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).