"Trendy w zakresie unieszkodliwiania odpadów komunalnych JERZY M. ŁASKAWIEC Prezes Zarządu - Dyrektor Generalny Fabryka Kotłów SEFAKO SA

Transkrypt

1 "Trendy w zakresie unieszkodliwiania odpadów komunalnych JERZY M. ŁASKAWIEC Prezes Zarządu - Dyrektor Generalny Fabryka Kotłów SEFAKO SA KLASTER WSPÓLNOTA WIEDZY I INNOWACJI w zakresie Generacji i Użytkowania Energii od skali Mega do Nano Politechnika Wrocławska 1

2 Waste to Energy Od Odpadów do Energii TECHNOLOGIE SPALANIA Od niemal 80 lat użytkowane były w świecie instalacje unieszkodliwiania odpadów oraz realizowane były liczne prace nad technologiami i wdrożeniami rozwiązań w zakresie spalania odpadów komunalnych. Efektem tych działań jest co najmniej kilkanaście technologii, które zastosowano w instalacjach pilotażowych oraz wdrożonych na rozwiniętych rynkach przemysłowych. Lata przyniosły dynamiczny rozwój spalarni w Unii Europejskiej pod hasłem from Waste to Energy a w niektórych krajach zamknięto już składowiska odpadów. Państwa unijne promują w ten sposób zwiększanie efektywności energetycznej dla wykorzystania energii cieplnej, elektrycznej lub gazu na potrzeby regionu. Krajowy rynek odpadów szacowany jest na 11 mln t/rocznie : Do 2020r. - 50% wagowo ma podlegać segregacji ( papier, szkło, metal, plastyk), 50% przeznaczyć można do termicznej utylizacji. Składowanie na wysypiskach będzie sukcesywnie ograniczane i przekraczanie dopuszczalnych poziomów będzie karane kwotą do 300 tyś. Euro / dziennie. Ustawa o odpadach z r., o utrzymaniu porządku w gminach z r oraz inne Rozporządzenia (w tym będące implementacją Dyrektywy o odpadach 2008/98/WE) są podstawą m.in do kwalifikowania części energii ze spalania odpadów jako zielonej energii odnawialnej w wysokości 42% produkcji energii.. 2

3 PRZYKŁADOWE DANE PRODUKCYJNE DLA SPALARNI ODPADÓW O ZDOLNOŚCI SPALANIA T/ROCZNIE DLA UKŁADU PRACY CIEPŁOWNICZO-KONDENSACYJNEJ Z MOCĄ SZCZYTOWĄ OK. 38.3MWt ORAZ MOCĄ ELEKTRYCZNĄ 16MWE, ŹRÓDŁA PRZYCHODÓW SPALARNI : 1. Opłata za odbiór odpadów zmieszanych: zł/ t 2. Produkcja energii elektrycznej brutto MWh w tym w skojarzeniu MWh 3. Produkcja energii ciepłowniczej GJ w tym w skojarzeniu GJ Łączne zużycie paliwa podstawowego Wd=9000kJ/kg Średnioroczna sprawność produkcji energii elektrycznej i ciepłowniczej 47,46% 4. Przychody z tytułu produkcji zielonej energii: do 42% produkcji ogółem 3

4 PIROLIZA 1. Piroliza to proces transformacji termicznej bogatych w węgiel substancji organicznych, który odbywa się w podwyższonych temperaturach, w środowisku całkowicie pozbawionym tlenu bądź przy jego pomijalnie małej obecności. Proces ten jest z natury endotermiczny (wymaga dostarczenia ciepła z zewnątrz) i przebiega w temperaturach do C.. Podczas procesu pirolizy masa odpadów zostaje przekształcona w gaz pirolityczny, zawierający głównie wodór, metan, etan i ich homologi, tlenek i dwutlenek węgla oraz inne związki : siarkowodór, amoniak, chlorowodór oraz fluorowodór, koks pirolityczny - fazę stałą zawierającą węgiel oraz metale i inne substancje lotne, fazę ciekłą zawierającą mieszaninę olejów, smół oraz wody i rozpuszczonych w niej prostych aldehydów, alkoholi i kwasów organicznych. (źródło: Art.Nowa Energia 1/2011 prof.g.wielgosiński) Ogólny schemat przebiegu procesu pirolizy odpadów komunalnych Ogólny schemat przebiegu procesu pirolizy odpadów komunal pirolizy zależy od rodzaju odpadów, ich właściwości fizykochemicznych oraz od temperatury nych 4

5 ZGAZOWANIE 2 -gim procesem, którym mogą być poddane odpady komunalne jest zgazowywanie. Zachodzi ono w temperaturach bliskich C w obecności czynnika utleniającego, którym może być powietrze, tlen, a także para wodna. Produktami zgazowania są zazwyczaj wodór i tlenek węgla, a także niewielkie ilości metanu, dwutlenku węgla, azotu i pary wodnej. Wartość opałowa gazu otrzymanego w wyniku zgazowania jest zależna od rodzaju czynnika utleniającego i waha się od 5 MJ/Nm3 (dla powietrza i pary wodnej) do 10 MJ/Nm3 (dla czystego tlenu). Gaz syntezowy powstały w procesie zgazowania jest wykorzystany bądź bezpośrednio do produkcji energii elektrycznej - spalany w silnikach gazowych, bądź też do syntezy węglowodorów ciekłych (do produkcji paliw) lub syntezy metanolu. Stosunkowo rzadko gaz syntezowy wykorzystywany jest jako paliwo gazowe w kotłach grzewczych. Od połowy lat 80. prowadzone były w świecie liczne prace badawcze nad technologiami pirolitycznymi oraz technologiami zgazowania odpadów komunalnych. Efektem tego jest co najmniej kilkanaście technologii, które wkroczyły w fazę instalacji pilotażowej. (źródło: Art.Nowa Energia 1/2011 prof.g.wielgosiński) 5

6 PLAZMA 3. Plazma to silnie zjonizowany gaz, w którym występują neutralne cząsteczki, zjonizowane atomy oraz elektrony, jednak cała objętość zajmowana przez plazmę z globalnego punktu widzenia jest elektrycznie obojętna. Uważa się ją za czwarty stan skupienia materii. Plazma przewodzi prąd elektryczny, a jej opór elektryczny, inaczej niż w przypadku metali, maleje ze wzrostem jej temperatury. Ze względu na temperaturę plazmę dzieli się na: plazmę zimną ( K) wytwarzaną w plazmotronach, plazmę gorącą (powyżej K) występującą we wnętrzu gwiazd lub podczas wybuchów jądrowych. Możliwość uzyskiwania wysokich temperatur w strumieniu plazmowym (plazma niskotemperaturowa) stwarza możliwość destrukcji odpadów w sposób bardziej efektywny w porównaniu do tradycyjnego spalania, ponieważ plazma wytworzona przez pole elektryczne podnosi temperaturę do znacznie wyższej wartości (nawet C) niż płomień w paleniskach kotłowych, a jej energia może powodować rozkład zanieczyszczeń na prostsze składniki. Dzięki wysokiej temperaturze i dużej gęstości energii w plazmie, szybkość procesu destrukcji jest bardzo wysoka, co decyduje o dużej wydajności termicznego przekształcania odpadów. Doprowadzenie do reaktora czynnika utleniającego zapewnia efektywne utlenianie odpadów w strefie plazmy. Obecnie na rynkach działa kilkanaście firm prowadzących badania nad zastosowaniem technologii plazmowych. Większość z nich - to bądź instalacje doświadczalne, bądź też o wydajnościach znacznie mniejszych od wymaganych do unieszkodliwiania odpadów komunalnych w wielkich aglomeracjach. (źródło: Art.Nowa Energia 1/2011 prof.g.wielgosiński) 6

7 TECHNOLOGIE FLUIDALNE 4. Technologia spalania w złożu fluidalnym w odniesieniu do odpadów komunalnych rozwinęła się w latach 90. XX w. Można tu rozróżnić trzy odmiany tej technologii: instalacje ze stacjonarnym (pęcherzykowym) złożem fluidalnym (BFB), instalacje z cyrkulacyjnym złożem fluidalnym (CFB), instalacje z rotacyjnym złożem fluidalnym. Kotły fluidalne nadają się do spalania paliw o zróżnicowanych właściwościach (w tym kaloryczności), dają się również regulować w szerokim zakresie wydajności. Szczególnie interesujące są tutaj kotły z cyrkulacyjnym złożem fluidalnym. Dostawców spalarni z kotłem fluidalnym j są m.in.: Foster & Wheeler, Alstom (Francja), Metso (Finlandia), Kvaerner (Szwecja). Ostatnie z wymienionych powyżej rozwiązań technologicznych - rotacyjne złoże fluidalne to wspólny patent niemieckiej firmy Lurgi i japońskiej Ebara, z handlową nazwą Rovitec. Zaletą instalacji fluidalnych jest możliwość zastosowania suchego usuwania zanieczyszczeń kwaśnych poprzez dodanie reagenta bezpośrednio do komory spalania oraz stosunkowo niska temperatura spalania (ok. 850 C), co zmniejsza ilość powstających tlenków azotu (w mechanizmie termicznym). Kotły fluidalne przeznaczone do spalania bądź współspalania różnią się konstrukcyjnie od kotłów przeznaczonych dla energetyki brakiem powierzchni ogrzewalnych w komorze spalania ze względu na konieczność dotrzymania wymaganej temperatury i czasu przebywania spalin. Podstawową wadą instalacji fluidalnych jest konieczność rozdrabniania odpadów przed wprowadzaniem ich do procesu spalania, co wiąże się z problemami technicznymi oraz dodatkowym zużyciem energii. Nieco wyższe sprawności energetyczne spalania fluidalnego nie rekompensują w pełni tej straty. (źródło: Art.Nowa Energia 1/2011 prof.g.wielgosiński) 7

8 TECHNOLOGIE RUSZTOWE 5. Technologia rusztowa jest znana od początku przemysłowego spalania. Początkowo stasowano ruszty stałe, od lat 20. XXw. ruszty mechaniczne. Konstrukcje rusztów zmieniały się dynamicznie, uzyskując coraz wyższą niezawodność i umożliwiając coraz lepsze prowadzenie procesu spalania. Ruszt mechaniczny stosowany w spalarniach odpadów w sposób diametralny różni się od rusztów mechanicznych stosowanych w małych kotłach energetycznych (np. WR-10, czy WR-25). Najczęściej jest to ruszt pochyły, posuwistozwrotny, zapewniający oprócz transportu odpadów przez strefę spalania intensywne ich mieszanie i napowietrzanie, co umożliwia znaczące zmniejszenie tzw. niedopałów (substancji palnych zawartych w żużlu i popiele). Konstrukcja rusztów, a także i całej spalarni odpadów ulega systematycznym zmianom i udoskonaleniom. W latach 60. Thanner a następnie Reinmann oszacowali minimalne warunki (wartość opałowa, zawartość popiołu i wilgoci), jakim powinny odpowiadać odpady komunalne, aby mogły się autotermicznie spalać na ruszcie. Jako warunek minimum ustalono wartość opałową na poziomie ok. 5 MJ/kg, przyjmując dla bezpieczeństwa, że minimalna wartość opałowa odpadów powinna wynosić 6 MJ/kg. Obecnie istnieją rozwiązania techniczne pozwalające autotermicznie spalać odpady komunalne na ruszcie już od wartości opałowej ok. 4,5 MJ/kg. ( źródło: Art.Nowa Energia 1/2011 prof.g.wielgosiński) 8

9 WYBÓR KONCEPCJI ZTPOK I TECHNOLOGII SPALANIA Praktyka technologiczna i eksploatacyjna wskazuje na konieczność optymalizacji kaloryczność paliwa, celem uzyskania najwyższej sprawności odzysku energii. ZALECANA PROJEKTOWA WARTOŚĆ OPAŁOWA = 9500 kj/kg Projekt w realizacji: SPALARNIA BIAŁYSTOK : WARTOŚĆ OPAŁOWA = 7500 kj/kg WYBÓR TECHNOLOGII, w tym wybór rusztu jest prostym rozwiązaniem inżynieryjnym, w szczególności przy zdecydowanej przewadze technologii rusztowej ( bez spalania odpadów niebezpiecznych). WIELKOŚĆ NAKŁADÓW OGÓŁEM: CAPEX jest wartością zmienną, wynikającą nie tylko z wielkości przerobu ( tyś t./rocznie) ale i z założeń projektu w zakresie innych instalacji np: segregacji odpadów, recyklingu, magazynowania, itp. ( patrz Zestawienie na slajdzie 17).. 9

10 PRZYKŁADY ZASTOSOWAŃ RÓŻNYCH TECHNOLOGII SPALANIA 1. Instalacja f.siemens AG oparta na pirolizie w technologii Schwel-Brenn-Verfahren: budowa instalacji w skali przemysłowej o wydajności Mg/rok (2 linie po 7 Mg/h) we Fürth k.norymbergi (Niemcy). Instalacja ta została wybudowana i oddana do użytku w 1997r. Po niespełna 2-miesięcznej eksploatacji została wyłączona po raz pierwszy. Liczne awarie i wypadki spowodowały zamknięcie instalacji w 2000 r. Simens przyznał się do porażki i zaprzestał prac nad tą technologią. Przyniosła ona straty ok. 400 mln. DM. Okazało się, że nie wszystkie zjawiska zachodzące w dużej skali udało się przewidzieć na podstawie wyników badań w skali pilotowej. Sprawność energetyczna instalacji wyniosła ok. 29% (praca w kojarzeniu). 2. Instalacja oparta na pirolizie w technologii Thermoselect (odpady sprasowane i pozbawione powietrza). W 1999 r. wybudowano w Karlsruhe instalację na ok Mg/rok oraz rozpoczęto w Ansbach (2001) budowę instalacji o wydajności ok Mg/rok i zaraz wstrzymano. Instalacja w Karlsruhe po licznych awariach została uruchomiona latem 2002 r.. W Karlsruhe awarie podczas rozruchu technologicznego spowodowały, że trwał on prawie 2,5 r. Wystąpiły też poważne problemy z dotrzymaniem norm emisji zanieczyszczeń. Instalacja ta nigdy nie osiągnęła zakładanej wydajności rocznej - maksymalnie udało się w niej w 2003 r. spalić ok Mg odpadów. Newralgicznym punktem instalacji jest dolna część reaktora, w której panuje temperatura ok C. Technologia ta ponadto wymaga bardzo kalorycznych odpadów - najlepiej ponad 10 MJ/kg. Pomimo tak kalorycznych odpadów jej sprawność energetyczna jest niewielka i wynosi ok. 11%. ( źródło: Art.Nowa Energia 1/2011 prof.g.wielgosiński) 10

11 PRZYKŁADY ZASTOSOWAŃ RÓŻNYCH TECHNOLOGII SPALANIA 3. Technologia zgazowania SVZ Schwarze Pumpe Instalacja zgazowania odpadów komunalnych ( Mg/rok), osadów ściekowych( Mg/rok), wysokokalorycznych odpadów przemysłowych ( Mg/rok) oraz odpadowego węgla brunatnego ( Mg/rok) została wybudowana w 1996 r., jako centrum przetwarzania odpadów - Sekundärrohstoff VerwertungsZentrum na terenie zakładów chemicznych Schwarze Pumpe (Niemcy). Wydajność instalacji zgazowania wynosiła 35 Mg/h. Otrzymany gaz syntezowy był wykorzystywany do produkcji metanolu (metoda katalityczna) w ilości ok Mg/rok. Technologię zgazowania ciśnieniowego (P=2,5 MPa) oraz urządzenie (BGLGasifer) dostarczyła niemiecka firma Lurgi wspólnie z firmą British Gas. Temperatura zgazowania ok C. Produkcja gazu syntezowego m3/h. W 2004 r. SVZ zbankrutowało i zostało sprzedane Siemensowi za symboliczną cenę 1. Ponownie instalacja została uruchomiona w 2007r.-od tego czasu służy do zgazowania jedynie węgla brunatnego. 4. Zainteresowanie plazmą, jako czwartym stanem skupienia materii znane jest lat 80-tych. Wysokie temperatury uzyskiwane w procesie plazmowym (np. w łuku elektrycznym) stanowiły powód zainteresowania tym procesem do unieszkodliwiania szczególnie niebezpiecznych odpadów. Według dostępnych danych, liczbę spalarni plazmowych na świecie można oszacować na około instalacji. Większość z nich stanowią spalarnie przeznaczone do niszczenia odpadów niebezpiecznych, np. odpadów medycznych, garbarskich, azbestu, PCB, itp. Istnieje również 7 instalacji przeznaczonych do witryfikacji (zeszkliwienia w wysokiej temperaturze) żużli, popiołów i produktów oczyszczania spalin - czyli odpadów wtórnych z klasycznych spalarni odpadów (rusztowych). Dwie instalacje tego typu zlokalizowane są w Europie (Szwecja i Francja), pozostałe w (źródło: Art.Nowa Energia 1/2011 prof.g.wielgosiński) 11

12 PRZYKŁADY ZASTOSOWAŃ RÓŻNYCH TECHNOLOGII SPALANIA 5. Zastosowanie plazmy niskotemperaturowej do unieszkodliwiania odpadów komunalnych to nowe rozwiązanie. Technologie te rozwijane są przede wszystkim w Kanadzie i Stanach Zjednoczonych. Według dostępnych danych do najbardziej aktywnych w oferowaniu technologii plazmowych należą firmy: Plasco Engineering Group (Kanada), AlterNRG (Kanada), Pyrogenesis (Kanada), Allied Technology (USA), Solena (USA), StarTech (USA), InEnTec (USA), Advanced Plasma Power - Geoplasma (Wielka Brytania), Europlasma (Francja). Wydajność istniejących instalacji to max Mg/rok. Powstający w procesie plazmowym gaz, podobnie jak w przypadku zgazowania odpadów, jest najczęściej po oczyszczeniu kierowany do procesów spalania (silnik gazowy połączony z generatorem energii), bądź do syntezy węglowodorów (Fishera-Tropscha) lub metanolu. Dane z istniejących instalacji plazmowych nie wskazują na bardzo niski poziom emisji jest on porównywalny do nowoczesnych spalarni rusztowych. Faktem jest, ze stały produkt podprocesowy opuszczający instalację plazmową nie zawiera substancji palnych i dzięki wysokiej temperaturze jest w postaci zeszkliwionej, z której wymywalność np. metali ciężkich jest bliska zeru. Dane literaturowe wskazują na możliwość uzyskania bardzo dużej sprawności energetycznej, wyższej niż w przypadku typowych spalarni. Instalacje te wymagają bardzo kalorycznych odpadów MJ/kg Biorąc pod uwagę, że średnia wartość opałowa odpadów komunalnych z wielkich miast wynosi aktualnie w Polsce 7-10 MJ/kg, oznacza to, że w polskich warunkach odpady komunalne będą musiały być podsuszane przed skierowaniem ich do instalacji plazmowej, co znacząco podniesie koszty. CAPEX : Koszty inwestycyjne budowy spalarni plazmowej są około 2-3 krotnie wyższe od kosztów budowy klasycznej spalarni odpadów. (źródło: Art.Nowa Energia 1/2011 prof.g.wielgosiński) 12

13 PRZYKŁADY ZASTOSOWAŃ RÓŻNYCH TECHNOLOGII SPALANIA 6. Zastosowanie technologii rusztowej. Efekty postępu naukowo-technicznego widać w nowobudowanych spalarniach odpadów. Jedna z najnowszych spalarni w Arnoldstein-Austria ( Mg/rok) została wyposażona w innowacyjny system SYNCOM opracowany w firmie Martin GmbH-Niemcy. System polega na wprowadzeniu do spalania jako powietrza pierwotnego strumienia powietrza wzbogaconego w tlen do zawartości 24-36% (stopień wzbogacenia zależny od strefy rusztu), zastosowania kamery termowizyjnej (pracującej w podczerwieni) do monitoringu procesu spalania oraz ok % recyrkulacji spalin. Rozwiązania te skutkują podwyższeniem temperatury spalania do ok C, zmniejszeniem o ok. 35% strumienia spalin do oczyszczania, zmniejszeniem ilości niedopałów w żużlu i popiele do poniżej 1% oraz zmniejszeniem emisji zanieczyszczeń. Firma Martin opracowała także bardziej zaawansowaną wersję opisanego powyżej systemu zwaną SYNCOM-Plus, która powinna zapewnić możliwość klasyfikowania żużli i popiołów po termicznym przekształcaniu odpadów, jako odpadów obojętnych wg klasyfikacji określonej w dyrektywie 2003/33/WE, a nie jako odpadów innych niż niebezpieczne. Technologia ta znajduje zastosowanie zarówno do odpadów o stosunkowo niskiej kaloryczności (4-6 MJ/kg), jak i do odpadów o wysokiej kaloryczności (12-15 MJ/kg). W pierwszym przypadku stosuje się ruszty chłodzone powietrzem ze specjalnym systemem mieszania odpadów poddawanych spalaniu, a w drugim- ruszty chłodzone wodą. Ruszty pracują niezawodnie w kilkuset instalacjach na całym świecie. Praktycznie żadne inne rozwiązanie techniczne nie pozwala na spalanie tak niskokalorycznych odpadów jak spalarnia rusztowa. Najważniejszymi dostawcami spalarni rusztowych są obecnie: CNIM (Francja), Martin (Niemcy), Babcock & Wilcox Volund (Dania), Keppel Seghers (Belgia) oraz Fisia Babcock (Niemcy), a także Covanta (USA) i Wheelabrator (USA). (źródło: Art.Nowa Energia 1/2011 prof.g.wielgosiński) Sefako współpracuje z różnymi dostawcami w zakresie zastosowania rusztów w projektach w Polsce. 13

14 WYBÓR RODZAJU RUSZTU DLA SPALANIA ODPADÓW KOMUNALNYCH RUSZT WIBRACYJNY typu DGA - Sefako oraz Volund. 14

15 WYBÓR RODZAJU RUSZTU DLA SPALANIA ODPADÓW KOMUNALNYCH RUSZT SCHODKOWY montaż. 15

16 WYBÓR RODZAJU RUSZTU DLA SPALANIA ODPADÓW KOMUNALNYCH RUSZT WALCOWY. 16

17 PROJEKTY BUDOWY ZAKŁADÓW TERMICZNEGO UNIESZKODLIWIANIA ODPADÓW KOMUNALNYCH 1. Bydgoszcz- Toruń ( =realizacja 21 miesięcy): dla 700 tyś. aglomeracji, Kontrakt z : MKUO ProNatura z Ansaldi + Termomenccanica Ecologia za 491,68 mln zł brutto. (kryteria: 80% cena, 13% koszty ekspolatacji, 7% par. gwarantowane)- 2 linie na 180 tyś.t /rok. 2. Białystok ( ) ; cały projekt gosp.odpadami = 652 mln zł (210 mln-umowa z NFOS na ZTPOK) 15 MWe / 360 tyś.gj. Kontrakt PUHP Lech Sp. z oo z dn 31.VIII.2012 z Budimex+Keppel Seghers NV+CESPA-Hiszp tyś.t / 15,5 T/h. 3. Kraków Nowa Huta ( ); Kontrakt EPC:Krakowski Holding Komunalny SA z POSCO za 648 mln netto. 220 tyś.mg/r (2 linie po 14,1 t/h). Kryteria:cena (45 %), koszty ekspl.i produkcja (35 %), kryterium technologiczne (5%.), kryterium środowiskowe (10 %) oraz dyspozycyjność i przedłużona gwarancja (5 %). 4. Szczeciński Obsz.Metropolitalny ( ); Kontrakt: Mostostal Warszawa z ; 150 tyś.mg/r- 666,5mln zł/z EU=255 netto (NFOS =280 mln netto+ 60 mln z ZUO) 5. Konin ( 30 gmin) ( ). Kontrakt: Miedzygminny Związek Komunalny z Konsorcjum Integral Engineering und Umwelttechnik (Austria), Erbud, Introl - 364,08 mln zł; + recykling + ZTUOK (18 MWt/ 5 MWe) 284 mln netto (w tym 154 mln z UE+ pożyczka NFOS ) : (cena= 55 %, kryt.techniczn= 24%, kryt.i gwarancje eksploat= 21%). oraz w procedurze wyboru: 6. Poznań + 9 gmin ( ); Formuła PPP=30~35 lat. Przy wsparciu merytorycznym Min.Rozwoju Regionalnego. Koszt: 1,04 mld zł/ UE= 353 mln PLN=33,8%; Partner Pryw.= 640 mln= 61,48%; własne 49 mln= 4,72%. Demontaż odpad.wielkogabarytowych+ ZTPOK :.. 17

18 POTENCJALNE PROJEKTY NA DOLNYM ŚLĄSKU 18

19 INNE OBIEKTY POD KLUCZ 19

20 PROPOZYCJA PROJEKTU PROGRAMU OPERACYJNEGO INNOWACYJNA GOSPODARKA 5.1. LINIA TECHNOLOGICZNA ENERGETYCZNEGO WYKORZYSTANIA RDF I ODPADÓW KOMUNALNYCH ORAZ ODPADOWEJ BIOMASY Z UDZIAŁEM M.IN. NASTEPUJĄCYCH PARTNERÓW: Dempol Eko ECOENERGIA SP.z o. o. EkoEfekt Sp.z o.o. Expert F Sp.z o.o. BATRIL Sp.z o.o. Fabryka Kotłów SEFAKO S.A. Instytut Automatyki Systemów Energetycznych Sp.z o.o Izba Gospodarcza Energetyki i Ochrony Środowiska Minerva Sp.z o.o. Politechnika Śląska Politechnika Warszawska Rosco Steel (Rosco Polska) Świdnicka Fabryka Urządzeń Przemysłowych Termo-Cycle Sp.z o.o 20

21 PO IG LINIA TECHNOLOGICZNA ENERGETYCZNEGO WYKORZYSTANIA RDF I ODPADÓW KOMUNALNYCH ORAZ ODPADOWEJ BIOMASY 21

22 POTENCJAŁ SEFAKO JAKO PROJEKTANTA I DOSTAWCY OBIEKTÓW WYSPY KOTŁOWEJ oraz POD KLUCZ OPRACOWANIA KONCEPCJI BUDOWY ZTPOK: Studium Wykonalności, Projekcje Ekonomiczno- Finansowe, inne analizy. KOMPLEKSOWE PROJEKTOWANIE SPALARNI. MOŻLIWOŚCI DOSTAW KOTŁA LUB WYSPY KOTŁOWEJ I MONTAŻ DLA ZAKŁADÓW TERMICZNEGO PRZEKSZTAŁCANIA ODPADÓW KOMUNALNYCH - WE WSPÓŁPRACY Z WIODĄCYMI FIRMAMI ZAGRANICZNYMI I KRAJOWYMI. REALIZACJA DOSTAW, MONTAŻU, URUCHOMIENIA URZADZEŃ I PRZEKAZANIE ZAKŁADU ZAMAWIAJĄCEMU pod klucz FORMUŁA EPC 22

23 KATOWICE, PAŹDZIERNIK 2011 r. KONCEPCJA SEFAKO - BUDOWY ZAKŁADU TERMICZNEGO PRZEKSZTAŁCANIA ODPADÓW KOMUNALNYCH na Mg/r PRZYKŁADOWE ROZWIĄZANIE PROJEKTOWE KLASTER WSPÓLNOTA WIEDZY I INNOWACJI w zakresie Generacji i Użytkowania Energii od skali Mega do Nano Politechnika Wrocławska 23

24 INSTALACJA OCZYSZCZANIA SPALIN - KONCEPCJA Zakład będzie wyposażony w instalację oczyszczania spalin oraz gospodarki pomocnicze mediów pomocniczych i odpadów zapewniające ochronę środowiska w zakresie obowiązujących ustaw i norm emisji oraz nowej Dyrektywy IED od 2016 r. Technologia oczyszczania spalin oparta jest o technologię półsuchą z dozowaniem do spalin w kotle wody amoniakalnej a poza kotłem węgla aktywnego, wodorotlenku sodowego i wapna hydratyzowanego. Suche produkty odpylane są w filtrze workowym KLASTER WSPÓLNOTA WIEDZY I INNOWACJI w zakresie Generacji i Użytkowania Energii od skali Mega do Nano Politechnika Wrocławska 24

25 PALIWO - PARAMETRY Zdolność przetwórcza Zakładu do t odpadów ciągu roku nominalna ilość odpadów podawana do kotła wynosząca ok. 23,8 t/h. Zaplanowany jest dowóz odpadów przez śmieciarki o pojemności ok. 21 m3 i ładowności ok. 5 7 t. wyposażone w układ kompresji odpadów. Dostawy dzienne realizowane będą przez ok. 75 samochodów dostarczających odpady komunalne. Zasobnia odpadów będzie posiadać pojemność zapewniająca minimalnie 3 dniową retencję odpadów oraz ok m3 pojemności użytecznej. Rodzaj paliwa bazowego Parametry paliwa Odpady komunalne /wartości średnie/ wartość opałowa 9.5 MJ/kg zawartość popiołu 27.0 % zawartość wilgoci 28.0 % zawartość cz. lotnych /daf./ 80.0 % zawartość siarki 0.2 % zawartość chloru 0.7 % zużycie paliwa przy max. wydajności kotła kg/h masa nasypowa 250 kg/m3 Czas wykorzystania mocy znamionowej w roku ok. 6450h. Czas pracy instalacji ok.8000 godzin w roku. KLASTER WSPÓLNOTA WIEDZY I INNOWACJI w zakresie Generacji i Użytkowania Energii od skali Mega do Nano Politechnika Wrocławska

26 SCHEMAT PROGRAMOWO-PRZESTRZENNY ZTPOK KLASTER WSPÓLNOTA WIEDZY I INNOWACJI w zakresie Generacji i Użytkowania Energii od skali Mega do Nano Politechnika Wrocławska 26

27 WYMAGANIA REGULACYJNE: DOTRZYMANIE NORM EMISJI ZANIECZYSZCZEŃ POWIETRZA Rozporządzenie MŚ z dn r. w sprawie 5 standardów emisyjnych z instalacji Zał. 5 - Wymagania emisyjne z instalacji spalania odpadów 6 Określa standardy emisyjne SO2, Nox, pyłu dla nowych źródeł dot. spalania węgla kamiennego, brunatnego, biomasy, paliw gazowych, odpadów itp.. dla spalarni : 42% produkcji energii z odpadów jest zaliczana jako " energia zielona". dla 11% tlenu w gazach odlotowych;średnie wielkości dobowe: pył : 10 mg/m3 ; dwutlenek siarki : 50 mg/ m3 ; tlenek azotu 200 mg/m3pozostałe: chlorowodór: 10 mg/m3 ; fluorowodór: 1; metale ciężkie: kadm- 0,05; rtęć: 0,05 ; ołów,chrom,kobalt itp.: 0,5 ; dioksyny i furany: 0,1 ng/m3 dla 11% tlenu w gazach odlotowych. Średnie wielkości dobowe: pył : 10 mg/m3 ; dwutlenek siarki : 50 mg/ m3 ; tlenek azotu 200 mg/m3pozostałe: chlorowodór: 10 mg/m3 ; fluorowodór: 1; metale ciężkie: kadm- 0,05; rtęć: 0,05 ; ołów, chrom, kobalt itp.: 0,5 ; dioksyny i furany: 0,1 ng/m3 Odpady komunalne ( spalanie w instalacjach z pal.rusztowym ) dla 11% tlenu w gazach odlotowych. powinny spełniać wymagania: wart. Średnie wielkości dobowe: opałowa rob. min 6 MJ/kg; pył : 10 mg/m3 ; dwutlenek siarki : 50 mg/ wilgotność max. 50% ; zawartość m3 ; tlenek azotu 200 mg/m3pozostałe: substancji palnych min. 25% ; chlorowodór: 10 mg/m3 ; fluorowodór: 1; zawartość subst. niepalnych max. metale ciężkie: kadm- 0,05; rtęć: 0,05 ; 60 %. ołów, chrom,kobalt itp.: 0,5 ; dioksyny i furany: 0,1 ng/m3 KLASTER WSPÓLNOTA WIEDZY I INNOWACJI w zakresie Generacji i Użytkowania Energii od skali Mega do Nano Politechnika Wrocławska 27

28 TRANSPOZYCJA DYREKTYW I STANDARDÓW UNIJNYCH DO POLSKIEGO PRAWA DOT. GOSPODARKI ODPADAMI Nazwa dokumentu prawnego Zestawienie Rozporządzeń dot. odpadów i ich termicznego przekształcania ( dla obszaru dot. kotłów energetycznych ) Data dokumentu Istota dokumentu Uwagi: istotne dla SEFAKO I. GOSPODARKA ODPADAMI Rozporz.MŚ w sprawie standardów emisyjnych z instalacji Określa standardy emisyjne SO2, Nox, pyłu dla nowych źródeł dot. spalania węgla kamiennego, brunatnego, biomasy, paliw gazowych, odpadów itp.. W Zał.5 -dotyczy spalania odpadów : określa dopuszczalne wartości emisji dla spalarni oraz współspalarni ( patrz: Zakładka 2- "Wymagania i normy emisyjne") Ustawa o odpadach zmieniona nową ustawą z r Katalog odpadów - Rozporz Rodzaje odpadów - Rozp nowa Ustawa o Odpadach Ustawa o odpadach - wejdzie w życie w 2012 i jest transpozycją Dyrektywy 2008/98/WE :określa wykorzystanie odpadów jako źródła energii, w tym odnawialnej ( OZE ) oraz wprowadza obowiązek budowy spalarni z odzyskiem energii z odpadów palnych i ulegających biodegradacji dla miast > 300 tyś.mieszk. Rozporządzeniu Ministra Środowiska z dnia 27 września 2001 r. w sprawie Krajowy Plan Gosp.Odpadami do katalogu odpadów (Dz. U. z 2001 r. Nr Zał.do Uchwały RM nr 233 z , poz. 1206); Rozporządzeniu Ministra Środowiska z 21 kwietnia 2006 r. w sprawie rodzajów odpadów, które mogą być składowane w sposób nieselektywny KLASTER WSPÓLNOTA WIEDZY I INNOWACJI w zakresie Generacji i Użytkowania Energii od skali Mega do Nano Politechnika Wrocławska 28

29 Wybrane Dostawy Kotłów - Świat KLASTER WSPÓLNOTA WIEDZY I INNOWACJI w zakresie Generacji i Użytkowania Energii od skali Mega do Nano Politechnika Wrocławska 29

30 Wybrane Dostawy Kotłów - Świat KLASTER WSPÓLNOTA WIEDZY I INNOWACJI w zakresie Generacji i Użytkowania Energii od skali Mega do Nano Politechnika Wrocławska 30

31 Wybrane Referencje - Świat KLASTER WSPÓLNOTA WIEDZY I INNOWACJI w zakresie Generacji i Użytkowania Energii od skali Mega do Nano Politechnika Wrocławska 31

32 Wybrane Dostawy Kotłów - Świat KLASTER WSPÓLNOTA WIEDZY I INNOWACJI w zakresie Generacji i Użytkowania Energii od skali Mega do Nano Politechnika Wrocławska 32

33 Wybrane Dostawy Kotłów - Świat KLASTER WSPÓLNOTA WIEDZY I INNOWACJI w zakresie Generacji i Użytkowania Energii od skali Mega do Nano Politechnika Wrocławska 33

34 Wybrane Dostawy Kotłów - Świat KLASTER WSPÓLNOTA WIEDZY I INNOWACJI w zakresie Generacji i Użytkowania Energii od skali Mega do Nano Politechnika Wrocławska 34

35 STRATEGIA PRODUKCJI Maksymalne zblokowanie elementów kotła w produkcji Montaż wstępny kompletnego kotła w halach warsztatu Sefako KLASTER WSPÓLNOTA WIEDZY I INNOWACJI w zakresie Generacji i Użytkowania Energii od skali Mega do Nano Politechnika Wrocławska 35

36 W ponad 52 tego typu instalacjach istniejących w Europie pracują kotły dla termicznej utylizacji odpadów wyprodukowane w SEFAKO Projekt Romonta Niemcy 2008 Wykonanie oraz montaż kotła dla spalarni odpadów ; 30 t/h, 400ºC, 52 bar 36

37 Kocioł do spalania odpadów komunalnych. Dostawa i montaż Nimes- Francja Walczak kotła do spalania odpadów komunalnych Nimes- Francja KLASTER WSPÓLNOTA WIEDZY I INNOWACJI w zakresie Generacji i Użytkowania Energii od skali Mega do Nano Politechnika Wrocławska 37

38 SEFAKO - NOWOCZESNY ZAKŁAD PRODUKCJI I DOSTAW KOTŁÓW ENERGETYCZNYCH Fabryka Kotłów SEFAKO S.A. ul. Przemysłowa 9, Sędziszów tel.(0-41) , fax. (0-41) Lokalizacja fabryki: (A 4 Autostrada) 70 km od Krakowa Powiat Jędrzejów marketing@sefako.com.pl biuro_projektowe@sefako.com.pl KLASTER WSPÓLNOTA WIEDZY I INNOWACJI w zakresie Generacji i Użytkowania Energii od skali Mega do Nano Politechnika Wrocławska 38