2010.06.01.
Hulladékkezelési technológiák kapcsolódási lehetőségei Velence, 2010.február 12. Doc. Dr. Bokányi Ljudmilla egyetemi docens MISKOLCI EGYETEM
Települési hulladék maradékanyaga
Szitálás
Mágneses és örvényáramú szeparálás
Mágneses és örvényáramú szeparálás
Homogenizálás és biostabilizálás
Szitálás
Másodtüzelõanyag
Biostabilizált anyag lerakóba vagy mezõgazdaság
1
2010.06.01.
1.
RDF
(+ válogatás, elektronikai hulladékkezelés, stb. maradékanyaga)
hasznosítása
TSZH mennyiségek alakulása a kezelés módja szerint 2004-2016 között (et) 6000 5000 4000
155
420
918
540
Termikus hasznosítás
1114 1860
3000 2000
Anyagában hasznosítás
3904
3293
1000
2520
Lerakás
20 16
20 09
20 04
0
2
2010.06.01.
1.1. ÉGETÉS
ÉGETÉSI FOLYAMAT T > 850oC C+O2 → CO2+Q ELŐNYÖK: Hulladék
80…95%-os nagyon gyors 80…95%térfogatcsökkenése, 60…70% 60…70%--os tömegcsökkenése az eljárás közegészségügyi szempontból a leghatékonyabb, mivel a kórokozók elpusztulnak. éghető karcinogének, patogén anyagok, toxikus vagy biológiailag aktív szervesanyagok detoxikálása következik be
3
2010.06.01.
Energia--előállítás (megújuló és környezetbarát) Energia
átlagosan 3,5 MW/t hulladék, 300 kg fűtőolaj ekvivalense
A keletkező CO2 „semlegesnek” tekinthető az üvegházhatás kérdésében.
FŐVÁROSI HULLADÉKHASZNOSÍTÓMŰ
4
2010.06.01.
ELŐNYÖK - HÁTRÁNYOK
KÖZ--MONITORING KÖZ
5
2010.06.01.
1.2. EGYÜTTÉGETÉS
Szénerőművek
Cementgyárak
Mészégetők
HÁTRÁNYOK
Kis hozzáadott érték
Kiszolgáltatottság
Bevétel--kiesés Bevétel
6
2010.06.01.
TERMIKUS BONTÁS
PIROLÍZIS Pirolízis, vagy lepárlás a hulladékok termikus bontási endoterm eljárása, oxigénmentes vagy oxigén--szegény atmoszférában 500…800 °C oxigén közötti hőmérsékleten és általában nyomás alatt megy végbe, melynek eredményeképpen pirolízis pirolízis--koksz, pirolízis pirolízis--olaj és pirolízispirolízis-gáz termékek keletkeznek. Ha a pirolízis rektifikálással kombináljuk, a keletkező szénhidrogéneket illóságuk alapján választhatjuk szét, további hasznos anyagokat nyerhetünk (termolízis).
7
2010.06.01.
TERMÉKEK KIHOZATALA
Pirolízis--olaj Pirolízis Folyadék Folyadék--fázisú Ecetsav,
szoba hőmérsékleten
aceton és met metá ánol, nol, kátrány, olaj
Felhasználható energiaenergia-előállításban és a vegyületek színtézisében is
8
2010.06.01.
Szintézisgáz
Szintézisgáz O2, CO, CO2, CH4 és egyéb szénhidrogénekből áll
Felhasználható energiaenergia-előállításban és a vegyületek színtézisében is
Fűtőértéke: 10…. 10…. 20 MJ/Nm MJ/Nm3 3
CHICAGO
9
2010.06.01.
BioBio-olajat előállító pirolizáló (40 t/d)
ELGÁZOSÍTÁS Az elgázosítás a levegő, oxigén, vagy vízgőz segítségével végbe menő részleges oxidációs folyamaton alapuló termikus exotherm bontási eljárás. Színtézisgáz képződik:4 4…20 …20 MJ/Nm3 (földgáz: 38 MJ/Nm3)
Sokkal flexibilisebb, mint az elégetés Társadalom jobb fogadtatásában részesül
10
2010.06.01.
Jellemzők
Kevés oxigén
T 650oC fölött
Szilárd termék (salak) nem éghető (kis CC-tartalmú), kis tömegű
11
2010.06.01.
Lurgi
A hulladékok termikus kezelésikezelési-bontási eljárásai számos előnnyel bírnak az elégetéssel szemben:
Kevesebb a légnemű emisszió.
Kevesebb a maradékanyag (kb 3%)
Szennyezők szabályozása könnyebben elvégezhető.
Az üzemek általában modulárisak, könnyű növelni a kapacitást.
Nagyobb hozzáadott értékű termékeket állít elő.
Waste--toWaste to-energy elv itt is érvényesül.
12
2010.06.01.
Hátrányok a fokozott anyaganyag-előkészítési igény, főként a kisebb hőmérsékletű eljárásokban a gáztisztítás összetettebb és komplikáltabb, a keletkező, többnyire erősen szennyezett mosóvizet is komplex módon tisztítani kell. az égetéshez képest nagyobb a lehetősége a nehezen bomló, nem tökéletes égéstermékek képződésének.
HULLADÉKOK PLAZMA KEZELÉSE
13
2010.06.01.
Mi a plazma? plazma?
Az anyag negyedik állapota Magas hőmérsékletű ionizált gáz elektromoson vezető Villám a példa
Jellemzők Nagy energia input (100kW (100kW -200 kW) ( 100 MW/m3 ) Magas hőmérséklet Disszociáció, ionizálás (kémiai kötések bomlása) Gyors felfűtés, lehűlés Atmoszféra kiválasztható Környezeti hatás minimális
14
2010.06.01.
Pyrolysis of MSW Torch Power 120 kWh
Gas Cleaning
Fuel Gas 30,000 ft3
1 ton MSW 75 ft3
800 kWh Gravel Aggregate Bricks
Rock Residue 400 lb/2 ft3
15
2010.06.01.
Technology
Plant capacity (tons/da y)
Capital cost (M US$)
O&M cost (US$/ton)
Planning to commissionin g (months)
7070-270
16 - 90
80 - 150
12 - 30
Gasification
900
15 - 170
80 - 150
12 – 30
Incineration
1300
30 - 180
80 - 120
54 – 96
Plasma gasification
900
50 - 80
80 - 150
12 – 30
Anaerobic digestion
300
20 - 80
60 - 100
12 - 24
In vessel composting
500
50 – 80
30 - 60
9 – 15
Sanitary landfill
500
5 - 10
10 – 20
9 – 15
Bioreactor landfill
500
10 – 15
15 - 30
12 – 18
Pyrolysis
Municipal Solid Waste (MSW) – to – Electricity Thermal Process Comparisons Process (1)
Net Electricity to Grid (kWh/ton MSW) (2)
• Plasma Arc Gasification • Conventional Gasification
816 685
Plasma Advantage 20%
- Fixed/Fluidized Bed Technologies
• Pyrolysis & Gasification
685
20%
571
40%
544
50%
- Thermoselect Technology
• Pyrolysis - Mitsui R21 Technology
• Incineration - Mass Burn Technology (1) 300 – 3,600 TPD of MSW (2) Steam Turbine Power Generation
Reference: EFW Technology Overview, The Regional Municipality of Halton, Submitted by Genivar, URS, Ramboll, Jacques Whitford & Deloitte, Ontario, Canada, May 30, 2007
16
2010.06.01.
2. A BIOSTABILÁT
Szelektív gyűjtés Feldolgozás, válogatás
Tárolás
III. > 75...100 mm
Mechanikai elõkezelés
I. II.
3A fermentáció
Elektromos energia Biogáz
OlajV.
Másodtüzelõanyag I.
MBH
Biostabilát
Pirolízis
Pelletálás
Fémek
Nemesítés
30...100 mm 20...75 mm
<20...30 mm
Hasznosítás anyagában
Lom
Háztartási és ipari hilladék
Más ipari hulladék
Energia-tartalom szénEnergiaszén-dioxiddá alakul át - anaerób eljárás beiktatása - autotróf lebontás
Háztartási jellegû ipari hulladék
Talajerő
Háztartási hulladék
Mechanikai kezelés Másodtüzelõanyag II.
Inert
Cementgyár
CO 2 , víz
Fémek Inert
IV. Erőmű
Pirolízos koksz, másod tüzelõanyg III.
17
2010.06.01.
18
2010.06.01.
19
2010.06.01.
KÖSZÖNÖM SZÉPEN A FIGYELMÜKET!
20
