trendy w zakresie unieszkodliwiania odpadów komunalnych

38
"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. 2013-01-11 Politechnika Wrocławska 1

Upload: trinhkien

Post on 11-Jan-2017

221 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Trendy w zakresie unieszkodliwiania odpadów komunalnych

"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.

2013-01-11 Politechnika Wrocławska 1

Page 2: Trendy w zakresie unieszkodliwiania odpadów komunalnych

„Waste to Energy „– Od Odpadów do Energii

TECHNOLOGIE SPALANIA

KLASTER WSPÓLNOTA WIEDZY I INNOWACJI w zakresie Generacji i Użytkowania Energii od skali Mega do Nano. 2013-01-11 Politechnika Wrocławska 2

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 2000- 2010 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 27.04.2001r. , o utrzymaniu porządku w gminach z 1.7.2011r 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.

……………………………………………….

Page 3: Trendy w zakresie unieszkodliwiania odpadów komunalnych

PRZYKŁADOWE DANE PRODUKCYJNE DLA SPALARNI ODPADÓW

O ZDOLNOŚCI SPALANIA 150 000 T/ROCZNIE

DLA UKŁADU PRACY CIEPŁOWNICZO-KONDENSACYJNEJ Z MOCĄ

SZCZYTOWĄ OK. 38.3MWt ORAZ MOCĄ ELEKTRYCZNĄ 16MWE,

KLASTER WSPÓLNOTA WIEDZY I INNOWACJI w zakresie Generacji i Użytkowania Energii od skali Mega do Nano. 2013-01-11 Politechnika Wrocławska 3

ŹRÓDŁA PRZYCHODÓW SPALARNI :

1. Opłata za odbiór odpadów zmieszanych: 250-280 zł/ t

2. Produkcja energii elektrycznej brutto 86482 MWh

w tym w skojarzeniu 23230 MWh

3. Produkcja energii ciepłowniczej 367880 GJ

w tym w skojarzeniu 367880 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

Page 4: Trendy w zakresie unieszkodliwiania odpadów komunalnych

PIROLIZA

KLASTER WSPÓLNOTA WIEDZY I INNOWACJI w zakresie Generacji i Użytkowania Energii od skali Mega do Nano. 2013-01-11 Politechnika Wrocławska 4

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

1 000 °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 komunal pirolizy zależy

od rodzaju odpadów, ich właściwości

fizykochemicznych oraz od temperatury nych

Ogólny schemat przebiegu procesu pirolizy odpadów komunalnych

Page 5: Trendy w zakresie unieszkodliwiania odpadów komunalnych

ZGAZOWANIE

KLASTER WSPÓLNOTA WIEDZY I INNOWACJI w zakresie Generacji i Użytkowania Energii od skali Mega do Nano. 2013-01-11 Politechnika Wrocławska 5

2 -gim procesem, którym mogą być poddane odpady komunalne jest zgazowywanie.

Zachodzi ono w temperaturach bliskich 1 000°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)

Page 6: Trendy w zakresie unieszkodliwiania odpadów komunalnych

PLAZMA

KLASTER WSPÓLNOTA WIEDZY I INNOWACJI w zakresie Generacji i Użytkowania Energii od skali Mega do Nano. 2013-01-11 Politechnika Wrocławska 6

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 (4 000-30 000 K) wytwarzaną w plazmotronach,

plazmę gorącą (powyżej 30 000 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 8 000 °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)

Page 7: Trendy w zakresie unieszkodliwiania odpadów komunalnych

TECHNOLOGIE FLUIDALNE

KLASTER WSPÓLNOTA WIEDZY I INNOWACJI w zakresie Generacji i Użytkowania Energii od skali Mega do Nano. 2013-01-11 Politechnika Wrocławska 7

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)

Page 8: Trendy w zakresie unieszkodliwiania odpadów komunalnych

TECHNOLOGIE RUSZTOWE

KLASTER WSPÓLNOTA WIEDZY I INNOWACJI w zakresie Generacji i Użytkowania Energii od skali Mega do Nano. 2013-01-11 Politechnika Wrocławska 8

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)

Page 9: Trendy w zakresie unieszkodliwiania odpadów komunalnych

WYBÓR KONCEPCJI ZTPOK I TECHNOLOGII SPALANIA

KLASTER WSPÓLNOTA WIEDZY I INNOWACJI w zakresie Generacji i Użytkowania Energii od skali Mega do Nano. 2013-01-11 Politechnika Wrocławska 9

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).

.

Page 10: Trendy w zakresie unieszkodliwiania odpadów komunalnych

PRZYKŁADY ZASTOSOWAŃ RÓŻNYCH TECHNOLOGII

SPALANIA

KLASTER WSPÓLNOTA WIEDZY I INNOWACJI w zakresie Generacji i Użytkowania Energii od skali Mega do Nano. 2013-01-11 Politechnika Wrocławska 10

1. Instalacja f.Siemens AG oparta na pirolizie w technologii Schwel-Brenn-Verfahren: budowa

instalacji w skali przemysłowej o wydajności 100 000 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. 225 000 Mg/rok oraz rozpoczęto

w Ansbach (2001) budowę instalacji o wydajności ok.60 000 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.

120 000 Mg odpadów.

Newralgicznym punktem instalacji jest dolna część reaktora, w której panuje temperatura ok.

2000°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)

Page 11: Trendy w zakresie unieszkodliwiania odpadów komunalnych

PRZYKŁADY ZASTOSOWAŃ RÓŻNYCH TECHNOLOGII

SPALANIA

KLASTER WSPÓLNOTA WIEDZY I INNOWACJI w zakresie Generacji i Użytkowania Energii od skali Mega do Nano. 2013-01-11 Politechnika Wrocławska 11

3. Technologia zgazowania SVZ Schwarze Pumpe

Instalacja zgazowania odpadów komunalnych (120 000 Mg/rok), osadów ściekowych(120 000Mg/rok),

wysokokalorycznych odpadów przemysłowych (45 000 Mg/rok) oraz odpadowego węgla brunatnego

(120 000 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. 120 000 Mg/rok.

Technologię zgazowania ciśnieniowego (P=2,5 MPa) oraz urządzenie (BGLGasifer) dostarczyła

niemiecka firma Lurgi wspólnie z firmą British Gas. Temperatura zgazowania ok. 1600°C. Produkcja

gazu syntezowego- 35 000 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 25-30 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)

Page 12: Trendy w zakresie unieszkodliwiania odpadów komunalnych

PRZYKŁADY ZASTOSOWAŃ RÓŻNYCH TECHNOLOGII

SPALANIA

KLASTER WSPÓLNOTA WIEDZY I INNOWACJI w zakresie Generacji i Użytkowania Energii od skali Mega do Nano. 2013-01-11 Politechnika Wrocławska 12

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. 25-45 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-12-16 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)

Page 13: Trendy w zakresie unieszkodliwiania odpadów komunalnych

PRZYKŁADY ZASTOSOWAŃ RÓŻNYCH TECHNOLOGII

SPALANIA

KLASTER WSPÓLNOTA WIEDZY I INNOWACJI w zakresie Generacji i Użytkowania Energii od skali Mega do Nano. 2013-01-11 Politechnika Wrocławska 13

6. Zastosowanie technologii rusztowej.

Efekty postępu naukowo-technicznego widać w nowobudowanych spalarniach odpadów. Jedna z

najnowszych spalarni w Arnoldstein-Austria (80 000 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. 10-15% recyrkulacji spalin.

Rozwiązania te skutkują podwyższeniem temperatury spalania do ok. 1 150°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.

Page 14: Trendy w zakresie unieszkodliwiania odpadów komunalnych

WYBÓR RODZAJU RUSZTU DLA SPALANIA ODPADÓW

KOMUNALNYCH

KLASTER WSPÓLNOTA WIEDZY I INNOWACJI w zakresie Generacji i Użytkowania Energii od skali Mega do Nano. 2013-01-11 Politechnika Wrocławska 14

RUSZT WIBRACYJNY

typu DGA - Sefako oraz Volund

.

Page 15: Trendy w zakresie unieszkodliwiania odpadów komunalnych

WYBÓR RODZAJU RUSZTU DLA SPALANIA ODPADÓW

KOMUNALNYCH

KLASTER WSPÓLNOTA WIEDZY I INNOWACJI w zakresie Generacji i Użytkowania Energii od skali Mega do Nano. 2013-01-11 Politechnika Wrocławska 15

RUSZT SCHODKOWY

montaż

.

Page 16: Trendy w zakresie unieszkodliwiania odpadów komunalnych

WYBÓR RODZAJU RUSZTU DLA SPALANIA ODPADÓW

KOMUNALNYCH

KLASTER WSPÓLNOTA WIEDZY I INNOWACJI w zakresie Generacji i Użytkowania Energii od skali Mega do Nano. 2013-01-11 Politechnika Wrocławska 16

RUSZT WALCOWY

.

Page 17: Trendy w zakresie unieszkodliwiania odpadów komunalnych

PROJEKTY BUDOWY ZAKŁADÓW TERMICZNEGO

UNIESZKODLIWIANIA ODPADÓW KOMUNALNYCH

KLASTER WSPÓLNOTA WIEDZY I INNOWACJI w zakresie Generacji i Użytkowania Energii od skali Mega do Nano. 2013-01-11 Politechnika Wrocławska 17

1. Bydgoszcz- Toruń (2011- 2015=realizacja 21 miesięcy): dla 700 tyś. aglomeracji, Kontrakt

z 18.9.2012 : 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 (2012-31.12.2015) ; cały projekt gosp.odpadami = 652 mln zł (210 mln-umowa z

NFOS - 4.10.2011 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.- 120 tyś.t / 15,5 T/h.

3. Kraków Nowa Huta (2011-2015); 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 (2011-2015); Kontrakt: Mostostal Warszawa z 18.07.2012;

150 tyś.Mg/r- 666,5mln zł/z EU=255 netto (NFOS =280 mln netto+ 60 mln z ZUO)

5. Konin ( 30 gmin) (2013 - 2015) . 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-

27.5.11) : (cena= 55 %, kryt.techniczn= 24%, kryt.i gwarancje eksploat= 21%).

oraz w procedurze wyboru:

6. Poznań + 9 gmin (2011 – 2015); 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 :.

.

Page 18: Trendy w zakresie unieszkodliwiania odpadów komunalnych

POTENCJALNE PROJEKTY NA DOLNYM ŚLĄSKU

KLASTER WSPÓLNOTA WIEDZY I INNOWACJI w zakresie Generacji i Użytkowania Energii od skali Mega do Nano. 2013-01-11 Politechnika Wrocławska 18

Page 19: Trendy w zakresie unieszkodliwiania odpadów komunalnych

INNE OBIEKTY „ POD KLUCZ”

KLASTER WSPÓLNOTA WIEDZY I INNOWACJI w zakresie Generacji i Użytkowania Energii od skali Mega do Nano. 2013-01-11 Politechnika Wrocławska 19

Page 20: Trendy w zakresie unieszkodliwiania odpadów komunalnych

PROPOZYCJA PROJEKTU PROGRAMU OPERACYJNEGO

INNOWACYJNA GOSPODARKA 5.1. LINIA TECHNOLOGICZNA ENERGETYCZNEGO WYKORZYSTANIA RDF I ODPADÓW

KOMUNALNYCH ORAZ ODPADOWEJ BIOMASY

KLASTER WSPÓLNOTA WIEDZY I INNOWACJI w zakresie Generacji i Użytkowania Energii od skali Mega do Nano. 2013-01-11 Politechnika Wrocławska 20

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

Page 21: Trendy w zakresie unieszkodliwiania odpadów komunalnych

PO – IG 5.1 - LINIA TECHNOLOGICZNA ENERGETYCZNEGO

WYKORZYSTANIA RDF I ODPADÓW KOMUNALNYCH ORAZ

ODPADOWEJ BIOMASY

KLASTER WSPÓLNOTA WIEDZY I INNOWACJI w zakresie Generacji i Użytkowania Energii od skali Mega do Nano. 2013-01-11 Politechnika Wrocławska 21

Page 22: Trendy w zakresie unieszkodliwiania odpadów komunalnych

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

KLASTER WSPÓLNOTA WIEDZY I INNOWACJI w zakresie Generacji i Użytkowania Energii od skali Mega do Nano. 2013-01-11 Politechnika Wrocławska 22

Page 23: Trendy w zakresie unieszkodliwiania odpadów komunalnych

KONCEPCJA SEFAKO - BUDOWY ZAKŁADU TERMICZNEGO

PRZEKSZTAŁCANIA ODPADÓW KOMUNALNYCH na 150 000 Mg/r

KATOWICE, PAŹDZIERNIK 2011 r.

KLASTER WSPÓLNOTA WIEDZY I INNOWACJI w zakresie Generacji i Użytkowania Energii od skali Mega

do Nano. 2013-01-11 Politechnika Wrocławska 23

PRZYKŁADOWE ROZWIĄZANIE PROJEKTOWE

Page 24: Trendy w zakresie unieszkodliwiania odpadów komunalnych

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.

INSTALACJA OCZYSZCZANIA SPALIN - KONCEPCJA

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.

2013-01-11 Politechnika Wrocławska 24

Page 25: Trendy w zakresie unieszkodliwiania odpadów komunalnych

PALIWO - PARAMETRY

Czas wykorzystania mocy znamionowej w roku ok. 6450h.

Czas pracy instalacji ok.8000 godzin w roku.

Parametry paliwa

Rodzaj paliwa bazowego 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 23850 kg/h

masa nasypowa 250 kg/m3

Zdolność przetwórcza Zakładu do 150 000 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. 10.800 m3 pojemności użytecznej.

KLASTER WSPÓLNOTA WIEDZY I INNOWACJI w zakresie Generacji i Użytkowania Energii od skali Mega do Nano. 2013-01-11 Politechnika

Wrocławska

Page 26: Trendy w zakresie unieszkodliwiania odpadów komunalnych

SCHEMAT PROGRAMOWO-PRZESTRZENNY – ZTPOK

26 KLASTER WSPÓLNOTA WIEDZY I INNOWACJI w zakresie Generacji i Użytkowania Energii od skali Mega do Nano. 2013-01-

11 Politechnika Wrocławska

Page 27: Trendy w zakresie unieszkodliwiania odpadów komunalnych

WYMAGANIA REGULACYJNE: DOTRZYMANIE NORM EMISJI

ZANIECZYSZCZEŃ POWIETRZA

27

5

Rozporządzenie MŚ z dn.

.20.12.205r. 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..

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

6

Zał. 5 - Wymagania

emisyjne z instalacji

spalania odpadów

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

Odpady komunalne ( spalanie w

instalacjach z pal.rusztowym )

powinny spełniać wymagania: wart.

opałowa rob. min 6 MJ/kg;

wilgotność max. 50% ; zawartość

substancji palnych min. 25% ;

zawartość subst. niepalnych max.

60 %.

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

KLASTER WSPÓLNOTA WIEDZY I INNOWACJI w zakresie Generacji i Użytkowania Energii od skali Mega do

Nano. 2013-01-11 Politechnika Wrocławska

Page 28: Trendy w zakresie unieszkodliwiania odpadów komunalnych

TRANSPOZYCJA DYREKTYW I STANDARDÓW UNIJNYCH DO

POLSKIEGO PRAWA DOT. GOSPODARKI ODPADAMI

28

Zestawienie Rozporządzeń dot. odpadów i ich termicznego przekształcania

( dla obszaru dot. kotłów energetycznych )

Nazwa dokumentu prawnego Data

dokumentu Istota dokumentu Uwagi: istotne dla SEFAKO

I. GOSPODARKA ODPADAMI

Rozporz.MŚ w sprawie standardów

emisyjnych z instalacji 20.12.2005

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 - 2001

27.09.2001 -

zmieniona

nową ustawą

z 22.01.2010r

nowa Ustawa o Odpadach -1.07.2011

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.

Katalog odpadów - Rozporz. 2001 27.09.2001

Rozporządzeniu Ministra Środowiska z

dnia 27 września 2001 r. w sprawie

katalogu odpadów (Dz. U. z 2001 r. Nr

112, poz. 1206);

Krajowy Plan Gosp.Odpadami do 2010 -

Zał.do Uchwały RM nr 233 z 29.12.2006

Rodzaje odpadów - Rozp.2006 21.04.2006

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. 2013-01-11 Politechnika Wrocławska

Page 29: Trendy w zakresie unieszkodliwiania odpadów komunalnych

Wybrane Dostawy Kotłów - Świat

KLASTER WSPÓLNOTA WIEDZY I INNOWACJI w zakresie Generacji i Użytkowania Energii od skali Mega do Nano.

2013-01-11 Politechnika Wrocławska 29

Page 30: Trendy w zakresie unieszkodliwiania odpadów komunalnych

Wybrane Dostawy Kotłów - Świat

30 KLASTER WSPÓLNOTA WIEDZY I INNOWACJI w zakresie Generacji i Użytkowania Energii od skali Mega do Nano.

2013-01-11 Politechnika Wrocławska

Page 31: Trendy w zakresie unieszkodliwiania odpadów komunalnych

Wybrane Referencje - Świat

31 KLASTER WSPÓLNOTA WIEDZY I INNOWACJI w zakresie Generacji i Użytkowania Energii od skali Mega do Nano. 2013-01-11

Politechnika Wrocławska

Page 32: Trendy w zakresie unieszkodliwiania odpadów komunalnych

Wybrane Dostawy Kotłów - Świat

KLASTER WSPÓLNOTA WIEDZY I INNOWACJI w zakresie Generacji i Użytkowania Energii od skali Mega do Nano.

2013-01-11 Politechnika Wrocławska 32

Page 33: Trendy w zakresie unieszkodliwiania odpadów komunalnych

Wybrane Dostawy Kotłów - Świat

33 KLASTER WSPÓLNOTA WIEDZY I INNOWACJI w zakresie Generacji i Użytkowania Energii od skali Mega do Nano.

2013-01-11 Politechnika Wrocławska

Page 34: Trendy w zakresie unieszkodliwiania odpadów komunalnych

Wybrane Dostawy Kotłów - Świat

34 KLASTER WSPÓLNOTA WIEDZY I INNOWACJI w zakresie Generacji i Użytkowania Energii od skali Mega do Nano.

2013-01-11 Politechnika Wrocławska

Page 35: Trendy w zakresie unieszkodliwiania odpadów komunalnych

Maksymalne zblokowanie elementów kotła w produkcji

Montaż wstępny kompletnego kotła w halach warsztatu Sefako

STRATEGIA PRODUKCJI

KLASTER WSPÓLNOTA WIEDZY I INNOWACJI w

zakresie Generacji i Użytkowania Energii od skali Mega do

Nano. 2013-01-11 Politechnika Wrocławska

35

Page 36: Trendy w zakresie unieszkodliwiania odpadów komunalnych

Projekt Romonta Niemcy – 2008

Wykonanie oraz montaż kotła dla spalarni

odpadów ; 30 t/h, 400ºC, 52 bar

KLASTER WSPÓLNOTA WIEDZY I INNOWACJI w zakresie Generacji i Użytkowania Energii od skali Mega do Nano. 2013-01-11 Politechnika Wrocławska 36

W ponad 52 tego typu instalacjach

istniejących w Europie pracują kotły

dla termicznej utylizacji odpadów

wyprodukowane w SEFAKO

Page 37: Trendy w zakresie unieszkodliwiania odpadów komunalnych

Walczak kotła do

spalania odpadów

komunalnych - 2010

Nimes- Francja

Kocioł do spalania

odpadów komunalnych.

Dostawa i montaż - 2010

Nimes- Francja

37 KLASTER WSPÓLNOTA WIEDZY I INNOWACJI w zakresie

Generacji i Użytkowania Energii od skali Mega do Nano. 2013-01-

11 Politechnika Wrocławska

Page 38: Trendy w zakresie unieszkodliwiania odpadów komunalnych

Lokalizacja fabryki:

(A 4 – Autostrada)

70 km od Krakowa

Powiat Jędrzejów

KLASTER WSPÓLNOTA WIEDZY I INNOWACJI w zakresie Generacji i Użytkowania Energii od skali Mega do Nano. 2013-01-11

Politechnika Wrocławska

38

SEFAKO - NOWOCZESNY ZAKŁAD PRODUKCJI I

DOSTAW KOTŁÓW ENERGETYCZNYCH

Fabryka Kotłów SEFAKO S.A.

ul. Przemysłowa 9, 28-340 Sędziszów

tel.(0-41) 38 11 073, fax. (0-41) 38 11 110

[email protected]

[email protected]