Производство на гориво от отпадъци (RDF)

08.05.2018, брой 3/2018 / Технически статии / Отпадъци

  • Производство на гориво от отпадъци (RDF)
  • Производство на гориво от отпадъци (RDF)
  • Производство на гориво от отпадъци (RDF)
  • Производство на гориво от отпадъци (RDF)

Технически статии

 

Обикновено производството на горима фракция (гориво) от смесено събрани твърди битови отпадъци (ТБО) и термичното й оползотворяване включва две подсистеми – за предварителна преработка и за крайно обезвреждане. Тази възстановена от смесения поток ТБО фракция е известна като гориво от отпадъци (refuse-derived fuel, RDF). По състав RDF е смес от материали, отличаващи се с по-висока горимост (например хартия, пластмаса) в сравнение с компонентите в общия поток отпадъци.

Основната функция на подсистемата за предварително третиране е приемането на твърдите отпадъци директно от сметосъбиращото средство и сепарирането им в две фракции – горима и негорима. По този начин се осигурява суровината за подсистемата за оползотворяване на RDF. За възстановяването на горимата фракция от смесени ТБО се прилагат дейности по намаляване размера на частиците на отпадъците, пресяване и магнитна сепарация. В някои инсталации пресяването предшества шредирането, а в други – обратното. При определянето на оптималната последователност на тези два процеса следва да се вземат предвид редица фактори – един от тях е например съставът на отпадъците. В етапа на предварително третиране могат да бъдат включени и ръчно сортиране, въздушна класификация и пелетизиране (уплътняване), когато има изискване за възстановяване и на други материали (например алуминий) и за постигане на желаните характеристики на твърдото гориво.

RDF успешно се използва като горивна добавка в работещи на въглища котли в топлоелектроцентрали или като самостоятелно гориво за специално проектирани за целта съоръжения. Установено е, че при съвместно изгаряне с въглища RDF с калорична стойност между 12 000 и 16 000 J/g може да осигури до около 30% от необходимата входна енергия.


› Реклама



Технологии
Методите за получаване на висококачествена горима фракция от ТБО са два – механо-биологично третиране и процес на суха стабилизация. При първата технология металите и инертните материали се отделят, а органичните фракции се пресяват за последваща стабилизация чрез компостиране със или без фаза на разграждане. Остатъчната фракция, състояща се предимно от сухи хартиени, пластмасови и текстилни материали, е с висока калоричност.

RDF може да се получи и посредством процес на суха стабилизация, при който остатъчните отпадъци (без инертните и металните компоненти) се изсушават и стабилизират чрез компостиране. Получената маса се отличава с висока калорична стойност, което я прави подходяща за приложение като гориво.

Свойства
Предварителната преработка осигурява възможността за възстановяване на висококачествената горима фракция от твърдите отпадъци. Допълнителна и също толкова важна полза от предварителното третиране е, че позволява контролирането на флуктуациите в характеристиките на RDF. По този начин се получава горима фракция, чиито параметри остават сравнително постоянни с времето в сравнение с измененията в качествата на първичния поток ТБО.

В зависимост от изискванията на потребителя или нуждите на пазара, може да бъде произведено RDF с различни свойства. Някои от най-важните характеристики на твърдото гориво от отпадъци са калоричната стойност, влаго- и пепелното съдържание. Висококачественото RDF се отличава с по-висока калоричност и по-ниски стойности за съдържанието на вода и пепел. В развиващите се страни, където отпадъчните материали са с високо влагосъдържание, може да се очаква, че полученото RDF ще е с по-лошо качество, освен ако не се прилагат допълнителни сложни методи за преработка. В такива случаи калоричната стойност на горивото може да е в диапазона 11 000-12 000 J/g, тъй като по-голямата част от влагата се абсорбира именно от горимите материали в отпадъчния поток.


› Реклама


Приложения
Когато се използва като самостоятелно или допълнително гориво, RDF се изгаря в пещи с подвижна решетка или котли с решетка. Опитът показва, че при използване в котли без решетка ефективността е много по-ниска поради трудности в подаването на RDF, високия процент излишък от въздух и недостатъчното време на задържане за пълното изгаряне на горивото. Непълното изгаряне на горивото от отпадъци, съчетано с големите количества пепел, които се отделят на единица отделена енергия, може да доведе до претоварване на системите за отстраняване на пепелта в котлите без решетка. В допълнение, непълното изгаряне може да окаже влияние и върху цялостната топлинна ефективност на системата за възстановяване на енергия.

RDF може да се използва като суровина и за други видове инсталации за термично оползотворяване, например пиролизни реактори или съоръжения с флуидизиран слой. Относителното постоянство на свойствата и по-високото качество на RDF в сравнение със смесените ТБО го правят предпочитаната алтернатива за някои конкретни приложения.

Особености в състава
Въпреки че RDF е с относително високи концентрации на хартия и пластмаси, които се характеризират с калорични стойности съответно около 17 500 и 37 250 J/g, горивото от отпадъци може да съдържа и материали с високо пепелно съдържание, такива, които могат да увредят горелките и котлите или да влошат характеристиките на отпадъчните горивни газове. Например при изгаряне на RDF с високо съдържание на хлориди част или цялото количество хлор може да послужи за формирането на хлороводород с водорода, отделящ се от водата в отпадъците. Както е известно, при определени условия хлороводородът може да има корозивен ефект върху вътрешните повърхности на горелката и тръбните участъци на котела.

Наличието на фини частици метал и стъкло (с диаметър под 0,125 cm) в RDF може да доведе до проблеми с горивната система. Отстраняването на тези частици е трудна задача, поради техните специфични физични и аеродинамични свойства. Дори при съдържание под 1%, върху топлопреносните повърхности на котела се образуват отлагания от силициев диоксид и метални оксиди. В резултат на това замърсяване се стига до загуба на топлопроводимост на повърхностите. В извънредни случаи това може да доведе до непланирано спиране на котела и необходимост от извършване на ремонтни дейности. През последните няколко години обаче напредъкът в разработката на конструкционни материали и покрития за тръбните участъци на котлите, работещи на гориво от отпадъци, позволява значително редуциране на корозията.

По отношение на отделящата се пепел за получаването на определено количество енергия – изгарянето на RDF може да доведе до образуването на 4 до 6 пъти повече пепел в сравнение с изгарянето на въглища. Вследствие на това, дори и за системи със съвместно изгаряне на RDF и въглища трябва да се предвиди начин за справянето с допълнителните количества пепел.


 

Калоричност
От ключово значение за получаването на RDF с много високо качество е прилагането на пресяване. Ефективността на процеса преди или след шредиране е доказана. При употребата на сито с подходящ размер на отворите могат да бъдат отстранени повечето фини частици. Горимата фракция, която в повечето случаи е в порядъка на 40-60%, се задържа в ситото. Тъй като фините частици са инертни материали с ниска или нулева калорична стойност, тяхното отстраняване има двоен ефект. Първо, това повишава общата калоричност на RDF в резултат на концентрирането на горими хартиени и пластмасови материали, и второ, пепелното съдържание се редуцира значително. Редица проучвания показват, че с барабанно сито могат да бъдат отстранени около 90% от материалите с ниска калорична стойност.

Влагосъдържание
Друга основна полза, свързана с предварителната преработка на отпадъците за получаването на качествено гориво, е понижаването на влагосъдържанието на RDF фракцията. Това е от особено значение в развиващите се страни, където потокът отпадъци се отличава с голяма концентрация на биоразградими материали с високо влагосъдържание. Понижаването на влагосъдържанието е резултат от отстраняването на фините частици хранителни или градински отпадъци. Това се осъществява най-лесно чрез пресяване на отпадъците, най-често в барабанни сита, които позволяват на по-фините частици да преминат през отворите им.

В зависимост от местните условия и дизайна на системата за предварително третиране, полученото RDF може да има влагосъдържание с 25 до 50% по-ниско, отколкото това на първоначалния поток смесени ТБО. Едновременно с това, пропорционално на намаляването на влагосъдържанието на горивото се увеличава калоричната му стойност.

 

ОЩЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМАТА

Община Златоград, Мирослав Янчев: Осигуряването на икономически и екологично ефективно управление на отпадъците е наш приоритетИнтервю

Община Златоград, Мирослав Янчев: Осигуряването на икономически и екологично ефективно управление на отпадъците е наш приоритет

В специално интервю за списанието кметът на общината обобщава ползите от възприетия нов подход за управление на отпадъците и разкрива подробности около участието в ЕКООБЩИНА 2018.

Рециклиране на битови отпадъци - ПE фолио: сега и в Южна Африка!Фирмени статии

Рециклиране на битови отпадъци - ПE фолио: сега и в Южна Африка!

Произведена и доставена от HERBOLD MECKESHEIM, линията може да преработи годишно до 8000 тона фолио, използвани «биг-бегс» и подобни отпадъци.

В края на март - водещото специализирано изложение за управление на отпадъци и рециклиране Save the PlanetСъбития

В края на март - водещото специализирано изложение за управление на отпадъци и рециклиране Save the Planet

Деветото издание на Save the Planet отново ще събере на едно място най-интересните идеи и предложения на водещи в международен аспект доставчици на решения за рециклиране и управление на отпадъци. Ще се проведе между 27 до 29 март 2018 г. в Интер Експо Център в София.

Съоръжения за изгаряне на отпадъциТехнически статии

Съоръжения за изгаряне на отпадъци

Секторът за термично третиране на отпадъци търпи забележително технологично развитие през последните няколко години – разработват се решения, които намаляват разходите и същевременно предлагат по-добри екологични характеристики. Статията представя принципите на работа на основните видове съоръжения, широко използвани за изгаряне на най-различни отпадъци - инсинератори с решетка и с флуидизиран слой, и ротационни пещи.

Ecomondo 2017 представи реални примери за кръгова икономикаСъбития

Ecomondo 2017 представи реални примери за кръгова икономика

Тази година водещото специализирано изложение представи шест тематични области с акцент върху отпадъците и ресурсите. В 14 различни зали бяха представени технологии и машини за обработка на отпадъци, системи и контейнери за всякакъв вид отпадъци, оборудване и превозни средства за събиране и транспортиране, машини и оборудване за преместване и повдигане, както и редица решения за оползотворяване на материали. За всичко това, както и за богата съпътстваща програма от конференции и награди, разказва репортажът на Елеонора Еленкова.

Община Търговище с проекти за третиране на строителни, едрогабаритни и опасни отпадъциБизнес

Община Търговище с проекти за третиране на строителни, едрогабаритни и опасни отпадъци

През 2017 г. общината въвежда в експлоатация площадка за компостиране по открит способ, на която постъпват растителни отпадъци от поддръжката на паркове, градини и др. Инсталацията е с капацитет 5000 т/год. и е разположена на площ от 5000 кв. м в индустриалната зона. Стойността на площадката възлиза на над 1 млн. лв.

За екологичните проекти в община Търговище - отличена в конкурса ЕКООБЩИНА 2016 в категорията "Устойчиво управление на отпадъците" за градове над 10 000 жители, четете в репортажа. 

Технологии за третиране на отпадъци от пластмасаТехнически статии

Технологии за третиране на отпадъци от пластмаса

Методите за превръщане на отпадъчната пластмаса в гориво се определят от вида на материала и свойствата на другите отпадъци, които могат да бъдат използвани в процеса, а ефективната преработка се обуславя от подходяща технология, отговаряща на местните условия.

ЕП прие проектозакон за увеличаване процента на рециклирани отпадъциБизнес

ЕП прие проектозакон за увеличаване процента на рециклирани отпадъци

Според документа, до 2030 г. 70% от битовите отпадъци трябва да бъдат рециклирани или подготвени за повторна употреба, докато ЕК предложи процентът да е 65. За материалите за опаковки, като хартия и картон, пластмаса, стъкло, метал и дървесина, евродепутатите предлагат цел от 80% до 2030 г. с междинни цели за всеки материал за 2025 г.


 

Уеб дизайн от Ей Ем Дизайн. Списание Екология & Инфраструктура. TLL Media © 2018 Всички права запазени. Карта на сайта.

Top