TECHNOLOGIA PLAZMOWA W ENERGETYCZNYM ZAGOSPODAROWANIU ODPADÓW

Transkrypt

1 Jerzy Wójcicki Andrzej Zajdel TECHNOLOGIA PLAZMOWA W ENERGETYCZNYM ZAGOSPODAROWANIU ODPADÓW 1. OPIS PRZEDSIĘWZIĘCIA 1.1 Opis instalacji Przedsięwzięcie obejmuje budowę Ekologicznego Zakładu Energetycznego pozyskującego energię z odpadów, w oparciu o plazmową metodę ich utylizacji. Poglądowy schemat instalacji technologicznej ilustruje rys.1. Wszystkie odpady Chwytak Konwerter plazmowy Płuczka wieżowa (Cyklon) System płuczek Turbina Agregat prądotwórcza prądotwórczy Oczyszczony syngas System karmiący Szkło/Granulat metaliczny Rys. 1 Schemat instalacji plazmowej utylizacji odpadów 1.2 Opis technologii W technologii wykorzystuje się plazmę łuku gazowego, gdzie temperatury gazu zawierają się w granicach od ok C do ok C. Energia termiczna powoduje dysocjację (rozpad) wiązań molekularnych wsadowych materiałów lub

2 związków wprowadzonych do łuku na atomy lub prostsze formy chemiczne. Wsad przeznaczony do przetwarzania stanowić mogą bardzo różnorodne materiały organiczne i nieorganiczne w tym wszelkie odpady. Technologia plazmowa wykorzystując ciepło wytwarzane przez łuk plazmowy pozwala uzyskiwać gazowe produkty użytkowe, a także w wyniku procesu witryfikacji zeszklone produkty stałe. Frakcje lotne trafiają do systemu oczyszczania produktów gazowych na wylocie z instalacji i uzyskuje się w jego wyniku gaz syntezowy. Ogólnie zakres udziałów podstawowych składników gazu syntezowego przedstawia Tabela 1. SKŁADNIK SYMBOL UDZIAŁ % Wodór H Tlenek węgla CO Dwutlenek węgla C Metan CH 4 < 0,1 Para wodna H 2 0 ~ 1 Azot N Tabela 1 Ogólny skład gazu syntezowego. Produkty witryfikacji zawierające m.in. metale, zostają zestalone w monolityczne, niewymywalne masy. W Ekologicznym Zakładzie Energetycznym gaz syntezowy będzie wykorzystany do celów energetycznych, jako paliwo dla zespołu tłokowych silników gazowych służących do napędu generatorów elektrycznych. Ciepło uzyskiwane w procesie przetwarzania odpadów wytworzone w skojarzeniu z energią elektryczną będzie sprzedawane okolicznym odbiorcom. Planowany Ekologiczny Zakład Energetyczny przeznaczony będzie do pracy całorocznej. Wydajność Zakładu wyniesie: godzinowa wydajność przerobowa odpadów 12,5 Mg/h,

3 dobowa moc przerobowa odpadów roczna moc przerobowa 300 Mg/d, ok Mg/rok. 2. CHARAKTERYSTYKA TECHNICZNA Charakterystyka techniczna Ekologicznego Zakładu Energetycznego przedstawia się następująco: liczba linii selekcji plazmowej 6 linie selekcji plazmowej odpadów komunalnych 50 Mg/d 3 linia selekcji plazmowej odpadów medycznych 50 Mg/d 1 linia selekcji plazmowej odpadów niebezpiecznych 50 Mg/d 1 linia selekcji plazmowej osadów ściekowych 50 Mg/d 1 liczba silnikowych agregatów prądotwórczych zasilanych gazem syntezowym 12 moc elektryczna pojedynczego agregatu prądotwórczego 3 MW liczba agregatów prądotwórczych na 1 linię selekcji plazmowej 2 moc elektryczna uzyskana z 1 linii 2 3 MW = 6 MW łączna moc elektryczna generowana przez agregaty prądotwórcze roczna potencjał produkcji energii elektrycznej na 6 liniach zapotrzebowanie mocy elektrycznej na 1 linię sekcji plazmowej zapotrzebowanie mocy elektrycznej na 6 liniach 36MW MWh 2 MW 12MW moc elektryczna netto moc cieplna uzyskiwana z 2 silników na 1 linii moc cieplna całego zakładu roczny potencjał wytwórczy ciepła w zakładzie 36MW-12MW = 24 MW 6,8MW 6 6,8 MW = 40,8 MW MWh =1287TJ

4 temperatura wody przy przesyle energii cieplnej zapotrzebowanie na wodę dla celów technologicznych średni odzysk szkliwa średni odzysk granulatu metalicznego C 160 Mg/h 0,2Mg/Mg odpadów 0,02Mg/Mg odpadów Zastosowane rozwiązania techniczne Zakładu gwarantują brak powstawania jakichkolwiek odpadów wtórnych (pochodzących z procesów realizowanych w Zakładzie), gdyż wszelkie powstające na bieżąco odpady są natychmiast kierowane ponownie do konwerterów plazmowych. W rezultacie jedyne substancje opuszczające Zakład to metale i materiały zeszkliwione przeznaczone do dalszego wykorzystania oraz spaliny z agregatów prądotwórczych spełniające wszystkie normy czystości. 3. ZAGADNIENIA EKONOMICZNE Planuje się uzyskanie, w wyniku plazmowej utylizacji odpadów, produktów rynkowych, których ceny kształtują się na następujących poziomach: - usługi utylizacyjne niesegregowane odpady komunalne odpady medyczne odpady niebezpieczne osady ściekowe 150 PLN/Mg, 1000 PLN/Mg, 2500 PLN/Mg, 350 PLN/Mg, - produkty energetyczne ciepło energia elektryczna 20 PLN/GJ, 150 PLN/MWh, - produkty uboczne szkliwo granulat metaliczny 150 PLN/Mg, 250 PLN/Mg

5 Planowany poziom nakładów inwestycyjnych wynosi od 85 mln Euro do 100mln Euro (w zależności od dostawcy technologii i doboru urządzeń). 4. ZAGADNIENIA EKOLOGICZNE Zastosowane rozwiązania techniczne Zakładu gwarantują brak powstawania jakichkolwiek odpadów wtórnych (pochodzących z procesów realizowanych w Zakładzie), gdyż wszelkie powstające na bieżąco odpady są natychmiast kierowane ponownie do konwerterów plazmowych. W rezultacie jedyne substancje opuszczające Zakład to metale i materiały zeszkliwione przeznaczone do dalszego wykorzystania oraz spaliny z agregatów prądotwórczych spalających gaz syntezowy spełniające normy dotyczące emisji dopuszczalnych. Na rys. 2 przedstawiono emisję zanieczyszczeń do atmosfery powstałych w wyniku spalania gazu syntezowego. Rys. 2 Emisje zanieczyszczeń do atmosfery powstałe w wyniku spalania gazu syntezowego w silnikach spalinowych