Piece obrotowe do osadów ściekowych, odpadów niebezpiecznych i recyklingu

Do czego służy piec obrotowy

Piec obrotowy to pochylony, obracający się bęben wyłożony materiałem ogniotrwałym, w którym odpad przesuwa się od wlotu do wylotu przez kilkadziesiąt minut w temperaturze 850–1200 °C. Przyjmuje odpady, których nie da się spalić na ruszcie: pastowate, ciekłe, o bardzo różnym składzie, w beczkach, z wysoką zawartością popiołu albo wymagające odzysku materiału. Typowe zastosowania:

• osady ściekowe w monospalaniu (bez domieszki innych odpadów), coraz częściej wymagane po to, aby z popiołu odzyskiwać fosfor,
• odpady niebezpieczne z chemii, farmacji, rafinerii: rozpuszczalniki, odpady produkcyjne, pozostałości destylacyjne,
• odpady medyczne i weterynaryjne,
• recykling materiałów: wypalanie zużytych katalizatorów z petrochemii w celu odzysku metali, odzysk z odpadów zawierających metale szlachetne.

Jak zbudowana jest instalacja

1. Podawanie. Leje i podajniki do odpadów stałych, lance do ciekłych, podajniki beczek, dozowanie osadów odwodnionych lub wysuszonych; przy osadach często suszarnia i młyn.
2. Piec obrotowy. Średnica 2–5,5 m, długość 8–20 m, napęd z regulowaną prędkością obrotową, palnik główny i wspomagający na gaz, kąt nachylenia kilku stopni. W przemysłowych instalacjach osadowych piec 3,5 × 20 m przerabia ok. 80 000 t osadów rocznie.
3. Komora dopalania. Gazy z pieca przebywają w niej co najmniej 2 s w temperaturze 850 °C (odpady niebezpieczne z chlorem: 1100 °C) zgodnie z dyrektywą IED; własne palniki gazowe, powietrze wtórne.
4. Kocioł odzysknicowy. Produkuje parę na potrzeby zakładu lub sieci; w monospalarniach osadów para napędza suszarnię, więc instalacja jest samowystarczalna energetycznie.
5. Oczyszczanie spalin. Cyklon, filtr, odsiarczanie, SNCR lub SCR, adsorpcja dioksyn; przy osadach odzysk popiołu bogatego w fosfor.
6. Odżużlanie. Mokry odżużlacz na wylocie pieca, odpopielanie z ciągów.

Ważne elementy, o których często zapomina się w zapytaniach: kanał odciążający wybuch, układ awaryjnego zrzutu, chłodzenie czoła pieca, dobór wykładziny ogniotrwałej do składu odpadów.

Nasza odpowiedź: Power Service Solutions

Power Service Solutions projektuje i dostarcza kompletne instalacje pieców obrotowych (piec, komora dopalania, kocioł odzysknicowy, konstrukcja, kanały, automatyka) oraz remontuje istniejące, także po awariach. Doświadczenie pochodzi z Lurgi Lentjes Service, która przez dekady serwisowała spalarnie odpadów przemysłowych w Niemczech.

Obiekt	Zakres	Parametry
EVO Offenbach, Niemcy	Dwie linie monospalania osadów ściekowych w istniejącej spalarni: piec obrotowy, młyn, dopalanie, cyklon, odpopielanie, konstrukcja, kanały; 2 lata realizacji, praca od 12.2021	Piec 3,5 × 20 m, 80 000 t osadów rocznie, 1000 °C
Zakład recyklingu katalizatorów, UE (klient poufny)	Piec obrotowy z komorą dopalania, palniki gazowe, wentylator, konstrukcja, automatyka, instalacje pomocnicze; rozruch 2025	Piec 5,4 × 20 m, 3,7 t/h zużytych katalizatorów z petrochemii, palniki 2 + 6 MW, dopalanie 2 × 4 MW
Kelheim Fibres (Acordis), Niemcy	Po deflagracji: remont pieca z nowym palnikiem, nowa komora dopalania z 2 palnikami gazowymi, nowy pionowy kocioł odzysknicowy, odżużlanie, obmurze, elektryka i automatyka	Piec 2,2 × 8,5 m, 20 t/d odpadów produkcyjnych i osadów, 5,5 t/h pary

Co przygotować do zapytania

• rodzaj i ilość odpadów (t/rok, t/h), stan skupienia, wartość opałowa, wilgotność, popiół, chlor, siarka, metale,
• cel: tylko unieszkodliwienie, odzysk energii (para, ciepło), odzysk materiału (fosfor, metale),
• miejsce: nowa instalacja czy zabudowa w istniejącej spalarni, dostępna para i gaz,
• wymagania z pozwolenia zintegrowanego (temperatura dopalania, emisje),
• dla remontu: dokumentacja pieca, stan wykładziny, przyczyna awarii.

FAQ

Piec obrotowy czy kocioł fluidalny do osadów ściekowych? Kotły fluidalne są popularne w dużych monospalarniach osadów wysuszonych. Piec obrotowy jest bardziej tolerancyjny na zmienne odwodnienie, przyjmuje odpady w kawałkach i w beczkach i lepiej nadaje się do mieszanych strumieni (osady plus odpady przemysłowe). PSS buduje instalacje z piecami obrotowymi; kotłów fluidalnych nie oferujemy.

Jaką temperaturę musi mieć komora dopalania? Zgodnie z dyrektywą IED gazy muszą przebywać co najmniej 2 sekundy w 850 °C, a przy odpadach niebezpiecznych z ponad 1 % chlorowców w 1100 °C. Palniki wspomagające utrzymują tę temperaturę niezależnie od kaloryczności odpadów.

Czy z popiołu po osadach da się odzyskać fosfor? Tak, i to jest główny powód budowy monospalarni: popiół z monospalania osadów zawiera kilkanaście procent P2O5 i może trafić do odzysku. W Niemczech jest to obowiązek prawny; w Polsce zapotrzebowanie rośnie wraz z regulacjami nawozowymi.

Ile trwa budowa instalacji z piecem obrotowym? Dla dwóch linii w istniejącej spalarni (Offenbach) realizacja zajęła 2 lata od zamówienia do pracy ciągłej. Remont po awarii z nową komorą dopalania i kotłem to kilka do kilkunastu miesięcy.

Czy można spalać w piecu obrotowym odpady w beczkach? Tak, piece do odpadów niebezpiecznych mają podajniki beczek i śluzy; wymaga to odpowiedniej konstrukcji czoła pieca i kanału odciążającego wybuch.