Published March 2001 | Version v1
Journal article

Sludge combustion in fluidized bed reactors at laboratory scale

  • 1. Consiglio Nazionale delle Ricerche, Istituto di Ricerche sulla Combustione, Naples (Italy)

Description

The combustion of a dried sewage sludge in laboratory scale fluidized bed has been studied in Naples by the Istituto di ricerche sulla combustione (Irc) in the framework of a National project named Thermal Process with Energy Recovery to be used in laboratory and pre-pilot scale apparatus. The attention has been focused on emissions of unreacted carbon as elutriated fines, on the emissions of pollutant gases and on the assessment of the inventory of fly- and bottom ashes. The combustion behaviour of sewage sludge has been compared with those of a market available Tyre Derived Fuel (TDF) and a biomass from Mediterranean area (Robinia Pseudoacacia) and with that of a South African bituminous coal. Stationary combustion tests were carried out at 8500 C by feeding particles in the size range 0-1 mm into a bed of silica sand without any sorbent addition. The fluidized bed combustor has been operated, at a superficial gas velocity of 0.4 m/s and different excesses of air ranging between 14 and 98%. Relatively high combustion efficiency, larger than 98.9% has been obtained in experiments carried out with sewage sludge and excess of air larger than 20%. These values, are comparable with those obtained in previously experimental activity carried out under similar operative conditions with a South Africa Bituminous coal (97-98%). It is larger than those obtained by using a Tyre Derived Fuel (89-90%) and the Robinia Pseudoacacia Biomass (93-93%). The relative importance of carbon fines elutriation, CO emissions and volatile bypassing the bed in determining the loss of combustion efficiency has been evaluated for the different fuels tested

Abstract (Italian)

Il lavoro riporta l'attivita' di ricerca condotta presso l'Istituto di ricerche sulla combustione (Irc-Cnr) nell'ambito del Progetto Processi termici con recupero di energia per lo smaltimento di fanghi e rifiuti speciali, sottoprogetto Combustione in letti fluidi in scala di laboratorio e pre-pilota di fanghi. Da un lato si e' caratterizzata l'entita' dei fenomeni di comminuzione delle particelle grossolane, dall'altro si sono condotte prove stazionarie di incenerimento in un reattore a letto fluido bollente da 40 mm di diametro. Il comportamento dei fanghi e' stato confrontato con quello di altri combustibili di interesse quali uno ricavato dai pneumatici (TDF), una biomassa dell'area mediterranea (Robinia Pseudoacacia) e un carbone bituminoso del Sud Africa. Le prove di combustione stazionaria sono state condotte alla temperatura di 8500C, con una velocita' di fluidizzazione di 0.4 m/s e con differenti eccessi d'aria compresi fra il 14 e 98%. L'attivita' sperimentale ha indicato che con una opportuna scelta delle condizioni di esercizio il trattamento in letto fluidizzato di fanghi essiccati risulta un processo molto attraente. I fanghi hanno infatti mostrato una elevata efficienza di conversione del carbonio, maggiore del 98.9% per eccessi d'aria superiori al 20%, analoga a quella ottenuta in precedenti esperienze condotte in condizioni simili con un carbone Sudafricano (97-98%). Tali efficienze sono maggiori di quelle ottenute con un combustibile ricavato dai pneumatici (89-90%) e una biomassa, la Robinia Pseudoacacia (93-94%). Efficienze di combustione cosi' elevate possono essere interpretate considerando sia l'elevata reattivita' dei fanghi sia la bassa tendenza di questi a produrre particolato carbonioso durante la combustione

Additional details

Additional titles

Original title (Italian)
Esperienze di combustione di fanghi in reattori a letto fluido in scala di laboratorio

Publishing Information

Journal Title
Quaderni - Istituto di Ricerca sulle Acque
Journal Issue
no.115
Journal Page Range
p. 60-82
ISSN
0390-6329
CODEN
QIRADG

Conference

Title
Meeting on Thermal processes with energy recovery for sludge and special or hazardous waste disposal
Dates
2000
Place
Bari (Italy)

INIS

Country of Publication
Italy
Country of Input or Organization
Italy
INIS RN
33002068
Subject category
S54: ENVIRONMENTAL SCIENCES;
Resource subtype / Literary indicator
Conference
Descriptors DEI
BENCH-SCALE EXPERIMENTS; COMBUSTION; EFFICIENCY; EMISSION; FLUIDIZED-BED COMBUSTION; SEWAGE SLUDGE; SLUDGES
Descriptors DEC
BIOLOGICAL MATERIALS; BIOLOGICAL WASTES; CHEMICAL REACTIONS; COMBUSTION; MATERIALS; OXIDATION; SEWAGE; SLUDGES; THERMOCHEMICAL PROCESSES; WASTES