Vid val av destruktionsmetod för bland annat sjukhusavfall är det mycket fördelaktigt att använda sig av förbränning. Detta på grund av att vid förbränning av avfall får man en effektiv reduktion av avfallsmängden (både till massa och volym), hälsofarliga kemiska ämnen förstörs, fullständig desinfektion och återvinning av värme ur avfallet. Dessutom är avfallet totalt oigenkännligt efter förbränningen, endast en liten del av resterna kan komma att behöva någon sort av efterbehandling.

Ugnens konstruktion och kapacitet ska klara ett avfallsflöde på minst 625 kg/h. Det är för avsikt att låta ugnen vara i bruk under 16 timmar per dygn. Detta för att upprätthålla ett årligt förbränningsflöde på omkring 2500 ton avfall. Den verkliga mängden avfall som ska till förbränning uppskattas till 1700 ton per år, men detta kan naturligtvis variera från år till år varför en marginal på omkring 50 % ökning kan vara försvarbart.

Anläggningen består först av en knivtugg och en shredder som maler ner avfallet i lagom stora delar innan det matas in i den första förbränningskammaren. Här torkar, förgasas och förbränns den större delen av avfallet direkt vid 1000 ° C. För att hålla den höga temperaturen uppe används naturgas som stödbränsle. Avgaserna från den första förbränningskammaren blandas med ytterligare luft och slutförbränns vid 1200 ° C i den andra kammaren. Förbränningskamrarna är cylinderformade med diametern 2.5 m och höjden 2.5 m, de båda kamrarna är likadana. Avgaserna kyls därefter dels med en avgasvärmeväxlare och dels genom injektion av vatten i avgaserna (så kallad quenching). Därefter passerar avgaserna genom rökgasreningsanläggningen och ut genom skorstenen. Principskiss se bilaga 1 [10].

Lådorna med avfall vilka anländer till anläggningen via lastbil lastas av och forslas in till shreddern på antingen transportvagn eller rullband. Då de största lådorna inte går att köra i shreddern direkt bör en knivtugg installeras innan shreddern, eller så får man paketera om lådorna. Shreddern maler ner lådorna och avfallet till lagom stora bitar, detta för att man skall få en bra förbränning av allt avfall. Det nu finfördelade avfallet injiceras med skruvinmatning i den första förbränningskammaren tillsammans med luft [10].

Avfallet injiceras in i den första förbränningskammaren vilken innehåller 3-4 brännare som ser till att temperaturen ligger på ca. 1000 ° C. Här torkar, förgasas och förbränns avfallet i luftöverskott. På grund av att det speciella strömningsförhållandet som råder i kammaren suspenderas (inne i kammaren är gashastigheten ca 1 m/s) de lätta avfallspartiklarna och de tyngre faller till botten av förbränningskammaren. Genom den goda turbulensen som råder får man en mycket homogen förbränning med gott syretillskott till oxidationen under hela förbränningsförloppet. Strömningsförhållandet, vilket påminner om en cyklon, har erhållits genom att placera naturgasbrännarna tangentiellt till gasflödet. Då de tyngre avfallspartiklarna ansamlas på botten bör flera av brännarna placeras långt ner i förbränningskammaren för att få en fullständig förbränning.

Figur 1: Förbränningskammaren

På grund av den höga temperaturen och syreöverskottet i ugnen samt partikelstorleken på avfallet som skall förbrännas fås ett snabbt tork- och uppvärmningsförlopp följt av en effektiv förbränning av de lätteldade organiska föreningarna.

De mer svåreldade föreningarna följer med avgaserna in i den andra förbränningskammaren för att där slutförbrännas vid temperaturer på upp till 1200 ° C. Den andra kammaren jobbar med luftöverskott liksom den första dock har den en viss garanterad uppehållstid på 2-3 sekunder.

Bildningen av dioxiner är mycket låg i denna anläggning, eftersom den höga temperaturen bidrar till minskat dioxinbildande men även det speciella strömningsförhållandet kan ha en liten minskande effekt. Resterande avgassammansättning beror på typen av avfall man förbränner[9], [10].

Vid all förbränning får man ett antal "produkter" då bland annat avgaser och aska. Askan innehåller de oorganiska ämnen (metaller osv.) som inte kan förbrännas. Askan är dock helt steril efter att ha varit inne i ugnen vid den höga temperaturen som uppehålls vid förbränningen och utgör ingen hälsofara i sig. Eftersom denna ugn körs kontinuerligt tycks det att den kan bli svår att tömma på aska. Detta har lösts genom att i botten på förbränningskamrarna placera en skrapa som roterar ett varv vid behov. Askan som skrapan samlar ihop faller ner i en ficka som är urfasad i botten på ugnen. Från fickan leds askan ut ur ugnen och tas om hand för deponering [10].

ng/m³n

Figur 2: Utmatningsanordning

För att få så god ekonomi som möjligt är det önskvärt att ta till vara på så mycket värme som möjligt. Värmen som utvinns ur ugn och rökgaser kan sedan användas i till exempel fjärrvärmenätet och ger då en icke ignorerbar inkomst. Vid dimensionering av värmeväxlare måste man tänka på att fjärrvärmenätet är dimensionerat för att klara 118 ° C. Normaldrift ligger dock på 90-100 ° C och returen i normala fall på ungefär 40 ° C. Värmeåtervinningen för denna anläggning blir den värme som fås ur ugnen vid förbränningen och vid nerkylning av avgaserna. Avgaserna håller 1000 ° C när de lämnar ugnen därefter kyls de till 400 ° C i en värmeväxlare. När avgaserna kommer ut ur värmeväxlaren går de in i en quenching avdelning där det sitter vattenmunstycken som sprayar in vatten i avgaserna och kyler dem momentant till 150 ° C. Detta görs för att slippa dioxinbildningen vilken ökar starkt i detta temperaturområde (400-150 ° C).

Genomförda beräkningarna (bilaga 2) gav ett a -värde på 64 W/m^{2× °} C. En energibalans på ugnen visar att den skulle ge ett energitillskott på ca 1.2 MW (se bilaga 3) [8]. Vid de fortsatta beräkningarna på värmeväxlaren och quench användes flowsheetingprogrammet MAX (se MAX bilaga), resultatet från dessa beräkningarna var:

Värmeväxlararea: 28 m²

Värme ut från värmeväxlaren: ca 1 MW

Vattenflöde i quenchen: 0.14 kg/s

Totalt skulle man kunna få ut ca 8800 MWh värme till fjärrvärmenätet.

Denna anläggning skalas upp med färdiga moduler, varje modul är dimensionerad för att för en kapacitet av 600 ton avfall/år och kostar cirka 1 miljon $. Varje modul är komplett med shredder, ugn, quench och våt rökgasrening. Anläggningen behöver endast kompletteras med avgasvärmeväxlar, tomt och byggnader. För att klara denna uppgift skulle det behövas minst 4 stycken moduler vilket skulle kosta ungefär 32 miljoner SEK. Priset går kanske att få ner om man bygger större moduler beroende på olika uppskalningsfaktorer. Priset på avgasvärmeväxlaren är cirka 3000 SEK/m² vilket medför att totalkostnaden för värmeväxlaren blir 84000 SEK.

En del av följande uppgifter nedan har tagits fram av Hans Brudin på Ugnsbolaget TABO AB [4]. En satsvis förbränning består alltså av ett dygns bruk av ugnen, dvs. 16 timmar.

Avfallet matas in i ungen i form av 0.7 m³ stora kartonger vars vikt är omkring 90 kg. Således matas det in i ugnen som mest 7 kartonger per timme. Enligt tiden det tar att förbränna en kartong krävs det en ugnsstorlek på ungefär 10 till 12 m³. Detta för att volymen avfall i ugnen inte ska utgöra eller komma i närheten av totalvolymen i ugnen. En viss "fri volym" måste finnas i ugnen vid förbränning.

Väggarnas isolering består till största delen av två olika typer av tegel. Isolerringen närmast förbränningen dvs. mot insidan av ugnen består av högeldfast tegel (kiselkarbid). Detta tegel appliceras som tegelklossar i storlek omkring 650*150*100 mm (Bredd, Djup, Höjd). Närmast detta högeldfasta tegel används ett eldfasttegel som inte klarar lika höga temperaturer, eftersom det första lagret av tegel naturligtvis isolerar värmen. Det mindre eldfasta teglet har ett betydligt lägre pris så man strävar efter att använda detta där det är möjligt.

Efter isolering med tegel av olika typer används ofta glasull som isolering närmast täckplåten ytterst av ugnen. Tjockleken på glasullen uppskattas till 5-15 centimeter, varför hela väggens tjocklek bör vara omkring 350-450 mm.

Avfallet matas in som tidigare nämnts kartonger av en storlek omkring 1 normal m³. Inmatningen måste vara sådan i sin konstruktion att varken teglet i innerväggar eller teglet i botten i ugnen tar skada. När teglet håller en temperatur på 1000 grader Celsius. Teglet tar minst skada om kartongerna får glida in i ugnen via en öppning på ovansidan av ugnen.

Kartongerna ska lastas direkt från transportbilen till någon typ av vagnkonstruktion som i sin tur ska fungera som transportanordning till ett tänkt transportband, allt för att undvika tunga lyft för personalen. Detta transportband ska vara konstruerat av t ex liggande valsar vilka ska transportera kartongerna längs med bandet. Detta transportband ska anslutas med en typ av lutande bana konstruerad av högeldfast tegel som leder in i förbränningsugnen via dess ovansida. Kartongerna för på så vis glida av transportbandet för att glida på den lutande tegelbanan som tar med kartongerna i ugnen genom att dessa glider utför ner till förbränning i ugnen. Ugnen måste vara placerad under marknivå för att detta ska fungera, eller som alternativ ligger transportbandets sista del placerad över ugnen, vilken då kan vara placerad på marknivå. Förslutningen av öppningen på ugnens ovansida bör bestå av högeldfast tegel med någon form av hydraulisk skjutanordning i sidled. Öppningen måste kunna stängas och öppnas mellan tillmatningarna av avfall. Förslutningens tjocklek och isolering är den samma som för ugnens väggar.

Genom att mäta syrehalten i rökgaserna från ugnen kan man få indikation när det är dags att mata in fler kartonger med avfall i ugnen. Syrehalten i rökgaserna ut från ugnen ska vara mellan 6 och 12 %. När halten överstiger detta värde sker det inte längre någon nämnvärd förbränning, eftersom avfallet har till brunnit upp, och det är därför dags att mata in mer avfall. Denna teknik kan också användas i den kontinuerliga ugnen med shredder.

Efter ett dygns bruk av ugnen måste en mängd av som mest 300 kg aska avlägsnas från ugnens botten. Detta kan möjligen ske maskinellt med någon typ av hydraulisk skrapanordning, men problemen som hettan i ugnen för med sig så har en praktisk konstruktion inte kunnat tagits fram. Vid andra studerade förbränningsanläggningar har askan avlägsnats för hand efter varje brukspass. Denna enkla teknik användes även här, dvs. efter varje dygns användning av ugnen skrapas den bildade askan ut ur ugnen för hand. En typ av lucka kan placeras i nedre delen av ena kortsidans väggkonstruktion, för att låta askan tas ut den vägen för hand.

Kostnaderna för ugnens konstruktion, vilket inkluderar dess brännare och inmatningsutrustning, uppskattas till 20 miljoner kronor. Priserna har tillhandahållits från Hans Brulin på Ugnsbolaget TABO AB.

Vid förbränning av medicinskt riskavfall erhålls utöver vatten och koldioxid en del oönskade ämnen som påverkar miljön negativt. Av dessa ämnen kan nämnas väteklorid, vätefluorid, stoft, kväveoxider, svaveloxider , dioxiner och tungmetaller. Beroende på hur förbränningen sker och sjukhusavfallets innehåll varierar de oönskade ämnenas halter i avgaserna från destruktionsugnen. Med ett avgasreningssystem kan man begränsa utsläpp till atmosfären. Ett funktionsdugligt avgasreningssystemen bygger på separata enheter som oftast kombineras efter de krav som ställs. Enhetssystemen delas in i torra, våta och filtersystem [5], [6].

En kombination mellan en venturi-skrubber och en packad-bädd skrubber är det vanligaste våta skrubbersystem som används för att reglera utsläppen från förbränningsanläggningar för medicinskt avfall. Venturi-skrubbrarna används främst för partikelreducering medan packade-bäddar används för kontroll av surheten i gaserna.

Våta skrubbrar samlar partiklar främst genom kollision och diffusion samt absorption används för att ta bort föroreningar i gasfas.

De relativt små partiklarna fångas upp av relativt stora vätskedroppar. Mekanismerna ger att antalet uppsamlade partiklar ökar vid ökad relativ hastighet på vätske- och gasflöden samt minskar med vätskans droppstorlek. Dropparna skapas genom att föra in vätskan vid höga tryck genom munstycken. Kollision är den dominerande mekanismen vid gasflöden större än 0.3 m/s, vilket är mycket lägre än i de flesta skrubbrar. Man kan även säga att kollision är den dominerande mekanismen för partiklar >1m m medan diffusion dominerar för partiklar <0.1m m.

För att kunna ta bort en gasformig förorening via absorption måste avgaserna komma i kontakt med en vätska. Absorptionshastigheten beror på föroreningens diffusionshastighet i gas- respektive vätskefas. Absorptionen kan ökas genom en stor kontaktyta, bra omblandning samt tillräckligt lång uppehållstid. Mängden som kan absorberas beror på föroreningens löslighet, stor löslighet kräver mindre vätska samt går fortare. En ökning av temperaturen medför minskad absorption och en ökat systemtryck medför oftast en ökning.

Ett typiskt system består av ett skrubberkärl, cyklon, inducerat-drag fläkt, recirkuleringssystem för vätskan samt reglersystem. Vid användning på förbränningsanläggningar finns antingen en speciell quench sektion och/eller den avsmalnande sektionen på skrubberkärlet agerar som quench för att mätta och kyla gaserna före venturistrypningen. De varma avgaserna kyls genom att förånga quench-vätskan till en temperatur som för de flesta ugnar ligger mellan 66-85° C.

Två typer av venturi-skrubbrar kan installeras vid denna typ an anläggning: vätande och inte-vätande. Den vätande typen är den vanligaste och skrubbervätskan förs in via munstycken, som sitter överst på den avsmalnande delen, för att väta väggarna. I den icke-vätande sprutas vätskan in genom munstycken som styr vätskan direkt mot strypningen utan att väta väggarna. Den vätande typen används när gasens inloppstemperatur överstiger 93° C. Genom att täcka väggar och strypning med vätska minskar risken att partiklarna sliter på eller fäster på väggarna.

Vissa skrubbrar har en justerbar strypning för att kunna få en konstant gashastighet över strypningen och därmed få konstant partikelreduktion trots att gasflödet från ugnen kan variera. Partiklarna innesluts i droppar från venturiskrubbern samlas upp i antingen en packad-bädd skrubber eller en cyklon. Eftersom vätskan i skrubbern absorberar en del saltsyra från avgaserna kommer pH att sjunka, därför använder man i de flesta fallen en alkalisk skrubbervätska för att neutralisera och förhindra korrosion i systemet. Nyckelparametrar som påverkar verkningsgraden är partikelstorlek, temperaturvariationer, flödeshastighet och föroreningskoncentration. Partikelreningseffektiviteten ökar med ökande tryckfall. Vanligen hålls tryckfallet kring 7.5_*10³ Pa men kan variera mellan 3.7_*10³-1.5_*10⁴. Vid dessa normala tryckfall ligger gashastigheten i strypsektionen mellan 30-120 m/s. Den höga avgashastigheten resulterar i en väldigt kort kontakttid mellan gas och vätska, och begränsar därmed absorptionen i skrubbervätskan. I många förbränningsanläggningar används värmeväxlare för att erhålla värme och kyla avgaserna före reningssystemet. Om värmeväxlare inte finns måste avgaserna som håller en temperatur på 927-1260° C kylas med hjälp av speciella quenching-sektioner före den avsmalnande biten i röret. Om gaserna ej kyls ned till 66-86° C kommer venturiröret vara mindre effektiv med att kondensera flyktiga metaller och organiska ämnen. Venturi-skrubbersystem måste dimensioneras efter maximalt gasflöde, partikelmängd, och tryckfall beroende på partikelstorleksintervall.

Ett typiskt system består av ett skrubberkärl, packningsmaterial, dimeliminering , inducerat-drag fläkt, recirkuleringssystem för vätskan samt reglersystem. Skrubbrarna är designade att ta bort sura gaser genom absorption av gaserna till skrubbervätskan och samtidig neutralisation. En alkalisk lösning, vanligen NaOH men även Na₂CO₃, Ca(OH)₂, används för att hålla pH konstant samt förhindra korrosion. Absorptionshastigheten är beroende av lösligheten av gaserna i skrubbervätskan. De packade-bäddarna som används är vanligen motströms, vertikala kolonner där gasflödet går uppåt och skrubbervätskan neråt. Djupet på den packade bädden beror av bland annat packningstyp, önskad reningseffekt, typ av skrubbervätska, gas- och vätskeflödeshastigheter samt system temperatur. Packningshöjden kan variera mellan 0.9-3 m beroende på packningstyp, ett exempel är 7.6 cm Intaloxsadlar med 1.5 m packningshöjd.

I kombinationen venturi/packad-bädd skrubbersystem, tar venturin bort 90% av partiklarna resterande del kan inneslutas i droppar från packningsmaterialet för att ge alkalisalter samt mycket små partiklar. Därför måste rätt dimeliminerare väljas för att minimera partikel utsläppen från systemet.

En motströms packad-bädd skrubber arbetar inte effektivt vid stora variationer i gas- och vätskeflöden. Reningseffektiviteten ökar med ökande vätskeflöde men blir gas- och vätskehastigheterna för höga kan kolonnen börja flöda. Diametern hos den packade-bädden bestäms så att gasens maxhastighet ligger mellan 50-75% av flödningshastigheten. Packningsmaterialet ger en stor kontaktyta för gas och vätska samt ger en bra omblandning av dessa. Packningen bestämmer kontakttiden och ju högre packning desto längre uppehållstid. Tillverkare garanterar att saltsyra reduceras med 99-99.9% samt SO₂ med 90-99% då en packad-bädd används tillsammans med en venturi skrubber. Packad-bädd för rening av förbränningsgaser befinner sig oftast efter en venturiskrubber eller ett textilfilter. I bägge fallen måste temperaturen reduceras innan bädden. Om temperaturen överstiger 104° C kan packningsmaterialet skadas eller smälta plastpackningarna som normalt används. I fallet med filter kopplas värmeväxlare in före filtret och en quench före den packade bädden.

Det finns även några andra system som har börjat marknadsföras till förbränningsanläggningar för medicinsktavfall: Rotary Atomizing scrubber, Ionizing Wet scrubber, Calvert collision scrubber och Hydro-Sonic scrubber. Eftersom antalet installationer av dessa system är ytterst begränsade finns väldigt lite information att få.

• Rotary Atomizing Scrubbers reducerar antalet partiklar främst genom kollision och de sura gaserna genom absorption. Skrubbern består av ett quenchkärl, förspraystorn, en roterande atomiserare, dimeliminering och ett cirkulationssystem för vätskan.
• Ionizing Wet Scrubber använder en kombination av elektrostatiska krafter och de vanliga våtskrubber fenomenen med partikelreduktion och surhetsstyrning. Ett system består av en quenchkärl och en eller flera små kammare i serie där varje kammare skall reducera en bestämd fraktion partiklar och syra.
• Calvert Collision Scrubber används för att erhålla stor reducering av både partiklar och sura gaser. Systemet består av fyra komponenter i serie: en quench, kondensor/absorbator, en kollisionsskrubber och en separator för partikeldroppar.
• Hydro-Sonic Scrubber utgörs av en grupp våtskrubbrar som används för kontroll av partiklar och sura gaser på ett flertal förbränningsanläggningar. Vanligen används en fläkt driven, tandem munstycke som ger vätskesprayning i serie.

Textilfilter har länge använts för reduktion av partiklar och icke-flyktiga metaller i utsläpp från förbränningsanläggningar och andra industriella processer. Filterna kombineras ofta med andra typer av luftreningstekniker för att även kunna styra utsläppen av sura gaser samt organiska föroreningar. De två mest använda kombinationerna är ett textilfilter efter ett sorbent-injektionssystem, oftast torr sorbentinjektion men även spray torkar, eller ett textilfilter följt av en packad-bädd skrubber.

Ett textilfilter består av ett antal påsar gjorda av något textilmaterial, t.ex. nylon, ull eller liknande, och dessa hänger i en byggnad. Avgaserna dras in i byggnaden, passerar genom påsarna och förs sedan vidare. Partiklarna fastnar på materialet medan den renade gasen passerar. Samlade partiklar tas bort genom puls-jet rengöringssystem, där bortstött material från påsarna samlas upp i en uppsamlingstratt för vidare transport till uppsamlingsplats. I ett nytt filter kan partiklar av en given storlek enkelt penetrera materialet men efter en kort tid vid körning bildas en kaka på påsarna som fungerar som partikeluppfångare och medför en renare utgående gas. Partiklarna fångas upp med hjälp av olika mekanismer: kollision, direkt uppfångning och diffusion. Kollision och direkt uppfångning står för 99% av uppsamlingen av partiklar med en aerodynamisk diameter >1m m i textilfiltersystem.

I stora system är påsfacket ofta indelat i flera mindre fack. Dessa fack kan tas ur bruk för individuell påsrengöring och underhåll. I mindre system, som t.ex. till förbränningsanläggningar för medicinskt avfall, finns ett enkelt fack med påsarna arrangerade i en rektangel. Alla puls-jet system filter låter gasen gå från påsens utsida till insidan. En stöt av högtrycksluft stoppar det normala luftflödet genom filtret. Stöten ger upphov till en stående- eller shockvåg som får påsen att spännas/böjas när den rör sig ner genom påsen. Då påsen sträcks/böjs krackelerar kakan och de uppsamlade partiklarna lossnar från påsen. En shockvåg tar 0.5 s, att ta sig ner till botten av påsen och upp igen. Tryckstöten måste vara tillräckligt kraftig och ligger vanligen kring 414-689 kPa. De flesta puls-jet filter till förbränningsanläggningarna ligger på en påsdiameter av 10-15 cm samt en längd på 1.8-5.8 m. Rengöringen sker på en rad i taget och skall genomföras regelbundet.

Effektiviteten av filterna beror på partiklarna, de sura gaserna, metaller, design av filtret samt olika parametrar vid körning. Påsarna varierar beroende av konstruktion och material. Tre huvudtyper för konstruktion är vävda-, filtpåsar och membran. Filtpåsar rekommenderas till puls-jet textilfilter för rening från förbränningsanläggningar för medicinskt avfall. Den relativt tjocka filtmaterialet ger maximal partikelpåverkan och tar upp partiklar mer effektivt än vävda material vid jämförbara gashastigheter.

Temperaturen är en avgörande faktor för systemets verkningsgrad under lång sikt. Systemet måste köras inom relativt smala temperaturområden för att förhindra fel på påsarna p.g.a. attack av kemiska ämnen eller temperatur styrt förfall. Eftersom avgaserna innehåller saltsyra måste anläggningen drivas vid tillräckligt höga temperaturer så att ingen yttemperatur understiger syrans daggpunkt. Saltsyra har en kokpunkt på 110° C och temperaturen bör därför hållas över 120° C för att förhindra korrosionen. Om systemet körs vid temperaturer över rekommenderat maxvärde kommer påsarna att försämras med tiden och vid ständig körning över max temperaturen kan påsarna helt sluta att fungera. Temperaturområdet för körning ligger då mellan syrans daggpunkt och påsens max temperatur. Högt tryckfall i påsen kan efterhand leda till påserosion och förfall, vilket sedan leder till minskad effektivitet. Tryckfallet för systemet hålls vanligen mellan 1.5-5 tum vatten pelare.

Det finns huvudsakligen två tekniker: torr sorbentinjektion och spray torks absorptionssystem. Den först nämnda metoden är den vanligaste av de båda och har blivit installerad i ett antal anläggningar. Torra skrubbrar utnyttjar ett alkaliskt adsorptionsmedel för att reagera med och neutralisera avgaserna. Man kan även tillsätta aktivt kol för att styra kvicksilver halten och dioxiner genom adsorption. Reaktionsprodukten är ett torrt fast material som tillsammans med flygaska och oreagerad sorbent samlas upp av t.ex. ett textilfilter. Förbränningsanläggningar som utnyttjar torra skrubbrar följs konstant av ett textil filter. Torrt sorbentinjektionssystem utnyttjar adsorption för att styra de sura gaserna medan absorptionsspraytorkar utnyttjar både absorption och adsorption.

De främsta skillnaderna mellan torr sorbentinjektion och absorptionsspraytork är den fysikaliska formen på alkalisk sorbent samt design av systemet som utnyttjas för kontakt mellan sorbent och avgaserna. I spraytorkarna utnyttjas en alkalisk slurry som sorbent.

Systemet består av sorbent lager/matartratt, sorbent transportsystem, venturi/injektor, reaktion/expansions kammare samt ett recirkuleringssystem. Denna typ av skrubber injicerar torr, finfördelad alkaliskt adsorptionsmedel som t.ex. kalciumhydroxid, magnesiumoxid eller natriumbikarbonat för adsorption av sura gaser samt pulvriserat aktivt kol för adsorption av kvicksilver och dioxiner. Reaktions/expansions kammaren medför en ökad uppehållstid för adsorption och neutralisation. Den främsta anledningen för recirkulationsströmmen är att öka reagent utnyttjandet och därmed reducera sorbent utnyttjandet. Det är viktigt att hålla rätt sorbent partikelstorlek och fluidisering för att ge ytadsorption och utnyttja den injicerade sorbent fullt ut. Stora partiklar har en mindre ytarea och kräver större fläktkapacitet för att kunna fluidiseras. Den bästa temperaturintervallet för neutralisation av sura gaser ligger mellan 121-177° C, enligt försäljare. Gasens temperatur måste vara tillräckligt låg för att erhålla kondensation av metalliska föreningar och kvicksilver men inte så låg att saltsyran kondenserar ut och ger korrosion. Ju lägre temperatur desto mer syra kan tas bort, alltså är den optimala temperaturen 121° C. Någon säljare har även rapporterat att reduceringseffektiviteten för bly, kvicksilver samt dioxiner ökar med minskande temperatur. Variationer i flödeshastighet kan skapa problem vid fluidiseringen.

Systemet består av följande komponenter: sorbent beredningssystem med lagring, en tank för släckning av kalk, blandningstank och matartank samt atomizers och absorptionsspraytork.

För att erhålla en effektiv absorption av sura gaser i spray torks applikationer krävs stor överföringsyta mellan gas och vätska, bra omblandning, tillräcklig kontakt- eller uppehållstid och tillräcklig sorbent för att adsorbera och neutralisera de sura gaserna samt adsorbera kvicksilver och dioxiner. Efter absorptionen torkas materialen och adsorptions mekanismen tar över innan gasen förs vidare för partikel reducering.

I Malmö finns det redan en fungerande avgasreningsanläggning baserad på kalciumhydroxid och slangfilter.

Alternativ 1 bygger på ett system bestående av injektion av aktivt kol och kalciumhydroxid i rökavgaserna med tillhörande textilfilter efter quenchen. Efter textilfiltret sitter det en värmeväxlare som höjer utgående gastemperatur till minst 100° C för att undvika kondens i skorstenen. Anläggningen beräknas förbruka 0,5 kg aktivtkol och 20 kg kalciumhydroxid per dygn. Skorstenen byggs enligt normer i kolstål. Anläggningens utsläppshalter kan bli enligt tabell nedan, dessa kan sedan jämföras med utsläppsvillkor för Sverige och EU.

I alternativ 2 kan man tänka sig ett absorptionstorn med höjden 5 m. Beräkningarna på hur stort tornet skall bli för att rena avgaserna från 1000 ppm till 1 ppm väteklorid anges i bilaga 4. Något större tryckfall är det inte i tornet med en gashastighet på 2 m/s och tvärsnitts diameter på 0,8 m. Fyllkropparna består av kryssfill med 100 m²/m³. En reningsanläggning för att få bort sot, dioxiner och tungmetaller från absorptionsvätskan krävs och består av ett neutralisationssteg. Vätskans återflöde för att erhålla bra vätning av kryssfillen är 2,5 kg/s och detta medför att pumpen i figur 3, nedan skall ha minst effekten 0,25 kW med en uppfordringshöjd på 5 m.

1. Projekt "Storkartong" Försök med system för insamling av sjukhusavfall, av Viktoria Stenqvist – 1996.
2. Informationsblad från SYSAV AB, Malmö.
3. Samtal med Erik Nord, SYSAV AB, Malmö.
4. Samtal med Hans Brudin, Ugnsbolaget TABO AB, Uppsala.
5. Samtal med Kurt Karlsson, ABB Fläkt Industri AB, Växjö.
6. Office Air Quality Planning, EPA – 1994.
7. Projekteringsmetodik, av prof. Hans T Karlsson, LTH.
8. Gasification of fuel blends from biomass and wastes, av Zhicheng Ye, Wuyin Wang, Nader Padban och Ingemar Bjerle, NUTEK proj. Nr. P9216-1 – 1997.
9. Report on Thermal Oxidation, av Dr. Frank H. Wright.
10. Informationsblad från Advanced Envirotech System Inc.

Klicka här för att fortsätta till Del 3