Szennyvíziszap termikus ártalmatlanításának eredményei, kérdései Dr. Prof. Dr. Szűcs István Miskolci Egyetem Műszaki Anyagtudományi Kar Dr. Lezsovits Ferenc Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
NKE, 2015. 10. 15.
Az előadáshoz szükséges információk, adatok összegyűjtéséhez hozzájárultak Dr. Garamszegi Gábor Cseresznyés Gyula Dr. Tóth József Katona József Alpár Levente Jónás Ferenc Koós Tamás Grób János Kiss Tibor
1
Miről hallunk az előadáson? A szennyvíz iszap hasznosítási módjai Szennyvíziszap kezelési és hasznosítási stratégiai programjának rövid áttekintése a 2015. 09. 15-ei konferencia anyagai alapján A BIOFIVE Zrt. szakemberei által kifejlesztett termikus hasznosító fő egységei A termikusan hasznosított iszap tüzeléstechnikai jellemzői A nedves és szárított szennyvíziszap kísérleti termikus hasznosításának eredményei, tapasztalatai A beüzemelt hasznosítómű előnyei, továbbfelesztési kérdései
Szennyvíziszap évi tömege
Forrás: Szennyvíziszap kezelése WEDECO ózonnal Nyúzó Zsolt Értékesítő mérnök
2
Iszapártalmatlanítás módjai Európában Mennyibe kerül az iszap kezelése és ártalmatlanítása? Az iszap kezelésének és ártalmatlanításának költsége 63,4 Euro tonnánként (nedves tömeg), ami megfelel 317 €/t száraz tömegnek (25-65%-a a szennyvíztisztító telep összes üzemelési költségének). Európában a legelterjedtebb ártalmatlanítási módszerek víztelenített iszap esetében: • Mezőgazdasági hasznosítás (47%): A könnyen felvehető szerves anyagok szempontjából pozitív megoldás, de a mezőgazdasági hasznosítást korlátozzák az iszapban esetlegesen jelen levő mérgező és veszélyes anyagok miatt. • Deponálás (21%): ez az alternatíva vissza fog szorulni az Európai szabályozások miatt (1999/31 /EC Direktíva a hulladékok lerakásáról) • Égetés (20%): előrejelzések alapján ezt a megoldást egyre szélesebb körben alkalmazzák majd, iszapszárító vagy hővisszanyerő rendszerekkel, melyek elkerülhetetlenül megemelik az ártalmatlanítás költségeit. Forrás: Vizkeleti Zsolt Zsolt Fölösiszap mennyiségének csökkentése ózonnal ProMinent Magyarország Kft. 2015. szeptember 15. értékesítési vezető ProMinent Magyarország
Forrás: SZENNYVÍZISZAP KEZELÉSI ÉS HASZNOSÍTÁSI STRATÉGIA ÉS PROGRAM A Stratégia megvalósításának intézményi és finanszírozási kérdései, Megbízó:Országos Vízügyi Főigazgatóság Dócsné Balogh Zsuzsanna, TRENECON Kft. Szennyvíziszap Stratégia – feladatok és technikai megoldások című konferencia Környezetvédelmi Szolgáltatók és Gyártók Szövetsége 2015. szeptember 15.
3
Forrás: SZENNYVÍZISZAP KEZELÉSI ÉS HASZNOSÍTÁSI STRATÉGIA ÉS PROGRAM A Stratégia megvalósításának intézményi és finanszírozási kérdései, Megbízó:Országos Vízügyi Főigazgatóság Dócsné Balogh Zsuzsanna, TRENECON Kft. Szennyvíziszap Stratégia – feladatok és technikai megoldások című konferencia Környezetvédelmi Szolgáltatók és Gyártók Szövetsége 2015. szeptember 15.
SZENNYVÍZISZAP KEZELÉSI ÉS HASZNOSÍTÁSI STRATÉGIA ÉS PROGRAM A Stratégia megvalósításának intézményi és finanszírozási kérdései, Megbízó:Országos Vízügyi Főigazgatóság Dócsné Balogh Zsuzsanna, TRENECON Kft. Szennyvíziszap Stratégia – feladatok és technikai megoldások című konferencia Környezetvédelmi Szolgáltatók és Gyártók Szövetsége 2015. szeptember 15.
4
SZENNYVÍZISZAP KEZELÉSI ÉS HASZNOSÍTÁSI STRATÉGIA ÉS PROGRAM A Stratégia megvalósításának intézményi és finanszírozási kérdései, Megbízó:Országos Vízügyi Főigazgatóság Dócsné Balogh Zsuzsanna, TRENECON Kft. Szennyvíziszap Stratégia – feladatok és technikai megoldások című konferencia Környezetvédelmi Szolgáltatók és Gyártók Szövetsége 2015. szeptember 15.
Biomasszák energetikai hasznosítása
5
A BIOFIVE Zrt-ben kifejlesztett szennyvíziszap hasznosító fő egységeinek elrendezése
Az iszaphasznosító berendezés fő egységei – 1.
6
BIOFIVE termikus iszaphasznosító fő egységei -2.
Előégető kamra primer és szekunder tűztérrel, primer és szekunder levegő bevezetéssel, speciális lépcsős rostéllyal
7
Négyhuzamú utóégető kamra Füstgázok 2,5-3 másodperces tartózkodása 950 oC-on
Füstgáz-folyadék hőcserélők hőelvonó kaloriferek
8
Határszemcse átmérője, d, µm
Ciklonos por elő-leválasztó
9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
8,4 4,5
ME 350 fok
4,7
ME 150 fok
K L 350 fok
A kéménybe épített folyamatos emisszió mérő
9
GARANT-filter típusú füstgáztisztító additív adagolója és recirkuláltatója
Egri szárított iszap kémiai összetétele Carlo Erba EA 1108 típusú C, H, N, S, O elemanalizátor Minta jele
Elemi összetétel, [m/m%] N
C
H
S
1
4,721
42,255
6,561
0,564
2
4,721
43,157
6,734
0,620
3
4,607
43,150
6,747
0,644
4
4,715
43,483
6,731
0,648
Átlag
4,691
43,011
6,693
0,619
10
Száraz iszap tömegváltozásai és hőeffektusai a hőmérséklet függvényében
Égés vége Párolgás Intenzív égés
Karbonát bomlás
DERIVATOGRAPH-C MOM Winder szoftver
Szennyvíziszap derivatogramjának jellemző pontjaihoz tartozó értékek Hőmérséklet különbség DTA, °C
Tömegváltozás sebessége DTG
-0,03
0,053
-0,031
-3,65
-0,987
-1,809
160
-5,78
,0797
-1,159
4
278
-20,1
13,196
-12,978
5
350
-38,78
20,155
-14,325
6
404
-47,84
21,637
-4,895
7
525
-56,88
23,413
-2,806
8
826
-71,08
18,551
-2,05
9
852
-72,32
17,747
-2,455
10
886
-73,74
17,53
-1,972
11
1014
-79,25
14,456
-1,996
12
1066
-80,61
6,291
-0,097
13
1285
-81,2
4,185
-0,087
Jellemző pont
Hőmérséklet T, °C
Tömegváltozás TG, %
1
27
2
113
3
11
A derivatogramból megállapítható legfontosabb jellemzők: (2) a legintenzívebb nedvesség eltávozás hőmérséklete
Tw, max
= 113 °C;
(3) a száradás befejeződésének hőmérséklete
Tw, 0
= 160 °C;
Till, kezd
= 180 °C;
(4) az illók kiválásának kezdőhőmérséklete az illók begyulladásának kezdőhőmérséklete
Till,gyull, = 240 °C;
(5) az illók leggyorsabb kiválásának hőmérséklete
Till,max
= 350 °C;
(6) az illók kiválásának véghőmérséklete
Till,vég
= 404 °C;
(4 – 11) az intenzív égés hőmérséklet tartománya
Tint,ég=260-1014 °C;
(12) az égés teljes befejeződésének hőmérséklete
Tégés,bef = 1066 °C.
Egri szárított iszap fűtőértéke a nedvesség függvényében Szennyvíziszap fűtőértéke
20
17,40
Fűtőérték, Hu, MJ/kg
18,64
15 10
5
Hu = -0,2109W + 18,639 R² = 1 -2,45
0 -5 0
10
20
30
40 50 60 70 Nedvesség, W, %
80
90
100
12
Hamu összesűlési hőmérséklete
Égethetőség ellenőrzése Tanner diagrammal Az előégetőben elért égethetőségi tartomány Nedves iszap: Száraz iszap:
192 kg/h 120 kg/h
Fűtőérték, Hu:
7,8 MJ/kg
Égethetőségi tartomány az utóégetővel együtt Nedves iszap: 192 kg/h Száraz iszap: 120 kg/h Pellet: 48 kg/h Fűtőérték,Hu:
9 MJ/kg
13
100
50
0
15:45:03 15:46:13 15:47:23 15:48:33 15:49:43 15:50:53 15:52:03 15:53:13 15:54:23 15:55:33 15:56:43 15:57:53 15:59:03 16:00:13 16:01:23 16:02:33 16:03:43 16:04:53 16:06:03 16:07:13 16:08:23 16:09:33 16:10:43 16:11:53 16:13:03 16:14:13 16:15:23 16:16:33 16:17:43 16:18:53 16:20:03 16:21:13 16:22:23 16:23:33 16:24:43 16:25:53 16:27:03 16:28:13 16:29:23 16:30:33 16:31:43 16:32:53 16:34:03 16:35:13 16:36:23 16:37:33 16:38:43 16:39:53
CO, NOx, SO2, ppm
4
2
0 15:45:03 15:46:23 15:47:43 15:49:03 15:50:23 15:51:43 15:53:03 15:54:23 15:55:43 15:57:03 15:58:23 15:59:43 16:01:03 16:02:23 16:03:43 16:05:03 16:06:23 16:07:43 16:09:03 16:10:23 16:11:43 16:13:03 16:14:23 16:15:43 16:17:03 16:18:23 16:19:43 16:21:03 16:22:23 16:23:43 16:25:03 16:26:23 16:27:43 16:29:03 16:30:23 16:31:43 16:33:03 16:34:23 16:35:43 16:37:03 16:38:23 16:39:43
O2, CO2, v/v %
Füstgázok összetétele az utánégető után
16
Füstgáz összetétele az utánégető után
14 O2 (2.mérési pont) [tf%]
Nedves iszap: 192 kg/h Száraz iszap: 120 kg/h Pellet: 48 kg/h
350 CO [ppm] NOx [ppm]
CO2 [tf%]
12
10
8
6
Levegőtényező, n=1,6
Idő, t, ó:p:mp
Füstgázok összetétele az utánégető után
Füstgáz összetétele az utóégető után
300 SO2 [ppm]
250
200
150
Nedves iszap: 192 kg/h Száraz iszap: 120 kg/h Pellet: 48 kg/h
CO = -0,0069.t + 13,27
Idő, t, ó:p:mp
14
BIOFIVE típusú termikus hasznosító előnyei Fő egységei modul rendszerűek, egyszerűen szerelhetők, cserélhetők A teljes rendszer gyorsan áttelepíthető Részegységei könnyen karbantarthatók Üzemeltetése minimális hulladék előkészítést igényel Lépcsős rostélyának köszönhetően sokféle összetételű szilárdanyag elégetésére alkalmas az égéshez optimális levegőtényező állítható be a salak biztonságosan kiégethető, a rostély optimális mozgatásával a hulladék tartózkodási, leégési ideje a tűztérben tág határok között szabályozható A begyulladt hulladék a levegővel hatásosan érintkezik a tűzterekben Tűzterenként rugalmasan szabályozható égetési hőmérséklet optimális levegő és füstgáz keveredés/turbulencia érhető el többféle hőhasznosítási módra alkalmas elektromos áramot termelő egység csatlakoztatható hozzá határérték alatti emissziók
BIOFIVE iszaphasznosító további fejlesztési lehetőségei Nedves iszap adagolásának folyamatosabbá tétele Primer égési levegő szekciónkénti aláfúvatása Hőenergia egy részének hasznosítása a nedves iszap szárítására Hőteljesítmény növelése RDF adagolással Foszfor kinyerése a hamuból
15
Köszönöm a megtisztelő
figyelmüket !
16
