Obrotowe urządzenie do suszenia i spalania odpadów

Istota wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest obrotowe urządzenie o różnym kształcie, w szczególności kulistym lub cylindrycznym do suszenia i spalania stałych odpadów. Rozwiązanie ma innowacyjny charakter, wykazuje wiele cech nowych w porównaniu z rozwiązaniami dotąd stosowanymi. Podział wnętrza urządzenia na odpowiedni system labiryntowych i koncentrycznych komór wydłuża drogę odpadów wewnątrz urządzenia, wzdłuż której wzrasta temperatura, powodując stopniowe suszenie, a potem spalanie odpadów już w osi urządzenia. Urządzenie jest więc urządzeniem kompaktowym, spełnia jednocześnie rolę suszarni i spalarni.

Urządzenie jest wprawiane w ruch wokół własnej osi za pomocą silnika i przekładni zębatej. Czynnikiem inicjującym spalanie jest gaz podawany wraz z powietrzem do palników. Urządzenie jest podzielone na kilka stref temperaturowych, w których następuje kolejno suszenie i spalanie odpadów. Najwyższa temperatura panuje w strefie wewnętrznej, tj. w strefie spalania (najbliższej osi urządzenia), a najniższa w strefie zewnętrznej (przy obudowie urządzenia). Wnętrze urządzenia jest zabudowane elementami wspomagającymi transport odpadów (przenoszącymi odpady do kolejnych stref temperaturowych) oraz elementami unoszącymi i obracającymi odpady, spełniającymi rolę mieszalników. Urządzenie może działać pod ciśnieniem atmosferycznym lub wyższym, które skraca czas spalania i ułatwia osiąganie wyższych temperatur. Kierunek zasilania urządzenia powietrzem i odpadami może być zarówno przeciw- jak i współprądowy. Odpady są podawane w osi urządzenia, najczęściej przez podajnik ślimakowy, następnie porywane przez dostarczane współprądowo lub przeciwprądowo powietrze i kierowane do strefy suszenia. Z kolei współprądowo wraz z gazem, w zależności od rozwiązania konstrukcyjnego, dostają się poprzez kolejne strefy temperaturowe, przez system labiryntowych połączeń z zamontowanymi urządzeniami przenoszącymi odpady, do strefy spalania. Zapłon w strefie wewnętrznej jest inicjowany przez wspomniane palniki, do których doprowadza się gaz i powietrze. Kierunek przepływu mieszaniny gazów z odpadami w każdej strefie jest przeciwny do kierunku przepływu w strefie sąsiedniej. Spaliny wraz z popiołem przechodzą potem do separatora, z którego popiół jest odbierany dołem, a odpylone spaliny są odbierane górą. W urządzeniu przewidziano możliwość dodatkowego odprowadzenia, już po wstępnym suszeniu, nadmiernych ilości gazów zawierających duży procent pary wodnej, która nie powinna dostawać się do strefy spalania. Zastosowanie tego rozwiązania jest zależne od stopnia zawilgocenia odpadów. Przewiduje się odzysk ciepła z urządzenia poprzez wymienniki ciepła zamontowane na odlocie gazów spalinowych.

Korzyści

Urządzenie jest rozwiązaniem kompaktowym, spełnia jednocześnie rolę suszarni i spalarni. Procesy suszenia i spalania są w proponowanym rozwiązaniu bardziej efektywne – ruch obrotowy urządzenia, który powoduje dobre wymieszanie odpadów, zapobiega ich zlepianiu się w strefach suszenia oraz powoduje rozwinięcie powierzchni spalania, przez co proces spalania jest podobny do efektywnego spalania fluidalnego. Prowadzenie w jednym urządzeniu dwóch procesów w odpowiednich strefach przyczynia się do efektywnego wykorzystania ciepła powstającego przy ich spalaniu. Autorzy przewidzieli możliwość dodatkowego odzysku ciepła poprzez wymienniki zamontowane na odlocie gazów spalinowych i zużycia go w innych procesach lub w celach gospodarczych (np. podgrzewanie wody do celów użytkowych).

Przewidziano także możliwość dodatkowego odprowadzenia gazów zawierających duże ilości pary wodnej powstającej we wstępnym okresie suszenia w przypadku bardziej zawilgoconych odpadów, która nie powinna dostawać się do strefy spalania.

Potencjał komercjalizacji

Urządzenie ma duży potencjał komercjalizacyjny, możne je zastosować w spalarniach odpadów komunalnych i przemysłowych, we wszelkich zakładach, które muszą pozbyć się odpadów, także zawilgoconych. Może być skomercjalizowane na różne sposoby: poprzez sprzedaż praw, licencji, a także pośrednio poprzez spółki celowe.