Technologia przetwarzania odpadów na komponent paliw płynnych
Prezentujemy schemat reaktora dwumodułowego oraz opis technologii przetwarzania odpadów na komponent paliw płynnych. Instalacja tego typu może być usadowiona wprost przy wysypisku śmieci. Przerabia odpady z tworzyw sztucznych.
Instalacja jest w posiadaniu firmy Akropos. Technologia transformacji odpadów z tworzyw sztucznych poliolefinowych na węglowodory została opracowana w celu ekologicznego i bezpiecznego zagospodarowania tej grupy odpadów komunalnych i poprodukcyjnych. Powstawanie węglowodorów zachodzi tu w procesie tzw. transformacji termokatalitycznej.
Pod względem energetycznym ilość węgla pierwiastkowego zmagazynowana w odpadach z tworzyw sztucznych jest ponownie odzyskiwana. Przetwarzana w procesie technologicznym znaczna ilość odpadów tworzyw sztucznych stanowi więc odnawialne źródło energii już jako produkt finalny.
Proces przetwarzania odpadów zachodzi poprzez transformację katalityczną wsadu. Transformacja zachodzi wewnątrz instalacji i powoduje, że pod wpływem temperatury, bez udziału powietrza i braku spalania w warunkach ciśnienia atmosferycznego, następuje rozpad tworzyw sztucznych, czyli tzw. depolimeryzacja.
Surowce wykorzystywane poprzez eksploatację instalacji pochodzą z różnorodnych gałęzi gospodarki, takich jak: hi-tech, petrochemia, elektronika, a także przemysłu spożywczego, chemicznego, samochodowego, budowlanego, kosmetycznego i wielu innych.
Surowcami do tego procesu są głównie poliolefiny, czyli polietylen i polipropylen. Pod względem chemicznym są to odpady z grupy poliolefin, polimery zawierające tylko węgiel i wodór, w których występują długie łańcuchy węglowe.
Są to dla przykładu.
- opakowania środków czystości oraz kosmetyków,
- folie worki jednorazowego użytku oraz reklamówki,
- tworzywowe pojemniki, kontenery, części rur oraz izolacji przewodów,
- części opakowań produktów spożywczych,
- części urządzeń gospodarstwa domowego,
- części przemysłu samochodowego, zderzaki, deski rozdzielcze,
- części tkanin przemysłowych,
- części techniki radiowo-telewizyjnej i komputerowej,
- części zabawek dla dzieci
Aby produkt finalny spełniał wymagane kryteria jakości, musi spełniać poniższe wymagania:
- dopuszczane są zanieczyszczenia w postaci kurzu piachu,
- dopuszczone są nadruki na opakowaniach odpadach z tworzyw sztucznych, zanieczyszczenia w postaci wody, o różnej barwie, strukturze grubości,
- dopuszczalne jest jednoczesne przetwarzanie różnych postaci zużytych produktów z PE i PP, mogą być one wymieszane,
- niedopuszczalne są domieszki innych tworzyw sztucznych oraz innych związków organicznych, które zawierają chlor, azot, siarkę, grupy karbonylowe.
- Wsad przetwarzany w opisanej technologii nie wymaga dogłębnej analizy stanowiącej o procentowym udziale poszczególnych grup tworzyw odpadowych z grupy poliolefin. Mogą one być wymieszane w dowolnych proporcjach, to znaczy tak jak rzeczywiście zalegają na komunalnych wysypiskach śmieci - tłumaczy Włodzimierz Stacholec, prezes spółki Akropos. - Tym samym więc dopuszczane są zanieczyszczenia mineralne w postaci piachu, kurzu, szkła, drobnych elementów metalowych, wody do około 20 proc. Zawartość wody we wsadzie dopuszcza się na poziomie maksymalnie 10 proc. Wyższa zawartość wody ma już bowiem bezpośredni wpływ na obniżenie poziomu wydajności.
W jaki sposób działa opisywana instalacja?
Przed załadunkiem wsadu nie wymaga się rozdrabniania z wyjątkiem twardych elementów o powierzchni przekraczającej 100 cm kw. Załadunek odbywa się ręcznie. Instalacja przetwarza średnio 400-450 tys. kg wsadu miesięcznie, osiągając w efekcie wynik na poziomie 220 - 330 tys. kg produktu finalnego.
Proces technologiczny jest ciągły, instalacja pracuje bez przerwy przez 24 godziny na dobę. Niemniej jednak niezbędne jest cykliczne prowadzenie konserwacji i oczyszczenia. Warto jednak wiedzieć, że czyszczenie następuje automatycznie. Temperatura procesu zależy od miejsca w ciągu technologicznym i waha się od 485-525 st. C. Ciśnienie w całym cyklu technologicznym nie różni się od ciśnienia atmosferycznego panującego w danym budynku.
Jeśli chodzi o w stężenie procentowe w masie reakcyjnej, to katalizator dostarczany jest w sposób ciągły wraz ze wsadem. Jego stężenie w masie reakcyjnej można uznać za ułamkowe, gdyż kształtuje się ono na poziomie 0,15 proc. masy wsadu.
- Produktem finalnym są komponenty paliw płynnych. Występują w postaci zestalonej i są ciałem o konsystencji gęstej pasty, koloru jasnożółtego. W obrocie handlowym spotkać je można pod nazwą "Komponenty paliw płynnych o symbolice PKWiU24,66,32-90,00, CN 38,11." Swoje zastosowanie znalazły w petrochemii i są wykorzystywane do produkcji paliw, chemii gospodarczej jako surowiec do produkcji wyrobów chemicznych parafiny, pasty smary, płyny rozdzielcze.
Należy zauważyć, że system jest niemal w pełni ekologiczny. Nie emituje do atmosfery żadnych zanieczyszczeń, bo jest całkowicie hermetyczny, nie zachodzi w nim proces spalania. Nie występuje tu także potrzeba procesu schładzania gazowej komponentu paliw płynnych. Instalacja została zaprojektowana jako obiekt zamknięty, a średnie zużycie wody wynosi w niej blisko 100 litrów na miesiąc.
Wydajność procesu osiąga poziom 62-78 proc. Średnie zużycie gazu zależy od rodzaju zużytego nośnika energii i jest to ok. 18 metrów sześciennych na godzinę. Wymiary jednego reaktora to 2,8 x 6m. Jego wysokość wynosi zaś 3 metry. Z uwagi na szczelność instalacji produktu finalnego nie przewiduje się dodatkowych urządzeń, nie wymaga skomplikowanej obsługi. Instalacja może być usadowiona wprost przy wysypisku śmieci.