Energia vyrobená z obnoviteľného zdroja – biomasy z komunálneho odpadu

Ing. Viliam FerenceiKOSIT a.s., Košice

2

KOSIT a.s. je Taliansko-slovenská spoločnosť, založená v r. 2001

v KOSIT a.s. je zastúpený- taliansky kapitál: 61% 4Italy, 5% SIEMEST- slovenský kapitál: 34% mesto Košice

KOSIT a.s. je držiteľom certifikátu kvality ISO 9 001 a ISO 14 000

3

Služby spoločnosti KOSIT a.s.

• Letná a zimná údržba komunikácií

4

Služby spoločnosti KOSIT a.s.

• zber, preprava, a zneškodnenie odpadu• výroba energie

ODPAD = ENERGIA

6

Míňajú sa svetové zásoby ropy?Nedostatok primárnych energetických zdrojov?Závislosť od dodávateľov plynu?

RIEŠENIE

• Šetrenie • Využívanie obnoviteľných zdrojov

7

Obnoviteľné zdroje energie• Vodná energia• Slnečná energia• Veterná energia• Geotermálna energia• Bioplyn• Biomasa• Alternatívne palivá • ODPAD

Biomasa je aj: biologicky rozložiteľnázložka komunálneho odpadu a biologicky rozložiteľnázložka priemyselného odpadu

Podľa § 2 písm. d zákona 309/2009 Z. z. o podpore obnoviteľných zdrojov energie a vysoko účinnej kombinovanej výrobya o zmene a doplnení niektorých zákonov

8

Priority odpadového hospodárstvaSmernice EU 2006/76/ES zavádza hierarchiu nakladania s odpadom

• predchádzanie vzniku odpadu • opätovné využitie• materiálové zhodnotenie• iné – ENERGETICKÉ – zhodnotenie • zneškodnenie skládkovanie

Zariadenia v kategórii „ R 1 - Využitie najmä ako palivo alebo na získavanie energie iným spôsobom“

9

Odpad ako palivoZmesový komunálny odpad

10

Odpad ako palivoZmesový komunálny odpad

• nevhodný na recykláciu• vysoká výhrevnosť, v priemere 10 MJ/kg• nevyčerpateľná produkcia• spoľahlivá a overená technológia spracovania• legislatívne prísne ošetrené podmienky sprac.

(smernica EU 2006/76/ES)- emisné limity znečisťujúcich látok- teplota spaľovania min. 850 °C po dobu 2 sek.- stanovená kvalita zvyškov spaľovania- určená energetická účinnosť spaľovania

11

Biologicky rozložiteľný komunálny odpad – BRKO„Biologicky rozložiteľné odpady sú odpady, ktoré sú schopné rozložiť sa anaeróbnym alebo aeróbnym spôsobom, ako napríklad odpady z potravín, odpady z papiera a lepenky, odpady zo záhrad, parkov a pod.“

(20 01 01 papier a lepenka, 20 01 08 Biologicky rozložiteľný kuchynský a reštauračný odpad, 20 01 11 textílie, 20 01 38 drevo iné ako uvedené v 20 01 37, 20 02 01 biologicky rozložiteľný odpad, 20 03 02 odpad z trhovísk, 20 03 03 odpad z čistenia ulíc, 20 03 04 kal zo septikov)

Definíciu BRKO upravuje u nás vyhláška č. 283/2001 Z.z. v znení neskorších predpisov o vykonávaní niektorých ustanovení zákona o odpadoch v ods.5 § 23

12

Biologicky rozložiteľný komunálny odpad – BRKO

Kompostovateľný odpad z údržby záhrad a zelene

BRKO z domácností

Gastroodpad

tráva, lístie, burina, štiepka z drevín a kríkov, atd.

zvyšky ovocia a zeleniny, piliny, hobliny, čajové vrecúška, atd.

zvyšky jedál a potravín z kuchýň a reštaurácií.

13

Zloženie zmesového komunálneho odpaduBolo stanovené podľa viacerých prevádzkových pokusov

14

Zloženie zmesového komunálneho odpadu

45.0%

7.0%

20.0%

4.0%0.5%

4.0%

2.5%

4.0%

12.0%1.0%

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

1 – organický odpad2 – plasty3 – papier4 – železné kovy5 – guma6 – pneumatiky7 – textil, kartón8 – stavebný odpad9 – sklo10 – ostatný nebezpečný odpad

15

Zloženie zmesového komunálneho odpaduNa základe výskumu v okolí Košíc môžeme vyhlásiť, že v závislosti od ročného obdobia a oblasti zberu je podiel biologickej rozložiteľnej časti v komunálnom odpade:

49 % až 56%

Niektoré zdroje ale uvádzajú, že je možné počítať s rozmedzím podielu BRKO od 30% až do 90% (Fratričová, Príručka pre nakladanie s BRKO).

16

Zariadenia na energetické zhodnotenie odpadu

Spoluspaľovanie, spaľovanie náhradného paliva z odpadu

Spaľovanie zmesového odpadu

elektrárne, teplárne, cementárne, vápenky, . . . . nutná mechanická úprava odpadu, požiadavka na vysokú výhrevnosť

Spaľovne odpadov(špeciálne zariadenia na to určené)Nie je nutná úprava odpadu

17

Zariadenia na energetické zhodnotenie odpaduSpaľovňa odpadov – TERMOVALORIZÁTOR

KOSIT a.s. Košice

18

Spaľovňa odpadov – TERMOVALORIZÁTORKOSIT a.s. KošiceHistória

• uvedená do prevádzky v roku 1989• 2001 majetok KOSIT a.s.• výstavba zariadenia na čistenie spalín • automatický monitorovací systém napojený na inšpektorát• modernizácia spaľovacieho kotla K1• 2007 je zaradená ako zhodnocovateľ odpadu „R1“

19ENVIRO-MANAGEMENT 2009

Spaľovňa odpadov – TERMOVALORIZÁTORKOSIT a.s. KošiceParametre spaľovne

Počet spaľovacích liniek v prevádzke 1

Typ spaľovacieho zariadenia Roštový – valcové rošty typu „DUSSELDORF“

Spaľovací výkon 10 t/h zmes. kom. odpadu

Médium Prehriata para , 20 bar 270°C

Tepelný výkon 30 t/h v pare (23,5 MWt)

Metóda čistenia spalín Suchá (vápenný hydrát + aktívne uhlie)

Metóda denitrifikácie SNCR pomocou močoviny

Kapacita spaľovacej linky 75 000 t odpadu za rok

Produkcia tepelnej energie 510 000 GJ/rok

20ENVIRO-MANAGEMENT 2009

Spaľovňa odpadov – TERMOVALORIZÁTORKOSIT a.s. KošiceTechnológia

Zásobník odpadov

Spaľovacie zariadenie – parný kotol

Cyklóny Quencher Rukávové filtre

Reaktor

Reagentyváp. hydrát

akt. uhlieOdškvarovanie

Roštový systém

21

Spaľovňa odpadov – TERMOVALORIZÁTORKOSIT a.s. KošicePrísun odpadu

22

Spaľovňa odpadov – TERMOVALORIZÁTORKOSIT a.s. KošiceSpaľovanie

23ENVIRO-MANAGEMENT 2009

Spaľovňa odpadov – TERMOVALORIZÁTORKOSIT a.s. KošiceČistenie spalín

24

Spaľovňa odpadov – TERMOVALORIZÁTORKOSIT a.s. KošiceKoncentrácia znečisťujúcich látok na výstupe za

rok 2007 a 2008

Znečisťujúca látkaEmisný limit

(priem. denná hodnota)

Priemerné ročné emisné hodnoty

2007

Priemerné ročné emisné hodnoty

2008CO 50 (mg.Nm-3) 11,29 13,60 HCl 10 (mg.Nm-3) 3,65 2,88 NOx 200 (mg.Nm-3) 157,71 159,60

SO2 50 (mg.Nm-3) 7,37 6,41 TOC 10 (mg.Nm-3) 0,9 1,46 TZL 10 (mg.Nm-3) 0,59 0,22 suma PCDDaF 0,1 (ng-TEQ.m3) 0,01 0,01 TI+Cd 0,05 (mg.Nm-3) 0,017 0,021Hg 0,05 (mg.Nm-3) 0,0285 0,0305Sb+As+Pb+Cr+Co+Cu+Mn+Ni+V 0,5 (mg.Nm-3) 0,16 0,335

HF 1 (mg.Nm-3) 0,4 0,5

25

Budúcnosť - investície spoločnosti KOSIT a.s. Košice

• Výmena tlakového celku kotla K2 a generálna oprava roštového systému

• Výstavba zariadenia na čistenie spalín pre kotol K2

• Inštalácia kondenzačnej parnej turbíny na výrobu el. energie

26

Technické parametre nového kotla

Množstvo spracovaného odpadu (spaľovací výkon): • S výhrevnosťou 9 MJ/kg (podľa spaľovacej krivky súčasného roštu, na ktorom

bude urobená generálna oprava) 10 todp./h

Parný výkon kotla:• Výroba pary pri nepretržitom max. zaťažení: 30 t/h• Tlak pary na výstupe z kotla: 4,0 MPa• Teplota pary na výstupe z kotla ( 5 °C): 390 °C• Prevádzková doba medzi dvoma odstávkami: min. 8000 h

27

Nový kotol na súčasnom roštovom systéme

Súčasný roštový systém

28

Zariadenie na čistenie spalínBola vybraná rovnaká technológia, aká sa už v Kosit-e osvedčila: „suchá metóda“, s využitím vápenného hydrátu a aktívneho uhlia.

Nová linka na čistenie spalín zabezpečí spracovanie 60.000 Nm3/h spalín.

Koncentrácia zvyškových znečisťujúcich látok v emisiách pri komíne budú v rámci limitov stanovené smernicou EÚ.

29

Zariadenie na čistenie spalín

Súčasná linka

30

Výroba elektrickej energireTurbína - generátor a nový termický cyklusMaximálna výrobná kapacita parnej turbíny:

Maximálne množstvo pary na vstupe do turbíny: 42 t/h Maximálny tlak pary na vstupe: 5,4 MPa Priemerná teplota pary na vstupe: 450° C Maximálny výkon na svorkách alternátora: 7 200 kW

Ďalšie súčasti termického cyklu novej inštalácie:Zariadenie chladiacich vežíZariadenie na výrobu demineralizovanej vodyZariadenie na výrobu stlačeného vzduchuPrístrojové vybavenie a ventilyRozvodné skrine, elektrické zariadeniaPotrubné rozvody

31

Nákres turbíny a príslušenstva

Chladiace veže

Turbína

Kompresory vzduchu

Kotol

Linka 2

Kotol

Linka 1

32

  Náklad Dodávka mimo SR Dodávka zo SRNový K2 a generálna oprava K1      

Technologická časť € 10.587.000,00 € 5.719.000,00 € 4.868.000,00

Stavebná časť € 1.030.000,00   € 1.030.000,00

Oprava K1 € 670.000,00   € 670.000,00Čistenie spalín      

Technologická časť € 2.890.000,00 € 1.990.000,00 € 900.000,00

Stavebná časť € 150.000,00   € 150.000,00Turbína      

Technologická časť € 6.580.000,00 € 5.000.000,00   € 1.580.000

Stavebná časť € 471.000,00   € 471.000,00

Ďalšie činnosti € 130.000,00   € 130.000,00

       

Celková investícia € 22.508.000,00 € 12.709.000,00 € 9.799.000,00

Zhrnutie nákladov investície

33

Energia z odpadu je - čistá- lacná- dostupnáenergia

34

Pre zaujímavosť

Znečisťujúca látka Emisný limit pre

spaľovanie odpadu (spaľovňa odpadov)

uholné kotle kotle na drevo

kotle na mzut plynové kotle fluidné kotle

Prepočítané na % 11 % O2 11 % O2 11 % O2 11 % O2 11 % O2 11 % O2

TZL mg.Nm-3 10 100 250 55 28 67TOC mg.Nm-3 10 - 50 - - -

SOx ako SO2 mg.Nm-3 50 1667 2500 945 19 533

NOx ako NO2 mg.Nm-3 200 435 650 250 111 267

CO mg.Nm-3 50 267 650 97 55 167

HCl mg.Nm-3 10 - - - - -

HF mg.Nm-3 1 - - - - -

Suma PCDD a PCDF ng-TEQ.m3 0,1 - - - - -

TI+Cd mg.Nm-3 0,05 - - - - -

Hg mg.Nm-3 0,05 - - - - -

Ostatné ťašké kovy mg.Nm-3 0,5 - - - - -

Zdroj: Prof. - Ing. Jaroslav Hyžík, Ph.D. „Rostoucí význam technologií energetického využívání odpadu a jejich účinnost“

www.kosit.sk