Usuwanie zanieczyszczeń organicznych

Reaktor ATON 200 HR

W firmie ATON-HT opracowana została mikrofalowa instalacja do skutecznego usuwania zanieczyszczeń organicznych z materiałów mineralnych, takich jak elementy ceramiczne, gleba itp.
Reaktora ATON 200 HR znajduje szerokie pole zastosowania na płaszczyźnie unieszkodliwiania odpadów niebezpiecznych. Po oczyszczeniu materiały te mogą być ponownie używane nie stanowiąc już żadnego zagrożenia dla ludzi i środowiska i co równie ważne, przy pełnym zachowaniu ich własności użytkowych.  Aby unieszkodliwić gazy opuszczające reaktor, które mogą powstawać w wyniku procesu usuwania zanieczyszczeń organicznych wewnątrz reaktora ATON 200 HR  firma ATON-HT opracowała technologię oczyszczania gazów w reaktorze ATON 2 MOS.
 

USUWANIE ZANIECZYSZCZEŃ ZA POMOCĄ MIKROFAL

Rys. 1. Schemat reaktora ATON 200 HR.

Najważniejsze zalety opisanego reaktora ATON 200 HR:

• Możliwość nagrzewania praktycznie dowolnych materiałów do wysokich temperatur, nawet do 1200ºC.
• Możliwość pełnej i dokładnej kontroli temperatury wewnątrz reaktora (stabilizacji temperatury).
• Krótki czas uruchamiania instalacji
• Proces prażenia można prowadzić w kontrolowanej atmosferze, np. w reaktorze wypełnionym powietrzem (przy usuwaniu zanieczyszczeń) lub gazami obojętnymi (przy termicznej obróbce bez dodatku tlenu).
• Praca w trybie obrotowym (zapewnia nieprzerwane mieszanie zawartości reaktora przez co zwiększa prawdopodobieństwo ciągłego kontaktu z dostarczanym tlenem z powietrza, dodatkowo ciepło rozprowadzane jest równomiernie).
• Badania nad stopniem likwidacji zanieczyszczeń dały obiecujący ponad 99% ubytek szkodliwych związków organicznych.

Układ dzięki elastyczności i łatwości sterowania trzema podstawowymi parametrami prowadzenia procesu: temperaturą, ilością i jakością dostarczanej atmosfery oraz czasem przebywanie w strefie reakcji może być stosowany w wielu dziedzinach.

Rys. 2. Szkic konstrukcji reaktora ATON 200 HR.

Elementem roboczym reaktora ATON 200 HR jest obrotowy, ceramiczny bęben zamieszczony w stalowej ramie. Standardowo oś obrotu umieszczona jest poziomo, ale w szczególnych przypadkach istnieje możliwość zmiany konta osi obrotu w płaszczyźnie pionowej. Energię niezbędną do procesu doprowadzają falowody zamieszczone w taki sposób, że skoncentrowane pole elektromagnetyczne (mikrofale) oddziałuje bezpośrednio na obrabiany materiał. Takie rozwiązanie gwarantuje wysoką sprawność i efektywność urządzenia.  Zastosowanie wielu generatorów dużej mocy ma dodatkowo te zaletę, że pozwala na precyzyjne sterowanie rozkładem temperatur w całej objętości bębna roboczego.

Parametry techniczne:

Kompletny system  poza reaktorem wraz z zespołem napędowym, składa się z układu sterowania i nadzoru oraz układu chłodzenia. Urządzenia załadunkowe oraz odbierające przetworzony materiał dobierane są w zależności od rodzaju unieszkodliwianych odpadów.

Rys. 3. Zdjęcia prototypu reaktora ATON 200 HR.

Utylizacja przy pomocy wysokich temperatur jest drogą niszczenia odpadów dużego ryzyka biologicznego. Spalanie odpadów wiąże się najczęściej ze znacznym zmniejszeniem się ich objętości i masy, co w powiązaniu z możliwością odzyskiwania ciepła produkowanego w procesie spalania powoduje, że metoda ta ma swoje uzasadnienie ekonomiczne.

Technologie utylizacji odpadów można podzielić na trzy zasadnicze grupy:

• pirolizę (rozkład termiczny materiału prowadzony poprzez poddawanie go działaniu temperatury, ale bez kontaktu z tlenem) niskotemperaturową, realizowaną najczęściej w temperaturze poniżej 800ºC,
• spalanie w temperaturze od 800 do 1200ºC i dalsze dopalanie produktów gazowych,
• stosowanie techniki plazmy niskotemperaturowej wzbogaconej elektrycznie w zakresie temperatur 4000-9000ºC.

W bezpiecznym ekologicznie procesie utylizacji termicznej należy przestrzegać kilku zasad: właściwej selekcji i rozeznania składu odpadów poddawanych niszczeniu, jednorodność i rozdrobnienie wsadu reakcyjnego, rozkładu temperatur w reaktorze, czasu wygrzewania, składu atmosfery gazowej w reaktorze, właściwe warunki dla spalania całkowitego.

W przypadku reaktora ATON 200 HR firma ATON-HT dysponuje technologią prowadzenia procesu w ramach dwóch pierwszych procedur.

Badania nad stopniem likwidacji zanieczyszczeń organicznych w reaktorze.

W wyniku badań rozpoznawczych przeprowadzonych na prototypowym urządzeniu uzyskano obiecujące wynik. Zbadana została możliwość prowadzenia utylizacji zanieczyszczeń organicznych obecnych w materii mineralnej, dla której wydajność procesu neutralizacji przekracza 99%. Ponadto prowadzono badania nad unieszkodliwianiem odpadów zawierających rakotwórcze włókna azbestowe, w wyniku których udało się zniwelować krystaliczne struktury włókniste i uzyskać cenny produkt nie stanowiący zagrożenia dla istot żywych.