Zpracované otázky - CHEMIJE

Spalování kalu

Spalováním kalu (jeho organického podílu) se snižuje jeho hmotnostní i objemové množství a umožňuje se ukládání zbytku po spálení na skládky. Při spalování je důležitým parametrem spalné teplo, definované jako množství tepla, které se uvolní při dokonalém spálení 1 kg paliva. Výhřevnost je definována jako spalné teplo zmenšené o kondenzační teplo vody vzniklé spálením. Zóna pozitivní tepelné bilance při spalování kalu závisí na obsahu vody v kalu a obsahu organické hmoty v sušině, ale také na teplotě odváděných plynů. Při sušení a spalování je důležité využití tepla v odváděných produktech, zejména ve spalných plynech. Důležitou součástí zařízení je také čištění odváděných plynů, z nichž je nutno zachytit létavý popílek (v hydrocyklonech) a pachové případně toxické látky spalováním při vysoké teplotě, nebo na mokré cestě promýváním plynu, případně kombinací obou způsobů. Spalovat je možno surové i stabilizované kaly. V prvém případě je vzhledem k vyššímu obsahu organické hmoty tepelná bilance lepší, nevýhodou je obtížnější předchozí zpracování hygienicky závadného surového kalu (odvodnění, sušení). Pro spalování se nabízí celá řada zařízení.

Rotační pece jsou konstruovány stejně jako rotační sušárny a mohou variantně sloužit k oběma účelům. Při spalování kalu je pec provozována v protiproudém režimu. Výstupní teplota plynů, které musí být čištěny, je kolem 300 °C.

Etážové pece sestávají z řady nad sebou umístěných etáží, jimiž materiál prochází postupně od shora dolů, zatímco horký vzduch postupuje v protiproudu zdola nahoru. K posunu kalu slouží shrabovací zařízení. Etáže jsou rozděleny do tří částí. V horní je kal sušen na 20 až 30 % obsah vody, ve střední části je spalován při teplotě 750 až 850 °C a v dolní části se hromadí popel, který je zde částečně ochlazován vzduchem. Teplota plynu vystupujícího z pece je 400 až 500 °C.

Fluidní pece tvoří kuželovitá, vertikální komora s vrstvou písku udržovanou ve vznosu (v klidu má výšku 0,5 až 0,8 m) proudem horkého vzduchu. Kal je rozprašován do prostoru nad fluidním ložem, kde dochází ke spálení značné části jeho organické hmoty. Teplota v loži je 850 — 950 °C, v prostoru nad ním 850 – 900 °C. Do prostoru pece se podle potřeby přivádí i doplňkové palivo (topný olej). Zbytek po spálení kalu je jako létavý popílek odváděn se spalnými plyny. Fluidní pece jsou provozně flexibilní, možný je i přerušovaný provoz.

Sprejové pece jsou konstruovány jako jednoduché vertikální komory z odolného materiálu, do nichž je rozprašován kal a zde je spalován. Při použití speciálních hořáků je možno spalovat i kal o sušině 15 – 20 %. Zařízení vyžaduje bezpečnostní opatření proti explozi, zvláště při recirkulaci spalných plynů.