52080302 Studija Komunalni Otpad FTN 24112008

Republika Srbija Autonomna pokrajina Vojvodina Pokrajinski sekretarijat za energetiku i mineralne sirovine

Univerzitet u Novom Sadu Fakultet tehnikih nauka Novi Sad

DEPARTMAN ZA INENJERSTVO ZATITE IVOTNE SREDINE

STUDIJA MOGUNOSTI KORIENJA KOMUNALNOG OTPADA U ENERGETSKE SVRHE (WASTE TO ENERGY) NA TERITORIJI AUTONOMNE POKRAJINE VOJVODINE I REPUBLIKE SRBIJE

OKTOBAR, 2008.

Studija mogunosti korienja komunalnog vrstog otpada u energetske svrhe na teritoriji Autonomne pokrajine Vojvodine i Republike Srbije

Izradu studije finansirao je Pokrajinski sekretarijat za energetiku i mineralne sirovine Autonomne Pokrajine Vojvodine Studiju je realizovao tim u sastavu: Doc. dr Goran Vuji, rukovodilac Prof. dr Milan Martinov Nemanja Stanisavljevi dipl. ing Dejan Ubavin dipl. ing mr Dragana trbac Bojan Batini dipl. ing Aleksandar Dvorni dipl. ing dr Branko Veselinov

2

Studija mogunosti korienja komunalnog otpada u energetske svrhe na teritoriji Autonomne pokrajine Vojvodine i Republike Srbije Srbi

SADRAJ1.0 TRENDOVI KORIENJA KOMUNALNOG VRSTOG OTPADA U ENERGETSKE SVRHE _________________________________________________________________ 6 Sakupljanje otpada ______________________________________________________ 9 Sakupljanje komunalnog otpada iz gradskih domainstava ______________________ 10 Separacija otpada na mestu nastajanja _____________________________________ 10 2.0 MOTIVACIJA I CILJEVI ________________________________________________ 12 2.1 ZATO ISKORIAVANJE OTPADA U VIDU ENERGIJE? ___________________ 12 2.2 ZNAAJ ZA SRBIJU I AP VOJVODINU ___________________________________ 13 3.0 ZAKONSKI OKVIRI ___________________________________________________ 14 3.1 ZAKONSKI OKVIR U SRBIJI I AP VOJVODINI _____________________________ 14 3.1.1 Predlog zakona o upravljanju otpadom _________________________________ 14 3.1.2 Zakon o deponovanju komunalnog otpada ______________________________ 14 3.2 ZAKONODAVSTVO U EU ______________________________________________ 15 3.2.1 Zatita ivotne sredine (stavovi EU) ___________________________________ 15 3.2.2 Zakonski okvir za iskoriavanje otpada u vidu energije u EU _______________ 16 4.0 CENE ELEKTRINE I TOPLOTNE ENERGIJE U EU I SRBIJI _________________ 18 4.1 KRETANJE CENA ENERGENATA I NJIHOVE PROGNOZE U EU _____________ 18 4.2 PROGNOZE KRETANJA CENA ELEKTRICNE ENERGIJE U AP VOJVODINI I REPUBLICI SRBIJI ______________________________________________________ 21 4.3 ULOGA DRAVE U POLITICI CENA ENERGENATA ________________________ 22 5.0 SASTAV I KOLIINA OTPADA U REPUBLICI SRBIJI I AP VOJVODINI ________ 23 6.0 PLANIRANJE I SPROVOENJE PROJEKATA ISKORIENJA OTPADA U ENERGETSKE SVRHE ___________________________________________________ 28 6.1 OSNOVI FAKTORI U PLANIRANJU I SPROVOENJU ______________________ 6.1.1 Cena sakupljanja i transporta otpada __________________________________ 6.1.2 Kapacitet tretmana _________________________________________________ 6.1.3 Lokalni uslovi-postojea praksa upravljanja otpadom ______________________ 6.1.4 Fizike i hemijske karakteristike otpada ________________________________ 6.1.5 Sezonske fluktuacije u kvalitetu i kvalitetu otpada _________________________ 6.1.6 Odlaganje-tretman nastalih nusprodukata/efluenata _______________________ 6.1.7 Krajnja upotreba energije ____________________________________________ 6.1.8 Investicioni trokovi ________________________________________________ 6.1.9 Uticaj na ivotnu sredinu ____________________________________________ 3 28 28 28 28 29 29 29 30 30 30


7.0 OSNOVNI POSTUPCI KORIENJA KOMUNALNOG VRSTOG OTPADA U ENERGETSKE SVRHE ___________________________________________________ 31 7.1 OSNOVNI POSTUPCI ZA ENERGETSKO KORIENJE OTPADA ____________ 31 7.1.1 Parametri koji utiu ponovno iskorienje otpada u vidu energije ____________ 31 7.2 RASPOLOIVE TEHNOLOGIJE ZA ENERGETSKO KORIENJE OTPADA ____ 32 7.3 INSINERACIJA ______________________________________________________ 7.3.1 Tehnologije insineracije bez prethodnog sortiranja ili obrade ________________ 7.3.2 "Waterwall" tehnologija insineracije ____________________________________ 7.3.3 Insineratori sa fluidizovanim slojem ____________________________________ 7.3.4 Postrojenja za insineraciju malih dimenzija ______________________________ 33 34 36 36 37

7.4 SISTEMI KORIENJA GORIVA DOBIJENOG IZ OTPADA __________________ 38 7.5 PIROLIZA ___________________________________________________________ 40 7.6 PLAZMA PROCES ___________________________________________________ 41 7.6.1 Plazma ARC _____________________________________________________ 41 7.7 STAR MEET SISTEMI _________________________________________________ 7.7.1 Gasni dizel motori _________________________________________________ 7.7.2 Razliite veliine STAR MEET postrojenja ______________________________ 7.7.3 Strana iskustva ___________________________________________________ 7.8 ANAEROBNA DIGESTIJA _____________________________________________ 7.8.1 Uloga tehnologije anaerobne digestije _________________________________ 7.8.2 Supstrat kao kljuni faktor ___________________________________________ 7.8.3 Razvoj anaerobne digestije u Evropi ___________________________________ EVROPSKI POTENCIJAL DIGESTIJE ORGANSKOG OTPADA _______________ 7.8.4 Perspekive _______________________________________________________ 42 43 44 44 45 46 46 48 48 48

7.9 DEPONIJSKI GAS ____________________________________________________ 49 7.9.1 Proces formiranja deponijskog gasa ___________________________________ 49 7.9.2 Procesi koji se odvijaju u deponiji _____________________________________ 50 7.9.3 Sastav deponijskog gasa ____________________________________________ 52 7.9.4 Postrojenja za iskoriavanje deponijskog gasa __________________________ 52 7.9.5 Ekstrakcija deponijskog gasa ________________________________________ 53 7.9.6 Iskoriavanje deponijskog gasa ______________________________________ 53 7.9.7 Proizvodnja energije _______________________________________________ 54 POSTROJENJA ZA KOGENERACIJU ____________________________________ 54 KOTLOVSKO POSTROJENJE __________________________________________ 55 DIREKTNA UPOTREBA GASA _________________________________________ 55 DEPONIJSKI GAS KAO PRIRODNI GAS _________________________________ 55 ISPARAVANJE PROCEDNIH VODA _____________________________________ 56 GORIVE ELIJE _____________________________________________________ 56 7.9.8 Primeri dobre prakse u svetu _________________________________________ 57 POSTROJENJE ZA ISKORIAVANJE DEPONIJSKOG GASA U PORTUGALU _ 57 KOGENERATIVNO POSTROJENJE U DANSKOJ __________________________ 57 NAJVEE POSTROJENJE ZA ISKORIAVANJE DEPONIJSKG GASA U DANSKOJ __________________________________________________________ 58 4


DEPONIJA BARJE U SLOVENIJI ________________________________________ 58 8.0 TEHNOLOGIJE PRIMENLJIVE U AP VOJVODINI I REPUBLICI SRBIJI _________ 60 Piroliza ________________________________________________________________ 60 Anaerobna digestija _____________________________________________________ 61 8.1 INSINERACIJA ______________________________________________________ 8.1.1 Ekonomija postrojenja za insineraciju __________________________________ Investicioni trokovi ___________________________________________________ Trokovi rada i odravanja _____________________________________________ Proraun neto trokova tretmana ________________________________________ 8.2 DEPONIJSKI GAS ____________________________________________________ 8.2.1 Ekonomija iskorienja deponijskog gasa _______________________________ Prihodi od proizvodnje deponijskog gasa __________________________________ Investicije ___________________________________________________________ Uticaji na ivotnu sredinu ______________________________________________ 61 61 62 62 63 65 66 66 67 67

9.0 ENERGETSKI POTENCIJAL DEPONIJSKOG GASA NA PODRUJU AP VOJVODINE I REPUBLIKE SRBIJE _________________________________________ 69 9.1 PROCENE KOLIINE DEPONIJSKOG GASA______________________________ 69 9.2 PRORAUN ENERGETSKOG POTENCIJALA DEPONIJSKOG GASA _________ 69 9.2.1 Primer deponije u Novom Sadu _______________________________________ 70 KONVERZIJA ENERGIJE ______________________________________________ 70 9.3 PERSPEKTIVE _______________________________________________________ 71 10.0 POTENCIJALNI PODSTICAJNI FONDOVI _______________________________ 73 10.1 KARBON KREDIT ___________________________________________________ 73 10.1 PODSTICAJNI FONDOVI EVROPSKE UNIJE _____________________________ 74 10.1.1 Pretpristupni fondovi ______________________________________________ 74 10.2 FONDOVI EU ZA ISTRAIVANJE, RAZVOJ I PODRKU ___________________ 75 11.0. ZAKLJUAK _______________________________________________________ 77

5


1.0 TRENDOVI KORIENJA KOMUNALNOG VRSTOG OTPADA U ENERGETSKE SVRHEPorast cena energenata, ostvarenje manje zavisnosti od uvoza energenata, kontrola gasova koji izazivaju efekat staklene bate GHG (Greenhouse Gases), u saglasnosti sa Kjoto protokolom, i smanjenje negativnih uticaja na ivotnu sredinu su razlozi za istraivanje i razvoj postupaka za ponovno iskorienja otpada irom sveta. Osim ekonomskih efekata, glavni razlozi koji ograniavaju razvoj ponovnog iskorienja otpada su kulturoloki, ali i to to su za energetsko korienje otpada, koji po pravilu ima nisku toplotnu mo, potrebne predradnje, koje bi omoguile viu efikasnost i smanjenje negativnih uticaja na ivotnu sredinu. Ovi problemi posebno pogaaju zemlje u tranziciji i razvoju, kakva je Srbija. S sprovoenjem mera za pravilno prikupljanje i korienje otpada se kasni, to ima negativne ekoloke i ekonomske posledice. Teko je proceniti koliinu ponovnog iskorienja otpada u vidu energije irom sveta, jer ona zavisi od toplotne moi, koja moe varirati u zavisnosti od sastava. Plastika, papir i tekstil imaju vie toplotne moi od ostalih sastanih delova, od kojih neki i nisu gorivi. Stepen ponovnog iskorienja zavisi i od energetske efikasnosti tehnologije koja se koristi. Energetski ekvivalent 170 miliona tona komunalnog otpada koji se tretira insineracijom, iznosi oko 220 miliona barela nafte, tj, oko 600.000 barela/dnevno. SAD dnevno troe oko 20 miliona barela nafte. Ovakav energetski doprinos omoguava balansiranje energetskih potreba, posebno u zemljama OECD. Procenjuje se da bi energija koja je na potencijalno na raspolaganju u 400 postrojenja za insineraciju u EU, pokrila energetske potrebe 27 miliona stanovnika, to odgovara populaciji Danske, Finske i Holandije. Trite insineracije u EU 15 procenjeno je na 9 milijardi evra. U Japanu, 236 postrojenja za insineraciju proizvode energiju ekvivalentno nuklearnoj elektrani. Trite sagorevanja u Japanu je procenjeno na 4 milijarde US$. Neke zemlje po stanovniku imaju relativno visok odnos komunalnog otpada, koji se tretira insineracijom. To je uglavnom sluaj u nekim azijskim zemljama, Japan i Singapur, i nekim evropskim, Danska, vajcarska, Holandija, Norveka, vedska i Francuska, koje su su ovaj vid energije definisale kao zelenu. Ostale zemlje kao to su Velika Britanija, SAD i Kanada nisu jo u potpunosti razvile ovu delatnost. Evropska unija postavila je cilj da 12% ukupne primarne energije i 22,1% elektrine, mora biti proizvedeno iz obnovljivih izvora do 2010. godine. Cilj je da se ogranii i stabilizuje organski udeo u otpadu i da obezbedi gorivo koje se dobija iz otpada (Refuse Derived FuelRDF), kao i da promovie razvoj ponovnog iskorienja otpada u vidu energije. Korienje opasnog otpada i onog koji nije definisan kao opasan za dobijanje energije, danas je veoma rasprostranjeno i podrazumeva insineraciju otpada radi dobijanja energije. To moe da se definie kao korienje obnovljvih izvora energije, koje doprinosi smanjenju emisije gasova koji izazivaju efekat staklene bate i doprinos ispunjavanju zahteva definisanih Kjoto protokolom. Pri sprovoenju inisneracije otpada, u veini sluajeva dobija se koliina energije, toplotne i/ili elektrine, vea od one koja se koristi za rad postrojenja, tj. obavljanja osnovnog zadatka, uklanjanja, odnosno neutralizacije otpada. Trenutno u oko 35 zemalja postoji vie od 600 postrojenja sa insineraciju u kojima se koristi energija otpada. U ovim postrojenja tretira se 170 miliona tona komunalnog otpada,godinje od ega oko 70% u EU, Japanu i SAD-u.

6


Slika 1. Koliine komunalnog otpada tretiranog insineracijom u odabranim zemljama (ukupno 124 miliona tona)Izvori: Nacionalne agencije za zatitu ivotne sredine, OECD, Eurostat, CycleOpe

Deponovanje je trenutno u svetu najrasprostranjeniji metod tretmana otpada. U zemljama u razvoju, ilegalno deponovanje i nezvanino recikliranje (zasnovano na radu najsiromanije gradske populacije), jo uvek ostaje najpopularniji nain odlaganja otpada danas. Iako se deponovanje nalazi na samom dnu hijerarhije upravljanja otpadom i pored toga predstavlja najzastupljenijii metod upravljanja otpadom i u pan-Evropskim delovima. U EU 31% generisanog otpada se deponuje, 42% se reciklira, 6% procenata se tretira insineracijom u cilju dobijanja energije, a za 21% je neodreeno (podaci iz 19 zemalja lanica). Dosledne informacije o metodama odlaganja otpada u EECCA (East Europe, Caucasus and Central Asisa) i SEE zemljama nisu dostupne. Meutim u Ruskoj federaciji izmeu 40% i 57% ukupnog generisanog otpada iz industrije u periodu 2002-2004 godine, je deponovano.

7


Slika 2. Koliine komualnog otpada tretiranog insineracijom po stanovniku, u odabranim zemljama (kg po stanovniku godinje )Izvori: Nacionalne agencije za zatitu ivotne sredine, OECD, Eurostat, CycleOpe

Deponije komunalnog otpada omoguavaju proizvodnju biogasa razlaganjem (fermentacijom) otpada. Ovako dobijeni biogas uglavnom se sastoji od metana i ugljendioksida (gasovi sa najveim uticajem na efekat staklene bate). Kada se jednom sakupi, biogas se moe ponovno koristiti u vidu elektrine energije. 340 od 2.975 deponija u SAD-u iskoriava generisani biogas. Sakupljanje deponijskog gasa je sada obavezno i u Evropi. ak i zastarele deponije treba modernizovati da bi se moglo obezbediti sakupljanje generisanog biogasa. U budunosti bi razvoj deponija u bioreaktora trebalo poboljati, tehniki i ekonomski kao i sa aspekta zatite ivotne sredine, sa ciljem unapreenja proizvodnje biogasa. Jednostavno je nemogue dobiti tane informacije o svim postrojenjima za iskoriavanje deponijskog gasa irom sveta, zato to svega nekoliko zemalja ima centralizovane podatke. Ovo znai da samo vlasnici postrojenja, konsultanti i/ili kompanije koji su dobro upoznati sa situacijom u odreenoj zemlji, mogu imati podatke o tim postrojenjima. U SAD su informacije dostupne preko Agencije za zatitu ivotne sredine SAD (US EPA) kroz program mogunosti iskorienja metana sa deponija (Landfill Methane Outreach Program LMOP). U Kanadi, Environmental Canada poseduje centralizovane informacije, dok u Velikoj Britaniji Biogas Association ima pregled postrojenja za iskoriavanje deponijskog gasa. Razvoj postrojenja za iskoriavanje deponijskog gasa poeo je 1975 godine u Kaliforniji. Neka od tih prvih postrojenja su sada zatvorena, usled smanjenja produkcije gasa tokom godina do odreene granice, gde bi nastavak rada postrojenja postalo neprofitabilan. Ubrzo nakon toga, poeo je razvoj u Evropi. Danas se vei broj postrojenja nalazi u Evropi nego u SAD-u (tabela 1). Kapacitet postrojenja u Evropi je nii nego u SAD-u. U svetu, danas postoji vie od 1.150 postrojenja za iskoriavanje deponijskog gasa u energetske svrhe. U tabeli 1. je dat pregled postrojenja po zemljama. Ipak informacije o nekim zemljama treba uzimati sa rezervom, zato to nije bilo mogue pribaviti tane informacije iz svih 8


zemalja. Ukupni kapacitet postrojenja za iskoriavanje deponijskog gasa u svetu iznosi oko 3.930 MW. Iako veina postrojenja nije locirana u SAD-u, zbog velikih kapaciteta postrojenja koja se tamo nalaze, najvea proizvodnja energije iz deponijskog gasa je upravo tamo (tabela 1).Tabela 1. Postrojenja za iskoriavanje deponijskog gasa u Svetu (prikazano po regionima)

Broj postrojenja

Evropa 734 SAD 354 Azija 19 Australia 18 Kanada 15 Juna 8 Amerika 4 Afrika Tretiranje otpada se podstie sa ciljem smanjivanja emisija gasova koji izazivaju efekat staklene bate. Kjoto protokol omoguava kompanijama u industrijalizovanim zemljama da dobiju sertifikate za redukovanje emisija, investiranjem u efektivno smanjivanje nivoa gasova koji izazivaju efekat staklene bate u zemljama u razvoju. Zbog toga Mehanizam istog Razvoja (Clean Development Mechanism-CDM) koriste kompanije investirajui u zemlje u razvoju. Ve se krenulo sa realizacijom nekih projekata, kao to su sakupljanje i sistemi proizvodnje obnovljive energije iz otpada. Metan proizveden na deponijama moe se iskoristiti za dobijanje sertifikata za smanjenje emisije, koji zajedno sa dozvoljenom trgovinom emisija CO2, predstavlja proizvode carbon trita formiranih u okviru Kjoto protokola.

Snaga proizvodene energije (MW) 1275 2378 72 76 106 18 4

Stepen ekstrakcije gasa (m3/toni/godinje) 3.1 2.9 4.7 3.8 5.7 3.6 3.5

Sakupljanje otpadaPod pojmom sakupljanje otpada podrazumeva se uklanjanje otpada sa mesta nastanka i njegov transport do mesta odlaganja deponije, ili mesta njegove obrade postrojenje za tretman otpada. Sakupljanje otpada moe u pojedinim sluajevima da bude izuzetno kompleksan problem s obzirom da promenljivost koliine generisanog otpada tokom vremena u nekoj sredini, usled lokalnih karakteristika koje se mogu ogledati u lakem ili teem pristupu lokacijama za sakupljanje otpada i drugih karakteristika lokalnog karaktera. Pravilno sakupljanje svih vrsta otpada, pa i komunalnog podrazumeva odvojeno sakupljanje razliitih vrsta otpada u konkretnom sluaju odvojeno sakupljanje komunalnog od industrijskog, medicinskog i drugih vrsta otpada, koji ne bi trebalo da se meaju i zajedno odlau na deponiju. Sem malih izuzetaka u Srbiji se ne obavlja posebno sakupljanje pomenutih vrsta otpada, a ak ako se to i uini sav otpad na kraju zajedno biva odloen na deponiju. Trenutno na tritu postoji veliki broj razliitih kontejnera, kanti, kesa i drugi posuda za sakupljanje. Jednostavniji i ekonominiji sistem sakupljanja otpada iziskuje standardizovanje posuda za sakupljanje, osnosno korienje nekoliko razliitih veliina koje e biti odabrane pre svega u zavisnosti od oblika stanovanja (individualno, vie domainstava), ali i dinamike sakupljanje.

9


Slika 3. Raspodela tretmana komunalnog otpada u pojedinim zemljama (%) Izvori: Nacionalne agencije za zatitu ivotne sredine, OECD, Eurostat, CycleOpe

Sakupljanje komunalnog otpada iz gradskih domainstavaSakupljanje otpada iz gradskih domainstava predstavlja jedan od najstarijih zadataka upravljanja otpadom. Istorijski gledano, sama svrha sistema sakupljanja komunalnog vrstog otpada bila je uklanjanje otpada iz dvorita i sa ulica grada. Sakupljanje otpada je poboljalo higijenu u gradu i spreilo irenje bolesti i zaraza. Danas sakupljanje komunalnog vrstog otpada obezbeuje uspeno funkcionisanje urbane infrastrukture, pruanjem logistikog okvira za izdvajanje reciklabila i otpada za odlaganje. Sistem sakupljanja komunalnog vrstog otpada obuhvata svako domainstvo u gradu, i stoga je za pruanje ispunjavanje ovako vanih usluga neophodna organizacija sa odgovarajuim kapacitetom. U gradovima sa sofisticiranim organizacijama koje se upravljanja otpadom, za sakupljanje otpada se izdvaja 50% od ukupnih trokova za odlaganje otpada.

Separacija otpada na mestu nastajanjaKoliina organskih materijala sakupljenih i tretiranih odvojeno znaajno se razlikuje izmeu razliitih zemalja EU. Oko 35% (17 miliona tona) od ukupnog procenjenog potencijala za ponovno iskorienje od 49 miliona tona bio otpada (kuhinjski otpad) i zeleni otpad (batenski i otpad iz parkova), sakuplja se odvojeno. Koncept separacije otpada direktno na mestu nastajanja (u domainstvima), realizuje se u svim gradovima i regionima koji ocenjivani i studiji koju je izvrila ISWA (Svetska asocijacija za upravljanje vrstim otpadom). Ocenjivano je trinaest gradova i regiona u 9 razliitih zemalja. U svim gradovima u kojima je obavljeno istraivanje, usled nedostatka prostora potrebnog za deponovanje, sprovoena je separacija na mestu nastajanja. Veina gradova i regiona sakuplja organski otpad, papir, staklo, metal, plastini, opasan i ostali otpad (uglavnom kabasti otpad, otpad od eletronske i elektrine opreme i gume) odvojeno od ostalog otpada. Ipak odvojeno sakupljanje razliitih frakcija otpada, 10


poveava broj neopodnih kontejnera, vozila i uestalost. U veini zemalja EU se separacija otpada na mestu nastajanja podrava obezbeivanjem kontejnera za papir, a po zahtevu vlasnika, i kontejnerom za organski otpad. U Tamperi, ema separacije otpada na izvoru, ukljuuje organski otpad, suvi otpad za proizvodnju goriva i ostale odvojeno sakupljene reciklabilne materije. Svakom domainstvu su omoguena dva kontejnera: za organski i za ostali otpad. U Kopenhagenu, uspostavljen je sistem odvojenog sakupljanj kartona, da bi se izalo u susret regulativama Danske vlade i EU, koje se odnose na stope recikliranja. Boja kontejnera koji se upotrebljavaju za sakupljanje otpada iz domainstava se takoe razlikuje u skoro svim regionima i gradovima. Preporuuje se da boja konetejnera bude su skladu sa meunarodno uspostavljenim standardima. Kontejneri se razlikuju i po svojoj veliini i obliku, uglavnom iz logistikih razloga.

11


2.0 MOTIVACIJA I CILJEVI2.1 ZATO ISKORIAVANJE OTPADA U VIDU ENERGIJE?Smanjenje zaliha mineralnih izvora energije nafte, prirodnog gasa i uglja je evidentno. Poslednjih decenija drutvo je postalo svesno i negativnih efekata koje izaziva debalans CO2 i drugih gasova, koji uveavaju efekat staklene bate GHG (Greenhouse Gases). Reenje se vidi u veem korienju novih i obnovljivih izvora energije (NOIE), u koje spada i korienje komunalnog vrstog otpada kao energenta. Najpre je reavan jednostavniji zadatak, da se obnovljivi izvori energije koriste za dobijanje toplotne energije za grejanje i procesne potrebe. Poslednjih godina sve vie se podstie proizvodnja najplemenitijeg oblika energije elektrine. Dosadanja iskustva pokazala su da je proizvodnja elektrine energije vetrogeneratorima i korienjem fotovoltainih elija skupa, i zavisi od raspoloivosti tih izvora. Pored korienja energetskih potencijala vodotokova i biomase, komunalni vrsti otpad predstavlja jedan od najznaajni-jih potencijalnih obnovljivih izvora energije. Evropska unija proklamovala je obavezu korienja OIE. To je definisano takozvanim Belim Papirom, a realizacija je podstaknuta podsticajnim merama. Belim Papirom definisano je da EU do 2010. ostvari udeo primarne energije obnovljivih izvora energije od najmanje 12%. U javnosti je manje poznato da je posebnom direktivom (Anonim, 2001), predvieno da udeo elektrine energije, proizvedene iz obnovljivih izvora, dostigne 22,1%. U tab. 1.1 prikazan je oekivan doprinos pojedinih zemalja, starih lanica.Tabela 2. Postojea, 1997, i planirana proizvodnja elektrine energije iz novih i obnovljivih izvora energije (NOIEe) u starim lanicama EU (Anonim, 2001) Zemlja Belgija Danska Nemaka Grka panija Francuska Irska Italija Luksemburg Holandija Austrija Portugal Finska vedska Velika Britanija EU NOIEe, TWh, 1997 0,86 3,21 24,91 3,94 37,15 66,00 0,84 46,46 0,14 3,45 39,05 14,30 19,03 72,03 7,04 338,41 NOIEe, % 1997 1,1 8,7 4,5 8,6 19,9 15,0 3,6 16,0 2,1 3,5 70,0 38,5 24,7 49,1 1,7 13,9 NOIEe, % 2010 6,0 29,0 12,5 20,1 29,4 21,0 13,2 25,0 5,7 9,0 78,1 39,0 31,5 60,0 10,0 22

Da bi se taj cilj ostvario u veini zemalja EU uvedene su posebne cene za takozvanu zelenu elektrinu energiju (feed-in tarifa).

12


2.2 ZNAAJ ZA SRBIJU I AP VOJVODINURepublika Srbija je, kao i sve druge zemlje Zapadnog Balkana, zainteresovane za prijem u EU, potpisala Memorandum o integraciji u energetsko trite EU (Anonim, 2007a). Na taj nain prihvatila je obavezu da sledi politiku i programe EU. Da bi se to ostvarilo, moraju da se donesu mere za podsticanje proizvodnje elektrine energije korienjem komunalnog vrstog otpada, odnosno da se pomogne u definisanju nacionalne strategije, ali i pojedinim subjektima koji u ovu oblast ele da uloe. Pored ove ve jasno definisane dravne obaveze, cilj je da se proiri proizvodnja elektrine energije korienjem vlastitih materijalnih resursa, smanji zavisnost od uvoza i povea zapoljavanje stanovnitva. Tako bi se iskoriavanjem otpada u vidu energije ostvarilo i vie dravnih stratekih ciljeva. Da bi se odabrala prava reenja potrebno je da se sagleda stanje u razvoju, ali i koji tip tehnologija i koji korisnici mogu da ostvare najbolje ekonomske efekte, odnosno da podsticaji od drave budu to manji. Upotreba komunalnog otpada kao goriva moe imati pozitivan uticaj na ivotnu sredinu: - Moe omoguiti bezbednu i po ekonomskim pokazateljima povoljnu opciju odlaganja za otpad koji bi inae predstavljao znaajne probleme. - Moe pomoi smanjenje emisije CO2, kroz zamenu fosilnih goriva kao i smanjiti energetsku zavisnost od uvoza. - Emisije metana sa deponija se mogu izbei

13


3.0 ZAKONSKI OKVIRI3.1 ZAKONSKI OKVIR U SRBIJI I AP VOJVODINIZakonom o energetici Republike Srbije definiu se povlaeni proizvoai elektrine energije. Povlaeni proizvoai su proizvoai koji u procesu proizvodnje elektrine energije koriste obnovljive izvore energije (u koje spada i deponijski gas) ili otpad, proizvoai koji proizvode elektrinu energiju u elektranama, koje se u smislu ovog zakona smatraju malim i proizvoai elektrine energije koji istovremeno proizvode elektrinu i toplotnu energiju, pod uslovom da ispunjavaju kriterijume u pogledu energetske efikasnosti. Ova namera e se realizovati tek kada se usvoji pojam zelene elektrine energije, s podsticajnim cenama, koje e da obezbede ekonomski pozitivne efekte za proizvoae.

3.1.1 Predlog zakona o upravljanju otpadomPonovno iskorienje otpada kao sekundarne sirovine ili kao goriva je definisano lanom 38. ovog Zakona, koji kae da se otpad se moe ponovo koristiti kao sekundarna sirovina ili gorivo. Otpad se koristi na nain kojim se obezbeuje da proizvodi koji nastaju reciklaom otpada ne prouzrokuju vei tetni uticaj na ivotnu sredinu od proizvoda koji su nastali od primarnih sirovina. Zabranjeno je odlaganje i spaljivanje otpada koji se moe ponovo koristiti. Izuzetno, otpad se moe odloiti ili spaliti, ako je to ekonomski opravdano i ne ugroava zdravlje ljudi i ivotnu sredinu, uz prethodno pribavljenu dozvolu ministarstva. Ministarstvo blie propisuje uslove i nain sakupljanja, transporta, skladitenja i tretmana otpada koji se koristi kao sekundarna sirovina ili gorivo. U lanu 6, predloga Zakona o upravljanju otpadom definisani su osnovni principi upravljanja otpadom. Prinicipom hijerarhije upravljanja otpadom definisan je redosled prioriteta upravljanja, koji obuhvataju prevenciju stvaranja i redukcija otpada, odnosno smanjenje, korienje resursa i smanjenje koliina i/ili opasnih karakteristika nastalog otpada, ponovna upotreba odnosno korienja proizvoda za istu ili drugu namenu, reciklaa odnosno tretman otpada radi dobijanja sirovine za proizvodnju istog ili drugog proizvoda, iskorienje vrednosti otpada (kompostiranje, kao i spaljivanje otpada uz iskorienje energije), kao i odlaganje otpada deponovanjem ili spaljivanjem bez iskorienja energije, ako ne postoji drugo odgovarajue reenje. Termiki tretman otpada je definisan lanom 41. Zakona o upravljanju otpadom, koji kae da se Termiki tretman otpada vri se u skladu sa dozvolom za tretman izdatom na osnovu ovog zakona. Spaljivanje otpada, kao termiki tretman, dozvoljeno je u postrojenjima koja su projektovana i izgraena, odnosno opremljena za tretman otpada i koja rade na takav nain da granine vrednosti emisije budu ispod vrednosti propisanih na osnovu ovog zakona. Spaljivanje otpada vri se uz iskorienje energije koja se stvara sagorevanjem samo ako je to ekonomski opravdano i ako se za spaljivanje otpada ne koristi dodatna energija, osim za inicijalno paljenje, ili otpad koristi kao gorivo, ili dodatno gorivo za ko-insineraciju.

3.1.2 Zakon o deponovanju komunalnog otpadaU Republici Srbiji zakon koji se odnosi na deponovanje komunalnog otpada, obavezuje preduzea koja obavljaju komunalne delatnosti da na lokalitetima deponija postave biotnove za otplinjavanje tela deponija, sa ciljem spreavanja pojave eksplozija deponijskog gasa koje mogu nastati, kao i spreavanja nastanka poara. Kada je u pitanju deponijski gas, u Srbiji do sada nije bilo razumevanja za njegov energetski potencijal. Na postojeim lokalitetima deponija za odlaganje otpada, ne postoje 14


sistemi za sakupljanje i spaljivanje deponijskog gasa kao ni za proizvodnju energije, ime metan koji se generie u telima deponije slobodno odlazi u atmosferu.

3.2 ZAKONODAVSTVO U EU3.2.1 Zatita ivotne sredine (stavovi EU)Porast potronje energije ima direktan uticaj na pogoranje kvaliteta ivotne sredine i klimatske promene. Kvalitet vazduha je glavni ekoloki problem u EU. Izmeu ostalog, trenutno se razrauje program EU ist vazduh (Clean Air Programme), koji otkriva tetne uticaje ozona i, naroito, organskih estica na ljudsko zdravlje, ekosisteme i poljoprivredne useve. Ova situacija e se popraviti do 2020. zahvaljujui, pre svega, primeni tekuih standarda za kontrolu emisije, ali bi i poveanje energetske efikasnosti moglo znaajno doprineti poboljanju kvaliteta vazduha smanjenjem sagorevanja fosilnih goriva. Rezultat procene, na osnovu ekolokih modela, su utede u milijardima evra. Sagorevanje fosilnih goriva rezultira emisijom gasova koji stvaraju efekat staklene bate. Ukoliko se dominantni trendovi nastave, emisija CO2 bi, umesto da se smanji, zapravo mogla prei nivo iz 1990. do 2030. Po trenutnoj stopi rasta energetske potronje, napetost izmeu obrasca potranje energije, koja je 80% zasnovana na fosilnim gorivima i nastojanja da se unapredi odrivost ivotne sredine mogla bi se najjae osetiti poev od 2012. U nedavnom saoptenju o klimatskim promjenama, zakljueno je da e 50% smanjenja emisije gasova staklene baet u budunosti biti ostvareno zahvaljujui poboljanju energetske efikasnosti. Sve drave lanice su se obavezale da e razvijati vidove energije koji ne emituju gasove staklene bate. One su ve razradile planove za utedu energije u odreenim sektorima. Meutim, Evropa jo nije pokazala sposobnost da smanji tekue trendove ili zaustavi porast potronje energije. Uteda energije je, bez sumnje, najbri, najefikasniji i najekonominiji nain da se smanji emisija gasova koji izazivaju efekat staklene bate, kao i da se pobolja kvalitet vazduha, naroito u gusto naseljenim podrujima. Prema tome, ona e pomoi dravama lanicama EU da ispune svoje obaveze preuzete Kjoto protokolom. Dovodei do daljeg smanjenja emisije tetnih gasova, ona e predstavljati glavni doprinos dugoronim nastojanjima EU da rei problem klimatskih promena, kao deo reima za period posle 2012. i unutar Okvirne konvencije Ujedinjenih nacija o promeni klime. Primera radi, procena je da e redukcije potronje energije u razliitim sektorima dovesti do ukupne utede od 390 Mtoe (toe oznaka za primarnu energiju koju sadri tona nafte) svake godine do 2020. godine, to e za posledicu imati smanjenje emisije CO2 od oko 780 miliona tona na godinjem nivou. Sudei po mnogobrojnim studijama, Evropska unija bi mogla utedeti, na ekonomian nain, bar 20 % energije koju trenutno troi, to je ekvivalentno iznosu od 60 milijardi evra godinje, ili koliini energije koju Nemaka i Finska troe zajedno. Iako je potrebno uloiti znatna sredstva u novu, energetski efikasnu opremu i energetske usluge, kako bi se ostvarile ove potencijalne utede, Evropa je svetski lider u ovoj oblasti, a energetske usluge su, u velikoj meri, lokalne po svom karakteru. To bi znailo stvaranje velikog broja novih, visokokvalitetnih radnih mesta u Evropi. Osim toga, poto bi se za tu inicijativu koristile samo ekonomine, energetski efikasne mere, odnosno mere koje rezultiraju neto utedom ak i kada se uzme u obzir neophodno ulaganje - uspean plan energetske efikasnosti znaio bi da deo od 60 milijardi evra koji se ne utroi na energiju predstavlja neto utedu, dovodei do vee konkurentnosti i poboljanja ivotnih uslova stanovnika EU. Pomenute studije izvode zakljuak da proseno domainstvo u EU moe utedeti izmeu 15


200 i 1.000 evra godinje na ekonomian nain, u zavisnosti od svoje potronje energije. Delotvorna politika energetske efikasnosti mogla bi, prema tome, dati znaajan doprinos konkurentnosti i zapoljavanju u EU, koji predstavljaju glavne ciljeve Lisabonske agende (Lisbon agenda). Bavei se pitanjem potranje energije, ova politika je deo politika EU u oblasti snabdevanja energijom, ukljuujui njeno nastojanje da promovie obnovljive energije i, kao takva, predstavlja deo prioriteta prvi put izloenih u Zelenoj knjizi iz 2000: Ka evropskoj strategiji za sigurnost snabdevanja energijom. Pored toga, energetski efikasna oprema, usluge i tehnologija postaju sve vaniji irom sveta. Ukoliko Evropa zadri istaknut poloaj u ovoj oblasti, to e rezultirati razvijanjem i uvoenjem novih, energetski efikasnih tehnologija najpre u Evropi, otvorie se vane poslovne mogunosti.

3.2.2 Zakonski okvir za iskoriavanje otpada u vidu energije u EUU zemljama Evropske unije okvir za sadanje podsticajne mere za iskoriavanje otpada u vidu energije, a time i za gradnju postrojenja za iskoriavanje energetskog potencijala otpada postavljen je sledeim dokumentima: - Kjoto protokol konvencija Ujedinjenh nacija o klimatskim promenama, 1997. god, - Direktiva 2001/77/EC Evropskog parlamenta i Evropskog saveta od septembra 2001. god. o promociji proizvodnje elektrine energije na svom energetskom tritu od obnovljivih izvora energije, - Direktiva 2003/87/EC Evropskog parlamenta i Evropskog Saveta od oktobra 2003. god. o uspostavljanju mogunosti trgovanja emisijama gasova "staklene bate" meu zemljama Evropske unije, - Direktiva 2003/96/EC Evropskog saveta od oktobra 2003. god o reformi okvira za porez na energetske proizvode i elektrinu energiju, - Direktiva1999/81/EC Evropske Unije o deponovanju otpada. Potpisivanjem Kjoto protokola veliki broj zemalja u svetu preuzeo je obavezu da smanji emisiju gasova s efektom staklene bate (ugljendioksid, metan, azot-suboksid i odreena jedinjenja fluora) za 5% u odnosu na referentnu 1990. tokom perioda 2008 2012. godine. Zemlje Evropske unije, kao najrazvijenije zemlje sveta i kao najvei zagaivai po glavi stanovnika, preuzele su obavezu smanjenja emisjije za 8%. Najvanije delatnosti koje proizvode gasove s efektom staklene bate su energetika i transport. Pored poveanja energetske efikansosti, kao jedna izuzetno vana mera u ovoj delatnosti, korienje obnovljivih izvora energije je druga znaajna mera koja treba da doprinese smanjenju emisije GHG. Da bi stvorila uslove za smanjenje emisije GHG, Evropska unija je pripremila nekoliko direktiva u odreenoj meri obavezujuih smernica za svoje lanice. Najznaajnije direktive u ovoj oblasti su pripremljene od 2001. do 2003. kako bi se u narednom periodu do 2008. godine pripremile nacionalne strategije, zakoni i mere i razvili svi neophodni mehanizmi za ostvarivanje postavljenog cilja, smanjenja emisije GHG za 8%. u periodu 20082012. godine. Direktivom 2001/77/EC zemlje Evropske unije (EU-15) su postavile sebi cilj da do 2010. godine uee obnovljivih izvora energije u potronji primarne energije bude najmanje 12%, i da udeo elektrine energije proizvedene iz obnovljivih izvora energije bude najmanje 22,1% u ukupnoj potronji elektrine energije u EU. Pored navedenih meunarodnih dokumenata, svaka zemlja Evropske unije pripremila je zakone, propise i podsticajne mere za vee korienje biomase kao goriva. Te mere odnose se kako na direktno podsticanje korisnika biomase kao goriva, tako i proizvoae 16


opreme, istraivake institucije i poveanje svesti svojih graana, a naroito mladih, o znaaju korienja obnovljivih izvora energije. Kada je u pitanju deponijski gas, u zemljama Evropske Unije nizom direktiva je ureen itav sistem upravljanja otpadom, koji obuhvata i upravljanje deponijskim gasom. Direktivom o deponijama 99/31/EC definisana je obaveza sakupljanja deponijskog gasa. Obavezu sakupljanja deponijskog gasa koji se generie, i njegovog konvertovanja u upotrebnu energiju ili spaljivanja imaju kompanije koje su odgovorne za upravljanje deponijama. Tako je deponijski gas svrstan u kategoriju obnovljivih izvora energije, s jo veim znaajem, jer se njegovim korienjem dopunski reava i problem uklanjanja negativnih efekata deponija, te eksplicitnom doprinosu snienja emisije GHG.

17


4.0 CENE ELEKTRINE I TOPLOTNE ENERGIJE U EU I SRBIJI4.1 KRETANJE CENA ENERGENATA I NJIHOVE PROGNOZE U EUKada se govori o cenama energenata obavezno se razlikuju kategorije potroaca. Na narednim slikama je prikazano kretanje cena elektricne energije i prirodnog gasa za male potroace domacinstva, industrijska preduzeca i velika industrijska preduzeca (to su ona cija je godinja potronja elektricne energija veca od 24 GWh i 418 600 GJ prirodnog gasa). U zemlje EU 15 spadaju: Austrija, Belgija, Danska, Finska, Francuska, Nemaka, Grcka, Irska, Italija, Luksemburg, Holandija, Portugal, panija, vedska i Velika Britanija. Kako ta cena predstavlja prosecnu cenu drava koje su medu prvima ule u Evropsku zajednicu i za koje postoje podaci za prethodni desetogodinji period ba te cene su uzete kao osnov za projekciju cena energenata. Svi podaci o cenama su preuzeti sa zvanicnog statistickog sajta Evropske unije (Eurostat www.epp.eurostat.ec.europa.eu). Cena elektrine energije u zemljama EU se razlikuje od zemlje do zemlje. Moe se videti sa narednih slika da su cene energenata za navedene kategorije najvie u Nemackoj, koja je energetski zavisna. Dok su cene za Slovenacko trite i Veliku Britaniju nie od prosecne za EU 15. Svi grafici pokazuju da su u poslednje 2-3 godine cene energenata beleile samo porast, dok nagib trend linije pokazuje da se najveci rast ocekuje kod cene prirodnog gasa za industrijske i velike industrijske potroace. Cena elektricne energije za domacinstva u posmatranom periodu je rasla postepeno, ocekuje se i da ce se nastaviti takav trend u narednom periodu. (www.epp.eurostat.ec.europa.eu)

Slika 4. Kretanje cene energije za male potroae

Slika 5. Kretanje cene EE za industrijske potroae

18


Cena elektrine energije za industrijske potroace (slika 5) je vie manje stagnirala u periodu od 2000.-2003. posle cega se belei porast narocito nagao u 2006. godini. U narednom periodu ocekuje se porast ovih cena.

Slika 6. Kretanje cene elektrine energije za velike industrijske potroae

Slika 7. Kretanje cene prirodnog gasa za male potroae - domainstva

Kretanje cena prirodnog gasa za kategoriju malih potroaa (slika 7) je uglavnom ujednaeno za sve zemlje. Prirodni gas se za navedene zemlje veinom nabavlja iz uvoza te zavisi od mnogi propratnih faktora Primeuje se da je cena od 2005. godine znaajnije porasla imajui u vidu blage poraste u prethodnim godinama. Trend porasta cene prirodnog gasa se nastavlja.

19


Slika 8. Kretanje cene prirodnog gasa za industrijske potroae

Takoe, posmatrajui cene prirodnog gasa za industrijske i velike industriajske potroae (slike 8. i 9) se vidi da su najvie u Nemakoj. Kosina trend linije pokazuje da se projekcija daljeg porasta cene prirodnog gasa za potroae u industriji i velike potroae nastavlja istim intenzitetom.

Slika 9. Kretanje cena prirodnog gasa za velike industrijske potroae

Projekcija kretanja cena energenata za zemlje EU 15 u narednih 5 godina je data u tabeli 2. pri emu je uraena na osnovu trend linije za EU 15 zemlje koristei podatke koji su prezentovani na prethodnim slikama.Tabela 2. Prognoza kretanja cena elektrine energije i prirodnog gasa 2008. 2009. 2010. 2011. EE za male potroae [/kWh] 0,1098 0,1104 0,1110 0,1116 EE za industriju [/kWh] 0,0746 0,0758 0,0770 0,0782 EE za veliku industriju [/kWh] 0,0709 0,0759 0,0809 0,0859 NG za male potroae[/GJ] 10,9412 11,3485 11,7558 12,1631 NG za industriju [/GJ] 8,5427 9,0222 9,5017 9,9812 NG za veliku industriju [/GJ] 7,5950 8,4530 9,3110 10,1690 2012 0,1122 0,0794 0,0909 12,5704 10,4607 11,0270

20


4.2 PROGNOZE KRETANJA CENA ELEKTRICNE ENERGIJE U AP VOJVODINI I REPUBLICI SRBIJICena toplotne energije u Srbiji obino se kree u granicama od 3,5 c/kWh, pri emu krajnji kupac dodatno plaa trokove instalacije i slube koja energiju distribuira i obavlja druge servise, odravanje i naplaivanje. Sadanja cena elektrine energije u Srbiji, u proseku iznosi 5 c/kWh. Povoljni ekonomski pokazatelji mogu da se ostvare samo ukoliko cena zelene elektrine energije bude via. Osnova za utvrivanje visine cene zelene elektrine energije je doprinos zatiti ivotne sredine i smanjenju emisije GHG (Greenhouses Gases). Sa stanovnitva ekonomkih pokazatelja sufinansiranje i povoljni krediti imaju manji uticaj nego cena isporuene, pre svega elektrine, energije. Negativni efekti podrke drutva subvencionisanjem gradnje, podrke drutva subvencionisanjem gradnje, povoljnim kreditima i cenom elektrine energije oituju se u zemljama EU, u rastu cena opreme. Ovaj trend bie eliminisan rastom konkurencije. Na savetovanju ENERGETIKA 2008. Elektroprivreda Srbije je imala izlaganje vezano za program razvoja do 2015 godine. Programom razvoja obuhvaen je plan rasta cene elektrine energije za period 2008.2015.god. Prema projekciji EPS-a, cena elektrine energije bi imala ovakav rast izraen u evro centima po kWh: 2008. - 5,2; 2009. 5,7; 2010 6,4; 2011 7,3; 2012 8,3; 2013 8,9; 2014 9,9; 2015 11,3.

12 10 8 6 4 2 0 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015

Slika 10. Prognoza kretanja cena elektrine energije u Republici Srbiji prema projekciji EPS-a (c/kWh)Izvor: Program meuna rodnog savetovanja Energetika 2008, Zlatibo r 25.03. - 28.03.2008

Ako uzmemo u obzir injenicu da je cena elekrine energije u Srbiji daleko ispod realne cene koja je trenutno u Zemljama Evropske unije, kao i injenicu da se u budunosti usled prevelike potronje energenata oekuje konstantan rast cene energije u Evropi, pa i u Srbiji, korienje otpada u energetske svrhe e postati veoma atraktivna alternativa fosilnim gorivima, i predstavljae konstantan izvor zelene energije koji e u budunosti biti sve vie i vie primenjivan. 21


4.3 ULOGA DRAVE U POLITICI CENA ENERGENATADomaa proizvodnja elektrine energije kod nas gotovo u potpunosti pokriva domae potrebe. Medutim, proizvodnja prirodnog gasa je znatno manja od domaih potreba pa je neophodan uvoz znatnih koliina. Zbog domae proizvodnje je prosena cena prirodnog gasa kod nas neto nia od evropskih, ali je cena elektricne energije jo uvek znaajno nia. Orijentacija nae zemlje ide u smeru prikljuenja Evropskoj uniji to zahteva i promenu odnosa prema tritu i cenama energenata. Energetsko trite je specificno zbog postojanja vrstih monopola, koji diktiraju cene. Ovaj uticaj im omoguava ostvarivanje monopolskog profita. Zatita potroaa je razlog zbog kojeg drava posebnim merama vri regulisanje cena energenata. Naini regulisanja cena razlikuju se od zemlje do zemlje. U Srbiji je dravna kontrola dovela do situacije da je zatita potrebnija akterima na strani energetske ponude u odnosu na monopoliste. Iako su ranije postojali mehanizmi odredivanja cena energetskih proizvoda, praktino se odreivanje cena odvijalo u pregovorima izmedu drave i proizvoaa. Drava i za voenje takve politike ima svoje argumente: obuzdavanje inflacije, zatitu ivotnog standarda i konkurentnosti domae industrije i poljoprivrede. Potroai elektrine energije trajno su zainteresovani za to vei stepen sigurnosti snabdevanja elektrinom energijom, ali i po najnioj moguoj ceni. Rezultat ovih sueljavanja su esto formiranje neekonomine cene energije. Ovi ekstremi treba da se pomire i da se na odreden nain usklade sa drutvenim interesima u celini. Na svetskom tritu cena sirove nafte je u neprestanom porastu. U kratkom vremenskom periodu je poskupela ak za 25% izmedu ostalog i zbog niske vrednosti US$ u odnosu na druge svetske valute. To se direktno projektuje i na cenu tenih goriva u Srbiji, a sa malim vremenskim zaostatkom i na cenu prirodnog gasa. Primena svetskih cena je logina za grupu proizvoda kao to su nafta, prirodni gas i kameni ugalj, koje Srbija uvozi. Kod elektrine energije odreena vrsta kontrole cena je neizbena. Vlade razvijenih zemalja preferiraju to veu ulogu trita, pospeujui konkurentnost kroz slobodan pristup mrei i konkurenciju proizvodaa. Zbog velikog uticaja drave u Srbiji elektrina energija trenutno nema realnu cenu. Prisutan je porast ove cena i neminovno je da e se taj trend nastaviti za sve kategorije potroaca, ali on ni izbliza ne prati trend porasta cena fosilnih goriva. Sama prognoza dinamike porasta cene elektrine energije je vrlo nezahvalna, jer je to politika odluka koja treba da balansira izmedu nunosti porasta i odravanja socijalnog mira i odrivog razvoja. Cena pirodnog gasa je povezana sa regionalnim promenama i uslovima, a znaajno je i uee transportnih trokova u ukupnoj ceni. Danas postoje tri velika regiona trita prirodnog gasa: azijsko trite sa najrazuenijom mreom snabdevanja koje ima najvie cene, ameriko trite, preteno kontinentalnog karaktera, kompaktno i ima i najnie cene prirodnog gasa, a evropsko trite je izmeu ova dva. Istorijski posmatrano, cena gasa je pratila kretanja cene sirove nafte na svetskom tritu i sve krize na tom tritu dovodile su i do porasta cene prirodnog gasa. Oekivano je da e se ta veza izgubiti za desetak godina. Smatra se da bi tada trebalo da doe do prelaska sa regionalnih na globalno trite prirodnog gasa i slobodnog i jedinstvenog formiranja njegovih cena.

22


5.0 SASTAV I KOLIINA OTPADA U REPUBLICI SRBIJI I AP VOJVODINIU periodu tranzicioih promena, u kojima postoji manjak zakonskih regulativa, strategija i standarda pojavljuju se razne ideje o mogunosti nadgradnje upravljanja otpadom u pojedinim optinama. Kao kljuni faktor u odreivanju mogunosti korienja otpada u energetske svrhe predstavlja sastav i koliina otpada. Postojee stanje u optinama Republike Srbije i AP Vojvodine karakteriu nepouzdani i nepotpuni podaci o koliini i kvalitetu generisanja komunalnog i kunog otpada. Razlog tome lei u injenici da su u veini optina podaci zastareli, ali se i dalje koriste kao pouzdan indikator pri izradi planova upravljanja komunalnim otpadom. Danas optine u naoj zemlji pokuavaju da nadoknade izgubljeno vreme, a tema upravljanja otpadom postaje jedna od najvanijih u oblasti zatite ivotne sredine. Osim toga, osea se sve vea potreba za znanjem i podacima o kunom otpadu, koji su neophodni pri planiranju sakupljanja i tretiranja, kao i za utvrivanje tetnih materija koje se u njemu sadre. Poslednji i jedini nacionalni podaci o sastavu i koliini otpada donelo je, 2003. godine, Ministarstvo za zatitu prirodnih bogatstava i ivotne sredine u Nacionalnoj strategiji upravljanja otpadom sa programom priblienja EU. Prema podacima iz ANKETE (ni tada nisu raena merenja na reprezentativnim uzorcima) iz 160 optina procenjeno je da se u Srbiji generie 0,8 kg/stanovniku/dan, to je 5.983 tona/dnevno ili 2,2 miliona tona godinje. Procentualni sastav otpada nije obraen. EnE Centar u Saradnji sa Departmanom za inenjerstvo zatite ivotne Fakulteta tehnikih nauka u Novom Sadu obavio je analizu sastava i koliina otpada na teritoriji Republike Srbije i AP VojvodineTabela 3. Izmerene kategorije otpada za individualno stanovanje u Novom Sadu Vrsta otpada Ukupno (kg) Udeo (%) Batenski otpad 82,55 14,63 Ostali biorazgradivi otpad 232,05 41,13 Papir 16,85 2,98 Staklo 72,15 12,79 Karton 40,95 7,27 Karton sa voskom 3 0,53 Karton sa aluminijumom 2,9 0,51 Metal- ambalani i ostali 10,2 1,81 Metal- aluminijumske konzerve 2 0,35 Plastini ambalani otpad 13,45 2,38 Kese iz prodavnica 18,1 3,22 Tvrda plastika 28,8 5,1 Tekstil 26,05 4,62 Koa 0 0 Ostalo: fini elementi 15,5 2,68 Ukupno 564,2 100

Cilj analize otpada u optinama Republike Srbije bio je da se obavi procena generisanih koliina komunalnog otpada. Uzorkovanje i analiza obavljeni su za referentne optine, koje su birane na osnovu odabranih kriterijuma relevantnih za izbor reprezentativnih lokaliteta: ekonomska razvijenost, pozicija optine u odnosu na granice 23


drave, tranzitni poloaj i drugo. Odlueno je da se izaberu srednje razvijene optine prema dohotka po glavi stanovnika. Dobijeni podaci trebalo je da pomognu lokalnim vlastima u upravljanju ovim otpadom. Sa druge strane, rezultati analiza po optinama sagledani zbirno i statistiki, uproseeni, dali su jasniju sliku o koliini i tokovima otpada na nivou Republike, to je od velike vanosti za izradu regionalnog plana o upravljanju otpadom, koji obuhvata i iskoriavanje otpada u vidu energije. Rezultati koji su dobijeni analizom na reprezantativnom uzorku u Novom Sadu, prikazani su u tabelama 3, 4. i 5.Tabela 4. Izmerene kategorija otpada za kolektivno stanovanje u Novom Sadu

Vrsta otpadaBatenski otpad Ostali biorazgradivi otpad Papir Staklo Karton Karton sa voskom Karton sa aluminijumom Metal- ambalani i ostali Metal- aluminijumske konzerve Plastini ambalani otpad Kese iz prodavnica Tvrda plastika Tekstil Koa Ostalo: fini elementi Ukupno

Ukupno (kg)11,35 250,45 56,65 27,65 46,5 2,8 6,3 6,35 3,55 30,15 39,6 20,7 30,25 2,05 13,50 547,85

Udeo (%)2,03 45,71 10,35 5,06 8,49 0,51 1,15 1,16 0,65 5,50 7,24 3,79 5,52 0,37 2,47 100

Tabela 5. Izmerene kategorije otpada za seosku zonu u Novom Sadu Vrsta otpada Ukupno (kg) Udeo (%) Batenski otpad 156,95 28,74 Ostali biorazgradivi otpad 162,9 29,83 Papir 27,7 5,07 Staklo 9,15 1,68 Karton 30,75 5,63 Karton sa voskom 2,95 0,54 Karton sa aluminijumom 3,95 0,72 Metal- ambalani i ostali 9,15 1,68 Metal- aluminijumske konzerve 1,95 0,36 Plastini ambalani otpad 27,9 5,11 Kese iz prodavnica 27,1 4,96 Tvrda plastika 11,3 2,07 Tekstil 40,15 7,35 Koa 4,85 0,89 Ostalo: fini elementi 29,35 5,37 Ukupno 546,10 100

Uzorkovanje je obavljeno na isti nain u svim reprezentativnim optinama.

24

Studija mogunosti korienja komunalnog otpada u energetske svrhe na teritoriji Autonomne pokrajine Vojvodine i Republike Srbije Srbi Tabela 6. Uporedni rezultati morfolokog sastava otpada (maseni udeo-kg) po optinama Vojvodine- proseni udeo sva tri sektora na osnovu broja stanovnika Inija Novi Sad Novi Kneevac Sombor Kategorija otpada (%) (%) (%) (%) Ukupan biorazgradivi 68,06 56,58 58,96 51,05 Batenski otpad 33,58 21,22 31,81 9,28 Ostali biorazgradivi otpad 23,00 37,74 36,25 Papir 5,58 2,44 41,77 Staklo 2,14 2,31 2,63 8,27 Karton 2,81 3,13 3,16 5,4 Karton sa voskom 0,89 0,15 2,29 7,73 Karton sa aluminijumom 0,39 0,35 0,5 0,52 Metal- ambalani i ostali 2,77 0,6 0,38 0,97 Metal- aluminijumske 0,22 0,1 1,3 1,35 konzerve 4,75 4,55 0,11 0,55 Plastini ambalani otpad 6,54 4,62 1,08 4,99 Kese iz prodavnica 1,81 2,45 4,76 6,22 Tvrda plastika 9,09 10,95 2,23 3,64 Tekstil 0,8 2,54 7,08 5,75 Koa 5,63 6,85 0,83 0,48 Ostalo: fini elementi

25


26

Studija mogunosti korienja komunalnog otpada u energetske svrhe na teritoriji Autonomne pokrajine Vojvodine i Republike Srbije Srbi Tabela 7. Poreenje koliina generisanja otpada u optinama u zavisnosti od broja stanovnika Sakupljena Projekcij a Koliina generisanog Koliina otpada Optina koliina generisane koliine otpada po po stanovn iku (br. stanovnika) otpada na godinjem nivou stanovn iku godinje (kg/st/dn) (t/nedeljno) (t/god) (kg/st/god) Novi Sad (314192 st.) Inija (49258 st.) Sombor (grad+Bezdan ) (56734 st.) 2.500 417 302 1,14 1,21 0,76 130.000 21.679 15.712 413,8 440,1 277,0

U budunosti se oekuje porast koliina otpada. Sledei parametri utiu na koliinu i sastav otpada: rast broja stanovnika, ekonomski rast, poveanje pokrivenosti sakupljanja, smanjenje otpada zbog razvstavanja na mestu nastajanja.

27


6.0 PLANIRANJE I SPROVOENJE PROJEKATA ISKORIENJA OTPADA U ENERGETSKE SVRHESveki projekat ponovnog iskorienja energije iz otpada sastoji se od nekoliko elemenata sakupljanje/dostupne koliine otpada, tretman otpada i iskorienje energije iz otpada, distribucija i prodaja krajnjih produkata, odlaganje krajnjih produkata/efluenata itd. Ako bilo koji od ovih elemenata ne funkcionie na odgovarajui nain, teno upravljanje ovim projektima se ne moe obezbediti. Zbog toga je odgovarajue i prethodno planiranje od velike vanosti za uspeh ovakvih projekata.

6.1 OSNOVI FAKTORI U PLANIRANJU I SPROVOENJUNadalje su analizirani najznaajniji uticaji koji se moraju razmatrati i uzeti u obzir, prilikom planiranja bilo kojeg waste-to-energy (od otpada do energije) postrojenja, kao i za odabir najpogodnije/najodrivije tehno-ekonomski prihvatljive tehnologije.

6.1.1 Cena sakupljanja i transporta otpadaLogistika sakupljanja/izdvajanja otpada i njegovog transporta do lokacije postrojenja su od osnovne vanosti. Naknadno treba uzeti u obzir i trokove vezane za sakupljanje, izdvajanje i transport. U specifinim sluajevima komunalnog vrstog otpada, trokovi sakupljanja i transporta esto predstavljaju najvei udeo trokova tretmana, koji moe dostii i do 70%. Ovi trokovi, u pojedinim sluajevima, na primer, odvoenje sanitarnog otpada do udaljenih lokacija, mogu da imaju odluujui uticaj na neprihvatljivost neke tehnologije.

6.1.2 Kapacitet tretmanaKoliina otpada koja je dostupna predstavlja jo jedan od glavnih faktora koji zahtevaju paljivo razmatranje. Tretmani velikog kapaciteta ima prednosti kada su u pitanju veliki gradovi gde se generiu velike koliine otpada. Tretmani malih kapaciteta predstavljaju pogodnije reenje kada su koliine otpada koje se generiu male. Prednost ovakvih objekata je u njihovoj mogunosti da rade i lako i brzo. Meutim trokovi sakupljanja i transporta u ovom sluaju (obuhvataju iroko podruje), su zasigurno vei nego u sluaju sakupljanja i transporta velikih koliina otpada iz odreenih oblasti, i trade-off bi bio neophodan.

6.1.3 Lokalni uslovi-postojea praksa upravljanja otpadomIzvodljivost Waste-to-Energy projekata, kritino zavisi od dostupnih kao i potrebnih koliina i samog kvaliteta otpada. S toga je bezuslovno neophodno obezbediti odgovarajue veze u upravljanju otpadom, poevi od mesta generisanja, do konanog odlaganja. Praksa upravljanja otpadom uglavnom zavisi od lokalnih ekonomskih i fizikih uslova, stope generisanja i sastava otpada. Poslednja dva faktora takoe odreuju potencijal iskorienja energije u okviru sistema upravljanja otpadom. Lokalni socio-ekonomski uslovi i postojea praksa upravljanja otpadom, mogu koiti odreena reenja koja su inae tehnoekonomski odriva. U suprotnom, u odreenim sluajevima postoji potreba za unapreenjem postojeih praksi upravljanja otpadom sa ciljem maksimimalnog iskorienja energetskog potencijala. Na primer, otpadi razliitog kvaliteta iz razliitih aktivnosti esto se meaju sa urbanim komunalnim otpadom. Neki od ovih tokova otpada imaju veoma visok procenat organskih materija i samim tim visoki potencijal energetskog iskorienja. Zbog toga bi se trebalo 28


obezbediti da se ovakvi otpadi sakupljaju i transportuju direktno u objekte za tretman sa ciljem proizvodnje energije, te, na taj nain, spreiti njihovo meanje sa ostalim otpadima koji imaju nizak energetski potencijal.

6.1.4 Fizike i hemijske karakteristike otpadaPaljiva procena procentualog udela biorazgradivih/sagorljivih konstituenata, vlanosti i hemijskog sastava je neophodna za odabir najpogodnije tehnologije. Otpad biljaka iz dvorita i prodavnica, poljoprivrednih i jedinica za proizvodnju hrane, sadri visoke koncentracije biorazgradljivih materija, i pogodan je za iskorienje u vidu energije kroz anaerobnu dekompoziciju. vrsti otpad koji ima veliki udeo produkata od papira i drveta, pogodan je za insineraciju. Kompozitni vrsti otpad u AP Vojvodini je okarakterisan, uglavnom kao biorazgradiv i nije veoma pogodan za insineraciju. Otpad je uglavnom bogat biorazgradljivim materijama i sadrajem vlage, i pogodan je za tretiranje anaerobnim putem na sanitarnim deponijama ili u anaerobnim digestorima. U sluajevima kada otpad sadri visoki procenat gorivih materija, a nizak udeo neorganskih, inertnih materija i vlage, moe da se obrauje insineracijom, gasifikacijom i pirolizom.

6.1.5 Sezonske fluktuacije u kvalitetu i kvalitetu otpadaPromena kvaliteta i kvantiteta ima vrlo veliki znaaj, jer bilo koji debalans izmeu dostupnosti potrebne koliine i kvaliteta otpada, i potrebe za energijom, moe negativno uticati na izvodljivost projekta. U sluajevima konverzije u toplotnu energiju, neophodna je upotreba u blizini postrojenja, odmah nakon proizvodnje. Tehnologije prenosivih i akumulativnih naina konverzije energije gasifikacija/piroliza (konverzija u goriva), densifikacijom (konverzija u pelete goriva) mogu da se primenjuju u cilju neutralisanja nepovoljnih efekata takvog debalansa.

6.1.6 Odlaganje-tretman nastalih nusprodukata/efluenataPostupak odlaganja i tretmana krajnjih nusprodukata/efluenata unapred bi se trebao razmatrati. Iskorienje pojedinih efluenata takoe. To je, na primer, sluaj kod anaerobne digestije, kod koje se 70% inputa isputa kao talog (digestivni mulj), ali tek nakon stabilizacije aerobnim tretmanom moe se upotrebljavati kao kvalitetno ubrivo. Trebalo bi uvek imati na umu, prilikom usvajanja bilo koje tehnologije, da komunalni vrsti otpad iako nije klasifikovan kao opasan ili toksian, moe takoe da sadri opasne komponente (rastvarae, boje, pesticide, kanalizacioni mulj, patoloki otpad iz bolnica itd). Ispravno upravljanje otpadom zahteva da se takvi otpadni materijali skladite, sakupljaju transportuju i odlau odvojeno, prvenstveno nakon odgovarajueg tretmana, ime bi takav otpad postao bezopasan. Mogunost prisustva toksinog i opasnog otpada u komunalnom vrstom otpadu trebalo bi biti paljivo ispitana i na propisan nain uzeta u razmatranje tokom njegovog tretmana i projektovanja postrojenja. Udeo plastinih masa u komunalnom vrstom otpadu moe iznositi 1 10%. Plastini otpad je veoma rezistentan na procese bio degradacije, to ga ini nepoeljnim za isputanje u ivotnu sredinu, a predstavlja poseban zadatak za itav sistem upravljanja otpadom. Plastini otpad ima visoku toplotnu mo, to ga ini veoma pogodnim za insineraciju. Meutim kada PVC sagoreva, moe, pod odreenim uslovima, proizvoditi dioksine i kisele gasove, to iziskuje adekvatne dodatne mere. 29


6.1.7 Krajnja upotreba energijeMogunost plasmana krajnjih produkata, elektrine i toplotne energije, od presudne je vanosti prilikom ocenjivanja izvodljivosti projekta. To se, pre svega, odnosi na blizinu odgovarajuih objekata javne elektrine mree, ali i potencijalnih korisnika toplotne energije.

6.1.8 Investicioni trokoviOva vrsta trokova zavisie od potrebne povrine lokacije, energetskih i drugih infrastrukturnih potreba. Treba razmotriti i to koji su objekti u blizini, te kakav je potencijalni uticaj postrojenja na njih.

6.1.9 Uticaj na ivotnu sredinuRelativna procena razliitih opcija tehnologije sa aspekta zatite ivotne sredine je neophodna. Osnovi usvojeni pristup bi trebao biti promovisanje ekoloki prihvatljivih naina odlaganja i tehnologija tretmana, pri emu je dobit od proizvedene energije samo dodatni prihod. Posebno mora da se razmotri da li odlaganje otpada moe da prouzrokuje zagaenje vode i vazduha u blizini deponije. Posmatrano uopteno, najbolja tehnologija bila bila ona koja bi produkovala najmanje nepoeljnih materija, efluenata, a zahtevala najmanje povrine. Koliina produkovane energije je od manjeg znaaja.

30


7.0 OSNOVNI POSTUPCI KORIENJA KOMUNALNOG VRSTOG OTPADA U ENERGETSKE SVRHEKomunalni vrsti otpad sastoji se kako od organskih tako i od neorganskih materijala. Energetski potencijal organske materije moe da se iskoristi na drugaiji nain nego od neorganske. Proizvodnjom energije iz otpada moe se ostvariti nekoliko dodatnih dobitaka: - Ukupna koliina otpada moe se redukovati 60- 90% u zavisnosti od sastava otpada i primenjenih tehnologija za tretman. - Smanjuje se potrebna veliina parcele za otpad, a raspoloivih provrina za te namene sve je manje. - Dobrim tehnologijama smanjuje se zagaenje ivotne sredine. Iz gore navedenog moe se zakljuiti da na prvom mestu treba uiniti svaki napor u cilju smanjenja generisanja otpadnih materijala, a na drugom, da se ostvari to vii stepen reciklae. Tamo gde je opcija proizvodnja energije iz otpada mogua, mora da se odabere korektna tehnologija, kao i da se sprovede odgovarajui postupak upravljanja otpadom.

7.1 OSNOVNI POSTUPCI ZA ENERGETSKO KORIENJE OTPADAEnergija se moe dobiti iz organske frakcije otpada, biorazgradive kao i nebiorazgradive, preko dve osnovne metode: - Termohemijska konverzija. Predstavlja termiku dekompoziciju organske materije, a kao rezultat dobija se toplotna energija ili gorivo, gasovito, teno ili vrsto. - Biohemijska konverzija. Ovaj proces se zasniva na enzimatskoj dekompoziciji organskih materija pomou mikroorganizama, a kao rezultat dobija se metan. Procesi termohemijske konverzije su pogodni kada je u re o tretmanu otpada koji sadri visok udeo organskih materija koji nisu biorazgradivi, a sadraj vlage je relativno nizak. Najznaajniji postupci su insineracija i piroliza/gasifikacija. Procesi biohemijske konverzije, s druge strane, pogodniji su za otpad koji sadri visoki udeo organskih biorazgradljivih materija i visok sadraj vlage. Najznaajniji postupci su anaerobna digestija, kao i generisanje Deponijskog gasa.

7.1.1 Parametri koji utiu ponovno iskorienje otpada u vidu energijeGlavni parametri koji odreuju potencijal ponovnog iskorienja energije iz otpada su: - koliina otpada i - fizike i hemijske karakteristike. Stvarna proizvodnja energije zavisi od primenjenog postupka tretmana otpada. Vane karakteristike koje odreuju primenljivost u energetske svrhe su: - veliina konstituenata, - gustina i - sadraj vlage. Manja veliina konstituenata potpomae bru dekompoziciju otpada. Velika gustina otpada ukazuje na visoki udeo biorazgradivih organskh materija i vlage. Otpad male gustine, sa druge strane, po pravilu ima visoki udeo papira, plastike i drugih materija koje su suvlje, te pogodne za sagorevanje. Visoki sadraj vlage uzrokuje bru dekompoziciju biorazgradive organske frakcije u otpadu. 31


Vani parametri koji se moraju uzeti u obzir prilikom odreivanja potencijala iskorienja otpada u vidu energije i pogodnosti tretmana otpada preko biohemijskih ili termohemijskih postupaka ukljuuju: sadraj tetnih i opasnih jedinjenja, sadraj tekih metala, donja toplotna mo, sadraj pepela, sadraj vlage, forma, granulacija, sadraj lako isparljivih materija, udeo vezanog ugljenika, odnos C/N.

Poeljno podruje navedenih parametara prikazan je u tabeli 15.1.Tabela 8. Poeljan opseg vanih parametara za tehniku izvoljivost ponovnog iskorienja u vidu energije Vane osobine Metod tretmana Osnovni princip Poeljan opseg otpada Termohem ijska Razlaganj e Sadraj vlage < 45% konverzija materije pomou Organska/isparljiva >40% - Insineracija toplote materija - Piroliza Vezani ugljenik 50% konverzija organske materije Organska/isparljiva >40% -Anaerobna digestija mikrobioloko m materija -Generisanje aktivno u Odnos C/N 25-30 deponijskog gasa*Prikazane vrednosti odnose se na separisani/obraeni/meani otpad, i nije obavezujue da se odnose na otpad nakon pristizanja u postrojenje za tretman. Izvor: US EPA

Obino prikupljeni otpad ne ispunjava te zahteve, ali, naknadnim razvrstavanjem, moe da se dovede u postavljene okvire. Takoe, meanjem s otpadima drugih karakteristika, moe da se postigne korekcija parametara. Na primer, kada je u pitanju anaerobna digestija, ako je odnos C/N mali, moe se dodati otpad sa visokim sadrajem ugljenika (papir, slama), a ukoliko je visok, moe se dodati otpad sa visokim sadrajem azota (kanalizacioni mulj, otpad iz klanica itd.).

7.2 RASPOLOIVE TEHNOLOGIJE ZA ENERGETSKO KORIENJE OTPADADefinisanje odreene tehnologije koja je najpogodnija za dati region zavisi od brojnih faktora, ukljuujui i lokalne metode sakupljanja, obraivanja, i odlaganja komunalnog vrstog otpada, kao i lokalnih propisa vezanih za ivotnu sredinu. Postoje nekoliko naina dostupnih za iskoravanje otpada u vidu energije: - Insineracija predstavlja proces kontrolisanog sagorevanja komunalnog vrstog otpada, radi smanjenja zapremine i dobijanja toplotne energije. 32


- Sagorevanje koeficijent vika vazduha je iznad jedan. Dolazi do termohemijske konverzije uz oslobaanje hemijske energije goriva, toplotne energije. Primenjuje se kod goriva s ogranienim sadrajem vlage i viom toplotnom moi, koja je najee, u sluaju vrstog komunalnog otpada, izmeu 10 i 13 MJ/kg. - Piroliza Predstavlja postupak termike dekompozicije, pri kojoj se materijal zagreva spoljanjim izvorom toplote bez prisustva vazduha, a kao rezultat se dobija meavina vrstog, tenog i gasovitog goriva. Jedan deo dobijenog goriva koristi se kao izvor toplotne energije za pirolizu. - Gasifikacija Postupak termike dekompozicije odvija se slino kao i sagorevanje, ali s koeficijentom vika vazduha manjem od jedan. Materijal se konvertuje u gas koji se se uglavnom sastoji ugljenmonoksida, vodonika i metana. - Plasma proces Komunalni vrsti otpad zagreva se na visoku temperaturu, 3.000 i 10.000 C, pomou plazma arc (piroliza plazmom u luku). Energija se oslobaa elektrinim pranjenjem u inertnoj atmosferi. Ovim putem se organski otpad konvertuje u gas bogat vodonikom, a neorganski otpad u inertne staklene ostatka (inert glassy residue). - Anaerobna digestija Predstavlja proces mikrobioloke razgradnje bez prisustva vazduha. Prerauje se visoko vlana organska materija. Razgradnjom se dobija gas koji se prvenstveno sastoji od metana i ugljendioksida. - Deponijski gas Najvei deo deponijskog gasa formira se bakterijskom razgradnjom, bakterija koje su prisutne u otpadu i zemljitu kojim se deponija prekriva. Za razliku od prethodnog, u ovom sluaju mikrobioloka razgradnja nije u potpunosti kontrolisana, a delimino se odvija i aerobna digestija. Postupak razgradnje isti je kao i pri anaerobnoj digestiji, kao i dobijeni gas. Svaka tehnologija zahteva razliite koliine ulaznih sirovina, emituje razliite koliine ugljendioksida, ima razliite outpute, i razliite je efikasnosti.

7.3 INSINERACIJAInsineracija je proces kontrolisanog sagorevanja otpada, sa ciljem unitavanja ili transformisanja otpada u sastojke koje su manje opasni, manje kabasti, i sastojke koje je lake kontrolisati. Insineracija predstavlja proces koji se moe koristiti za tretiranje raznih tipova otpada ukljuujui komunalni vrsti otpad, komercijalni, kao i odreene tipove industrijskog otpada. Pored deponovanja, insineracija predstavlja najzastupljeniju postupak upravljanja vrstim komunalnim otpadom. Pogodnosti postupak insineracije su: - Smanjenje zapremine i teine otpada, posebno kabastog vrstog otpada sa gorivim sadrajem. - Destrukcija i detoksifikacija odreenih tipova otpada, inei ih pogodnijim za konano odlaganje: zapaljive kancerogene materije, patoloki kontaminirani materijali, toksina organska jedinjenja, bioloki aktivni materijali koji mogu uticati na rad postrojenja za tretiranje otpadnih voda iz kanalizacije. - Destrukcija organskih komponenti biorazgradivog otpada, koje nakon deponovanja direktno generiu deponijski gas (LFG). - Zamena fosilnih goriva. Nedostaci insineracionih tehnologija uglavnom se odnose na tetnu emisiju produkata procesa, zagaenje vazduha. U produktima insineracije nalaze se dioksini i teki metali, koji, ukoliko se nu ukolone, imaju negativan uticaj na ivotnu sredinu. Zbog toga je u mnogim zemljama propisano koje su granine vrednosti dozvoljene, te se odobrava gradnja i 33


korienje samo onih postrojenja koja ih ispunjavaju. Definisana su ogranienja i postupci za uklanjanje sledeih materija: - vrste estice u produktima sagorevanja, letei pepeo, - teki metali, kao to su iva, kadmijum, olovo, arsen, cink, hrom, bakar, nikl, itd u produktima sagorevanja i pepelu, - kiseli i korozivni gasovi kao to su hlorovodonik, fluorovodonik, sumpordioksid, i oksidi azota, - produkti nekompletnog sagorevanja, kao to su ugljen monoksid, dioksini, furani, i policiklini aromatini ugljovodonici, - kontaminirane otpadne vode, - kontaminirani pepeo. Jaki zagovornici ove tehnologije dokazuju da su standardi emisije u vazduh jasno i striktno odreeni i da su ove tehnologije bezbedne. Na alost, i pored strogih propisa, jo uvek postoje mnoge nepoznanice o dugoronim posledicama sprovoenja insineracije vrstog komunalnog otpada po zdravlje ljudi. Ostala pitanja i problemi koji se odnose na korienje insineracije kao postupka za tretiranje otpada su: - visoka ulaganja s reprekusijama na ekonomske pokazatelje, - nefleksibilnost u izboru odlaganja otpada kada je jednom odlueno da se otpad prerauje insineracijom, te neophodnost uspostavljanja dugoronih ugovora, - insinerator se projektuje na osnovu odreene toplotne vrednosti otpada; uklanjanjem materijala, kao to su papir i plastika, radi recikliranja, toplotna mo se smanjuje, te se time menjaju parametri rada insineratora. Produkt insineracije su materijali koji se ubrajaju u opasne otpade, te je neophodno njihovo pravilno odlaganje.

7.3.1 Tehnologije insineracije bez prethodnog sortiranja ili obradeKomunalni vrsti otpad moe biti razliitog sastava i veliine. Sastoji se od organskih materija (sagorljivih materijala) i od neorganskih (nesagorljivih) materija. Veliina estica moe biti razliita, od praine do kabastih materijala, kao to su nametaj i razni kuni ureaji i aparati. Prosena donja toplotna mo tipinog komunalnog vrstog otpada iznosi oko 10 MJ/kg. Odreivanje toplotne moi i drugih karakteristika komunalnog vrstog otpada definisano je u pred standardu CEN/TS 15359 Solid recovered fuels Specification and classes. U tabeli 9. predstavljena je analiza toplotne moi komponenata komunalnog vrstog otpada. Za rad postrojenja za insineraciju nazivne elektrine snage 1 MW potrebno je u toku 24 h oko 45 t komunalnog vrstog otpada. Prema analizama sprovedenim u SAD gradovi bi mogli da obezbede oko 10% potreba u elektrinoj energiji od komunalnog vrstog otpada. Takoe, primenom insineracije, smanjuje se povrina koja je potrebna za odlaganje vrstog komunalnog otpada, a cene tih povrina neprekidno rastu. Pored uobiajenih operativnih trokova pri analizi ekonomskih pokazatelja postrojenja za insineraciju moraja da se sprovede analiza trokova ivotnog ciklusa. Ona obuhvata i trokove saniranja postrojenja nakon prestanka rada. Tipian kapacitet insineratora je 10 do 15 t otpada na sat, mada postoje i znatno manji, s uinkom 1 do 2 t na sat.

34

Studija mogunosti korienja komunalnog otpada u energetske svrhe na teritoriji Autonomne pokrajine Vojvodine i Republike Srbije Srbi Tabela 9. Toplotna mo komponenti komunalnog vrstog otpada Donja toplotna mo Komponenta otpada suve materije (MJ/kg) Papir i proizvodi od papira 17,7 Plastika 33,5 Guma i koa 23,5 Tekstili 32,5 Drvo 20,0 Otpad od hrane 15,1 Otpad iz dvorita 17,0 Staklo i keramika 0 Metali 0 Razni neorganski 0

Uspenot sagorevanje otpadnih materijala u insinerator zavisi od vremena, temperature i intenziteta meanja otpada i vazduha. Zahtevi koje treba da ispuni dobro postrojenje za insineraciju su: - vreme zadravanja u pei - mora biti minimun 2 sekunde radi efektivnog sagorevanja organskog materijala, - prosena temperatura 850 C (izmerena preko vremensko temperaturnog profila kroz visinu loita), - meanje s vazduhom unutar komore za sagorevanje mora da se obezbedi dobro meanje s vazduhom, bez mrtvih zona; u suprotnom bi sagorevanje bilo nepotpuno, a emisija nepoeljnih jedinjenja visoka. Pogodnost primene zavisi od vrste i sastava otpada, a naroito od njegovih gorivih karakteristika. Komunalni vrsti otpad ija je vlanost ispod 60%, sadraj pepela ispod 25%, i udeo lako isparljvih materija ne prelazi 50%, moe odravati sagorevanje bez ikakvih potreba za dodavanjem pomonog goriva. Na slici 11. dat je ematski prikaz tipinog insineratora. Operacije i koraci koji se odigravaju u insineratoru za komunalni vrsti otpad su sledei: - otpad je odloen u skladite gde se uz pomo kranske dizalice uklanjaju preveliki delovi i otpad mea da bi se ostvarila to bolja homogenost, - uz pomo kranske dizalice otpad se prebacuje u usipni ko s ureajem za doziranje, odakle se obino pomou hidraulikog klipa ubacuje na sito, - prosejava se i ubacuje u loite, - primarni i sekundarni vazduh dozira se i ubacuje na vie mesta; sekundarni vazduh hladi reetku i dogreva se (dobrim doziranjem i rasporedom primarnog i sekundarnog vazduha smanjuje se koliina NOx u produktima sagorevanja, ali i udeo nesagorelih materija), - pepeo se na kraju reetke prihvata i odvodi na daljnji tretman, - produkti sagorevana zagrevaju vodu u razmenjivau toplote, a u pregrejau se generie para, koja se dovodi do parne turbine, - ohlaeni produkti sagorevanja prolaze kroz merne ureaje za kontrolu zagaenja, ukljuujui skrubere (radi uklanjanja kiselih gasova), elektrostatike talonike (radi uklanjanja praine) i/ili filtara (radi uklanjanja finih estica) i ponekad aktivni ugljenik (za dodatnu kontrolu ive i dioksina) pre isputanja u atmosferu.

35


Slika 11. ematski prikaz insineratora 1 prijemna hala, 2 meuskladite, 3 kranska dizalica, 4 usipni ko, 5 loite, 6 sistem za dovoenje vazduha za sagorevanje, 7 razmenjiva toplote, 8 nadgreja, 9 ekonomajzer, 10 sistem za odvoenje pepela, 11 turbina i generator, 12 kondenzator, 13 odstranjiva gasa, degazator 14 kontrolno upravljaki sistem, 15 elektrostatiki filtar, 16 ventilator za produkte sagorevanja, 17 filtar za produkte sagorevanja, 18 ureaj za preiavanje otpadnih voda, 19 dimnjak

7.3.2 "Waterwall" tehnologija insineracijeOva tehnologija se zasniva na insineraciji komunalnog vrstog otpada direktno u loitu, obino bez bilo kakve prethodne prerade. Osnovni proizvod koji se dobija je para. Zbog redukovanja veliine otpada, u nekim postrojenjima se pre procesa sagorevanja obavlja usitnjavanje. Ovakva praksa olakava i ponovno korienje materijala. Ovo poveava investicione trokove opreme i rada postrojenja. Ponovno korienje materijala predstavlja opciju uz pomo koje se postie raniji povrat investicija. Razvrstavanjem/sortiranjem komunalnog vrstog otpada moe se smanjiti ili eliminisati potreba za usitnjavanjem. Waterwall insineracija nije nova tehnologija. Ona datira jo pre poetka II Svetskog rata u Evropi. Danas projektanti u Evropi favorizuju koncept od nekoliko malih modularnih pei koje rade paralelno. U SAD je praksa da se koriste vea postrojenja, a ne modulne jedinice.

7.3.3 Insineratori sa fluidizovanim slojemInsineratori sa fluidizovanim slojem sastoje se od komore u kojoj se nalazi sloj peska ili nekog slinog inertnog materijala. Kroz sloj peska prostrujava prethodno zagrejani vazduh, dovodei ga u stanje lebdenja. U zagrejani sloj ubacuje se goriva, otpad. prethodno sagoreva. Povienjem temperature dolazi do paljenja otpada. Uz pomo peska s estica koje sagorevaju skida se pepeo i ostvaruje bolje meanje s vazduhom. Da bi sagorevanje bilo uspeno otpad treba da se prethodno usitni. Takoe, temperatura topljenja pepela 36

Studija mogunosti korienja komunalnog otpada u energetske svrhe na teritoriji Autonomne pokrajine Studija Vojvodine i Republike Srbije Srbi

otpada mora da bude iznad radne temperature ureaja. Prednosti sagorevanju u fluidiziranom sloju su: - ostvaruje se visoka efikasnost sagorevanja na relativno niskoj temperaturi, ak i 500 C, - pri radu s temperaturom oko 850 C postiu se dobri rezultati uklanjanje SO2/SO3 (dodavanjem krenjaka ili dolomita), - hlaenje sloja se odigrava sporo, tako da je mogue brzo ponovno paljenje 8 do 16 h nakon gaenja, - dobra je fleksibilnost u pogledu doziranja otpada, - ukoliko je ureaj dobro izolovan ostvaruje se visok stepen iskorienje. Nedostaci tehnologije: veliina estica otpada koji se dozira mora biti manja od 300 mm, za fluidizovanje sloja zrnastih estica neophodan je veliki protokvazduha, upravljanje sagorevanjem u fluidiziranom sloju je sloeno, mogue taloenje silicijumom materijala ljake, to ograniava radnu temperaturu na 850-950 C.

Sistemi insineracije sa fluidizovanim slojem mogu veoma efektivno obavljati insineraciju vlanih otpada, koji se inae sagorevaju bez dodavanja pomonog goriva, kao i kanalizacionog i fekalnog mulja. Na ovaj nain mogu se eliminisati problemi u koje spadaju i stvaranje tetnih neprijatnih mirisa na deponijama, koji nastaju prilikom truljenja otpadaka i mulja. Pri sagorevanju plastinih materijala, koja ima izuzetno visoku toplotnu mo, pesak dobro rasporeuje toplotu. Kao rezultat toga ne dolazi do stvaranja klinkera, koji mogu biti formirani usled lokalno visokih temperatura u razliitim delovima insineratora. Zbog toga je spaljivanje plastike u insineratorima stabilan proces. Ovo znai da se otpadi, ukljuujui i plastiku mogu sakupljati i zatim bez ikakvih problema spaljivati u insineratorima. Zbog visokog toplotnog kapaciteta peska, u insineratoru ne dolazi do znaajne promene temperature ak i nakon njegovog gaenja. Kada u istom danu dolazi do ponovnog paljenja insineratora, njegova unutranja temperatura dostie brzo vrednost radne temperature.

7.3.4 Postrojenja za insineraciju malih dimenzijaKod ovih insineratora faze prilikom kojih se vri povrat materijala nisu neophodne. Uglavnom su se primenjuju za tretman otpada iz bolnica, kola raznih institucija i industrije, gde je otpad za razliku od komunalnog vrstog otpada homogeniji. U ovom sluaju se postrojenje sastoji od manjih zasebnih loita. Insineracijsko postrojenje velikih dimenzija, formira se od nekoliko identinih postrojenja ili modula. Insineracija komunalnog vrstog otpada se odigrava u dve faze. U prvoj fazi, komunalni vrsti otpad se sagoreva u prisustvu male koliine vazduha, koeficijent vika vazduha ispod jedan. Tako se, praktino, u toj fazi odvija gasifikacija. Gas iz prve ili primarne faze se zatim, zajedno sa pomonim gorivom, sagoreva uz prisustvo vika vazduha u komori za sekundarno sagorevanje, a tada odvodi do razmenjivaa toplote. Ovakvim, dvofaznim, sagorevanjem, olakana je kontrola sagorevanja, te se ostvaruje vii stepen iskorienja i manja emisija nepoeljnih materija. Modularna postrojenja za spaljivanje su obino montane jedinice sa relativno malim kapacitetom, u opsegu od 5 do 120 tona vrstog otpada na dan. Tipina postrojenja imaju 1 do 4 montane jedinice, pa je onda kapacitet celog postrojenja od oko 15 do 400 tona otpada na dan. Veina takvih postrojenja proizvodi samo paru. Zbog ovih karakterisitka modularni insineratori se koriste u manjim zajednicama (do 200.000 stanovnika), odnosno 37


u komercijalne ili industrijske svrhe. Mogunost montae vie jedinica u jedno postrojenja znatno smanjuje trokove izgradnje postrojenja, pa su stoga investicioni trokovi znatno nii od trokova izgradnje klasinih insineratora

7.4 SISTEMI KORIENJA GORIVA DOBIJENOG IZ OTPADAGorivo dobijeno iz otpada je rezultat prerade vrstog otpada radi odvajanja sagorljive frakcije od nesagorljive frakcije, to su u komunalnom vrstom otpadu, metali staklo i ljaka. Gorivo dobijeno iz otpada se uglavnom sastoji od papira, plastike, drveta, kuhinjskog i batenskog otpada, i ima veu toplotnu mo nego nepreraeni komunalni vrsti otpad, koji se u veini sluajeva kree izmeu 12 i 13 MJ/kg. Toplotna mo varira u zavisnosti od lokalnih programa recikliranja papira i plastike. Kao i komunalni vrsti otpad, gorivo dobijeno iz otpada se moe sagorevati radi proizvodnje elektrine ili toplotne energije. Prerada goriva dobijenog iz otpada esto se kombinuje sa procesima ponovnog iskorienja metala, stakla i drugih reciklabilnih materijala u postrojenju za povrat resursa, ime se ubrzava vreme povratka investicija. Danas sagorevanje goriva dobijenog iz otpada, nije toliko uobiajeno kao sagorevanje vrstog komunalnog otpada (bez prethodnog sagorevanja ili obrade).

Slika 12. ema proizvodnog procesa goriva dobijenog iz otpada (RDF)

Postoje dva tipa goriva dobijenog iz otpada: neobraeno gorivo dobijeno iz otpada cRDF i sabijeni paketi ili briketi d-RDF. RDF se proizvodi preradom otpada, ili sabijanjem, nakon prvog mehanikog uklanjanja nesagorivih materijala, kao to su metali i staklo. Postrojenje za insineraciju goriva dobijenog iz otpada kapaciteta blizu 100.000 t otpada godinje, za potrebe fabrike za proizvodnju goriva moe zauzeti oko 0,6 hektara povrine, ili povrinu ekvivalentnu povrini fudbalskog terena. Dodatna povrina od jednog hektara je potrebna za postrojenje za sagorevanje. Visina izlaznog otvora bila bi izmeu 10 i 15 metara. Potrebna povrina zemljita, fabrike kapaciteta 90.000-100.000 t godinje (priblina veliina), za proizvodnju goriva iz otpada je 5.000-6.000 m2, a za postrojenje za 38


sagorevanje 1.000 m2. Fabrika mora imati separaciona sita, ureaj za sitno seenje (usitnjavanje), kotao ili elektranu. Na slici 12. je prikazana ema procesa fabrike za proizvodnju goriva iz otpada. Postoji veliki broj varijacija ovog procesa. Druga ema takozvanog suvog procesa, prvo se usitnjava otpad, a zatim se materijal alje u vazduni talonik, pomou kojeg se odvaja laki organski materijal od metala i ostalih tekih organskih i neorganskih materijala. Laki materijal se zatim transportuje uz pomo pokretne reetke ili mree koja uklanja fini abrazivni pesak, staklo i krupni pesak. Teki materijali iz talonika i mree, se zatim premetaju u magnetni separator pomou koga se vri povrat crnih metala. Neke fabrike pokuavaju da izdvajaju aluminijum, staklo i meane obojene metale, radi ponovne upotrebe. Na slici 13. prikazano je kako se laki organski materijal iz mree prebacuje u sekundarnu sitnilicu koja dalje redukuje veliinu vrstih estica otpada. Meuproizvod koji je formiran u ovoj fazi naziva se Fluff RDF (gorivo dobijeno iz otpada male gustine). RDF male gustine moe se peletira ili briketira, te da se na taj nain dobije vrsto gorivo velike gustine, pogodno za transport i skladitenje.

Slika 13 ematski prikaz suvog procesa proizvodnje goriva iz otpada

Kao alternativa, laki materijal moe se tretirati sredstvom za razlaganje i omekavanje (embrittling agent), a zatim usitnjavti u mlinu s kuglicama. Ovim se dobija materijal u obliku praine ili pahuljasti RDF. Prenik vrstih estica obino je oko 0.15 mm. Drugaiji proces, poznat kao vlani postupak, odvija se u maini koja se na engleskom govornom podruju naziva. Hidropulper u stvari predstavlja veliki vodeni mlin. U ovom procesu sirovi otpaci se doziraju u hidropulper gde seiva koja se rotiraju velikom brzinom seku otpad u vodenoj emulziji. Veliki komadi se uklanjaju dok se preostala suspenzija upumpava u teni ciklonski separator koji uklanja manje, tee materijale. Voda se izbacuje, a ostaje vlani RDF, s sadrajem vlage 20 do 50%. Ovakav materijal se u zavisnosti od sadraja vlage, moe spaliti, ili koristiti zajedno sa ugljem za kosagorevanje. 39


Vlana postupak ima nekoliko prednosti u odnosu na suvi. Prvo, kanalizacioni mulj (mulj koji se generie u postrojenju za tretman otpadnih voda), moe se meati sa vlanom kaom, pre odvodnjavanja. Meavina koja se dobija se moe sagorevati, kao metod koodlaganja. Drugo, kod ovog postupka ne postoji rizik od eksplozije usled spontanog paljenja. U suvom postupku, usitnjavanje je faza u koja je, u zavisnosti od finoe materijala, mogue da doe do samopaljenja, a u uslovima nastanka eksplozivne smee s vazduhom, i do eksplozije. Trea prednost vlanog procesa je u tome to postoji mogunost ponovnog iskorienja nekih organskih vlakana. Iako je kvalitet vlakana nedovoljan da bi se ponovno koristila u proizvodnji recikliranih papirnih proizvoda, mogu da se primenjuju za druge namene. Na primer, kao osnovni materijal za ploe za graevine. Nedostatak vlanog postupka je u tome to su operativni trokovi vei nego za suvi. Dobijeni proizvodi su vlani, te je neophodno da se osue. Potrebna je suara i ulaganje energije za suenje.

7.5 PIROLIZATehnologija pirolize je oblik insineracije pri kojoj se na visokoj temperaturi obavlja hemijska dekompozicija organskog materijala u odsustvu kiseonika. Piroliza se obino odigrava pod pritiskom, na temperaturi iznad 430 C. U praksi, nije mogue da se postigne potpuno ostranjivanje kiseonika. Zbog toga dolazi do oksidacije, sagorevanja, dela materijala. Tokom procesa pirolize organske estice se tranformiu u gasove, male koliine tenosti, i vrste ostatke koji sadre ugljenik i pepeo. Gasovi koji se isputaju, uglavnom se tretiraju u sekundarnoj jedinici za termiku oksidaciju. Oprema, kao to su elektrostatiki talonici, takoe se upotrebljava za uklanjanje vrstih estica. Postoji nekoliko varijacija ureaja za sprovoenje pirolize: rotaciona pe, pe sa rotirajuom osnovom i pe sa fluidizovanim slojem. Ureaji su po konstrukciji slini insineratorima, ali se postupak odvija pri vrlo malim koliinama vazduha. Rotaciona pe je obloena vatrostalnim materijalom, postavljena je pod odreenim nagibom, a rotacioni cilindar ima ulogu grejne komore. Rotacione pei su esto opremljene gorionikom na komori za dogorevanje, komorom za brzo hlaenje i sistemom za kontrolu zagaenja vazduha. Rotaciona pe ima ulogu komore za sagorevanje koja radi na temperaturi do 980 C. Gasovi iz insineratora moraju se tretirati sistemom za kontrolu zagaenja vazduha radi uklanjaja vrstih estica i neutralisanja i uklanjanja kiselih gasova (HCl, NO x, i SOx). Kuita vreastog filtra, venturi skruberi, i elektrostatiki talonici sa mokrim postupkom uklanjaju vrste estice; dok skruberi sa zbijenim slojem (packed-bed) i spray driers uklanjaju kise

Documents

52080302 Studija Komunalni Otpad FTN 24112008