trendy w zakresie unieszkodliwiania odpadów komunalnych
TRANSCRIPT
"Trendy w zakresie unieszkodliwiania odpadów
komunalnych„
JERZY M. ŁASKAWIEC
Prezes Zarządu - Dyrektor Generalny
Fabryka Kotłów SEFAKO SA
KLASTER WSPÓLNOTA WIEDZY I INNOWACJI w zakresie Generacji i Użytkowania Energii od skali Mega do Nano.
2013-01-11 Politechnika Wrocławska 1
„Waste to Energy „– Od Odpadów do Energii
TECHNOLOGIE SPALANIA
KLASTER WSPÓLNOTA WIEDZY I INNOWACJI w zakresie Generacji i Użytkowania Energii od skali Mega do Nano. 2013-01-11 Politechnika Wrocławska 2
Od niemal 80 lat użytkowane były w świecie instalacje unieszkodliwiania odpadów oraz
realizowane były liczne prace nad technologiami i wdrożeniami rozwiązań w zakresie
spalania odpadów komunalnych.
Efektem tych działań jest co najmniej kilkanaście technologii, które zastosowano w
instalacjach pilotażowych oraz wdrożonych na rozwiniętych rynkach przemysłowych.
Lata 2000- 2010 przyniosły dynamiczny rozwój spalarni w Unii Europejskiej pod hasłem
„from Waste to Energy” a w niektórych krajach zamknięto już składowiska odpadów.
Państwa unijne promują w ten sposób zwiększanie efektywności energetycznej – dla
wykorzystania energii cieplnej, elektrycznej lub gazu na potrzeby regionu.
Krajowy rynek odpadów szacowany jest na 11 mln t/rocznie :
Do 2020r. - 50% wagowo ma podlegać segregacji ( papier, szkło, metal, plastyk), 50%
przeznaczyć można do termicznej utylizacji. Składowanie na wysypiskach będzie
sukcesywnie ograniczane i przekraczanie dopuszczalnych poziomów będzie karane kwotą
do 300 tyś. Euro / dziennie.
Ustawa o odpadach z 27.04.2001r. , o utrzymaniu porządku w gminach z 1.7.2011r oraz inne
Rozporządzenia (w tym będące implementacją Dyrektywy o odpadach 2008/98/WE) są
podstawą m.in do kwalifikowania części energii ze spalania odpadów jako zielonej energii
odnawialnej w wysokości 42% produkcji energii.
……………………………………………….
PRZYKŁADOWE DANE PRODUKCYJNE DLA SPALARNI ODPADÓW
O ZDOLNOŚCI SPALANIA 150 000 T/ROCZNIE
DLA UKŁADU PRACY CIEPŁOWNICZO-KONDENSACYJNEJ Z MOCĄ
SZCZYTOWĄ OK. 38.3MWt ORAZ MOCĄ ELEKTRYCZNĄ 16MWE,
KLASTER WSPÓLNOTA WIEDZY I INNOWACJI w zakresie Generacji i Użytkowania Energii od skali Mega do Nano. 2013-01-11 Politechnika Wrocławska 3
ŹRÓDŁA PRZYCHODÓW SPALARNI :
1. Opłata za odbiór odpadów zmieszanych: 250-280 zł/ t
2. Produkcja energii elektrycznej brutto 86482 MWh
w tym w skojarzeniu 23230 MWh
3. Produkcja energii ciepłowniczej 367880 GJ
w tym w skojarzeniu 367880 GJ
Łączne zużycie paliwa podstawowego Wd=9000kJ/kg
Średnioroczna sprawność produkcji energii elektrycznej i ciepłowniczej 47,46%
4. Przychody z tytułu produkcji zielonej energii: do 42% produkcji ogółem
PIROLIZA
KLASTER WSPÓLNOTA WIEDZY I INNOWACJI w zakresie Generacji i Użytkowania Energii od skali Mega do Nano. 2013-01-11 Politechnika Wrocławska 4
1. Piroliza to proces transformacji termicznej bogatych w węgiel substancji organicznych,
który odbywa się w podwyższonych temperaturach, w środowisku całkowicie
pozbawionym tlenu bądź przy jego pomijalnie małej obecności. Proces ten jest z natury
endotermiczny (wymaga dostarczenia ciepła z zewnątrz) i przebiega w temperaturach do
1 000 °C.. Podczas procesu pirolizy masa odpadów zostaje przekształcona w gaz
pirolityczny, zawierający głównie wodór, metan, etan i ich homologi, tlenek i dwutlenek
węgla oraz inne związki : siarkowodór, amoniak, chlorowodór oraz fluorowodór, koks
pirolityczny - fazę stałą zawierającą węgiel oraz metale i inne substancje lotne, fazę
ciekłą zawierającą mieszaninę olejów, smół oraz wody i rozpuszczonych w niej prostych
aldehydów, alkoholi i kwasów organicznych.
(źródło: Art.Nowa Energia 1/2011 prof.G.Wielgosiński)
Ogólny schemat przebiegu procesu pirolizy odpadów komunal pirolizy zależy
od rodzaju odpadów, ich właściwości
fizykochemicznych oraz od temperatury nych
Ogólny schemat przebiegu procesu pirolizy odpadów komunalnych
ZGAZOWANIE
KLASTER WSPÓLNOTA WIEDZY I INNOWACJI w zakresie Generacji i Użytkowania Energii od skali Mega do Nano. 2013-01-11 Politechnika Wrocławska 5
2 -gim procesem, którym mogą być poddane odpady komunalne jest zgazowywanie.
Zachodzi ono w temperaturach bliskich 1 000°C w obecności czynnika utleniającego, którym może
być powietrze, tlen, a także para wodna. Produktami zgazowania są zazwyczaj wodór i tlenek
węgla, a także niewielkie ilości metanu, dwutlenku węgla, azotu i pary wodnej.
Wartość opałowa gazu otrzymanego w wyniku zgazowania jest zależna od rodzaju
czynnika utleniającego i waha się od 5 MJ/Nm3 (dla powietrza i pary wodnej) do 10 MJ/Nm3
(dla czystego tlenu). Gaz syntezowy powstały w procesie zgazowania jest wykorzystany bądź
bezpośrednio do produkcji energii elektrycznej - spalany w silnikach gazowych, bądź też do
syntezy węglowodorów ciekłych (do produkcji paliw) lub syntezy metanolu. Stosunkowo rzadko
gaz syntezowy wykorzystywany jest jako paliwo gazowe w kotłach grzewczych.
Od połowy lat 80. prowadzone były w świecie liczne prace badawcze nad technologiami
pirolitycznymi oraz technologiami zgazowania odpadów komunalnych. Efektem tego jest
co najmniej kilkanaście technologii, które wkroczyły w fazę instalacji pilotażowej.
(źródło: Art.Nowa Energia 1/2011 prof.G.Wielgosiński)
PLAZMA
KLASTER WSPÓLNOTA WIEDZY I INNOWACJI w zakresie Generacji i Użytkowania Energii od skali Mega do Nano. 2013-01-11 Politechnika Wrocławska 6
3. Plazma to silnie zjonizowany gaz, w którym występują neutralne cząsteczki, zjonizowane atomy oraz
elektrony, jednak cała objętość zajmowana przez plazmę z „globalnego” punktu widzenia jest
elektrycznie obojętna. Uważa się ją za czwarty stan skupienia materii.
Plazma przewodzi prąd elektryczny, a jej opór elektryczny, inaczej niż w przypadku metali, maleje ze
wzrostem jej temperatury. Ze względu na temperaturę plazmę dzieli się na:
plazmę zimną (4 000-30 000 K) wytwarzaną w plazmotronach,
plazmę gorącą (powyżej 30 000 K) występującą we wnętrzu gwiazd lub podczas wybuchów
jądrowych.
Możliwość uzyskiwania wysokich temperatur w strumieniu plazmowym (plazma niskotemperaturowa)
stwarza możliwość destrukcji odpadów w sposób bardziej efektywny w porównaniu do tradycyjnego
spalania, ponieważ plazma wytworzona przez pole elektryczne podnosi temperaturę do znacznie
wyższej wartości (nawet 8 000 °C) niż płomień w paleniskach kotłowych, a jej energia może powodować
rozkład zanieczyszczeń na prostsze składniki. Dzięki wysokiej temperaturze i dużej gęstości energii w
plazmie, szybkość procesu destrukcji jest bardzo wysoka, co decyduje o dużej wydajności
termicznego przekształcania odpadów. Doprowadzenie do reaktora czynnika utleniającego
zapewnia efektywne utlenianie odpadów w strefie plazmy.
Obecnie na rynkach działa kilkanaście firm prowadzących badania nad zastosowaniem technologii
plazmowych.
Większość z nich - to bądź instalacje doświadczalne, bądź też o wydajnościach znacznie
mniejszych od wymaganych do unieszkodliwiania odpadów komunalnych w wielkich aglomeracjach.
(źródło: Art.Nowa Energia 1/2011 prof.G.Wielgosiński)
TECHNOLOGIE FLUIDALNE
KLASTER WSPÓLNOTA WIEDZY I INNOWACJI w zakresie Generacji i Użytkowania Energii od skali Mega do Nano. 2013-01-11 Politechnika Wrocławska 7
4. Technologia spalania w złożu fluidalnym w odniesieniu do odpadów komunalnych
rozwinęła się w latach 90. XX w. Można tu rozróżnić trzy odmiany tej technologii:
instalacje ze stacjonarnym (pęcherzykowym) złożem fluidalnym (BFB),
instalacje z cyrkulacyjnym złożem fluidalnym (CFB),
instalacje z rotacyjnym złożem fluidalnym.
Kotły fluidalne nadają się do spalania paliw o zróżnicowanych właściwościach (w tym
kaloryczności), dają się również regulować w szerokim zakresie wydajności. Szczególnie
interesujące są tutaj kotły z cyrkulacyjnym złożem fluidalnym. Dostawców spalarni z
kotłem fluidalnym j są m.in.: Foster & Wheeler, Alstom (Francja), Metso (Finlandia), Kvaerner
(Szwecja).
Ostatnie z wymienionych powyżej rozwiązań technologicznych - rotacyjne złoże fluidalne
to wspólny patent niemieckiej firmy Lurgi i japońskiej Ebara, z handlową nazwą Rovitec®.
Zaletą instalacji fluidalnych jest możliwość zastosowania suchego usuwania
zanieczyszczeń kwaśnych poprzez dodanie reagenta bezpośrednio do komory spalania oraz
stosunkowo niska temperatura spalania (ok. 850°C), co zmniejsza ilość powstających
tlenków azotu (w mechanizmie termicznym). Kotły fluidalne przeznaczone do spalania
bądź współspalania różnią się konstrukcyjnie od kotłów przeznaczonych dla energetyki
brakiem powierzchni ogrzewalnych w komorze spalania ze względu na konieczność
dotrzymania wymaganej temperatury i czasu przebywania spalin. Podstawową wadą
instalacji fluidalnych jest konieczność rozdrabniania odpadów przed wprowadzaniem ich
do procesu spalania, co wiąże się z problemami technicznymi oraz dodatkowym zużyciem
energii. Nieco wyższe sprawności energetyczne spalania fluidalnego nie rekompensują w pełni
tej straty.
(źródło: Art.Nowa Energia 1/2011 prof.G.Wielgosiński)
TECHNOLOGIE RUSZTOWE
KLASTER WSPÓLNOTA WIEDZY I INNOWACJI w zakresie Generacji i Użytkowania Energii od skali Mega do Nano. 2013-01-11 Politechnika Wrocławska 8
5. Technologia rusztowa jest znana od początku przemysłowego spalania. Początkowo
stasowano ruszty stałe, od lat 20. XXw. ruszty mechaniczne.
Konstrukcje rusztów zmieniały się dynamicznie, uzyskując coraz wyższą niezawodność i
umożliwiając coraz lepsze prowadzenie procesu spalania. Ruszt mechaniczny stosowany w
spalarniach odpadów w sposób diametralny różni się od rusztów mechanicznych stosowanych w
małych kotłach energetycznych (np. WR-10, czy WR-25).
Najczęściej jest to ruszt pochyły, posuwistozwrotny, zapewniający oprócz transportu odpadów
przez strefę spalania intensywne ich mieszanie i napowietrzanie, co umożliwia znaczące
zmniejszenie tzw. niedopałów (substancji palnych zawartych w żużlu i popiele). Konstrukcja
rusztów, a także i całej spalarni odpadów ulega systematycznym zmianom i udoskonaleniom.
W latach 60. Thanner a następnie Reinmann oszacowali minimalne warunki (wartość opałowa,
zawartość popiołu i wilgoci), jakim powinny odpowiadać odpady komunalne, aby mogły się
autotermicznie spalać na ruszcie. Jako warunek minimum ustalono wartość opałową na
poziomie ok. 5 MJ/kg, przyjmując dla bezpieczeństwa, że minimalna wartość opałowa
odpadów powinna wynosić 6 MJ/kg. Obecnie istnieją rozwiązania techniczne pozwalające
autotermicznie spalać odpady komunalne na ruszcie już od wartości opałowej ok. 4,5 MJ/kg.
( źródło: Art.Nowa Energia 1/2011 prof.G.Wielgosiński)
WYBÓR KONCEPCJI ZTPOK I TECHNOLOGII SPALANIA
KLASTER WSPÓLNOTA WIEDZY I INNOWACJI w zakresie Generacji i Użytkowania Energii od skali Mega do Nano. 2013-01-11 Politechnika Wrocławska 9
Praktyka technologiczna i eksploatacyjna wskazuje na konieczność optymalizacji
kaloryczność paliwa , celem uzyskania najwyższej sprawności odzysku energii.
ZALECANA PROJEKTOWA WARTOŚĆ OPAŁOWA = 9500 kJ/kg
Projekt w realizacji:
SPALARNIA BIAŁYSTOK : WARTOŚĆ OPAŁOWA = 7500 kJ/kg
WYBÓR TECHNOLOGII , w tym wybór rusztu jest prostym rozwiązaniem
inżynieryjnym, w szczególności przy zdecydowanej przewadze technologii
rusztowej ( bez spalania odpadów niebezpiecznych).
WIELKOŚĆ NAKŁADÓW OGÓŁEM: CAPEX jest wartością zmienną,
wynikającą nie tylko z wielkości przerobu ( tyś t./rocznie) ale i z założeń
projektu w zakresie innych instalacji np: segregacji odpadów, recyklingu, magazynowania, itp.
( patrz Zestawienie na slajdzie 17).
.
PRZYKŁADY ZASTOSOWAŃ RÓŻNYCH TECHNOLOGII
SPALANIA
KLASTER WSPÓLNOTA WIEDZY I INNOWACJI w zakresie Generacji i Użytkowania Energii od skali Mega do Nano. 2013-01-11 Politechnika Wrocławska 10
1. Instalacja f.Siemens AG oparta na pirolizie w technologii Schwel-Brenn-Verfahren: budowa
instalacji w skali przemysłowej o wydajności 100 000 Mg/rok (2 linie po 7 Mg/h) we Fürth
k.Norymbergi (Niemcy). Instalacja ta została wybudowana i oddana do użytku w 1997r. Po
niespełna 2-miesięcznej eksploatacji została wyłączona po raz pierwszy. Liczne awarie i wypadki
spowodowały zamknięcie instalacji w 2000 r. Simens przyznał się do porażki i zaprzestał prac nad
tą technologią. Przyniosła ona straty ok. 400 mln. DM. Okazało się, że nie wszystkie zjawiska
zachodzące w dużej skali udało się przewidzieć na podstawie wyników badań w skali pilotowej.
Sprawność energetyczna instalacji wyniosła ok. 29% (praca w kojarzeniu).
2. Instalacja oparta na pirolizie w technologii Thermoselect (odpady sprasowane i pozbawione
powietrza). W 1999 r. wybudowano w Karlsruhe instalację na ok. 225 000 Mg/rok oraz rozpoczęto
w Ansbach (2001) budowę instalacji o wydajności ok.60 000 Mg/rok i zaraz wstrzymano. Instalacja
w Karlsruhe po licznych awariach została uruchomiona latem 2002 r..
W Karlsruhe awarie podczas rozruchu technologicznego spowodowały, że trwał on prawie 2,5 r.
Wystąpiły też poważne problemy z dotrzymaniem norm emisji zanieczyszczeń. Instalacja ta nigdy
nie osiągnęła zakładanej wydajności rocznej - maksymalnie udało się w niej w 2003 r. spalić ok.
120 000 Mg odpadów.
Newralgicznym punktem instalacji jest dolna część reaktora, w której panuje temperatura ok.
2000°C. Technologia ta ponadto wymaga bardzo kalorycznych odpadów - najlepiej ponad 10
MJ/kg. Pomimo tak kalorycznych odpadów jej sprawność energetyczna jest niewielka i wynosi
ok. 11%. ( źródło: Art.Nowa Energia 1/2011 prof.G.Wielgosiński)
PRZYKŁADY ZASTOSOWAŃ RÓŻNYCH TECHNOLOGII
SPALANIA
KLASTER WSPÓLNOTA WIEDZY I INNOWACJI w zakresie Generacji i Użytkowania Energii od skali Mega do Nano. 2013-01-11 Politechnika Wrocławska 11
3. Technologia zgazowania SVZ Schwarze Pumpe
Instalacja zgazowania odpadów komunalnych (120 000 Mg/rok), osadów ściekowych(120 000Mg/rok),
wysokokalorycznych odpadów przemysłowych (45 000 Mg/rok) oraz odpadowego węgla brunatnego
(120 000 Mg/rok) została wybudowana w 1996 r., jako centrum przetwarzania odpadów -
Sekundärrohstoff VerwertungsZentrum na terenie zakładów chemicznych Schwarze Pumpe (Niemcy).
Wydajność instalacji zgazowania wynosiła 35 Mg/h. Otrzymany gaz syntezowy był wykorzystywany do
produkcji metanolu (metoda katalityczna) w ilości ok. 120 000 Mg/rok.
Technologię zgazowania ciśnieniowego (P=2,5 MPa) oraz urządzenie (BGLGasifer) dostarczyła
niemiecka firma Lurgi wspólnie z firmą British Gas. Temperatura zgazowania ok. 1600°C. Produkcja
gazu syntezowego- 35 000 m3/h. W 2004 r. SVZ zbankrutowało i zostało sprzedane Siemensowi za
symboliczną cenę 1 €. Ponownie instalacja została uruchomiona w 2007r.-od tego czasu służy do
zgazowania jedynie węgla brunatnego.
4. Zainteresowanie plazmą, jako czwartym stanem skupienia materii znane jest lat 80-tych.
Wysokie temperatury uzyskiwane w procesie plazmowym (np. w łuku elektrycznym) stanowiły powód
zainteresowania tym procesem do unieszkodliwiania szczególnie niebezpiecznych odpadów.
Według dostępnych danych, liczbę spalarni plazmowych na świecie można oszacować na
około 25-30 instalacji. Większość z nich stanowią spalarnie przeznaczone do niszczenia odpadów
niebezpiecznych, np. odpadów medycznych, garbarskich, azbestu, PCB, itp. Istnieje również 7
instalacji przeznaczonych do witryfikacji (zeszkliwienia w wysokiej temperaturze) żużli, popiołów i
produktów oczyszczania spalin - czyli odpadów wtórnych z klasycznych spalarni odpadów
(rusztowych). Dwie instalacje tego typu zlokalizowane są w Europie (Szwecja i Francja), pozostałe w
(źródło: Art.Nowa Energia 1/2011 prof.G.Wielgosiński)
PRZYKŁADY ZASTOSOWAŃ RÓŻNYCH TECHNOLOGII
SPALANIA
KLASTER WSPÓLNOTA WIEDZY I INNOWACJI w zakresie Generacji i Użytkowania Energii od skali Mega do Nano. 2013-01-11 Politechnika Wrocławska 12
5. Zastosowanie plazmy niskotemperaturowej do unieszkodliwiania odpadów komunalnych
to nowe rozwiązanie. Technologie te rozwijane są przede wszystkim w Kanadzie i Stanach
Zjednoczonych. Według dostępnych danych do najbardziej aktywnych w oferowaniu technologii
plazmowych należą firmy: Plasco Engineering Group (Kanada), AlterNRG (Kanada), Pyrogenesis
(Kanada), Allied Technology (USA), Solena (USA), StarTech (USA), InEnTec (USA), Advanced
Plasma Power - Geoplasma (Wielka Brytania), Europlasma (Francja).
Wydajność istniejących instalacji to max. 25-45 Mg/rok.
Powstający w procesie plazmowym gaz, podobnie jak w przypadku zgazowania odpadów, jest
najczęściej po oczyszczeniu kierowany do procesów spalania (silnik gazowy połączony z
generatorem energii), bądź do syntezy węglowodorów (Fishera-Tropscha) lub metanolu. Dane z
istniejących instalacji plazmowych nie wskazują na bardzo niski poziom emisji – jest on
porównywalny do nowoczesnych spalarni rusztowych. Faktem jest, ze stały produkt podprocesowy
opuszczający instalację plazmową nie zawiera substancji palnych i dzięki wysokiej temperaturze jest
w postaci zeszkliwionej, z której wymywalność np. metali ciężkich jest bliska zeru. Dane literaturowe
wskazują na możliwość uzyskania bardzo dużej sprawności energetycznej, wyższej niż w przypadku
typowych spalarni. Instalacje te wymagają bardzo kalorycznych odpadów-12-16 MJ/kg Biorąc pod
uwagę, że średnia wartość opałowa odpadów komunalnych z wielkich miast wynosi aktualnie
w Polsce 7-10 MJ/kg, oznacza to, że w polskich warunkach odpady komunalne będą musiały
być podsuszane przed skierowaniem ich do instalacji plazmowej, co znacząco podniesie
koszty.
CAPEX : Koszty inwestycyjne budowy spalarni plazmowej są około 2-3 krotnie wyższe od kosztów
budowy klasycznej spalarni odpadów. (źródło: Art.Nowa Energia 1/2011 prof.G.Wielgosiński)
PRZYKŁADY ZASTOSOWAŃ RÓŻNYCH TECHNOLOGII
SPALANIA
KLASTER WSPÓLNOTA WIEDZY I INNOWACJI w zakresie Generacji i Użytkowania Energii od skali Mega do Nano. 2013-01-11 Politechnika Wrocławska 13
6. Zastosowanie technologii rusztowej.
Efekty postępu naukowo-technicznego widać w nowobudowanych spalarniach odpadów. Jedna z
najnowszych spalarni w Arnoldstein-Austria (80 000 Mg/rok) została wyposażona w innowacyjny
system SYNCOM® opracowany w firmie Martin GmbH-Niemcy. System polega na wprowadzeniu
do spalania jako powietrza pierwotnego strumienia powietrza wzbogaconego w tlen do zawartości
24-36% (stopień wzbogacenia zależny od strefy rusztu), zastosowania kamery termowizyjnej
(pracującej w podczerwieni) do monitoringu procesu spalania oraz ok. 10-15% recyrkulacji spalin.
Rozwiązania te skutkują podwyższeniem temperatury spalania do ok. 1 150°C, zmniejszeniem o
ok. 35% strumienia spalin do oczyszczania, zmniejszeniem ilości niedopałów w żużlu i popiele do
poniżej 1% oraz zmniejszeniem emisji zanieczyszczeń. Firma Martin opracowała także bardziej
zaawansowaną wersję opisanego powyżej systemu zwaną SYNCOM-Plus®, która powinna
zapewnić możliwość klasyfikowania żużli i popiołów po termicznym przekształcaniu odpadów, jako
odpadów obojętnych wg klasyfikacji określonej w dyrektywie 2003/33/WE, a nie jako odpadów
innych niż niebezpieczne.
Technologia ta znajduje zastosowanie zarówno do odpadów o stosunkowo niskiej
kaloryczności (4-6 MJ/kg), jak i do odpadów o wysokiej kaloryczności (12-15 MJ/kg).
W pierwszym przypadku stosuje się ruszty chłodzone powietrzem ze specjalnym systemem
mieszania odpadów poddawanych spalaniu, a w drugim- ruszty chłodzone wodą. Ruszty
pracują niezawodnie w kilkuset instalacjach na całym świecie. Praktycznie żadne inne
rozwiązanie techniczne nie pozwala na spalanie tak niskokalorycznych odpadów jak spalarnia
rusztowa.
Najważniejszymi dostawcami spalarni rusztowych są obecnie: CNIM (Francja), Martin (Niemcy),
Babcock & Wilcox Volund (Dania), Keppel Seghers (Belgia) oraz Fisia Babcock (Niemcy), a także
Covanta (USA) i Wheelabrator (USA). (źródło: Art.Nowa Energia 1/2011 prof.G.Wielgosiński)
Sefako współpracuje z różnymi dostawcami w zakresie zastosowania rusztów w projektach
w Polsce.
WYBÓR RODZAJU RUSZTU DLA SPALANIA ODPADÓW
KOMUNALNYCH
KLASTER WSPÓLNOTA WIEDZY I INNOWACJI w zakresie Generacji i Użytkowania Energii od skali Mega do Nano. 2013-01-11 Politechnika Wrocławska 14
RUSZT WIBRACYJNY
typu DGA - Sefako oraz Volund
.
WYBÓR RODZAJU RUSZTU DLA SPALANIA ODPADÓW
KOMUNALNYCH
KLASTER WSPÓLNOTA WIEDZY I INNOWACJI w zakresie Generacji i Użytkowania Energii od skali Mega do Nano. 2013-01-11 Politechnika Wrocławska 15
RUSZT SCHODKOWY
montaż
.
WYBÓR RODZAJU RUSZTU DLA SPALANIA ODPADÓW
KOMUNALNYCH
KLASTER WSPÓLNOTA WIEDZY I INNOWACJI w zakresie Generacji i Użytkowania Energii od skali Mega do Nano. 2013-01-11 Politechnika Wrocławska 16
RUSZT WALCOWY
.
PROJEKTY BUDOWY ZAKŁADÓW TERMICZNEGO
UNIESZKODLIWIANIA ODPADÓW KOMUNALNYCH
KLASTER WSPÓLNOTA WIEDZY I INNOWACJI w zakresie Generacji i Użytkowania Energii od skali Mega do Nano. 2013-01-11 Politechnika Wrocławska 17
1. Bydgoszcz- Toruń (2011- 2015=realizacja 21 miesięcy): dla 700 tyś. aglomeracji, Kontrakt
z 18.9.2012 : MKUO„ProNatura” z Ansaldi + Termomenccanica Ecologia za 491,68 mln zł
brutto. (kryteria: 80% cena, 13% koszty ekspolatacji, 7% par. gwarantowane)- 2 linie na 180
tyś.t /rok.
2. Białystok (2012-31.12.2015) ; cały projekt gosp.odpadami = 652 mln zł (210 mln-umowa z
NFOS - 4.10.2011 na ZTPOK) 15 MWe / 360 tyś.GJ. Kontrakt PUHP Lech Sp. z oo z dn
31.VIII.2012 z Budimex+Keppel Seghers NV+CESPA-Hiszp.- 120 tyś.t / 15,5 T/h.
3. Kraków Nowa Huta (2011-2015); Kontrakt EPC:Krakowski Holding Komunalny SA z
POSCO za 648 mln netto. 220 tyś.Mg/r (2 linie po 14,1 t/h). Kryteria:cena (45 %), koszty
ekspl.i produkcja (35 %), kryterium technologiczne (5%.), kryterium środowiskowe (10 %)
oraz dyspozycyjność i przedłużona gwarancja (5 %).
4. Szczeciński Obsz.Metropolitalny (2011-2015); Kontrakt: Mostostal Warszawa z 18.07.2012;
150 tyś.Mg/r- 666,5mln zł/z EU=255 netto (NFOS =280 mln netto+ 60 mln z ZUO)
5. Konin ( 30 gmin) (2013 - 2015) . Kontrakt: Miedzygminny Związek Komunalny z
Konsorcjum Integral Engineering und Umwelttechnik (Austria), Erbud, Introl - 364,08 mln zł;
+ recykling + ZTUOK (18 MWt/ 5 MWe) 284 mln netto (w tym 154 mln z UE+ pożyczka NFOS-
27.5.11) : (cena= 55 %, kryt.techniczn= 24%, kryt.i gwarancje eksploat= 21%).
oraz w procedurze wyboru:
6. Poznań + 9 gmin (2011 – 2015); Formuła PPP=30~35 lat. Przy wsparciu merytorycznym
Min.Rozwoju Regionalnego. Koszt: 1,04 mld zł/ UE= 353 mln PLN=33,8%; Partner Pryw.=
640 mln= 61,48%; własne 49 mln= 4,72%. Demontaż odpad.wielkogabarytowych+ ZTPOK :.
.
POTENCJALNE PROJEKTY NA DOLNYM ŚLĄSKU
KLASTER WSPÓLNOTA WIEDZY I INNOWACJI w zakresie Generacji i Użytkowania Energii od skali Mega do Nano. 2013-01-11 Politechnika Wrocławska 18
INNE OBIEKTY „ POD KLUCZ”
KLASTER WSPÓLNOTA WIEDZY I INNOWACJI w zakresie Generacji i Użytkowania Energii od skali Mega do Nano. 2013-01-11 Politechnika Wrocławska 19
PROPOZYCJA PROJEKTU PROGRAMU OPERACYJNEGO
INNOWACYJNA GOSPODARKA 5.1. LINIA TECHNOLOGICZNA ENERGETYCZNEGO WYKORZYSTANIA RDF I ODPADÓW
KOMUNALNYCH ORAZ ODPADOWEJ BIOMASY
KLASTER WSPÓLNOTA WIEDZY I INNOWACJI w zakresie Generacji i Użytkowania Energii od skali Mega do Nano. 2013-01-11 Politechnika Wrocławska 20
Z UDZIAŁEM M.IN. NASTEPUJĄCYCH PARTNERÓW:
Dempol Eko
ECOENERGIA SP.z o. o.
EkoEfekt Sp.z o.o.
Expert F Sp.z o.o.
BATRIL Sp.z o.o.
Fabryka Kotłów SEFAKO S.A.
Instytut Automatyki Systemów Energetycznych Sp.z o.o
Izba Gospodarcza Energetyki i Ochrony Środowiska
Minerva Sp.z o.o.
Politechnika Śląska
Politechnika Warszawska
Rosco Steel (Rosco Polska)
Świdnicka Fabryka Urządzeń Przemysłowych
Termo-Cycle Sp.z o.o
PO – IG 5.1 - LINIA TECHNOLOGICZNA ENERGETYCZNEGO
WYKORZYSTANIA RDF I ODPADÓW KOMUNALNYCH ORAZ
ODPADOWEJ BIOMASY
KLASTER WSPÓLNOTA WIEDZY I INNOWACJI w zakresie Generacji i Użytkowania Energii od skali Mega do Nano. 2013-01-11 Politechnika Wrocławska 21
POTENCJAŁ SEFAKO JAKO PROJEKTANTA I DOSTAWCY
OBIEKTÓW WYSPY KOTŁOWEJ oraz „ POD KLUCZ”
OPRACOWANIA KONCEPCJI BUDOWY ZTPOK:
Studium Wykonalności, Projekcje Ekonomiczno-
Finansowe, inne analizy.
KOMPLEKSOWE PROJEKTOWANIE SPALARNI .
MOŻLIWOŚCI DOSTAW KOTŁA LUB WYSPY KOTŁOWEJ
I MONTAŻ DLA ZAKŁADÓW TERMICZNEGO
PRZEKSZTAŁCANIA ODPADÓW KOMUNALNYCH - WE
WSPÓŁPRACY Z WIODĄCYMI FIRMAMI
ZAGRANICZNYMI I KRAJOWYMI.
REALIZACJA DOSTAW , MONTAŻU, URUCHOMIENIA
URZADZEŃ I PRZEKAZANIE ZAKŁADU
ZAMAWIAJĄCEMU „pod klucz” – FORMUŁA EPC
KLASTER WSPÓLNOTA WIEDZY I INNOWACJI w zakresie Generacji i Użytkowania Energii od skali Mega do Nano. 2013-01-11 Politechnika Wrocławska 22
KONCEPCJA SEFAKO - BUDOWY ZAKŁADU TERMICZNEGO
PRZEKSZTAŁCANIA ODPADÓW KOMUNALNYCH na 150 000 Mg/r
KATOWICE, PAŹDZIERNIK 2011 r.
KLASTER WSPÓLNOTA WIEDZY I INNOWACJI w zakresie Generacji i Użytkowania Energii od skali Mega
do Nano. 2013-01-11 Politechnika Wrocławska 23
PRZYKŁADOWE ROZWIĄZANIE PROJEKTOWE
Zakład będzie wyposażony
w instalację oczyszczania
spalin oraz gospodarki
pomocnicze mediów
pomocniczych i odpadów
zapewniające ochronę
środowiska w zakresie
obowiązujących ustaw i
norm emisji oraz nowej
Dyrektywy IED od 2016 r.
INSTALACJA OCZYSZCZANIA SPALIN - KONCEPCJA
Technologia oczyszczania
spalin oparta jest o
technologię półsuchą z
dozowaniem do spalin w
kotle wody amoniakalnej a
poza kotłem węgla
aktywnego, wodorotlenku
sodowego i wapna
hydratyzowanego.
Suche produkty odpylane
są w filtrze workowym
KLASTER WSPÓLNOTA WIEDZY I INNOWACJI w zakresie Generacji i Użytkowania Energii od skali Mega do Nano.
2013-01-11 Politechnika Wrocławska 24
PALIWO - PARAMETRY
Czas wykorzystania mocy znamionowej w roku ok. 6450h.
Czas pracy instalacji ok.8000 godzin w roku.
Parametry paliwa
Rodzaj paliwa bazowego Odpady komunalne /wartości średnie/
wartość opałowa 9.5 MJ/kg
zawartość popiołu 27.0 %
zawartość wilgoci 28.0 %
zawartość cz. lotnych /daf./ 80.0 %
zawartość siarki 0.2 %
zawartość chloru 0.7 %
zużycie paliwa przy max. wydajności
kotła 23850 kg/h
masa nasypowa 250 kg/m3
Zdolność przetwórcza Zakładu do 150 000 t odpadów ciągu roku – nominalna ilość odpadów podawana do kotła wynosząca ok. 23,8 t/h.
Zaplanowany jest dowóz odpadów przez śmieciarki o pojemności ok. 21 m3 i ładowności ok.
5 ÷ 7 t. wyposażone w układ kompresji odpadów.
Dostawy dzienne realizowane będą przez ok. 75 samochodów dostarczających odpady
komunalne.
Zasobnia odpadów będzie posiadać pojemność zapewniająca minimalnie 3 dniową retencję
odpadów oraz ok. 10.800 m3 pojemności użytecznej.
KLASTER WSPÓLNOTA WIEDZY I INNOWACJI w zakresie Generacji i Użytkowania Energii od skali Mega do Nano. 2013-01-11 Politechnika
Wrocławska
SCHEMAT PROGRAMOWO-PRZESTRZENNY – ZTPOK
26 KLASTER WSPÓLNOTA WIEDZY I INNOWACJI w zakresie Generacji i Użytkowania Energii od skali Mega do Nano. 2013-01-
11 Politechnika Wrocławska
WYMAGANIA REGULACYJNE: DOTRZYMANIE NORM EMISJI
ZANIECZYSZCZEŃ POWIETRZA
27
5
Rozporządzenie MŚ z dn.
.20.12.205r. w sprawie
standardów emisyjnych z
instalacji
Określa standardy emisyjne SO2, Nox,
pyłu dla nowych źródeł dot. spalania
węgla kamiennego, brunatnego,
biomasy, paliw gazowych, odpadów
itp..
dla 11% tlenu w gazach odlotowych;Średnie
wielkości dobowe: pył : 10
mg/m3 ; dwutlenek siarki : 50 mg/ m3 ; tlenek
azotu 200 mg/m3pozostałe: chlorowodór: 10
mg/m3 ; fluorowodór: 1; metale ciężkie:
kadm- 0,05; rtęć: 0,05 ; ołów,chrom,kobalt
itp.: 0,5 ; dioksyny i furany: 0,1 ng/m3
6
Zał. 5 - Wymagania
emisyjne z instalacji
spalania odpadów
dla spalarni : 42% produkcji energii
z odpadów jest zaliczana jako "
energia zielona".
dla 11% tlenu w gazach odlotowych.
Średnie wielkości dobowe:
pył : 10 mg/m3 ; dwutlenek siarki : 50 mg/
m3 ; tlenek azotu 200 mg/m3pozostałe:
chlorowodór: 10 mg/m3 ; fluorowodór: 1;
metale ciężkie: kadm- 0,05; rtęć: 0,05 ;
ołów, chrom, kobalt itp.: 0,5 ; dioksyny i
furany: 0,1 ng/m3
Odpady komunalne ( spalanie w
instalacjach z pal.rusztowym )
powinny spełniać wymagania: wart.
opałowa rob. min 6 MJ/kg;
wilgotność max. 50% ; zawartość
substancji palnych min. 25% ;
zawartość subst. niepalnych max.
60 %.
dla 11% tlenu w gazach odlotowych.
Średnie wielkości dobowe:
pył : 10 mg/m3 ; dwutlenek siarki : 50 mg/
m3 ; tlenek azotu 200 mg/m3pozostałe:
chlorowodór: 10 mg/m3 ; fluorowodór: 1;
metale ciężkie: kadm- 0,05; rtęć: 0,05 ;
ołów, chrom,kobalt itp.: 0,5 ; dioksyny i
furany: 0,1 ng/m3
KLASTER WSPÓLNOTA WIEDZY I INNOWACJI w zakresie Generacji i Użytkowania Energii od skali Mega do
Nano. 2013-01-11 Politechnika Wrocławska
TRANSPOZYCJA DYREKTYW I STANDARDÓW UNIJNYCH DO
POLSKIEGO PRAWA DOT. GOSPODARKI ODPADAMI
28
Zestawienie Rozporządzeń dot. odpadów i ich termicznego przekształcania
( dla obszaru dot. kotłów energetycznych )
Nazwa dokumentu prawnego Data
dokumentu Istota dokumentu Uwagi: istotne dla SEFAKO
I. GOSPODARKA ODPADAMI
Rozporz.MŚ w sprawie standardów
emisyjnych z instalacji 20.12.2005
Określa standardy emisyjne SO2, Nox,
pyłu dla nowych źródeł dot. spalania
węgla kamiennego, brunatnego,
biomasy, paliw gazowych, odpadów itp..
W Zał.5 -dotyczy spalania odpadów : określa
dopuszczalne wartości emisji dla spalarni
oraz współspalarni ( patrz:
Zakładka 2- "Wymagania i normy emisyjne")
Ustawa o odpadach - 2001
27.09.2001 -
zmieniona
nową ustawą
z 22.01.2010r
nowa Ustawa o Odpadach -1.07.2011
Ustawa o odpadach - wejdzie w życie w 2012 i
jest transpozycją Dyrektywy 2008/98/WE
:określa wykorzystanie odpadów jako źródła
energii, w tym odnawialnej ( OZE ) oraz
wprowadza obowiązek budowy spalarni z
odzyskiem energii z odpadów palnych i
ulegających biodegradacji dla miast > 300
tyś.mieszk.
Katalog odpadów - Rozporz. 2001 27.09.2001
Rozporządzeniu Ministra Środowiska z
dnia 27 września 2001 r. w sprawie
katalogu odpadów (Dz. U. z 2001 r. Nr
112, poz. 1206);
Krajowy Plan Gosp.Odpadami do 2010 -
Zał.do Uchwały RM nr 233 z 29.12.2006
Rodzaje odpadów - Rozp.2006 21.04.2006
Rozporządzeniu Ministra Środowiska z
21 kwietnia 2006 r. w sprawie rodzajów
odpadów, które mogą być składowane w
sposób nieselektywny
KLASTER WSPÓLNOTA WIEDZY I INNOWACJI w zakresie Generacji i Użytkowania Energii od skali
Mega do Nano. 2013-01-11 Politechnika Wrocławska
Wybrane Dostawy Kotłów - Świat
KLASTER WSPÓLNOTA WIEDZY I INNOWACJI w zakresie Generacji i Użytkowania Energii od skali Mega do Nano.
2013-01-11 Politechnika Wrocławska 29
Wybrane Dostawy Kotłów - Świat
30 KLASTER WSPÓLNOTA WIEDZY I INNOWACJI w zakresie Generacji i Użytkowania Energii od skali Mega do Nano.
2013-01-11 Politechnika Wrocławska
Wybrane Referencje - Świat
31 KLASTER WSPÓLNOTA WIEDZY I INNOWACJI w zakresie Generacji i Użytkowania Energii od skali Mega do Nano. 2013-01-11
Politechnika Wrocławska
Wybrane Dostawy Kotłów - Świat
KLASTER WSPÓLNOTA WIEDZY I INNOWACJI w zakresie Generacji i Użytkowania Energii od skali Mega do Nano.
2013-01-11 Politechnika Wrocławska 32
Wybrane Dostawy Kotłów - Świat
33 KLASTER WSPÓLNOTA WIEDZY I INNOWACJI w zakresie Generacji i Użytkowania Energii od skali Mega do Nano.
2013-01-11 Politechnika Wrocławska
Wybrane Dostawy Kotłów - Świat
34 KLASTER WSPÓLNOTA WIEDZY I INNOWACJI w zakresie Generacji i Użytkowania Energii od skali Mega do Nano.
2013-01-11 Politechnika Wrocławska
Maksymalne zblokowanie elementów kotła w produkcji
Montaż wstępny kompletnego kotła w halach warsztatu Sefako
STRATEGIA PRODUKCJI
KLASTER WSPÓLNOTA WIEDZY I INNOWACJI w
zakresie Generacji i Użytkowania Energii od skali Mega do
Nano. 2013-01-11 Politechnika Wrocławska
35
Projekt Romonta Niemcy – 2008
Wykonanie oraz montaż kotła dla spalarni
odpadów ; 30 t/h, 400ºC, 52 bar
KLASTER WSPÓLNOTA WIEDZY I INNOWACJI w zakresie Generacji i Użytkowania Energii od skali Mega do Nano. 2013-01-11 Politechnika Wrocławska 36
W ponad 52 tego typu instalacjach
istniejących w Europie pracują kotły
dla termicznej utylizacji odpadów
wyprodukowane w SEFAKO
Walczak kotła do
spalania odpadów
komunalnych - 2010
Nimes- Francja
Kocioł do spalania
odpadów komunalnych.
Dostawa i montaż - 2010
Nimes- Francja
37 KLASTER WSPÓLNOTA WIEDZY I INNOWACJI w zakresie
Generacji i Użytkowania Energii od skali Mega do Nano. 2013-01-
11 Politechnika Wrocławska
Lokalizacja fabryki:
(A 4 – Autostrada)
70 km od Krakowa
Powiat Jędrzejów
KLASTER WSPÓLNOTA WIEDZY I INNOWACJI w zakresie Generacji i Użytkowania Energii od skali Mega do Nano. 2013-01-11
Politechnika Wrocławska
38
SEFAKO - NOWOCZESNY ZAKŁAD PRODUKCJI I
DOSTAW KOTŁÓW ENERGETYCZNYCH
Fabryka Kotłów SEFAKO S.A.
ul. Przemysłowa 9, 28-340 Sędziszów
tel.(0-41) 38 11 073, fax. (0-41) 38 11 110