PIECE KOMOROWE
Piece komorowe mogą być stosowane do spalania odpadów niebezpiecznych np. medycznych, chemicznych również ciekłych (paleniska komorowe strumieniowe) np. spalanie odcieków ze składowisk odpadów
ZALETY palenisk komorowych:
-prosta budowa
-niewielki koszt (w porównaniu do innych metod spalania)
-łatwość obsługi
WADY:
-ręczna obsługa
-mała zdolność przerobowa, – bo odpady są nieruchome- ograniczenie; żeby było pełne spalanie.
[schemat: pierwotna komora spalania komorowego typu przepychowego
Wtórna komora spalania
Podajnik
Palnik + paliwo dodatkowe]
W tych piecach odpady mogą być spalane w dowolnej temperaturze; powyżej 1200°C i często przekracza- pozostałości po spaleniu są stałe lub ciekłe,
Jest tu duża emisja NOx- wysoka temperatura
Powietrze pierwotne podawane w dyszach, które są zabezpieczone przed zalaniem. Piec ma wyprofilowany spadek, który powoduje spływ popiołu w jednym kierunku.
Nadmiar powietrza 2-2, 5 ( w górnych granicach)
PIECE OBROTOWE
Piece obrotowe np. piec cementowy mają postać długiego cylindra (bębna) pochylonego pod nieznacznym kątem od poziomu 1-4% (lub ustawionego poziomo), który się obraca ( typowa średnica 2-4m, długość 7-20m a nawet może dochodzić 150m przy wypale klinkieru cementowego)
Na skutek obrotów bębna odpady przesuwają się wzdłuż jego osi.
Ceramiczna wykładzina z materiałów termoodpornych umożliwia uzyskanie w palenisku temperatury 1500 °C
Piece obrotowe znalazły zastosowanie przede wszystkim do spalania i odgazowania odpadów wilgotnych (po rozpyleniu), szlamów (osadów) oraz odpadów stałych (ciecze i szlamy podawane są pompami i rozpylane parą wodną lub powietrzem)
Piece obrotowe zapewniają dobre wypalenie części stałych, ale wypalenie gazów nie jest zadowalające ( na skutek słabego wymieszania z powietrzem) z tego względu zwykle za paleniskiem obrotowym znajduje się wtórna komora spalania, w której dopalane są gazy
Piece obrotowe znajdują duże zastosowanie so spalania odpadów niebezpiecznych
Piece obrotowe są stosowane do wypały klinkieru cementowego
Czas przebywania spalanych materiałów jest funkcją wymiarów pieca, jego pochylenia, prędkości obrotów i rodzaju wsadu i wynosi on kilka sekund (dla gazów) do godzin ( do ciał stałych)
ZALETY:
- bardzo dobre wypalenie odpadów – czas spalania, wysokie temperatury spalania
- uniwersalność- znajdują zastosowanie do spalania odpadów stałych i odpadów wilgotnych
- duży zakres temperatur spalania ( 850-1500 °C)
-długi czas przebywania odpadów i gazów spalinowych w piecu ( przeciętnie 0,5-1,5 h)
-możliwość spalania odpadów o różnych rozmiarach
WADY:
-skomplikowana konstrukcji
-konieczność napędu
- mała przepustowość
- problemem eksploatacyjnym jest erozja wewnętrzna ( ze względu na wysoką temperaturę)
Współczynnik nadmiaru powietrza 1, 5-2 ( w dolnych granicach)
Piece półkowe
- piec półkowy jest stalowym cylindrem, wyłożonym wewnątrz materiałem ogniotrwałym z zamocowanymi od 2 do 12 półkami.
Jego średnica wynosi od 2 do 8 m a wysokość znajduje się w zakresie 4 -25 m
Odpadu podawane są do pieca od góry
Centralnie w piecu obraca się chłodzony powietrzem wał z umocowanymi do niego tzw. Grabiami ( mieszadłem grabiowym)
Mieszadło służy do przesypywania odpadów z półki na półkę; miesza znajdujące się na określonej półce odpady i przesuwa je do otworów przesypowych, którymi przesypuje się na półkę zlokalizowaną poniżej.
Odpady podawane są na najwyższą półkę a potem przemieszczają się stopniowo w dół pieca w przeciwprądzie do gorących spalin. Powietrze i produkty spalania przepływają od dołu ku górze przeciwprądowo w stosunku do spalanych odpadów.
Popiół gromadzi się na dole pieca; jest tam chłodzony powietrzem i gaszony w odżużlaczu
Piece półkowe przeznaczone są do spalania odpadów w postaci szlamów (odpady ściekowe, odpady tłuszczowe, oleje itp.) odpadów wilgotnych ( o małej wartości opałowej) oraz rozdrobnionych odpadów stałych.
W przypadku obróbki termicznej osadów podlegają one suszeniu w górnej części pieca i spalane są w jego środkowej i końcowej strefie. Do całkowitego spalenia osadów o uwodnieniu 50-85 % wymagany nadmiar powietrza w granicach 100-125 %
Ze względu na małą przepustowość i skomplikowaną konstrukcję są często zastępowane przez piece obrotowe i fluidalne.
ZALETY:
-długi czas przebywania
-dobre wypalenie
-możliwość spalania wilgotnych paliw ( dzięki wydzielonej strefie suszenia- górne półki)
WADY:
- skomplikowana konstrukcja
-duży współczynnik nadmiaru powietrza
-duży koszt
-mała przepustowość
-konieczność istnienia napędów (obracający się wał chłodzony powietrzem z umocowanymi do niego grabiami)
Stałą pozostałością po spaleniu są substancje mineralne:
-żużel i popiół – w piecu
- popioły lotne – unoszone z gazami odlotowymi; zatrzymywane na drodze odpylania
Z procesu spalania otrzymuje się pozostałość mineralną w trzech miejscach
- żużel – na końcu rusztu ( zsuwa się go do szczeliny odbioru)
- popiół ( drobne frakcje mineralne pod rusztem)
-popioły lotne- bardzo drobne i rozproszone cząstki stałe unoszone z gazami odlotowymi ( zatrzymywane w urządzeniach do odpylania gazów)
Pewna część drobnego i z reguły nie całkiem przepalonego materiału, jako tzw. przepad przedostaje się do kanałów powietrza pierwotnego, skąd usuwana jest łącznie z żużlem. Udział części palnych w przepadzie może dochodzić do kilkunastu % masy
Żużle i popioły stanowią odpady niebezpieczne, ponieważ zawierają rozpuszczalne sole metali ciężkich ( Zn, Ni, Cu, Fe, Cr, Cd, Pb a odcieki z nich wykazują obecność fenoli, siarczków, chlorków, fluorków)
Na cząsteczkach popiołów lotnych kondensują się natomiast niektóre zanieczyszczenia organiczne budzące największe obawy WWA, PCDPo (PCDFs)
Rozp dz. U. Nr 37 poz 339 całkowita zawartość węgla organicznego w żużlach i popiołach.