Problematyka modelowania matematycznego procesów termicznego przekształcania odpadów stałych

Modelowanie procesu transportu masy na rusztach urządzeń do spalania odpadów stanowi bardzo istotną tematykę, która warunkuje prawidłowe podejście do zagadnień modelowania całego bloku spalania odpadów, jaki stanowi komora wyposażona w ruszt ruchomy (posuwisty, posuwisto-zwrotny lub walcowy). Dotychczas stosowane metody opierają się na nieuwzględnianiu mieszania mechanicznego wywołanego głównie przez ruchome części rusztu materiału odpadów oraz stopnia dyspersji, próbując zastąpić te parametry: prędkością rusztu, współczynnikiem poślizgu czy efektywnym współczynnikiem transportu tylko nie liczne modele uwzględniają współczynnik mieszania wstecznego. W pracy przedstawiono możliwość zastosowania analogii: komora spalania z rusztem ruchomym – reaktor chemiczny i na tej podstawie zaproponowano wyjaśnić i opisać zjawiska transportu masy na różnych systemach rusztów, co stanowi nowatorstwo i znaczne rozwinięcie dotychczas stosowanych modeli matematycznych procesu spalania w konwencjonalnych spalarniach odpadów stałych.

Modelling of the mass transfer process on the grates of waste incineration equipment constitutes a very important issue that determines the correct approach to the problems of modelling the entire waste incineration unit which is a chamber equipped with a (travelling, reciprocating, or cylindrical) movable grate. Methods that have been used so far rely on not considering the mechanical friction caused chiefly by the movable parts of the waste material grate and the degree of dispersion, while attempting to substitute these parameters with grate speed, the slip factor or the effective transfer coefficient, and only few models take into account the back-mixing coefficient. The present study uses the movable grate combustion chamber – chemical reactor analogy and on this basis explains and describes the phenomena of mass transfer on different grate systems, which constitutes an innovation and a considerable extension of the currently used mathematical models of the process of combustion in conventional solid waste incineration plants.