Semi-operational verification of the energy recovery of a mixture of sewage sludge and waste plastics in a pyrolysis unit

Result code in IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F61989100%3A27350%2F21%3A10248434" target="_blank" >RIV/61989100:27350/21:10248434 - isvavai.cz</a>

Result on the web

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Result language

čeština

Original language name

Poloprovozní ověření energetického využití směsi čistírenského kalu a odpadních plastů v pyrolýzní jednotce

Original language description

Na základě laboratorních testů byla vybrána směs čistírenských kalů a odpadních plastů, která byla zpracována v poloprovozní pyrolýzní jednotce, přičemž bylo ověřeno a vyhodnoceno energetické využití a materiálové zhodnocení směsi. V rámci poloprovozního ověřování se jednalo o energetické využití samostatných čistírenských kalů, a tzv. energetických palivových směsí, kdy jednou ze složek je vždy čistírenský kal, zatímco další složky tvoří vhodné odpady s vysokým energetickým potenciálem. Energetické využití spočívá v transformaci čistírenského kalu, resp. jeho směsi s odpadními plasty, na plynné a kapalné uhlovodíky a jejich využití jako paliva v kombinovaném hořáku při výrobě tepla pro Centrální zásobování teplem v běžném teplárenském horkovodním kotli BK_10, umístěném v provozu Teplárna Otrokovice, a.s. - Záložní kotelna Malenovice. Třetím produktem je tuhý zbytek, který je díky spalování v inertní atmosféře bohatým zdrojem uhlíku. Vlastní poloprovozní pyrolýzní jednotka sestává z následujících dílčích technologických souborů: a) Mísící a homogenizační linka b) Systém dopravy suroviny c) Systém inertizace a dávkování vsázky d) Pyrolýzní retortová pec e) Kondenzační chladiče f) Plynové hospodářství s alkalickou vypírkou g) Olejové hospodářství h) Hospodářství pevného zbytku i) Kombinovaný hořák s příslušenstvím j) Systém nepřímého ohřevu pyrolýzní retorty k) Systém chlazení procesní vody l) Výroba a úprava tlakového vzduchu m) Výroba a distribuce dusíku n) Elektro - silnoproudé rozvody o) Elektro - měření a regulace p) Elektro - systémy SAFETY q) Emisní monitorovací systém r) Bezpečnostní hořák - fléra Novost představuje celkový přístup k energetickému využití čistírenského kalu a jeho směsí s jinými vhodnými odpady. Samotné čistírenské kaly nemají příliš vysoký energetický potenciál. Na druhé straně, samotné odpady na bázi plastů vykazují vysokou výhřevnost, ale jsou problematické s ohledem na plnění požadavků dle normy ČSN EN 15359. Dále, namísto budování nákladného multipalivového kotle pro spoluspalování primárního paliva a odpadů je podstatou poloprovozu využití stávajícího plynového kotle pro spalování upravených pyrolýzních produktů, kterými jsou plynné uhlovodíky - směs hořlavých plynů a kapalné uhlovodíky - topný olej. K aplikaci paliv transformovaných ze vstupní suroviny slouží kombinovaný hořák pro spoluspalování plynných a kapalných paliv.

Czech name

Poloprovozní ověření energetického využití směsi čistírenského kalu a odpadních plastů v pyrolýzní jednotce

Czech description

Na základě laboratorních testů byla vybrána směs čistírenských kalů a odpadních plastů, která byla zpracována v poloprovozní pyrolýzní jednotce, přičemž bylo ověřeno a vyhodnoceno energetické využití a materiálové zhodnocení směsi. V rámci poloprovozního ověřování se jednalo o energetické využití samostatných čistírenských kalů, a tzv. energetických palivových směsí, kdy jednou ze složek je vždy čistírenský kal, zatímco další složky tvoří vhodné odpady s vysokým energetickým potenciálem. Energetické využití spočívá v transformaci čistírenského kalu, resp. jeho směsi s odpadními plasty, na plynné a kapalné uhlovodíky a jejich využití jako paliva v kombinovaném hořáku při výrobě tepla pro Centrální zásobování teplem v běžném teplárenském horkovodním kotli BK_10, umístěném v provozu Teplárna Otrokovice, a.s. - Záložní kotelna Malenovice. Třetím produktem je tuhý zbytek, který je díky spalování v inertní atmosféře bohatým zdrojem uhlíku. Vlastní poloprovozní pyrolýzní jednotka sestává z následujících dílčích technologických souborů: a) Mísící a homogenizační linka b) Systém dopravy suroviny c) Systém inertizace a dávkování vsázky d) Pyrolýzní retortová pec e) Kondenzační chladiče f) Plynové hospodářství s alkalickou vypírkou g) Olejové hospodářství h) Hospodářství pevného zbytku i) Kombinovaný hořák s příslušenstvím j) Systém nepřímého ohřevu pyrolýzní retorty k) Systém chlazení procesní vody l) Výroba a úprava tlakového vzduchu m) Výroba a distribuce dusíku n) Elektro - silnoproudé rozvody o) Elektro - měření a regulace p) Elektro - systémy SAFETY q) Emisní monitorovací systém r) Bezpečnostní hořák - fléra Novost představuje celkový přístup k energetickému využití čistírenského kalu a jeho směsí s jinými vhodnými odpady. Samotné čistírenské kaly nemají příliš vysoký energetický potenciál. Na druhé straně, samotné odpady na bázi plastů vykazují vysokou výhřevnost, ale jsou problematické s ohledem na plnění požadavků dle normy ČSN EN 15359. Dále, namísto budování nákladného multipalivového kotle pro spoluspalování primárního paliva a odpadů je podstatou poloprovozu využití stávajícího plynového kotle pro spalování upravených pyrolýzních produktů, kterými jsou plynné uhlovodíky - směs hořlavých plynů a kapalné uhlovodíky - topný olej. K aplikaci paliv transformovaných ze vstupní suroviny slouží kombinovaný hořák pro spoluspalování plynných a kapalných paliv.

Type

Z_polop - Pilot plant

CEP classification

—

OECD FORD branch

20704 - Energy and fuels

Project

—

Continuities

N - Vyzkumna aktivita podporovana z neverejnych zdroju

Publication year

2021

Confidentiality

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Internal product ID

006/20-12-2021_PO

Numerical identification

—

Technical parameters

Klasifikace vstupních surovin do pyrolýzní jednotky vycházela z klasifikace tuhých alternativních paliv podle normy ČSN EN 15359. Vstupní suroviny splňují veškeré parametry dle této normy (průměrná hodnota výhřevnosti, průměrná hodnota obsahu chloru a medián a 80. percentil hodnot obsahu rtuti). 1. Čistírenský kal Výhřevnost (MJ/kg): 14,2 Obsah Rtuti (mg/kg): &lt;0,02 Obsah chloru (%): 0,28 2. Směs čistírenských kalů a odpadních plastů (TP a HDPE) Výhřevnost (MJ/kg): 22,9 Obsah Rtuti (mg/kg): &lt;0,02 Obsah chloru (%): 2,31 Při poloprovozním testu dne 8. 12. 2021 zaznamenal hmotnostní průtokoměr Endress+Hauser instalovaný před plynovou regulační řadou hořáku SB TIGL 6, průtok 80 m3/hod pyrolýzního plynu. Hořák pracoval na 20 % nominálního výkonu, což odpovídá okamžitému výkonu 1,2 MW. Údaj byl potvrzen patním měřidlem horkovodního kotle SB_10, které udávalo 4,2 GJ tepelného výkonu.

Economical parameters

Vzhledem k rostoucím cenám energií, růstu ceny emisních povolenek, hledání alternativních paliv pro teplárenství a omezení nakládání s čistírenskými kaly a dalšími odpady, představují palivové směsi obsahující čistírenský kal v kombinaci s dalšími vysoce výhřevnými odpady velký potenciál. Cena paliva se srovnatelnou výhřevností činí 2000 Kč/t, lze tedy očekávat ekonomický přínos.

Application category by cost

—

Owner IČO

61989100

Owner name

Vysoká škola báňská - Technická univerzita Ostrava, Hornicko-geologická fakulta, Institut environmentálního inženýrství

Owner country

CZ - CZECH REPUBLIC

Usage type

P - Využití výsledku jiným subjektem je v některých případech možné bez nabytí licence

Licence fee requirement

Z - Poskytovatel licence na výsledek nepožaduje v některých případech licenční poplatek

Web page

—