STOWARZYSZENIE PRODUCENTÓW CEMENTU RYNEK PALIW ALTERNATYWNYCH WYTWARZANYCH NA POTRZEBY PRZEMYSŁU CEMENTOWEGO W POLSCE prof. nzw. dr hab. inż. Andrzej Kraszewski Politechnika Warszawska Wydział Inżynierii Środowiska
PALIWA ALTERNATYWNE W CEMENTOWNIACH W ubiegłym roku polskie cementownie zużyły ok. 1,2 mln Mg stałych paliw wtórnych. Odzyskana z ich spalenia energia cieplna stanowiła około 47 % całkowitej energii zużytej na wypalanie klinkieru. 1,30% 4% 9,10% 8,30% 1,90% Paliwo alternatywne RDF Zużyte opony i odpady gumowe Odpady z oczyszczania kopalin Osady ściekowe Odpady z elektrowni 75,40% Inne 2
MOŻLIWY ROZWÓJ POPYTU NA PALIWA ALTERNATYWNE W nadchodzących latach przemysł cementowy planuje zwiększenie udziału paliw alternatywnych w strukturze paliwowej branży. Przewiduje się zapotrzebowanie na ok. 1,6 mln Mg paliw alternatywnych rocznie. Paliwami alternatywnymi zaczyna być zainteresowana elektroenergetyka i ciepłownictwo. Dwa ważne pytania: 1. Jakie są konsekwencje regulacji unijnych i przepisów krajowych wprowadzających nowy system gospodarki odpadami komunalnymi? 2. Ile paliwa alternatywnego można wyprodukować z polskich odpadów komunalnych? 3
SKŁAD MORFOLOGICZNY ODPADÓW Palne ok 60% 4
ODZYSK MATERIAŁOWY Odpady i surowce J.m. 2015 2016 2017 2018 2019 2020 1 Odpady zebrane mln Mg 10,70 10,90 11,20 11,50 11,80 12,10 2 W tym: surowce (61,5%) mln Mg 6,59 6,71 6,90 7,08 7,27 7,45 3 W tym: papier (12%) mln Mg 1,28 1,31 1,34 1,38 1,42 1,45 4 metal (6,8%) mln Mg 0,73 0,74 0,76 0,78 0,80 0,82 5 tworzywo szt. (29,5%) mln Mg 3,18 3,24 3,33 3,42 3,50 3,59 6 szkło (13,2%) mln Mg 1,40 1,43 1,47 1,51 1,55 1,59 7 Surowce konieczne do odzysku % (2) 16% 18% 20% 30% 40% 50% 8 mln Mg 1,05 1,21 1,38 2,13 2,91 3,73 9 W tym: papier mln Mg 0,21 0,24 0,27 0,41 0,57 0,73 10 metal mln Mg 0,12 0,13 0,15 0,23 0,32 0,41 11 tworzywo szt. mln Mg 0,51 0,58 0,67 1,02 1,40 1,80 12 szkło mln Mg 0,22 0,26 0,29 0,45 0,62 0,79 13 Pozost. po odzysku surowcowym mln Mg 9,65 9,69 9,82 9,37 8,89 8,37 5
BUDOWANE SPALARNIE Miasto całkowity [mln zł] Koszt budowy w tym: środki UE [mln zł] Przepustowość [Mg/r] Planowany termin ukończenia inwestycji Bydgoszcz 522,0 255,0 180 000 Grudzień 2015 Białystok 484,0 210,0 120 000 2016 Konin 364,0 148,0 94 000 Grudzień 2015 Kraków 828,0 372,0 220 000 Grudzień 2015 Poznań 1 040,0 330,0 210 000 Listopad 2016 Szczecin 711,0 255,0 150 000 Grudzień 2015 Warszawa b.d. b.d. 305 000 2019 Razem: 3 949,0 1 570,0 1 279 000 6
PO ODZYSKU SUROWCÓW I PO PRZEKAZANIU ODPADÓW DO SPALARNI Odpady i surowce 2015 2016 2017 2018 2019 2020 mln Mg 1 Odpady zebrane 10,70 10,90 11,20 11,50 11,80 12,10 2 Masa odzyskanych surowców 1,05 1,21 1,38 2,13 2,91 3,73 3 Przekazane do spalarni 0,00 0,64 0,97 0,97 0,97 1,28 4 Pozostałe przekazane do MBP 9,65 9,05 8,85 8,40 7,92 7,09 5 Frakcja nadsitowa (pre-rdf) 5,98 5,31 5,00 4,46 3,87 2,94 6 Frakcja podsitowa 3,67 3,74 3,84 3,94 4,05 4,15 7
PRODUKCJA PALIWA Z FRAKCJI PODSITOWEJ Otrzymane biopaliwo II ma wartość opałową ok. 9,5 MJ/kg, zaś biopaliwo I ok. 11,5 MJ/kg. W warunkach polskich, to dodatkowe 1,2 mln Mg/rok paliwa. 8
OSADY ŚCIEKOWE Rok 2011 2014 2015 2016 2018 2019 2022 Masa wytworzonych komunalnych osadów ściekowych (tys. Mg s.m.) Masa wytworzonych komunalnych osadów ściekowych o uwodnieniu ok. 80% (tys. Mg) 621 651 662 682 726 731 746 3 105 3 255 3 310 3 410 3 630 3 655 3 730 Wartość opałowa dla osadu świeżego wynosi 16 20 MJ/kg s.m., zaś dla osadu przefermentowanego 10 15 MJ/kg s.m. Problemem jest wysokie uwodnienie osadu ściekowego, sięgające dla osadu świeżego 80%, a dla przefermentowanego 60%. 9
RDF/SRF NIE MUSI MIEĆ STATUSU ODPADÓW Produkcja paliwa z odpadów RDF wyłącznie z odpadów komunalnych SRF z odpadów komunalnych i przemysłowych Paliwo posiada status odpadu Paliwo nie posiada statusu odpadu Paliwo posiada status odpadu Paliwo nie posiada statusu odpadu Konieczność stosowania rozporządzenia MŚ z dnia 04-11-2014 r. w sprawie standardów emisyjnych (standardy dot. współspalania odpadów) Możliwość odliczenia ilości CO 2 odpowiadającej ilości oszczędzonego paliwa. Konieczność stosowania rozporządzenia MŚ z dnia 04-11-2014 r. w sprawie standardów emisyjnych (standardy dot. źródeł wielopaliwowych) Możliwość odliczenia ilości CO 2 odpowiadającej ilości oszczędzonego paliwa. Konieczność stosowania rozporządzenia MŚ z dnia 04-11-2014 r. w sprawie standardów emisyjnych (standardy dot. współspalania odpadów) Konieczność stosowania rozporządzenia MŚ z dnia 04-11-2014 r. w sprawie standardów emisyjnych (standardy dot. źródeł wielopaliwowych) 10
ESTYMACJA OSZCZĘDNOŚCI NA EMISJI CO2 Branża Elektroenergetyka Węgiel Zużycie Wartość opałowa węgla Wskaźnik emisji CO2 Oszczędn. węgla Uniknięta emisja CO 2 Oszczędność mln mln Mg MJ/kg kg/gj mln Mg/r mln zł/r Mg/rok CO 2 /r Kam. 44,0 21,2 93,9 0,440 0,876 25,44 Brun. 61,0 8,4 109,7 0,610 0,562 16,33 Ciepłownictwo Kam. 15,4 22,7 95,0 0,154 0,332 9,65 Cementownie Kam. 21,2 93,9 1,132 2,254 65,47 Razem: 2,336 4,024 116,89 Dolne oszacowanie przy założeniu, że elektroenergetyka i ciepłownictwo zastąpią tylko 1% energii chemicznej węgla energią ze spalania paliw alternatywnych. Przy założeniu ceny jednostki uprawnień do emisji CO2 7 /Mg (przy kursie euro 4,15 zł). 11
TECHNOLOGIE PRODUKCJI SRF A2A AMBIENTE Podsuszanie odpadów metodą biologiczną przed skierowaniem ich do produkcji SRF 12
TECHNOLOGIE PRODUKCJI SRF A2A AMBIENTE Komora młyna łańcuchowego 13
TECHNOLOGIE PRODUKCJI SRF A2A AMBIENTE Łańcuchy zdjęte w czasie konserwacji 14
TECHNOLOGIE PRODUKCJI SRF A2A AMBIENTE CorboNext paliwo produkowane dla cementowni Buzzi Unicem. Wartość opałowa > 20 MJ/kg. Na składowisko 2-3% masy pocz. 15
PODSUMOWANIE Przedstawiono koncepcję zagospodarowania odpadów w Polsce w oparciu o produkcję i spalanie paliw alternatywnych otrzymywanych z odpadów. Odbiorcą takich paliw miałyby być instalacje energetycznego spalania węgla. Koncepcja ta zakłada taką zmianę przepisów prawa, by stworzyć rynek paliw alternatywnych w oparciu o sieć kilkudziesięciu instalacji MBT produkujących RDF/SRF. Warunkiem koniecznym jest zainteresowanie tymi paliwami elektroenergetyki i ciepłownictwa. W każdym, możliwym do przewidzenia scenariuszu cementownie będą miały możliwość zakupu potrzebnej im ilości RDF. Elektroenergetyka (1% substytucji) - 1 mln Mg/r RDF. Ciepłownictwo (1% substytucji) 0,23 mln Mg/r RDF. Cementownie aktualnie zużywają 1,2 mln Mg/r RDF, a planują zwiększyć zużycie do poziomu 1,6 mln Mg/r. Tyle (z zapasem) mamy samego RDF do roku 2020 nawet przy dolnych oszacowaniach. Jeżeli doliczyć frakcję podsitową, osady ściekowe i odpady przemysłowe, energetyka może mieć średnio ponad 2% (energetycznie) SRF. 16
PODSUMOWANIE Prawdziwym zagrożeniem byłaby alternatywna koncepcja gospodarka odpadami, która opierałaby się o sieć kilkudziesięciu (40?) spalarni odpadów. Spalarnia w Białymstoku o przepustowości 120 tys. Mg/r ma kosztować 484 mln zł. Łatwo policzyć, że koszt kapitałowy realizacji planu budowy 40 takich spalarni wyniesie 20 mld zł. Do tego dochodzą problemy z odpadami pozostającymi po spaleniu. Stanowią one ok. 30% masy spalanych odpadów i należą do kategorii odpadów niebezpiecznych. Instalacja MBP produkująca RDF o mocy przerobowej 120 tys. Mg odpadów rocznie kosztuje ok. 80 mln zł., a spotykane są niższe oszacowania. Całkowity koszt realizacji planu budowy 40 takich instalacji wyniesie ok. 3 mld zł. Jeżeli przyjąć koncepcję zagospodarowania frakcji podsitowej, np. metodą biosuszenia i jej przerób na paliwo, do składowania przeznacza się, jak dowodzą tego włoskie przykłady, jedynie kilka procent początkowej masy odpadów. 17
DZIĘKUJĘ ZA UWAGĘ 18