanie polielektrolitu.

Z uwagi na powstającą dużą ilość osadów oraz niedogodności związane ze składowaniem i późniejszym wykorzystaniem osadów, zaprojektowano zespół urządzeń służący suszeniu i spalaniu osadów.

Założenia projektowe

Mechanicznie odwodniony na prasach osad transportowany będzie na zewnątrz stacji

odwadniania osadów za pośrednictwem istniejących przenośników ślimakowych, z których systemem przenośników dostarczony zostanie do zbiornika magazynowego.

Projektowany układ suszenia i spalania osadu wyposażony jest w wymienniki ciepła

zapewniające maksymalny odbiór ciepła powstającego w procesie suszenia i spalania, pozwalając na jego powtórne wykorzystanie.

Proces suszenia odbywać się będzie w zamkniętym obiegu, wykorzystując olej termiczny jako medium grzewcze. Punkt przyjęcia osadów dowożonych posłuży m.in. do odbioru osadu znajdującego się obecnie na kwaterach, który transportowany będzie, podobnie jak osad ze stacji odwadniania, do zbiornika magazynowego. Osad ze zbiornika równomiernie podawany będzie do linii suszenia, skąd dalej systemem przenośników trafi do zbiornika pośredniego osadu wysuszonego i dalej do spalarni wyposażonej w ruchomy ruszt. Powstające podczas procesu popioły transportowane będą układem przenośników do urządzenia workującego i w takiej postaci odwożone będą do magazynu popiołów, gdzie będą magazynowane.

Powierzchnia zaprojektowanej wiaty na popioły zapewnia magazynowanie ilości popiołów odpowiadającej rocznej ich produkcji. Instalację zaprojektowano do ciągłej pracy przez 365

dni w roku. Przewiduje się czas pracy eksploatacyjnej przez 7500 godzin rocznie oraz przerwy remontowe.

W sekcji suszenia medium grzewczym będzie olej termiczny, natomiast paliwem pomocniczym będzie gaz ziemny. Maksymalna ilość osadu odwodnionego, jaka może być poddana procesowi suszenia i spalania, wynosi 2000 kg/h (nominalna – 1400 kg/h). Osady zawierają 18-22% s.m. i po suszeniu są całkowicie zhigienizowane. Wymiary granulki osadu wysuszonego wynoszą 2-6 mm, natomiast pyłu są mniejsze od 100 ųm. Zawartość węgla organicznego w popiołach wagowo nie przekracza 3%.

Wydajność instalacji:

• Ilość odwodnionego osadu: 1400 kg/h,

• Zawartość suchej masy w odwodnionym osadzie: 20%,

• Ilość suchego osadu: 311 kg/h,

• Zawartość suchej masy w suchym osadzie: 80-90%,

• Ilość popiołu: 132 kg/h.

Suszarnia

Odwodniony osad o zawartości suchej masy 18-22% zostanie przetransportowany ze stacji mechanicznego odwadniania osadów do zbiornika magazynowego. Pojemność zbiornika

zapewnia trzydniowe magazynowanie osadu i wynosi 110 m3.

Przy budynku ITPO zlokalizowany jest punkt przyjęcia osadów dowożonych o pojemności kosza zasypowego 6 m3, z którego osad transportowany jest systemem przenośników do zbiornika.

Osad ze zbiornika magazynowego jest przenoszony przenośnikiem śrubowym na dozownik podający osad do suszarki.

Suszarnia jest konstrukcją cylindryczną okrytą olejowym płaszczem grzejnym. Wewnątrz cylindra zamontowana jest turbina zbudowana z wału, do którego zamontowane są łopatki, będące jedynym elementem stykającym się bezpośrednio z osadem podczas procesu suszenia.

Turbina wirując transportuje osad w postaci cienkiej warstwy wzdłuż gorących ścian cylindra.

Przepływ przez suszarnię jest przepływem wysoko turbulentnym. Ogrzewanie i suszenie osadu odbywa się poprzez gorące ściany cylindra oraz recyrkulowane gorące powietrze, przepływające współprądowo w stosunku do osadu.

Podgrzewanie gazu procesowego do wymaganej temperatury odbywa się w wymienniku

ciepła i podawane jest przy użyciu wentylatora do układu suszenia. Turbo-Technologia oparta jest na wytworzeniu cienkiej warstewki materiału (ciało stałe, ciecz lub pasta) poddanej silnym turbulencjom wewnątrz poziomego cylindrycznego modułu. Cienka turbulentna

warstewka powstaje pod wpływem mechanicznego działania Turbo-Wirnika, gazu

procesowego, a także samego produktu. Po kilkudziesięciu sekundach wysuszony materiał o wymaganym stopniu wysuszenia odprowadzany jest po przeciwnej stronie modułu suszarni.

Spalarnia

Dozownik podaje osad do spalarni.

Komora spalania zaprojektowana jest w celu zapewnienia całkowitego spalania wysuszonego osadu charakteryzującego się małą wilgotnością.

Pojemność systemu obliczana jest dla dwusekundowego przetrzymania gazów odlotowych w temperaturze 850ºC, co zapewnia otrzymanie niskiej zawartości popiołu i CO. W spalarni następuje redukcja węgla organicznego do poziomu niższego niż 3%.

Proces spalania składa się z dwóch etapów.

Pierwszy zachodzi w komorze spalania, gdzie następuje odparowanie wilgoci zawartej w osadach połączone ze zgazowywaniem lotnych związków. W rezultacie daje to mieszaninę pary i palnych gazów charakteryzującą się wysoką wartością cieplną.

W drugim etapie mieszanina pary i palnych związków zostaje przetransportowana do komory

dopalania, gdzie pod wpływem zjawiska turbulencji wywołanej przepływem powietrza i działaniem palników, utrzymujących odpowiednią temperaturę, następuje całkowite spalenie gazów powstałych w komorze spalania. W sekcji dopalania, dzięki zjawisku turbulencji i odpowiedniej temperatury, następuje całkowite utlenienie gazów spalinowych, co gwarantuje usunięcie zanieczyszczeń.

Ze spalarni gazy odlotowe kierowane są do wymiennika, gdzie następuje podgrzewanie oleju termicznego na potrzeby suszenia oraz do wymiennika, w którym następuje podgrzanie powietrza do procesu spalania. Oczyszczanie gazów następuje w wieży reakcyjnej i w filtrze workowym, skąd kierowane są do komina.

Autor: Ryszard Matuszczak

Artykuł został opublikowany w magazynie "Ochrona Środowiska" nr 4/2010