Co można uzyskać dzięki wynalazkowi
Zwiększająca się ilość odpadów należy do najważniejszych problemów cywilizacyjnych. Jednym z bezpiecznych ekologicznie sposobów zagospodarowania odpadów jest wykorzystanie palnych frakcji sortowanych odpadów komunalnych, jako paliw w procesach wysokotemperaturowego spalania, w tym także w piecach centralnego ogrzewania. W trakcie spalania takich odpadów jest możliwa niekontrolowana emisja toksycznych związków organicznych na przykład wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych. Opracowano sposób wytwarzania mieszaniny adsorbentu i katalizatora haloizytowego do obniżania emisji toksycznych związków organicznych zwykle rakotwórczych, które ulatniają się w procesie spalania z masy brykietowej wykonanej z palnej frakcji sortowanych odpadów komunalnych.
Te toksyczne związki są obecne w smogu, który zatruwa nasze miasta. Dzięki wynalazkowi jest możliwe spalanie brykietów z tych odpadów bez emisji toksycznych związków organicznych, czyli poprawę jakości powietrza.
Badania porównawcze spalania brykietu wykonanego z palnej frakcji sortowanych odpadów komunalnych i spalania brykietu wykonanego z palnej frakcji sortowanych odpadów komunalnych z dodatkiem mieszaniny adsorbenta i katalizatora wykazały, że w gazach odlotowych zawartość naftalenu zmniejszyła się o 52%, antracenu zmniejszyła się o 64%, fenantrenu zmniejszyła się o 55%, pirenu zmniejszyła się o 69% przy spalaniu brykietu z dodatkiem mieszaniny adsorbenta i katalizatora w porównaniu z brykietem bez tego dodatku.
Istota wynalazku
Zastosowano aktywowany kwasowo adsorbent wykonany ze zwietrzeliny haloizytowej do adsorpcji toksycznych związków organicznych uwalnianych w trakcie spalania z masy brykietowej. Wiadomo, że podczas spalania tej masy przed wysokotemperaturowym utlenianiem następuje piroliza składników, w trakcie, której uwalniane są toksyczne związki organiczne i wraz z gazami spalinowymi są emitowane do atmosfery. Te toksyczne związki są adsorbowane na dodawanym adsorbencie i przy wzroście temperatury, gdy adsorbent znajduje się w wysokotemperaturowej strefie spalania, są utleniane na jego powierzchni. Dodatkowo użyto żelazowy katalizatora haloizytowy. Ziarna katalizatora są sklejone z węglem za pomocą krzemianu sodowego. W niskotemperaturowej strefie spalania krzemian sodowy blokuje dostęp tlenu do ziaren katalizatora i następuje redukcja węglem tlenowych związków żelaza i katalizator zostaje aktywowany. Dalszy wzrost temperatury sprawia, że krzemian sodowy rozkłada się, następuje zapłon pyłu węgla, a na powierzchni aktywowanego katalizatora żelazowego są utleniane toksyczne związki organiczne. Adsorbent i żelazowy katalizator działają niezależnie, różnią się mechanizmem działania, ale zaletą ich zastosowania jest obniżanie emisji toksycznych związków organicznych. Dodatek pylistego węgla polepsza ciepło spalania brykietu.
Potencjał komercjalizacji
Możliwość wdrożenia produkcji brykietów z posortowanych odpadów komunalnych z dodatkiem mieszaniny adsorbentu i katalizatora haloizytowego do spalania w przydomowych piecach z zachowaniem warunku obniżonej emisji toksycznych związków organicznych przez firmy zajmujące się przetwarzaniem odpadów komunalnych.
