sewage sludge in production of portland cement clinker – case
TRANSCRIPT
Osady ściekowe w technologii produkcji klinkieru
portlandzkiego na przykładzie projektu
I Konferencja Biowęglowa, Serock 30-31 maj 2016 r.
mgr inż. Małgorzata Dudkiewicz, dr inż. Ewa Głodek-Bucyk
ZAKRES PREZENTACJI:
1. Doświadczenia Cemex Polska Sp. z o.o. we
współspalaniu osadów ściekowych.
2. Prezentacja wybranych wyników projektu „Nowatorska
technologia maksymalizująca wykorzystanie ciepła z odpadów
w procesie produkcji klinkieru”
- redukcja zużycia paliw kopalnych,
- ograniczenie emisji CO2.
Doświadczenia Cemex Polska Sp. z o.o. we współspalaniu osadów ściekowych
Małgorzata Dudkiewicz
Budujemy lepszą przyszłość – dla Polski
CEMEX w Polsce
Cement: 3,1 mln ton
Beton: 2,5 mln m3
Kruszywa: 5 mln ton
2 Cementownie
40 Wytwórnie betonu
10 Kopalni kruszyw
1 Przemiałownia
11 Centrów dystrybucyjnych
2 Centra transportu
1 Centrum sprzedaży ISOLA
5 Składów budowlanych
Zdolności produkcyjne:
Warszawa
Kraków
Poznań
Chełm
Rudniki
Olsztyn
Białystok
Gorzów Wlkp
Szczecin
Gdańsk
Wrocław
Opole
Katowice
1 Terminal
Budujemy lepszą przyszłość – dla Polski
Dlaczego piece obrotowe są wykorzystywane do współspalania paliw alternatywnych?
KLINKIER
PALIWA DO
KALCYNATORA
KAMIEŃ
WAPIENNY,
KREDA
DODATKI
MIELENIE I
SUSZENIE
SUROWCÓW
(MĄCZKA
PIECOWA)
PRODUKCJA
KLINKIERU
MIELENIE KLINKIERU Z
GIPSEM I DODATKAMI:
ŻUŻEL W., PYŁY
DYMNICOWE
( CEMENT )
• Paliwa ciekłe
• Paliwa stałe
rozdrabniane
• Osady ściekowe
• Paliwa ciekłe
• Rozdrobnione paliwa stałe
• Gaz
• Paliwa alternatywne
• temperatura spalania i procesu temperatura spalania w piecu do 2000C, na wylocie z pieca 1000 – 1200 C, temperatura materiału wzrasta z 830C do 1450 C w ciągu ok. 20 min.)
• czas przebywania gazów w wysokiej temperaturze 8 – 10 sekund w temperaturze powyżej 1100 C, przy temp. > 1600 C utrzymuje się przez 2 – 3 sekundy)
• całkowity rozkład związków chemicznych neutralizacja wielkocząsteczkowych węglowodorów, odchlorowanie dioksyn
•alkaliczne środowisko zobojętnienie kwaśnych składników gazów spalinowych jak chlorowodów, fluorowodór, ditlenek siarki, a powstałe związki wchodzą w skład klinkieru
• immobilizacja metali ciężkich w strukturze klinkieru • proces bezodpadowy
popiół powstały po spaleniu osadów wbudowany w strukturę klinkieru
Budujemy lepszą przyszłość – dla Polski
Suche osady ściekowe – wymagania i zastosowanie
Wymagania jakościowe: wartość opałowa > 12 MJ/kg
wilgotność < 10%
zawartość chloru < 0,7%
zawartość siarki < 1%
metale ciężkie < 2000 ppm
wielkość granulacja 0-10mm
Dostawy: samochodowe (wywrotki),
Suche osady ściekowe są wykorzystywane jako paliwo bezpośrednio podawane do
kalcynatora, zastepując paliwa alternatywne (RDF).
Są też podawane w mieszance z węglem i po zmieleniu w młynach podawane jako
pył węglowy do pieca i kalcynatora. W tym przypadku zastępują węgiel.
Budujemy lepszą przyszłość – dla Polski
Schemat podawania osadów ściekowych w Cementowni Chełm
Mączka
zwierzęca
Suche
osady
ściekowe
Pył węglowy -
piec
Pył węglowy -
kalcynator
Budujemy lepszą przyszłość – dla Polski
Magazyn paliw alternatywnych (RDF) ID FAN
CALCAINER BAG FILTER
ID Fan
FLY ASH
SILO
BY-PASS
C1
C2
C3
Dozownia surowców
Dozowanie
RDF do
kalcynatora
40 t/h Dozowanie
RDF
do pieca
3 t/h
Miejsce
dozowania
mączki kostnej
Miejsce
dozowania
osadów
ściekowych
Schemat podawania osadów ściekowych w Cementowni Chełm
CKD LOADING
Budujemy lepszą przyszłość – dla Polski
• Mielenie suchych osadów
ściekowych z węglem w młynie
węgla w proporcji 10% suche
osady ściekowe i 90% węgiel,
• Stosowanie mieszanki suchych
osadów ściekowych z węglem
głównie w palniku głównym pieca Mieszanka pyłu
węglowego z
suchym osadem
ściekowym dla
palnika głównego
pieca i kalcynatora
Piec 5,000 TPD
Kruszarka
2 X Młyn węgla
Chłodnik
CLAUDIUS PETERS
Mąka surowcowa
Filtr workowy
Węgiel Suche
osady
ściekowe
Schemat podawania osadów ściekowych w mieszance z węglem w Cementowni Chełm
Budujemy lepszą przyszłość – dla Polski
WĘGIEL SUCHE
OSADY
ŚCIEKOWE
3 x PIEC
OBROTOWY
MŁYN WĘGLA
Skład paliw alternatywnych
500 ton pojemności
Schemat podawania paliw alternatywnych i osadów ściekowych w Cementowni Rudniki
Budujemy lepszą przyszłość – dla Polski
Poziom substytucji paliw alternatywnych w Cementowni Chełm i Cementowni Rudniki
Projekt „Nowatorska technologia maksymalizująca wykorzystanie
ciepła z odpadów w procesie produkcji klinkieru”
CEL:
Opracowanie ulepszonej technologii pozyskiwania
energii z odpadów do produkcji klinkieru
portlandzkiego.
ZAKRES:
- znaczące zwiększenie udziału odpadów
jako paliwa w procesie produkcji klinkieru,
- zwiększenie efektywności energetycznej
procesu,
- redukcja emisji NOx, SOx, Hg oraz CO2.
Projekt „Nowatorska technologia maksymalizująca wykorzystanie
ciepła z odpadów w procesie produkcji klinkieru”
Układ dozowania paliw
60,00
70,00
80,00
90,00
100,00
110,00
120,00
130,00
1 2 3 4
warianty
kgC
O2/M
gkl
rzeczywista emisja na palniku
zredukowana emisja na palniku Porównanie rzeczywistej i
zredukowanej emisji CO2 ze
spalania paliw na palniku
głównym
680,00
700,00
720,00
740,00
760,00
780,00
800,00
820,00
1 2 3 4
warianty
kgC
O2/M
gkl
rzeczywista całkowita emisja
zredukowana całkowita emisja
Porównanie całkowitej
rzeczywistej i zredukowanej
emisji CO2 w instalacji
wypalania klinkieru
WNIOSKI
1. Emisja procesowa z nowej linii technologicznej wynosi 494
kgCO2/Mgkl i jest niższa o około 6% od typowej emisji
procesowej z układu wypalania klinkieru. Ma to związek z
stosowaniem surowców o niższej zawartości węglanów.
2. Emisja paliwowa kształtuje się na poziomie 307 kgCO2/Mgkl i
stanowi 38% całkowitej emisji.
3. Substytucja węgla paliwami alternatywnymi i osadami
ściekowymi skutkuje zmniejszeniem wskaźnika emisji
dwutlenku węgla o około 13% (z poziomu 802 kgCO2/Mgkl do
około 694 kgCO2/Mgkl).