Schemat działania

Wybrana metoda

Technologia rusztowa, najbardziej dojrzała technologicznie, o znanych parametrach ekonomicznych budowy i eksploatacji, umożliwia przekształcanie wszystkich rodzajów stałych odpadów komunalnych w tym wysokoenergetycznej frakcji z odpadów, jak również na zasadzie współspalania - odwodnionych osadów ściekowych i niezainfekowanych odpadów medycznych. Pełne zintegrowanie rusztu, pieca i kotła jest najistotniejszym elementem dla instalacji aby pracowała wydajnie oraz przede wszystkim bezpiecznie dla środowiska.

Wybór metody spalania frakcji wysokoenergetycznej w Zakładzie Termicznego Przetwarzania Odpadów poprzedzony był szczegółową analizą dostępnych na świecie technik. Posługując się specyfikacją techniczną funkcjonujących już obiektów porównano 4 metody:

• Rusztową

• Fluidową

• Pirolizę

• Zgazowanie

Szczegółowy opis każdej z rozważanych metod został zamieszczony w Analizie wielokryterialnej.

Jak działa instalacja? 

Bunkier. Fosa pełniąca funkcję zbiornika buforowego do której dostarczana jest posegregowana frakcja wysokoenergetyczna. Przy pomocy suwnic wyposażonych w chwytaki, odpady podawane są do lejów zasypowych pieca i następnie rozprowadzane równomiernie na ruszcie poprzez dozownik odpadów

Ruszt posuwisto- zwrotny. Odpowiednie ruchy rusztowin zapewniają wymagany poziom wymieszania odpadów oraz oczyszczanie szczelin doprowadzających powietrze do procesu spalania (powietrze pierwotne, które spełnia także role czynnika chłodzącego ruszt)

Komora paleniskowa. Komora składa się z rusztu usytuowanego w jej dolnej części, chłodzonych i nie chłodzonych bocznych ścian pieca oraz stropu górnego. Gazy generowane przy spalaniu odpadów komunalnych mają dużą lotność, dlatego sam proces spalania odbywa się ponad rusztem, a tylko niewielka jego część na samym ruszcie. Konstrukcja kotła musi zapewnić wymagany prawnie czas przebywania spalin w gorącej części pieca, o temperaturze tak dobranej, aby przez co najmniej 2s nie spadła poniżej 850⁰C.

Kocioł parowy czterociągowy. Odzysk energii odbywa się w kotle odzysknicowym, gdzie ciepło ze spalin wykorzystywane jest do produkcji pary. Procent odzysku energii z termicznego przekształcania odpadów w pełnej kondensacji, czyli przy produkcji samej energii elektrycznej, wynosi od 19 do 25%. W trybie skojarzonym (kogeneracji) przy produkcji ciepła i energii elektrycznej sprawność odzysku energii wynosi od 74 do 85%.

Zalety

• termiczne przekształcanie odpadów komunalnych z odzyskiem energii jest dojrzałą, sprawdzoną i szeroko stosowaną technologią;

• odzysk energii na wysokim poziomie do 85%, przy pracy instalacji w trybie skojarzonym z produkcji energii elektrycznej i cieplnej CHP (Combined Heat and Power);

• możliwość termicznego przekształcania zmieszanych odpadów komunalnych (bez konieczności ich kosztownego przygotowania) jak również energetycznej frakcji odpadów RDF (Refused Derived Fuel);

• redukcja od 20 do 30 % początkowej masy odpadów;

• redukcja do około 10% początkowej objętości;

• odzysk metali;

• powstający żużel nie jest odpadem niebezpiecznym i po waloryzacji może być użyty jako materiał budowlany;

Opis procesu redukcji produktów ubocznych:

Tlenki azotu

Usuwanie tlenków azotu może odbywać się na 2 sposoby: metodą katalityczną (SCR) i niekatalityczną (SNCR)

Pierwsza metoda (SCR) redukuje tlenki azotu po procesie odpylenia i oczyszczenia spalin z kwaśnych związków. Wymaga to ponownego podgrzewania spalin, dlatego metoda jest niekorzystna energetycznie i generuje duże koszty eksploatacji.

W metodzie niekatalitycznej (SNCR) powstałe w wyniku spalania tlenki azotu NO2 i NO niwelowane są za pomocą wtryskiwanego do komory spalania na kilku poziomach roztworu amoniaku lub mocznika. Reakcja redukcji zachodzi w temperaturze 850- 1000 stopni Celsjusza, a przy obecnie zaawansowanej technologii, emisja związków NOx wynosi poniżej 100 mg/m3.

Zakład Termicznego Przetwarzania Odpadów opierać się będzie na niekatalitycznej metodzie redukcji tlenków azotu.

Kwaśne zanieczyszczenia

Kwaśne zanieczyszczenia powstałe w procesie spalania odpadów można zredukować za pomocą 3 metod: suchą, półsuchą i mokrą. Dwie pierwsze zakładają wtryskiwanie do komory reakcyjnej odpowiednich związków i aktywnego węgla, które po zmieszaniu z odpadami w wysokiej temperaturze, wiążą cząsteczki niebezpiecznych związków tj. dioksyn, furanów i rtęci.

Mokra metoda ze względu na dużą ilość wody wykorzystywanej w procesie redukcji zanieczyszczeń, dodatkowo wymaga wybudowania oczyszczalni ścieków.

W gdańskiej instalacji zastosowana zostanie metoda półsucha, której schemat działania zamieszczono poniżej:

Odpylanie spalin i redukcja metali ciężkich, dioksan i furanów

Odpylanie spalin polega na zatrzymaniu emitowanego pyłu w filtrze tkaninowym, który wykonany jest z materiału z włókna szklanego,pokrytego specjalnie spreparowanym teflonem gwarantując odporność na wysokie temperatury. Pyły powstałe w procesie spalania są nośnikiem metali ciężkich, dioksanów i furanów, które przed wprowadzeniem do komina redukowane poprzez wtrysk aktywnego węgla.

Dostawcy paliwa

Zakład Termicznego Przekształcania Odpadów położony na terenie ZU Szadółki będzie centralną jednostką systemu gospodarki odpadami metropolii trójmiejskiej. Frakcja energetyczna, która zostanie wykorzystana do pozyskania energii cieplnej i elektrycznej dostarczana będzie z lokalnych, zmodernizowanych w ramach projektu Zakładów Zagospodarowania Odpadów. Należą do nich:

ZZO Gliwa Mała
ZZO Tczew
ZZO Szadółki – główny dostawca paliwa.

Planuje się, że ilość spalanej frakcji energetycznej będzie wynosić 160 000 ton rocznie.