TECHNOLOGIA ZGAZOWANIA ODPADÓW W ZZO NOWY DWÓR - PROJEKT, A REALIZACJA Zakład Zagospodarowania Odpadów Nowy Dwór Sp. z o. o. Lucyna Perlicka Szczecin, 20-22.02.2019 r.
LOKALIZACJA ZAKŁADU ZZO Nowy Dwór
WYDAJNOŚĆ I GŁÓWNE OBIEKTY ZAKŁADU 1. Sortownia odpadów komunalnych o przepustowości (dla jednej zmiany roboczej): - 35 000 Mg/rok dla odpadów komunalnych zmieszanych - 2 000 Mg/rok dla odpadów selektywnie zbieranych 2. Instalacja biologicznego przetwarzania odpadów o przepustowości 23 000 Mg/rok składająca się z: - wiata przyjęcia i przygotowania odpadów do kompostowania - cztery żelbetowe bioreaktory do stabilizacji tlenowej/kompostowania - wiata dojrzewania stabilizatu/kompostu 3. Kwatera składowa o powierzchni 2,59 ha
ODPAD O KODZIE 19 12 12 - JEDEN Z GŁÓWNYCH PROBLEMÓW RIPOK
ZAGOSPODAROWANIA ODPADÓW KALORYCZNYCH POWYŻEJ 6 MJ/KG Zbycie odpadów w przetargu podmiotom produkującym RDF lub zagospodarowującym w całości odpad Wytworzenie paliwa alternatywnego RDF dla spalarni, cementowni Termiczne przekształcanie odpadów we własnym zakładzie, poprzez instalacje do produkcji energii elektrycznej/cieplnej
PROCES ZGAZOWANIA 6 Zgazowanie polega na przemianie stałych i ciekłych substancji takich jak wszelka biomasa, węgiel w gaz składający się głównie z tlenku węgla i wodoru. Proces ten prowadzony jest w bardzo wysokiej temperaturze (rzędu 1000 o C w obecności powietrza albo pary wodnej, czyli czynnika zgazowującego.
PLUSY MINUSY Utylizacja odpadów komunalnych, przy jednoczesnym odzysku energii (energia cieplna/energia elektryczna). Eliminacja odorów składowiskowych. Oszczędność miejsca do składowania odpadów Redukcja wytwarzania z kwater CO 2, metanu i innych szkodliwych związków uwalniających się z zalegających na składowisku odpadów. Wykorzystanie odpadów jako paliwa w instalacji. Długi cykl prawno-budowlany inwestycji. Wymagane duże nakłady (środki) inwestycyjne. Trudność w znalezieniu stałego, wydajnego odbiorcy na energię i ciepło wytworzone w instalacji, z uwagi na sezonowość ograniczenie zapotrzebowania na ciepło z procesu. Zmienność wsadu do reaktora. Opór społeczny strach przed nieznanym. Wyeliminowanie niebezpieczeństwa awarii i przecieku systemów zbierania odcieków. Zmniejszenie potrzeby wydobycia węgla i wykorzystanie paliwa alternatywnego bez wymaganych nakładów na wydobycie. Możliwość stworzenia rozproszonej struktury sieci elektroenergetycznej.
PROCESY TOWARZYSZĄCE ZGAZOWANIU Procesy fizykochemiczne zachodzące w reaktorze zgazowania: Suszenie - odparowanie wilgoci Piroliza Utlenianie części lotnych (reakcje homogeniczne) Reakcje powierzchniowe (reakcje heterogeniczne) Produktem końcowym zgazowania jest syngaz, a także popioły i żużle.
INSTALACJA BADAWCZA W ZZO Autotermiczny reaktor grawitacyjny zgazowania odpadów komunalnych powstał dzięki współpracy trzech podmiotów: Instytutu Maszyn Przepływowych im. Roberta Szewalskiego PAN w Gdańsku beneficjenta dofinansowania udzielonego przez Wojewódzki Fundusz Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej w Gdańsku ECO Construction sp. z o.o. w Gdańsku Zakładu Zagospodarowania Odpadów Nowy Dwór Sp. z o.o. Projekt rozpoczął się w 2015 r. uzyskując dofinansowanie z WFOŚiGW w Gdańsku Okres realizacji projektu: 18 miesięcy
GŁÓWNY POWÓD INWESTYCJI Zakaz składowania odpadów m.in. o kaloryczności powyżej 6 MJ/kg suchej masy Zagospodarowanie pozostałości posortowniczej (balastu) o kodzie 19 12 12 w sposób inny niż składowanie Zagospodarowanie odpadów problematycznych dla zakładu z grupy 02, 04, 16, 20 w sposób inny niż składowanie Ograniczenie wypełniania kwater składowiska
KOSZTY PROJEKTU 1. Projekt 456 600,00 zł w tym: WFOŚ 310 000,00 zł dofinansowanie dla IMP PAN IMP PAN 86 600,00 zł wkład własny ZZO Nowy Dwór 60 000,00 zł wkład własny 2. DODATKOWE KOSZTY Rozdrabniacz odpadów - zakup przez ZZO Nowy Dwór 154 599,65 Kontener zakup przez Eco-Construction 12 000,00 OGÓŁEM: 623 199,65 zł
ZAŁOŻENIA INWESTYCJI prowadzenie badań efektywnego zagospodarowanie odpadów o kaloryczności powyżej 6 MJ w reaktorze udoskonalanie procesu zgazowania, co w przyszłości może przyczynić się do powstania instalacji docelowej przetestowanie technologii umożliwiającej zagospodarowanie odpadów kalorycznych zastosowanie technologii, która polega na rozkładzie w warunkach wysokiej temperatury odpadów składających się z plastików, papierów, tekstyliów, biomasy oraz substancji mineralnych w mieszaninę gazów (syngaz)
PARAMETRY INSTALCJI 14 instalacja badawcza o wydajności do 100 kg/h produkcja syngazu na poziomie 200-250 Nm 3 /h wartość opałowa odpadów około 15 MJ/kg moc w cieple około 300 KW wartość opałowa syngazu 7 MJ/Nm3
ETAP REALIZACJI 1. Badania zgazowania mieszanek paliwa wtórnego i biomasy w reaktorze wersja laboratoryjna 2. Projekt instalacji autotermicznego zgazowania paliwa odpadowego i oczyszczania syngazu 3. Budowa i montaż instalacji 4. Uruchomienie instalacji autotermicznego zgazowania 5. Wielowariantowe badania eksperymentalne zgazowania paliwa i oczyszczania syngazu 6. Badania i optymalizacja układu transportu smół i pyłów lotnych do reaktora 7. Podsumowanie projektu
BUDOWA I MONTAŻ INSTALACJI - przygotowanie kontenera
BUDOWA I MONTAŻ INSTALACJI - budowa zasobnika
BUDOWA MONTAŻ INSTALCJI - gotowy zasobnik
PRZYGOTOWANIE TERENU POD INSTALCJĘ
POSADOWIENIE KONTENERA
MONTAŻ AUTOMATYKI I STEROWANIA PROCESEM
MONTAŻ REAKTORA
GOTOWA ZGAZOWARKA
ELEMENTY SKŁADOWE INSTALACJI Kontener z komorą spalania i reaktorem zgazowującym Aparatura kontrolno-pomiarowa Ślimakowy podajnik paliwa z zasobnikiem Odbiornik popiołu
ODPADY KIEROWANE DO ZGAZOWANIA 02 02 99 Inne niewymienione odpady 04 02 09 Odpady materiałów złożonych (np. tkaniny impregnowane, elastomery, plastomery) 04 02 22 Odpady z przetworzonych włókien tekstylnych 16 01 19 Tworzywa sztuczne 19 12 12 Inne odpady (w tym zmieszane substancje i przedmioty) z mechanicznej obróbki odpadów inne niż wymienione w 19 12 11 20 03 07 Odpady wielkogabarytowe
Wymienione odpady poddaje się rozdrobnieniu na rozdrabniaczu o średnicy oczka do 40 mm
Rozdrobnione paliwo kierowane jest do zasobnika za pomocą ładowarki kołowej Jednorazowy załadunek paliwa pozwala napełnić zasobnik wsadem o masie około 600 kg.
Przygotowany surowiec kierowany jest do autotermicznego reaktora zgazowania odpadów, w którym na skutek wysokiej temperatury następuje rozpad części lotnych. W dolnej części reaktora następuje dalsza zmiana wsadu w gaz. Zgazowarka wyposażona jest w komorę spalania, która zapewnia utrzymanie gazów spalinowych w temperaturze min. 850 C przez co najmniej 2 sekundy.
29 REAKTOR DO ZGAZOWANIA
30 KOMORA SPALANIA SYNGAZU
PROBLEMY TECHNICZNE PODCZAS 31 ROZRUCHU INSTALACJI Zawieszanie się zrębek/odpadów komunalnych w zasobniku paliwa Klinowanie się paliwa w ślimaku podajnika Zawieszanie się złoża w reaktorze Nadciśnienie Pękanie i przepalanie materiału
PODSUMOWANIE BADAŃ PILOTAŻOWYCH 32 Osiągnięto zbliżoną do zakładanej wydajność 70kg/godz. Instalacja przeszła kilka prób 24 godzinnych uzyskano wysoki i stabilny rozkład temperatur w reaktorze na poziomie 1100 C temperatura w komorze spalania utrzymywała się na poziomie 800-850 C układ ślimakowy działał w sposób ciągły i stabilnie dozował paliwo do reaktora.
DALSZE DZIAŁANIA I PLANY 33 Pomiary emisji dioksyn i pyłów Zastosowanie wymienników ciepła i wykorzystanie ciepła Oczyszczanie gazu syntezowego Kogeneracja Budowa instalacji docelowej
WNIOSKI KOŃCOWE Poprzez zgazowanie zmniejszy się ilość składowanych na kwaterze odpadów, powstałe w procesie (popioły, żużle) mogą wynieść około 5% pierwotnej ilości odpadów przeznaczonych do składowania Emisja do atmosfery jest znikoma i nie przekroczy ona parametrów wynikających z przepisów UE dzięki zastosowaniu komory spalania Wyeliminowanie odorów, które zostają unieszkodliwione podczas procesu Możliwość zgazyfikowania dużej gamy odpadów Uzyskanie korzyści ekonomicznych i ekologicznych Możliwość wykorzystania energii elektrycznej i cieplnej powstałej podczas procesu dla celów własnych jak również sprzedaż nadwyżek do sieci
Dziękuję za uwagę!