Prototípus és technológiai leírás
(x) A projekt során sikerült olyan berendezési környezet teremteni, amely alkalmas a Magyarországon szétválogatott hulladék mixek kezelésére, olyan kis léptékben is, ami akár egy kistelepülés sajátja. Az ilyen módon kezelt hulladék, deponálás helyett környezetbarát módon anyagában újra felhasználódik és energiaforrásként újra hasznosul. A projekt eredeti célkitűzése, hogy szerves és szervetlen anyagok depolimerizácója is megvalósulhasson, azonban a kutatások során arra a megállapításra jutott a kutatás, hogy a Magyarországon elérhető szerves hulladék, depolimericáziójának legnagyobb gátja az anyagban található nedvesség. A depolimerizációs folyamat során a szerves anyagok nagy arányú nedvesség tartalma miatt a rövid idő alatt közölt nagy mértékű hőenergia hatására intenzív párolgás és forrás indult meg az anyagban, ami lerontotta a folyamat hatásfokát. Megvizsgálva a folyamatokat arra a megállapításra jutottunk, hogy olyan mértékű hulladékhő keletkezik, ami alkalmas a szerves anyagok lassú szárítására. Ezért bár nem volt eredetileg a projektben, de szennyvíz iszap szárító berendezés tervezését és kivitelezését iktattunk be. Az így kibővített üzem, teljes folyamatait tekintve energia pozitív lett, ami nagyban hozzájárult az üzem know-how-jának értékesítéséhez. Az elkészült üzem alkalmassá vált szerves és szervetlen anyagok előkezelésére és depolimerizáiójára, valamint energetikai hasznosítására.
Az üzem működési elvének alapja a minél nagyobb arányú energia visszanyerés. Az 1 db gáz üzemű égőfej a folyamat elindításakor és a gáztartály első feltöltéséig palackos gázról üzemel. Ezt követően a folyamat során keletkező éghető metánt használja a folyamat fenntartásához. Az égőtérből a hő 3 úton távozik. Az első a nagyreaktor palásttere, a második a kisreaktor palásttere, a harmadik a szennyvíziszap-szárító palásttere. A két reaktor 3 rétegű, a belső térben van a depolimerizálandó anyag, a középsőben az égőtérből származó hő halad át, a külső a szigetelés. A szennyvíziszap szárító nem szigetelt, de belső terében a szennyvíziszap, a külsőben a hő halad.
A kipárolgó nem hasznosítható anyagok és a maradék füst ezután újra egyesül az utánégetőben, ahol lehetőség van rendszerhiba esetén a távozó füstgázt 1000°C-os direkt lánggal megsemmisíteni, normál üzemben pedig az utánégető belső falára felvitt katalizátor anyagok megkötik a kén, klór és nitrogén vegyületeket. A nagyreaktorba betermelt depolimerizálandó anyag az oxigén hiányos környezetben, a hő hatására alkotóelemeire kezd bomlani ami fokozatosan párolog a kondenzátor felé, amit egészen addig hűtünk amíg a reaktor belső hőmérséklete el nem éri az üzemi 450°C-t. Amikor ez megtörténik a kondenzátor hűtése megáll, és folyamatosan elkezd felmelegedni így a keletkező gázok nem csapódnak ki a kondenzátor falán és tovább haladnak a szeparátorok felé. Az üzem két szeparátort tartalmaz, amelyek hőmérséklete külön szabályozható. A gépészeti kapcsolás szempontjából a melegebb első szeparátor léghűtéses, a második vízhűtéses. Mind a két szeparátor kétrétegű. A belső részben áramlik a depolimerizációból származó gázok és kicsapódó olajok, folyadékok, a külsőben a hűtőközeg. A második szeparátor után a megmaradt gázhalmazállapotú anyagok már szobahőmérsékletűek ezért egy gázmosóba kerülnek, ahol a pernye és egyéb könnyű szálló szennyeződés eltávolításra kerül a gázból. Ezt követően egy gázkezelőbe kerül ahol Fe(OH)3 vegyületeken halad keresztül aminek az eredménye, hogy a kénes gázból (H2S) gázból elemi kén válik ki amit vízzel történő lemosással kénes sav keletkezik a kénmentesített Üzem innovációja gáz pedig tovább halad a gázkompresszor felé ahol további felhasználásig 5 bár nyomáson tároljuk. Az így keletkező kénmentesített gáz látja el a továbbiakban az égőfejet üzemanyaggal. A szeparátorok mellett tároló tartályok találhatóak, amelyek a szeparátor hőmérsékletének megfelelő finomítási hőmérsékleten kiváló kőolaj származékokat, jellemzően fűtőolajat és gázolajat gyűjtik.
A kisreaktor a szennyvíziszap szárítóból származó szárított szennyvíziszap pirolízisére használható, ahol jellemzően nagyon kevés folyékony halmazállapotú üzemanyag keletkezik jellemzően inkább kénes metán, melyet a már előzőekben említett gázkéntelenítőn vezetünk át és tárazunk be a gázkompresszorral. A szerves és szervetlen anyag hőkezelésének hatására olyan mennyiségű gáz többlet keletkezhet, megfelelő bemenő anyagok esetén, amely gázmotoros erőműben villamosenergia előállítására is alkalmas, a folyamat fenntartásán felül.
• A nagyreaktor töltet mérete: 2m3
• A kisreaktor töltet mérete: 0,2m3
• A szennyvíziszap töltet mérete: 3m3
• Üzemi hőmérséklet: 500°C
• A szennyvíziszap átlagos nedvesség taralma szárítás előtt 80-90% szárítás után 11%. a térfogat veszteség 75%.
• A gázkompresszor 200l tároló kapacitású.
• Az olajtárolók 400l kapacitásúak. A rendszer minden alkotóeleme hőálló acél, a mozgató motorok emelthő tűrésűek. A csapágyak kerámia, és grafit anyagból vannak, hogy elviseljék a maró magas hőmérsékletű közeget.