Plzeňská teplárenská, a.s. Doubravecká 2578/1 304 10 Plzeň
Studie proveditelnosti Chotíkov porovnání variant závodů na využití SKO
Chemoprag®, s.r.o. Na Babě 35/1526 Praha 6
1.1 TECHNICKÁ ZPRÁVA
OBSAH 1.
ÚČEL A ROZSAH STUDIE, VÝCHOZÍ PODKLADY, KAPACITA, FOND PRACOVNÍ DOBY..... 4 1.1. ÚČEL A ROZSAH STUDIE.............................................................................................................. 4 1.2. VÝCHOZÍ PODKLADY A VAZBA NA PLZEŇSKOU TEPLÁRENSKOU A SKLÁDKU CHOTÍKOV .................... 4 1.3. NÁVRHOVÉ KAPACITY.......................................................................................................... 5 1.3.1. Směsný komunální odpad ............................................................................................... 5 1.3.2. Konvenční technologie na bázi roštového ohniště ......................................................... 7 1.3.3. Plazmová technologie ..................................................................................................... 7 1.3.4. Pyrolyzní technologie ...................................................................................................... 7 1.3.5. MBÚ a Anaerobní fermentace ......................................................................................... 7 1.3.6. MBÚ a Aerobní konverzí ................................................................................................. 8 1.4. POSUZOVANÉ VARIANTY VYUŽITÍ SKO......................................................................................... 8 1.5. PRINCIP ŘEŠENÍ ......................................................................................................................... 9 1.5.1. Svoz a příjem odpadů...................................................................................................... 9 1.5.2. K technologie na bázi roštového ohniště......................................................................... 9 1.5.3. Vysokoteplotní zplynování odpadu (plazmová technologie) ......................................... 11 1.5.4. Pyrolyzní technologie .................................................................................................... 14 1.5.5. MBÚ s anaerobní fermentací......................................................................................... 15 PLYNOVÉ HOSPODÁŘSTVÍ A KOGENERAČNÍ JEDNOTKA............................................................................ 17 KOMPOSTOVÉ HOSPODÁŘSTVÍ .............................................................................................................. 17 1.5.6. MBÚ a aerobní konverzí................................................................................................ 18 1.6. FOND PRACOVNÍ DOBY ............................................................................................................. 19 1.7. REFERENČNÍ ZAŘÍZENÍ ............................................................................................................. 19 1.7.1. Konvenční technologie na bázi roštového ohniště - reference ..................................... 19 1.7.2. Vysokoteplotní zplynování odpadu (plazmová technologie firmy Solena) –reference.. 20 1.7.3. Pyrolyzní technologie – reference ................................................................................. 20 1.7.4. MBÚ S anaerobní fermentací – reference..................................................................... 21 1.7.5. MBÚ s aerobní konverzí (fermentací)............................................................................ 21
2.
URBANISTICKÉ A ARCHITEKTONICKÉ ŘEŠENÍ STAVBY...................................................... 22 2.1. 2.2.
3.
URBANISTICKÉ ŘEŠENÍ STAVBY ................................................................................................. 22 ARCHITEKTONICKÉ A STAVEBNÍ ŘEŠENÍ STAVBY ......................................................................... 22
POPIS TECHNOLOGIE ................................................................................................................ 26 3.1. KONVENČNÍ TECHNOLOGIE NA BÁZI ROŠTOVÉHO OHNIŠTĚ .......................................................... 26 3.1.1. Příjem a manipulace s odpady ...................................................................................... 26 3.1.2. Spalování....................................................................................................................... 26 3.1.3. Využití energie ............................................................................................................... 29 3.1.4. Čištění spalin ................................................................................................................. 30 3.1.5. Pomocné provozy .......................................................................................................... 34 3.1.6. Čištění odpadních vod ................................................................................................... 34 3.1.7. Elektrozařízení............................................................................................................... 35 3.1.8. Systém automatického řízení technologického procesu ............................................... 36 3.1.9. Využitelnost výstupních produktů a odpadů.................................................................. 37 3.2. VYSOKOTEPLOTNÍ ZPLYNOVÁNÍ ODPADU (PLAZMOVÁ TECHNOLOGIE)........................................... 38 3.2.1. Příjem a manipulace s odpady ...................................................................................... 38 3.2.2. Zplyňování odpadu a čištění syntézního plynu ............................................................. 39 3.2.3. Technologická jednotka „Plazmového reaktoru“ ........................................................... 39 3.2.4. Chlazení a čištění syntézního plynu .............................................................................. 40 3.2.5. Využití energie ............................................................................................................... 41 3.2.6. Čištění spalin ................................................................................................................. 42 3.2.7. Pomocné provozy .......................................................................................................... 42 3.2.8. Čištěné odpadních vod.................................................................................................. 43 3.2.9. Elektrozařízení............................................................................................................... 43 3.2.10. Systém automatického řízení technologického procesu ............................................... 43 3.2.11. Využitelnost výstupních produktů a odpadů.................................................................. 44 3.3. PYROLÝZNÍ TECHNOLOGIE ........................................................................................................ 44
1/137
Plzeňská teplárenská, a.s. Doubravecká 2578/1 304 10 Plzeň
Studie proveditelnosti Chotíkov porovnání variant závodů na využití SKO
Chemoprag®, s.r.o. Na Babě 35/1526 Praha 6
1.1 TECHNICKÁ ZPRÁVA
3.3.1. Příjem a manipulace s odpady ...................................................................................... 44 3.3.2. Pyrolyzní rozklad a spalování produktů pyrolýzy .......................................................... 44 3.3.3. Využití energie ............................................................................................................... 45 3.3.4. Čištění spalin ................................................................................................................. 45 3.3.5. Pomocné provozy .......................................................................................................... 46 3.3.6. Čištění odpadních vod ................................................................................................... 47 3.3.7. Elektrozařízení............................................................................................................... 47 3.3.8. Systém automatického řízení technologického procestu .............................................. 47 3.3.9. Využitelnost výstupních produktů a odpadů.................................................................. 47 3.4. MBÚ S ANAEROBNÍ FERMENTACÍ .............................................................................................. 47 3.4.1. Příjem, manipulace a předtřídění SKO.......................................................................... 47 3.4.2. Suché třídění ................................................................................................................. 48 3.4.3. Mokré třídění.................................................................................................................. 48 3.4.4. Anaerobní fermentace ................................................................................................... 48 3.4.5. Plynové hospodářství a kogenerační jednotka.............................................................. 49 3.4.6. Kompostové hospodářství ............................................................................................. 49 3.4.7. Pomocné provozy .......................................................................................................... 50 3.4.8. Elektrozařízení............................................................................................................... 50 3.4.9. Systém automatického řízení technologického procesu ............................................... 50 3.4.10. Využitelnost výstupních produktů a odpadů.................................................................. 51 3.4.11. MBU s aerobní konverzí ................................................................................................ 51 3.4.11.1. Příjem, manipulace a předtřídění SKO...................................................................... 51 3.4.11.2. Třídění SKO............................................................................................................... 51 3.4.11.3. Těžká frakce .............................................................................................................. 51 3.4.11.4. Lehká frakce .............................................................................................................. 52 3.4.11.5. Biofrakce.................................................................................................................... 52 3.4.11.6. Pomocné provozy ...................................................................................................... 52 3.4.11.7. ELEKTROZAŘÍZENÍ ................................................................................................. 52 3.4.11.8. SYSTÉM AUTOMATICKÉHO ŘÍZENÍ TECHNOLOGICKÉHO PROCESU.............. 52 4.
HMOTOVÉ A ENERGETICKÉ BILANCE..................................................................................... 53 4.1. KONVENČNÍ TECHNOLOGIE NA BÁZI ROŠTOVÉHO OHNIŠTĚ .......................................................... 53 4.1.1. Zpracovávaný SKO ....................................................................................................... 53 4.1.2. Výrobky.......................................................................................................................... 53 4.1.3. Požadavky na rozhodující suroviny, energie a vodu ..................................................... 54 4.1.4. Odpady z výroby............................................................................................................ 56 4.2. VYSOKOTEPLOTNÍ ZPLYNOVÁNÍ ODPADU (PLAZMOVÁ TECHNOLOGIE)........................................... 58 4.2.1. Zpracovávaný SKO ....................................................................................................... 58 4.2.2. Výrobky.......................................................................................................................... 58 4.2.3. Požadavky na rozhodující suroviny, energie a vodu ..................................................... 59 4.2.4. Odpady z výroby............................................................................................................ 60 4.3. PYROLÝZNÍ TECHNOLOGIE ........................................................................................................ 62 4.3.1. Zpracovávaný SKO ....................................................................................................... 62 4.3.2. Výrobky.......................................................................................................................... 62 4.3.3. Požadavky na rozhodující suroviny, energie a vodu ..................................................... 63 4.3.4. Užitková (Pitná) voda .................................................................................................... 64 4.3.5. Odpady z výroby............................................................................................................ 65 4.4. MBU – S ANAEROBNÍ FERMENTACÍ............................................................................................ 67 4.4.1. Zpracovávaný SKO ....................................................................................................... 67 4.4.2. Výrobky.......................................................................................................................... 68 4.4.3. Požadavky na rozhodující suroviny, energie a vodu ..................................................... 69 4.4.4. Odpady z výroby............................................................................................................ 70 4.5. MBÚ S AEROBNÍ KONVERZÍ ...................................................................................................... 72 4.5.1. Úvod .............................................................................................................................. 72 4.5.2. Kompost......................................................................................................................... 72 4.5.3. Použití............................................................................................................................ 72 4.5.4. Fermentát z aerobní fermentace ................................................................................... 73 4.5.5. Alternativní peletizované biopalivo ................................................................................ 73 4.5.6. Surové palivo z lehké složky (RDF)............................................................................... 73
2/137
Plzeňská teplárenská, a.s. Doubravecká 2578/1 304 10 Plzeň
Studie proveditelnosti Chotíkov porovnání variant závodů na využití SKO
Chemoprag®, s.r.o. Na Babě 35/1526 Praha 6
1.1 TECHNICKÁ ZPRÁVA
4.5.7. 5.
Peletizované palivo z lehké složky (RDF) ..................................................................... 74
STROJNÍ ŘEŠENÍ......................................................................................................................... 74 5.1. KONVENČNÍ TECHNOLOGIE NA BÁZI ROŠTOVÉHO OHNIŠTĚ .......................................................... 74 5.1.1. Stručný popis dispozičního řešení................................................................................. 74 5.1.2. Přehled rozhodujících PS a SO..................................................................................... 77 5.1.3. Seznam rozhodujících strojů a zařízení ........................................................................ 78 5.2. VYSOKOTEPLOTNÍ ZPLYNOVÁNÍ ODPADU (PLAZMOVÁ TECHNOLOGIE)........................................... 88 5.2.1. Stručný popis dispozičního řešení................................................................................. 88 5.2.2. Přehled rozhodujících PS a SO..................................................................................... 90 5.2.3. Seznam rozhodujících strojů a zařízení ........................................................................ 92 5.3. PYROLÝZNÍ TECHNOLOGIE ........................................................................................................ 97 5.3.1. Stručný popis dispozičního řešení................................................................................. 97 5.3.2. Přehled rozhodujících PS a SO................................................................................... 100 5.3.3. Seznam rozhodujících strojů a zařízení ...................................................................... 102 5.4. MBÚ S ANAEROBNÍ FERMENTACÍ ............................................................................................ 112 5.4.1. Stručný popis dispozičního řešení............................................................................... 112 5.4.2. Přehled rozhodujících PS a SO................................................................................... 112 5.4.3. Seznam rozhodujících strojů a zařízení ...................................................................... 114 5.5. MBÚ S AEROBNÍ KONVERZÍ .................................................................................................... 115 5.5.1. Stručný popis dispozičního řešení............................................................................... 115 5.5.2. Přehled rozhodujících PS a SO................................................................................... 116 5.5.3. Seznam rozhodujících strojů a zařízení ...................................................................... 117
6.
SOUVISEJÍCÍ A PODMIŇUJÍCÍ INVESTICE.............................................................................. 118
7.
INVESTIČNÍ NÁKLADY .............................................................................................................. 118
8.
HODNOCENÍ A POROVNÁNÍ PROCESŮ ................................................................................. 119 8.1. 8.2. 8.3. 8.4. 8.5.
9.
HODNOCENÍ A POROVNÁNÍ PROCESU – OBECNÉ A SOCIÁLNÍ...................................................... 119 HODNOCENÍ A POROVNÁNÍ PROCESU - TECHNICKÉ ................................................................... 121 HODNOCENÍ A POROVNÁNÍ PROCESU - EKONOMICKÉ ................................................................ 126 HODNOCENÍ A POROVNÁNÍ PROCESU - ENVIROMENTÁLNÍ .......................................................... 126 ZÁVĚR ................................................................................................................................... 136
PŘÍLOHY..................................................................................................................................... 137 9.1. 9.2. 9.3. 9.4. 9.5. 9.6. 9.7. 9.8. 9.9. 9.10. 9.11. 9.12. 9.13. 9.14. 9.15. 9.16. 9.17. 9.18.
BLOKOVÉ SCHEMA – KONVENČNÍ TECHNOLOGIE NA BÁZI ROŠTOVÉHO OHNIŠTĚ ......................... 137 BLOKOVÉ SCHÉMA – VYSOKOTEPLOTNÍ ZPLYNOVÁNÍ ODPADU (PLAZMOVÁ TECHNOLOGIE) .......... 137 BLOKOVÉ SCHEMA – PYROLÝZNÍ TECHNOLOGIE ....................................................................... 137 BLOKOVÉ SCHEMA MBÚ S ANAEROBNÍ FERMENTACÍ ................................................................ 137 BLOKOVÉ SCHEMA MBÚ S MBÚ S AEROBNÍ KONVERZÍ ............................................................ 137 ZASTAVOVACÍ PLÁN AREÁLU CHOTÍKOV – KONVENČNÍ TECHNOLOGIE NA BÁZI ROŠTOVÉHO .............. OHNIŠTĚ ................................................................................................................................ 137 ZASTAVOVACÍ PLÁN AREÁLU CHOTÍKOV – VYSOKOTEPLOTNÍ ZPLYNOVÁNÍ ODPADU (PLAZMOVÁ TECHNOLOGIE)....................................................................................................................... 137 ZASTAVOVACÍ PLÁN AREÁLU CHOTÍKOV – PYROLÝZNÍ TECHNOLOGIE ......................................... 137 ZASTAVOVACÍ PLÁN AREÁLU CHOTÍKOV – MBÚ S ANAEROBNÍ FERMENTACÍ ............................... 137 ZASTAVOVACÍ PLÁN AREÁLU CHOTÍKOV – MBÚ S AEROBNÍ KONVERZÍ ....................................... 137 TROJROZMĚRNÝ MODEL – KONVENČNÍ TECHNOLOGIE NA BÁZI ROŠTOVÉHO OHNIŠTĚ ................. 137 TROJROZMĚRNÝ MODEL – VYSOKOTEPLOTNÍ ZPLYNOVÁNÍ ODPADU (PLAZMOVÁ TECHNOLOGIE).. 137 TROJROZMĚRNÝ MODEL – PYROLÝZNÍ TECHNOLOGIE ............................................................... 137 TROJROZMĚRNÝ MODEL – MBÚ A ANAEROBNÍ FERMENTACÍ ..................................................... 137 TROJROZMĚRNÝ MODEL – MBÚ S AEROBNÍ KONVERZÍ ............................................................. 137 SITUACE ŠIRŠÍCH VZTAHŮ ....................................................................................................... 137 EKONOMICKÁ ČÁST ................................................................................................................ 137 ROZBOR PRODUKCE SKO A ODPADŮ SROVNATELNÉHO CHARAKTERU V LOKALITĚ PLZEŇ........... 137
3/137
Plzeňská teplárenská, a.s. Doubravecká 2578/1 304 10 Plzeň
Studie proveditelnosti Chotíkov porovnání variant závodů na využití SKO
Chemoprag®, s.r.o. Na Babě 35/1526 Praha 6
1.1 TECHNICKÁ ZPRÁVA
1.
ÚČEL A ROZSAH STUDIE, VÝCHOZÍ PODKLADY, KAPACITA, FOND PRACOVNÍ DOBY
1.1.
Účel a rozsah studie Účelem této studie je posoudit možnost využití areálu Chotíkov pro umístění zpracovatelského závodu na využití SKO a provedení srovnání různých variant zpracování a využití směsného komunálního odpadu (dále SKO) z technického a prostorového hlediska a vypracovat základní informace o jednotlivých variantách. Vybranými porovnávanými variantami jsou: - Konvenční technologie termické konverze SKO na bázi roštového ohniště s dodávkou tepla a výrobou el. energie - Pyrolyzní zplynování SKO a vysokoteplotní spalování produktů pyrolyzního rozkladu s dodávkou tepla a výrobou el. energie - Plazmové zplynování SKO a následné spalování ve spalovací TG s dodávkou tepla a výrobou el. Energie - Mechanicko-biologická úprava SKO (dále MBÚ) a anaerobní fermentace s výrobou bioplynu a s dodávkou el. Energie a výrobou kompostu - Mechanicko-biologická úprava SKO a aerobní fermentace s výrobou kompostu Rozsah studie je omezen na prostor areálu Chotíkov s tím, že budou vyspecifikovány podstatné vnější vazby mající vliv na porovnávání jednotlivých variant. Studie neřeší všechny vnější vazby výstavby závodu na využití SKO – např. logistiku svozu odpadů a případná překládací svozová centra ve vzdálenějších lokalitách, rozptylovou studii, hlukovou studii apod. Studie rovněž neřeší dopady na životnost finálních skládek odpadů vlivem různé produkce a kvality odpadů v jednotlivých variantách
1.2.
Výchozí podklady a vazba na Plzeňskou teplárenskou a skládku Chotíkov -
-
Zadání objednatele, požadující Závod (termická konverze/MBÚ) na využití SKO o kapacitě 60 000 t SKO /rok s tím, že mají být porovnány varianty zahrnující konvenční technologii na bázi roštového ohniště, pyrolyzní technologii, zplyňování a dvě varianty MBÚ. Bude budována jedna spalovací linka, v době nutných údržbářských prací bude SKO skládkován, nebo dovážen do nejbližší spolupracující spalovny Zastavovací plán skládky Chotíkov Evaluation of Conversion Technology, Processes and Products zpracované pro stát Kalifornie Mitsumi Babcock Energy Limited Submission to Greater London autority City Solution Stakeholders On Municipal Waste Management Mitsumi Recycling – Pyrolysis Gasification & Meeting Process – informativní publikace Nabídka firmy Solena na plazmovou technologii pro likvidaci SKO pro lokalitu Chotíkov a upřesňující podklady firmy Solena Informace o kapacitách horkovodu a požadavcích na dodávky tepla pro Plzeň Nabídky na základní technologické uzly závodu na využití SKO, které má zpracovatel k disposici na základě jiných projektů Zákonné emisní limity
4/137
Plzeňská teplárenská, a.s. Doubravecká 2578/1 304 10 Plzeň
Studie proveditelnosti Chotíkov porovnání variant závodů na využití SKO
Chemoprag®, s.r.o. Na Babě 35/1526 Praha 6
1.1 TECHNICKÁ ZPRÁVA
-
Předpoklad o požadavku na použití nejlepší dostupné technologie zejména pro čištění spalin Jako stabilizační a najížděcí palivo bude používán LTO Pro start plazmové technologie bude použita el. Energie ze sítě ČEZu Technické informace vydávané spalovnami Praha-Malešice (ZEVO) a Liberec (Termizo) Obecně známé statistické údaje o složení tuhého, směsného komunálního odpadu
Vazby na stávající Plzeňskou teplárenskou a skládku Chotíkov Vazby na stávající Plzeňskou teplárenskou a využití zařízení stávající skládky Chotíkov pro účely závodu na využití SKO jsou následující: - Dodávka tepla horkovodem do teplárenské sítě Plzeňské teplárenské - Kotel závodu na využití SKO bude při provozu svým výkonem nahrazovat výkon některého stávajícího kotle v síti teplárny. - Závod na využití SKO bude zásobován pitnou vodou ze stávajícího rozvodu. - Pro odkanalizování ploch spalovny bude využit stávající kanalizační systém - Budou částečně využívány stávající komunikace skládky. 1.3.
NÁVRHOVÉ KAPACITY
1.3.1.
Směsný komunální odpad V rámci studie byl proveden rozbor výskytu a složení SKO a jemu podobných odpadů v Plzeňské regionu. Jeho výstupy jsou uvedeny v příloze č. 9.18. Na základě tohoto rozboru byly stanoveny průměrné hodnoty SKO, které jsou vstupním údajem pro tuto studii. Průměrné hodnoty jsou následující: Množství směsného komunálního odpadu (platné pro všechny varianty) Výhřevnost SKO Průměrná výhřevnost uvažovaná pro návrh zařízení
60 000 t/rok 6 – 12 MJ/kg 10,5 MJ/kg
Průměrné očekávané složení SKO: (stanovené na základě statistických údajů pro Plzeňský region)
5/137
Plzeňská teplárenská, a.s. Doubravecká 2578/1 304 10 Plzeň
Chemoprag®, s.r.o. Na Babě 35/1526 Praha 6
Studie proveditelnosti Chotíkov porovnání variant závodů na využití SKO 1.1 TECHNICKÁ ZPRÁVA
Položka
Položka
Složení % hm.
kt/rok
Složení % hm.
kt/rok
Inerty
26
15,6
V tom: Bioodpad
35,0
21
Papír a lepenka
19,0
11,4
Vlhkost
30
18
Plasty
12,0
7,2
Ostatní
44
26,4
Monočlánky NO
---
---
Sklo
7,0
4,2
Kovy
5,0
3
S
0,1
60
Textil, dřevo
6,0
3,6
Cl
0,4
240
Minerální odpad
12,0
7,2
F
0,005
3
Ostatní
4,0
2,4
CELKEM
100
60
Výhřevnost
10,5
MJ/kg
V tom:
Provozní doba (reálný fond pracovní doby) Příjem SKO Koeficient nerovnoměrnosti dovozu
t/rok
320 dní/rok (u variant MBÚ 330 dní/rok) od 6 do 20 hod 1.5
Očekávané max. povolené emise škodlivin do ovzduší: Škodlivina
Spalování mg/nm3 (11%O2, suchý plyn)
TZL HCl HF NOx SO2 CO
10 10 1 120 – 130 50 50 10 0.1 x 10 -6 0.05 0.05
Corg Dioxiny a furany Kadmium, thalium Rtuť Co,Cr,Sb,Mn,Ni,Pb, As,Cu,V celk.
Plynová TG mg/nm3 (11%O2 suchý plyn)
Kogen. jedn. mg/nm3 (5%O2 suchý/vlhký p.) 130
200
500 245 1300 150
0.5
6/137
Plzeňská teplárenská, a.s. Doubravecká 2578/1 304 10 Plzeň
Studie proveditelnosti Chotíkov porovnání variant závodů na využití SKO
Chemoprag®, s.r.o. Na Babě 35/1526 Praha 6
1.1 TECHNICKÁ ZPRÁVA
1.3.2.
Konvenční technologie na bázi roštového ohniště Množství spalovaného SKO Tepelný příkon na vstupu Kapacita parního kotle Dodávka tepla do horkovodu – max. Kapacita turbogenerátoru FPD
1.3.3.
Plazmová technologie Množství SKO na vstupu Tepelný příkon v SKO na vstupu Kapacita parního kotle I Kapacita parního kotle II Dodávka tepla do horkovodu Kapacita turbogenerátoru spalovací TG Kapacita turbogenerátoru parní TG FPD
1.3.4.
7,8125 t/h SKO 22,786 MW 2,0 t/h 4,3 MPa; 400 °C 13,0 t/h 4,3 MPa; 400 °C max10,5 MW 140 / 70 °C 7,2 MW 1,6 MW 320 dní/rok
Pyrolyzní technologie Množství SKO na vstupu Tepelný příkon v SKO na vstupu Kapacita parního kotle Dodávka tepla do horkovodu – max. Kapacita turbogenerátoru FPD
1.3.5.
7,8125 t/h SKO 22,786 MW 28,0 t/h 4,3 MPa; 400 °C 18,2 MW 140 / 70 °C 3,5 MW 320 dní/rok
7, 8125 t/h SKO 22,786 MW 26,0 t/h 4,3 MPa; 400 °C 17,1 MW 140 / 70 °C 3,2 MW 320 dní/rok
MBÚ a Anaerobní fermentace Množství SKO na vstupu 7, 8125 t/h SKO Tepelný příkon v SKO na vstupu 22,786 MW Množství BRO (biologicky rozložitelný odpad) 22 140 t/rok 2,8 t/h Kapacita produkce bioplynu 350 Nm3/h Kapacita generátoru kogenerační jednotky 0,9 MW Kapacita výroby kompostu (sušina 60%) 0,8 t/h FPD 330 dní/rok
7/137
Plzeňská teplárenská, a.s. Doubravecká 2578/1 304 10 Plzeň
Studie proveditelnosti Chotíkov porovnání variant závodů na využití SKO
Chemoprag®, s.r.o. Na Babě 35/1526 Praha 6
1.1 TECHNICKÁ ZPRÁVA
1.3.6.
MBÚ a Aerobní konverzí Množství SKO na vstupu 7, 8125 t/h SKO Tepelný příkon v SKO na vstupu 22,786 MW Množství BRO (biologicky rozložitelný odpad) 22 140 t/rok 2,8 t/h Kapacita výroby kompostu (sušina 60%) 1,6 t/h FPD 330 dní/rok
1.4.
Posuzované varianty využití SKO Komentář k vybraným technologiím a) Konvenční technologie na bázi roštového ohniště Při počáteční volbě koncepce závodu na využití SKO bylo provedeno zkoumání dvou potenciálně možných technologií – - použití hromadného spalování SKO bez úpravy a - spalování paliva odvozeného od odpadu (RDF) tj. tříděný SKO Z rozboru, který prováděla firma HDR Engineering pro Plzeňskou teplárenskou v roce 2003 (Feasibility study), financovaným Americkou obchodní a rozvojovou agenturou vyplývá, že technologie hromadného spalování je o cca 14 % levnější než technologie RDF. Proto je v této studii uvažováno s technologií hromadného spalování SKO bez předúpravy (s výjimkou odstraňování nebo drcení nadrozměrných kusů). Současně bylo provedeno zkoumání technologií čištění spalin pro konvenční spalovnu SKO z hlediska produkovaných a využitelných druhotných odpadů a technologie DeDiox. Z publikovaných výsledků spalovny Praha-Malešice (ZEVO) a spalovny Liberec (Termizo) ohledně odstraňování dioxinů se jeví jako jednoznačně účinnější metoda SCR použitá ve spalovně Praha-Malešice (ZEVO) a proto je uvažovaná i v této studii. Z hlediska využitelnosti produkovaných druhotných odpadů byla neoficiálně konzultována s min. životního prostředí metoda vypírání popílku a reakčního produktu použitá ve spalovně Liberec, která produkuje po vyprání popelovin druhotnou surovinu a ne odpad, což je z hlediska finančního velice lákavé. Neoficielní názor MŽP je, že toto využití odpadu ze spalovny je umožněno nedokonalostí zákona, který bude novelizován – proto není tato technologie v naší studii uvažována. b) Plazmová technologie – vysokoteplotní zplyňování Existuje více technologií pro zplyňování odpadů, které zahrnují i plazmové zplyňování. Převážná většina komerčně fungujících jednotek je postavena v Japonsku. Nejvíce funkčních instalací má realizováno firma Nippon steel. Přesto byla pro zplyňování zvolena plazmová technologie jako perspektivně možná špičková technologie. Pro plazmovou technologii byla použita technologie firmy Solena, která již dříve vypracovala studii pro využití SKO v Plzeňském kraji. Dodavatel této technologie udává výrazně vyšší celkovou účinnost závodu při výrobě elektrické energie než ostatní dodavatelé této technologie, ale žádná
8/137
Plzeňská teplárenská, a.s. Doubravecká 2578/1 304 10 Plzeň
Studie proveditelnosti Chotíkov porovnání variant závodů na využití SKO
Chemoprag®, s.r.o. Na Babě 35/1526 Praha 6
1.1 TECHNICKÁ ZPRÁVA
jednotka pro využití SKO není dosud realizována a není možno si ověřit, zda projektované údaje jsou reálné. c) Pyrolyzní technologie Z hlediska výběru porovnávané technologie pyrolyzního zpracování SKO nutno konstatovat, že existuje více systémů pyrolyzního zpracování SKO, protože prakticky každé spalovací zařízení lze navrhnout tak, aby pracovalo za pyrolyzních podmínek. Proto byl proveden průzkum, z hlediska počtu a funkčnosti obchodně aktivních závodů s technologií pyrolyzního zpracování SKO. Z tohoto průzkumu vychází, že nejpočetnější a nejdéle spolehlivě fungující technologií je technologie firmy Mitsui Babcock, vyvinutá firmou Siemens a zdokonalená firmou Mitsui. Tato technologie má řadu předností – např. nepotřebuje stabilizační palivo, nepotřebuje podpůrná a struskotvorná media (koks, vápenec apod.). Pyrolyzní jednotka funguje na principu nepřímého výměníku a proto prakticky bez přístupu vzduchu. Spalování pyrolyzních produktů (syntézní plyn a koks) je možné za minimálního přebytku vzduchu a proto je výrazně potlačena tvorba oxidů dusíku a dioxinů. Nespalitelné podíly odcházejí ve formě vitrifikované strusky. Proto je tato technologie použita jako porovnávaná varianta. d) Mechanicko biologická úprava s koncovkou Anaerobní fermentace (vyhnívání) a kogenerační jednotky Pro tuto variantu byla použita technologie „Bio Tech“, která je realizována v závodě „Alteno“ v Německu. e) Mechanicko biologická úprava s koncovkou Aerobní konverze Pro tuto variantu byly použity zkušenosti z obdobných zařízení především v Německu a Rakousku s využitím balistického separátoru. Tím se odpad dělí na 3 frakce - lehkou, těžkou a bioprosev. 1.5.
Princip řešení
1.5.1.
Svoz a příjem odpadů Předpokládá se, že spalitelný komunální odpad bude do závodu na využití SKO svážen z města Plzně a nejbližšího okolí. Z „centrální“ svozové oblasti Plzeň a přilehlých oblastí bude komunální odpad svážen klasickými silničními vozidly pro dopravu SKO. V závodě bude komunální odpad vysypáván (ze sběrových nebo transportních vozidel) nebo vyklápěn (z kontejnerů) do bunkru na odpad (SKO), nebo do bunkru na velkoobjemný odpad.
1.5.2.
K technologie na bázi roštového ohniště Pro spalování a čištění spalin jsou použita zařízení odpovídající doporučovaným nejlepším dostupným technologiím (Best available technology). Komunální odpad bude termicky zneškodňován spalováním na roštu za dostatečného přebytku kyslíku (nejméně 6 % obj.), při teplotách > 850°C (a setrvání spalin při této teplotě min. 2s) a bude energeticky využit zařazením kotle na odpadní teplo a následně zařazením turbogenerátoru a horkovodní
9/137
Plzeňská teplárenská, a.s. Doubravecká 2578/1 304 10 Plzeň
Studie proveditelnosti Chotíkov porovnání variant závodů na využití SKO
Chemoprag®, s.r.o. Na Babě 35/1526 Praha 6
1.1 TECHNICKÁ ZPRÁVA
výměníkové stanice. Spalování odpadu na roštu a dohořívání spalin ve spalovací komoře je schopno probíhat bez přívodu podpůrného paliva. Ale s ohledem na pochody najíždění a odstavování a v případě vsázky odpadu s nízkou výhřevností budou instalovány a využívány najížděcí a stabilizační hořáky na LTO tak, aby byly dodrženy požadované teplotní parametry ve spalovací a dohořívací komoře i v těchto režimech provozu. Za účelem redukce kysličníků dusíku NOx vznikajících při spalování odpadu je počítáno s instalací selektivní nekatalytické redukce (denitrifikace) – SNCR spočívající v dávkování čpavkové vody do vhodných míst spalovací komory. Energie, získaná spálením odpadu, bude v následně zařazeném kotli na odpadní teplo přeměněna na energii vysokotlaké, přehřáté páry 43 bar (přetl.), 400°C. Získaná vysokotlaká pára je odvedena z bubnu parního kotle do kondenzační parní turbiny s regulovaným odběrem. Pára z redukovaného odběru o tlaku 5 bar bude dodávána do výměníkové stanice pára/HV. Rozvod horké vody (140/70 °C) bude připojen na horkovodní síť Plzeňské teplárenské zásobující město Plzeň. Energie uvolněná redukcí páry bude přeměněna v generátoru na energii elektrickou. Koncepce čištění spalin, předpokládá použití tak zvané polomokré-mokré metody se zařazením jednotky pro selektivní katalytickou oxidaci dioxinů a furanů vzniklých spalováním komunálního odpadu, která je navržena ve smyslu dodržení limitů emitovaných znečišťujících látek (emisí) ve vyčištěných spalinách odváděných do atmosféry tubusem komína, a to v souladu s nařízením vlády č.354/2002 a navazujících. Tato metoda neprodukuje žádné odpadní vody. Proces čištění spalin je založen v první fázi na odloučení hlavní části (cca 90 %) popílku, unášeného z kotle, na elektrofiltru nebo na tkaninovém filtru, před kterým je zařazen rozprašovací sušící reaktor, kde je odpařována odpadní voda obsahující těžké kovy a soli vzniklé ze zachycených složek spalin kyselého charakteru jako HCl, HF, SO2, SO3 zachycené v pračce spalin. Účinným médiem je suspenze vápenného mléka – Ca(OH)2 ve vodě, která je nastřikována do pračky a následně do neutralizační nádrže (případně i do spalin). Z neutralizační nádrže je vodní suspenze zachycených solí a hydroxidu vápenatého nastřikována do rozprašovacího, sušícího reaktoru. Část vzniklého práškového reakčního produktu je usazována a vynášena z reaktoru, zbytek je unášen spalinami dál. Za rozprašovacím reaktorem zařazený tkaninový filtr slouží k odloučení rozhodujícího množství prachových podílů – popílku, reakčního produktu, přebytku hydroxidu vápenatého a případně adsorbentu, který je dávkován společně s vápenným hydrátem za účelem odloučení dioxinů a furanů (PCDD/PCDF) a rtuti. Přebytek hydroxidu vápenatého zachycený na filtrační tkanině funguje jako první stupeň zachycování kyselých složek spalin. Za tkaninovým filtrem je zařazen reaktor pro selektivní katalytickou oxidaci zbytků PCDD/PCDF (katalytické dopalování). V tomto reaktoru dochází na povrchu katalyzátoru k rozkladu dioxinů a furanů na vodu, oxid uhličitý a chlorovodík, který je následně zachycen v pračce spalin. Z důvodu dodržení emisních limitů SO2, HCl při všech provozních stavech (hlavně při spalování komunálního odpadu o výhřevnosti > 12 MJ/kg a o vyšší
10/137
Plzeňská teplárenská, a.s. Doubravecká 2578/1 304 10 Plzeň
Studie proveditelnosti Chotíkov porovnání variant závodů na využití SKO
Chemoprag®, s.r.o. Na Babě 35/1526 Praha 6
1.1 TECHNICKÁ ZPRÁVA
koncentraci chloru) je za tkaninovým filtrem zařazena třístupňová mokrá pračka, ze které je prací voda vedena do čistírny odpadních vod a zahuštěné odpadní vody jsou vraceny do rozprašovacího sušícího reaktoru (viz výše). Pračka se skládá ze vstupní, ochlazovací části, kde jsou spaliny ochlazeny na teplotu rosného bodu (65 – 70 °C), z prvního stupn ě praní, který pracuje o pH 1 – 2 a zachycuje zejména HCl a těžké kovy, ze druhého stupně, který pracuje o pH cca 6 a zachycuje zejména SO2 a zbytek HCl a ze třetího stupně, který zachycuje aerosoly vznikající při spalování a redukčních procesech NOx. Z pračky jsou spaliny vedeny přes odlučovač kapek ven. Vyčištěné spaliny jsou následně přihřívány v ohřívači spalin (viz níže) a dále jsou pomocí spalinového ventilátoru odváděny do tubusu komína, kde je prováděno zákonem předepsané kontinuální měření emisí a dalších veličin. Před pračkou je zařazen výměník spaliny – spaliny, který ohřívá spaliny vyčištěné v pračce a ochlazuje spaliny před vstupem do pračky a tím snižuje spotřebu chladící vody. Tento výměník je rozměrově náročný a současně investičně náročný a proto by bylo vhodné v dalším stupni dokumentace zvážit jeho použití v porovnání. s cenou a dostupností pitné vody, která je v areálu závodu k disposici jako zdroj užitkové vody. (Spaliny za pračkou mohou být ohřívány v investičně méně náročném parním ohříváku, což ovšem zvyšuje spotřebu vody a snižuje výrobu elektřiny). Odloučené odpady z čištění spalin – popílek, reakční produkt, stejně jako ostatní pevné odpady – škvára, železný šrot, budou odváženy ze spalovny pouze oprávněnou osobou a bude s nimi nakládáno způsobem stanoveným zákonem č. 185/2001 Sb. a navazujících. Technologie spalování a čištění spalin je z hlediska odpadních vod bezodpadová. Napájecí voda Pro napájení parního kotle bude instalována chemická a tepelná úpravna vody a kondenzátu. Vyvedení výkonu v horké vodě Pro vyvedení horké vody do sítě Plzeňské teplárenské bude instalována výměníková stanice. Dále bude vybudován nový horkovod 2 x DN 200, který bude veden přibližně podél silnice Chotíkov – Plzeň až do prostoru studentské ulice v Plzni, odkud bude veden v trase stávajícího horkovodu, který bude zesílen také na DN 200 až do místa, kde je již DN 200 realizován (cca do prostoru Karlovické ulice). 1.5.3.
Vysokoteplotní zplynování odpadu (plazmová technologie) Zpracování odpadu a jeho přeměna na elektrickou energii formou Integrovaného plazmového zplyňování s využitím kombinovaného cyklu (IPGCC - Integrated Plasma Gasification Combined Cycle) společnosti Solena je koncepcí se zcela novým postupem zpracování komunálního odpadu. Systém IPGCC je jedním z nejefektivnějších způsobů jak docílit úplného rozložení všech složek odpadu (organických i anorganických) na základní směs pro rekuperaci a recyklaci. Hlavní součást vybavení systému IPGCC je plazmový reaktor, který je vybaven dvěmi či více plazmovými obloukovými hořáky. Mezi anodou a katodou plazmového hořáku prochází stejnosměrný proud, dojde k
11/137
Plzeňská teplárenská, a.s. Doubravecká 2578/1 304 10 Plzeň
Studie proveditelnosti Chotíkov porovnání variant závodů na využití SKO
Chemoprag®, s.r.o. Na Babě 35/1526 Praha 6
1.1 TECHNICKÁ ZPRÁVA
vytvoření plazmového oblouku a souběžným průchodem pracovního plynu přes prstencový prostor hořáku se vytvoří extrémně vysoká teplota, v řádech 5 000 – 10 000° C. Ta se dá relativn ě snadno regulovat. Plazmový reaktor pracuje v substechiometrických podmínkách, tzn. že v reaktoru je přítomno velice málo vzduchu a tím i kyslíku a následkem toho nedochází ke vznícení. Plazmový zplyňovací reaktor proto není spalovací pecí ani spalovacím systémem. S teplotami při hrotu plazmového hořáku, které se pohybují v řádech 6 000 - 10 000° C je plazmový plyn schopen rozložit toxické směsi během několika milisekund a zároveň brání vzniku sekundárních produktů běžných při spalování odpadu a vzniku škodlivého kouřového plynu. Těchto extrémně vysokých teplot je dosahováno pomocí systému plazmových hořáků. Vysoké teploty jsou nezbytně nutné pro úplné rozštěpení atomů organických materiálů za účelem jejich přeměny na plyn. Stejně tak i atomy anorganických materiálů jsou roztaveny na strusku. Tento proces tepelné depolymerizace/zplyňování byl patentován společností Solena Group Inc. a aplikace této technologie na zplyňování odpadu a následné využití plynu jako zdroje obnovitelné energie pro výrobu elektrické energie se nazývá Integrované plazmové zplyňování s využitím kombinovaného cyklu (IPGCC - Integrated Plasma Gasification Combined Cycle). Systém IPGCC vytváří dva vedlejší produkty, oba je možné recyklovat a jsou to: a) Syntézní plyn, který má vysokou výhřevnost a v posuzované variantě je použit jako palivo pro pohon spalovací turbiny s generátorem na výrobu elektrické energie a následně na výrobu vodní páry. b) Inertní sklovitá struska u které byly po pečlivém zkoumání zjištěny nižší hodnoty vyluhování než povolují směrnice Světové zdravotnické organizace a lze ji recyklovat pro použití při výstavbě silnic jako plnivo do betonových směsí apod. Energetického využití odpadů je dosahováno jednak spalováním syntézního plynu ve výše zmíněné spalovací turbině pro pohon generátoru a jednak využitím spalin ze spalovací turbiny v kotli na odpadní teplo, který produkuje vysokotlakou páru a ta je následně využita v parní turbině opět pro pohon generátoru el.energie. Aby bylo možné používat syntézní plyn jako palivo, je třeba ho nejprve ochladit, vyčistit od případných substancí ve formě aerosolu a pevných částic a oddělit veškeré kyselé plyny (jako např. HCl kyselina chlorovodíková a H2S sirovodík). Pro ochlazení syntézního plynu je instalován vytepelný parní kotel č.1, zařazený na výstupu syntézního plynu z plazmového reaktoru. Jakmile je syntézní plyn ochlazen, prochází přes tkaninový filtr kde je zbaven veškerých aerosolových a pevných částic, které jsou likvidovány vracením do plazmového reaktoru a přimícháním do roztavené strusky před vitrifikací. Kyselé složky na bázi halogenových prvků (HCl, HF) jsou zachycovány v absorpční, náplňové pračce, zařazené za tkaninový filtr. Po průchodu pračkou je plyn stlačen v základním nízkotlakém, „kyselém“ kompresoru. Tento kompresor zvýší tlak syntézního plynu na přibližně 6 až 10 barů. Syntézní plyn je dále veden do jednotky pro záchyt H2S.
12/137
Plzeňská teplárenská, a.s. Doubravecká 2578/1 304 10 Plzeň
Studie proveditelnosti Chotíkov porovnání variant závodů na využití SKO
Chemoprag®, s.r.o. Na Babě 35/1526 Praha 6
1.1 TECHNICKÁ ZPRÁVA
H2S je nutné ze syntézního plynu odstranit před tím, než vstoupí do plynové turbíny a to z důvodu korozívní povahy H2S a jeho škodlivých účinků na provozní životnost plynové turbíny. Pro odstranění H2S bude použita technologie Lo-Cat, kde je používán roztok chelatačního činidla na bázi železa k převedení H2S na sirníky železa. V dalším kroku jsou feritické ionty regenerovány vzdušným kyslíkem za tvorby na síru bohatého kalu, který je zahuštěn na filtru do formy sírového koláče a síra je ze systému odstraněna jako sirná spečenina vhodná pro recyklaci. Tlak takto vyčištěného plynu je cca 5 barů a pro použití jako palivo v plynové turbíně musí mít tlak cca 25 barů. Ke zvýšení tlaku syntézního plynu slouží vysokotlaký kompresor, který ještě přes dva rekuperátory a odlučovač vlhkosti žene syntézní plyn do filtru plynové turbíny. Z filtru plynové turbíny je syntézní plyn veden již k využití v plynové turbíně s generátorem. Pro výrobu elektrické energie je navržen kombinovaný cyklus. To znamená, že sestava plynové a parní turbíny pracují v kombinovaném cyklu. Spaliny o teplotě cca 490oC jsou odvedeny z plynové turbíny do kotle na odpadní teplo a zde vyrobená pára je využita k výrobě elektrické energie v parní, kondenzační turbíně s generátorem. Parní turbina je vybavena regulovaným odběrem (tlak 5 bar), ze kterého je odebírána pára pro výměníkovou stanici, která dodává teplo v HV (140/70 °C ) do sítě Plzeňské teplárenské. Spaliny z kotle na odpadní teplo jsou přes zařízení kontroly emisí vypouštěny do atmosféry. Pomocná zařízení a podpůrné technické systémy Systémy pro koks a vápenec: Základní podmínkou pro zajištění stabilního provozu plazmového zplyňovače/reaktoru a provozu závodu, jsou dodávky koksu do nádoby reaktoru/zplyňovače, který působí jako katalyzátor a tvoří lože pro odpad když je podáván do reaktoru/zplyňovače. Koks také poskytuje širší plochu pro přenos tepla vně reaktoru což zvyšuje účinky tepelného štěpení. Samospékáním poskytuje koks propustnou vrstvu pro anorganický odpad přes kterou proniká roztavená struska ven z nádoby reaktoru. Pro snížení teploty tavení strusky a pro stabilizaci chemických vlastností výsledné sklovité strusky pocházející z anorganických materiálů plněných do reaktoru, je do odpadu přidáváno určité množství vápna. Koks a vápno budou do nádoby zplyňovače dávkovány v předem určeném poměru, úměrnému objemu a typu zpracovávaného odpadu. Koks je skladován ve speciálních zásobnících, obvykle v množství, které odpovídá (5) pěti dnům provozu na maximální výkon. Vápno je skladováno v zásobníku, opět na (5) pětidenní provoz závodu na maximální výkon. Kyslík, dusík a systémy zajišťující vzduch: Pro dosažení maximální efektivity reaktoru/zplyňovače, je do pomocných výfučen a do plazmových hořáků reaktoru/zplyňovače dodáván vzduch obohacený kyslíkem. Kyslík je do
13/137
Plzeňská teplárenská, a.s. Doubravecká 2578/1 304 10 Plzeň
Studie proveditelnosti Chotíkov porovnání variant závodů na využití SKO
Chemoprag®, s.r.o. Na Babě 35/1526 Praha 6
1.1 TECHNICKÁ ZPRÁVA
reaktoru/zplyňovače dodáván ze samostatné vakuové absorpční jednotky (VSA – Vaccum Swing Absorption), která je součástí pomocných provozů závodu. Vedle požadavku na dodávky kyslíku je také třeba dodávat dusík, který je používaný pro čištění syntézního plynu v případě, že taková nutnost nastane v důsledku nouzové odstávky závodu nebo pro čištění systému před odstávkou z důvodu provedení údržby. Dusík bude také, používán pro čištění (profukování) tkaninových filtrů. Dále bude dodáván suchý tlakový vzduch pro regulační a přístrojové systémy a tyto dvě komodity jsou dodávány systémem tlakové absorpce (PSA - Pressure Swing Absorption). Napájecí voda Pro napájení parních kotlů bude instalována chemická a tepelná úpravna vody a kondenzátu. Vyvedení výkonu v horké vodě Pro vyvedení horké vody do sítě Plzeňské teplárenské bude instalována výměníková stanice. Dále bude vybudován nový horkovod 2 x DN 150, který bude veden přibližně podél silnice Chotíkov – Plzeň až do prostoru studentské ulice v Plzni, odkud bude veden v trase stávajícího horkovodu, který bude zesílen také na DN 150 až do místa, kde je již DN 150 realizován (cca do prostoru Karlovické ulice). 1.5.4.
Pyrolyzní technologie Použitá pyrolyzní technologie je typickým představitelem pyrolyzního zplyňování komunálních odpadů s tavením zachycených popelovin do formy strusky. Komunální odpad je nejprve rozdrcen a rozsekán na kusy o max. velikosti 200 mm. Po té je dávkován do rotační pyrolyzní pece, kde dochází k pyrolyznímu rozkladu odpadu za nepřítomnosti vzduchu. Pec je nepřímo vytápěna horkým vzduchem, ohřívaným spalinami ve vysokoteplotním ohříváku spaliny / vzduch a cirkulujícím ve větším počtu trubek vedoucí po celé délce spalovací pece. Odpad je v peci zplyňován při 450 °C a rozložen na pyrolyzní plyn a pevný odpad , který tvoří koks, kovy a inertní zbytky. Syntézní plyn a koks jsou výhřevnějšími palivy než původní SKO a je možno je spalovat při mnohem lepších spalovacích podmínkách – tj. při vyšší teplotě a nižším přebytku vzduchu. To snižuje podmínky pro tvorbu dioxinů, redukuje tvorbu NOx a umožňuje převést popeloviny na vitrifikovaný inert tj. na čistou strusku bez obsahu uhlíku a dioxinů. Pyrolyzní pec je tvořena rotačním válcem, ve kterém je zdržná doba odpadu cca 1 hodina. To znamená, že v peci je velké množství materiálu současně, což efektivně vyrovnává případné kolísání kvality SKO v čase a zajišťuje stabilitu provozu spalovny. Pyrolyzní plyn z výstupu pyrolyzní pece je veden přímo do navazující vysokoteplotní spalovací komory. Pevný odpad je nejprve zchlazen a dále veden do úpravny, kde je rozdrcen, jsou z něj vytříděny železo a barevné kovy a zbylý koks s inertními zbytky je pneumaticky dopraven také do vysokoteplotní spalovací komory. Železo a barevné kovy prošly tepelnou úpravou za nepřítomnosti vzduchu a proto jsou v podstatě v čisté formě. Vysokoteplotní spalovací komora je schopna provozu bez přídavného paliva a je koncipována jako dolu proudící cyklónová komora, ve které jsou spalovány pyrolyzní plyn a rozdrcené pevné zbytky ve směsi.
14/137
Plzeňská teplárenská, a.s. Doubravecká 2578/1 304 10 Plzeň
Studie proveditelnosti Chotíkov porovnání variant závodů na využití SKO
Chemoprag®, s.r.o. Na Babě 35/1526 Praha 6
1.1 TECHNICKÁ ZPRÁVA
Teplota ve vysokoteplotní spalovací komoře je udržována nad 1300 °C tak, aby docházelo ke spolehlivému roztavení popelovin. Přebytek vzduchu v komoře je cca 1,2 a vzduch je přiváděn ve třech úrovních, aby byla minimalizována tvorba NOx. Velmi dobré spalovací podmínky zajišťují, že hladina složek tvořící prekursory dioxinů je minimální. Roztavené popeloviny jsou na výtoku z komory ihned ochlazeny vodou a tvoří inertní, granulovitý, sklovitý materiál, který je používán jako materiál pro výstavbu silnic. Spaliny z vysokoteplotní spalovací komory jsou dále vedeny do vysokoteplotního ohříváku vzduchu. Ve vysokoteplotním ohříváku vzduchu jsou spaliny ochlazeny na cca 600 °C. Vzduch používaný pro ohřev pyrolyzní pece je zde ohříván z cca 300 °C na cca 520 °C. Za vysokoteplotním ohřívákem je zařazen parní kotel na odpadní teplo a systém pro čištění spalin. Kotel je obdobný jako u konvenční spalovny a vyrábí páru 400 °C, 43 bar. Pára je dále využívána v turbogenerátoru se vzduchovými kondensátory pro výrobu elektrické energie. Část páry (z odběru turbiny) je využita pro výrobu horké vody dodávané do sítě Plzeňské teplárenské. Systém pro čištění spalin může být obdobný, jako u konvenční spalovny s tím, že množství spalin je s ohledem na nižší přebytek vzduchu ve spalovací komoře nižší. Japonské realizace používají systém zahrnující dva za sebou řazené tkaninové filtry. Před druhý filtr je vstřikován mletý vápenec pro zachycení kyselých složek. S ohledem na fungující systémy ponecháváme tuto technologii i v této studii, ale nutno konstatovat, že Japonské předpisy ohledně emisí HCl jsou podstatně mírnější než ty, které platí v EU a proto byl doplněn další stupeň čištění spalin – dočišťovací pračka a s ohledem na požadavek bezodpadové technologie z hlediska odpadních vod byl doplněn i rozprašovací sušič zařazený za první tkaninový filtr, ve kterém budou odpařovány odpadní vody z pračky. Popeloviny prvního tkaninového filtru jsou vraceny zpět do vysokoteplotní spalovací komory a jsou vitrifikovány společně se struskou. Popeloviny s reakčním produktem z rozprašovacího sušiče a z druhého tkaninového filtru jsou shromažďovány v zásobníku a odváženy na skládku. Napájecí voda Pro napájení parního kotle bude instalována chemická a tepelná úpravna vody a kondenzátu. Vyvedení výkonu v horké vodě Pro vyvedení horké vody do sítě Plzeňské teplárenské bude instalována výměníková stanice. Dále bude vybudován nový horkovod 2 x DN 200, který bude veden přibližně podél silnice Chotíkov – Plzeň až do prostoru studentské ulice v Plzni, odkud bude veden v trase stávajícího horkovodu, který bude zesílen také na DN 200 až do místa, kde je již DN 200 realizován (cca do prostoru Karlovické ulice). 1.5.5.
MBÚ s anaerobní fermentací Směsný komunální odpad (SKO) a případně bioodpad ze separovaného sběru bude do areálu přivážen typizovanými svozovými prostředky.
15/137
Plzeňská teplárenská, a.s. Doubravecká 2578/1 304 10 Plzeň
Studie proveditelnosti Chotíkov porovnání variant závodů na využití SKO
Chemoprag®, s.r.o. Na Babě 35/1526 Praha 6
1.1 TECHNICKÁ ZPRÁVA
Registrace množství přiváženého odpadu bude prováděna na mostové vaze (vstup i výstup). Pomocí mostových vah budou bilancovány i výstupy druhotných surovin, kompostu, paliva z odpadu, eventuelně zbytkového sládkovaného odpadu. Odpad je vyklápěn z úrovně ±0,000 do příjmového bunkru o využitelném objemu 800 m3. Skladovací kapacita příjmového bunkru představuje zásobu na jedno a půl a denní dodávku SKO při maximálním výkonu s průměrnou hustotou 400 kg/m3. Příjmový bunkr je udržován v podtlakovém režimu. Odtahovaný vzduch je vyčištěn na biofiltru. Třídění SKO Manipulaci s odpadem v příjmovém bunkru a zavážení třídící linky zajišťuje mostový jeřáb. Před zavezením do třídící linky je z odpadu oddělen do kontejneru případný velkoobjemový odpad. Na začátku třídící linky je umístěn dezintegrátor odpadu, který především zajišťuje rozrušení kartonu a igelitových tašek z domovního odpadu. Následuje bubnové síto (okatost 80 mm), které zajišťuje rozdělení odpadu na podsítný a nadsítný podíl tj. na podíly, které budou podrobeny buď mokrému třídění nebo suchému třídění. Podsítný podíl, který obsahuje většinu organického odpadu, je veden k mokrému třídění. Odpad je naředěn a dále intenzivně rozmělněn, těžké inertní podíly jsou odděleny sedimentací a plovoucí nerozmělnitelné podíly nad 10 mm (plasty) jsou odděleny pomocí česlí. Čistá organická suspenze je dále vedena ke zpracování ve fermentačních tancích (v bioplynové stanici). Nadsítný podíl je podroben ručnímu třídění za účelem vytřídění využitelných druhotných surovin. Odpad je přiveden na třídícím pase do kabiny s kapacitou osmi třídících míst. Využití třídících míst a sortiment oddělovaných surovin je možné korigovat dle situace na trhu z druhotnými surovinami. Lze předpokládat vytřiďování především nápojových PET lahví, plastových fólií, eventuelně hliníkových nápojových dóz či skla. PET lahve lze vytřiďovat i podle zabarvení. Po slisování do balíků (cca.800 x 1100 x 700 mm) jsou PET lahve uloženy v zastřešeném skladu a jsou připraveny k expedici. Zbývající nadsítný podíl odpadu na pásovém dopravníku bude dávkován do paketovacího lisu a v paketované formě odvážen do spalovny SKO. Do tohoto proudu budou přimíchávány i zachycené plovoucí podíly nad 10 mm z mokrého třídění. Anaerobní fermentace Čistá organická suspenze je přiváděna do bioplynové stanice ke zpracování v anaerobních fermentorech. Předpokládá se použití jednostupňového anaerobního vyhnívání s nízkým obsahem sušiny v reaktoru (< 15%). To znamená, že všechny stupně biodegradace (Hydrolýza, acidifikace, acetogenese a metanogenese) probíhají společně v jednom tanku, které je investičně méně nákladné než vícestupňové. Fermentace probíhá ve fermentačních tancích a prakticky bez přístupu vzduchu (anaerobním způsobem) při mezofilní teplotě 37°C.
16/137
Plzeňská teplárenská, a.s. Doubravecká 2578/1 304 10 Plzeň
Studie proveditelnosti Chotíkov porovnání variant závodů na využití SKO
Chemoprag®, s.r.o. Na Babě 35/1526 Praha 6
1.1 TECHNICKÁ ZPRÁVA
Provozní teplota je zajišťována u každého fermentoru samostatným cirkulačním okruhem suspenze s čerpadlem a tepelným výměníkem. Pro potřeby ohřevu tepelného výměníku je využita teplá voda 90/70°C z produkce kogen erační jednotky. Během procesu fermentace organického odpadu je produkován bioplyn (60 až 75% CH4 a 25 až 40% CO2). Bioplyn je jímán v horní části fermentoru a od jednotlivých fermentorů je sveden do společného sběrače. Ze společného sběrače je proveden výstup na skladovací plynojem a na homogenizační kompresory. Homogenizace fermentorů je prováděna pomocí stlačeného bioplynu. Anaerobní proces rozkladu organického odpadu trvá asi 21 dní. Stabilizovaná suspenze organiky (suspenze kompostu) je z fermentoru kontinuálně odváděna během doplňování čerstvé suspenze organiky. Suspenze kompostu je shromažďována ve společné nádrži a odtud je čerpadlem dopravena k odvodnění. Odsíření bioplynu je řešeno regulovaným přívodem omezeného množství vzduchu (resp. vzdušného kyslíku) do cirkulačního potrubí suspenze organiky. Do suspenze se přivádí pouze omezené množství vzduchu, tak aby se veškerý přidaný kyslík ze vzduchu spotřeboval pouze na oxidaci H2S a bioplyn neobsahoval nebezpečnou koncentraci kyslíku. Plynové hospodářství a kogenerační jednotka Vyprodukovaný bioplyn je skladován v suchém plynojemu. Skladovací kapacita je při maximální výkonu cca. 6 hod. Bioplyn je dále využit k výrobě elektrické a tepelné energie na kogenerační jednotce. Pro případ výpadku kogenerační jednotky je systém vybaven záložním hořákem (flérou) pro spálení přebytečného bioplynu. Kogenerační jednotka je tvořena plynovým motorem s generátorem produkujícím elektrickou energii a tepelnou energii získávanou z tepla spalin a z chlazení motoru v podobě teplé vody 90/70°C. Pro chlazení kogenerační jednotky i v létě bude instalován samostatný chladící okruh. Kompostové hospodářství Z fermentorů je stabilizovaná suspenze kompostu přivedena do odvodňovacího zařízení (pásový lis). Oddělená procesní voda je vracena přes retenční nádrž (2 až 3 denní kapacita) do mokrého třídění k nařeďování čerstvého organického odpadu. Do cirkulačního okruhu procesní vody je přiváděno cca.10% čerstvé procesní vody. Přebytečná procesní voda je využitelná ke hnojení, zkrápění kompostu na kompostovací ploše nebo zavlažování. Do splaškové kanalizace tedy odchází pouze část této přebytečné vody, především v zimních měsících. Odvodněný kompost je po dobu asi 4 týdnů uložen na kompostovací ploše, kde je dokončen jeho proces zrání. Na kompostovací plochu je kompost dopraven v kontejneru. Manipulaci a expedice kompostu na kompostovací ploše prováděna pomocí kolového nakladače. Pro překopávání kompostu během doby zrání je určena speciální kompostovací technika (např. boční fréza tažená nebo tlačená traktorem).
17/137
Plzeňská teplárenská, a.s. Doubravecká 2578/1 304 10 Plzeň
Studie proveditelnosti Chotíkov porovnání variant závodů na využití SKO
Chemoprag®, s.r.o. Na Babě 35/1526 Praha 6
1.1 TECHNICKÁ ZPRÁVA
Kapacita kompostovací plochy představuje při plném výkonu 2 měsíce produkce kompostu. Při nedostatečném odběru (především v zimních měsících) bude vyzrálý kompost meziskladován na nedaleké deponovaní ploše. Vyzrálý kompost bude nakládán kolovými nakladači na nákladní auta a odvážen ke spotřebiteli. 1.5.6.
MBÚ a aerobní konverzí Odpad bude přivážen především vozy rotopress a linearpress. Nejprve bude vozidlo odbaveno na mostové váze. Pomocí mostových vah budou bilancovány i výstupy druhotných surovin, kompostu, paliva z odpadu, eventuelně zbytkového sládkovaného odpadu. Poté se přesune do manipulačního prostoru uvnitř haly. Zde dojde k vyskladnění vozidla do příjmového bunkru či na zpevněnou plochu (především velkoobjemový). Příjmový bunkr je udržován v podtlakovém režimu. Odtahovaný vzduch je vyčištěn na biofiltru. Třídění SKO Manipulaci s odpadem v příjmovém bunkru a zavážení třídící linky zajišťuje mostový jeřáb. Manipulaci s velkoobjemovým odpadem zajišťuje drapákový nakládací bagr. Ten odpad postupně dávkuje do dezintegrátoru. V případě zpozorování nevhodných materiálů (baterie, tvárnice, chemikálie, ...) tento odpad přemísťuje do po stranách umístěných ACTS kontejnerů. Upravený odpad putuje článkovými dopravníky PD1 A PD2 do předdrtiče (rozvolňovače). Ten především zajišťuje rozrušení kartonu a igelitových tašek z domovního odpadu. Poté dopravníky PD3 a PD4 odpad prochází přes magnetický separátor, který z materiálu odstraní feromagnetické kovy a umístí je do přistaveného ACTS kontejneru. Z dopravníku PD4 odpad předává na balistický separátor. Jedná se o kmitající nakloněnou rovinu, která je opatřena oky odpovídající velikosti prosevné frakce. Lehké částice jsou odráženy do vyšší části síta, těžší naopak do nižší a částice menší než jsou oka propadávají sítem a tvoří bioprosev. Těžká frakce se dopraví pasovým dopravníkem PD5 na venkovní zpevněnou plochu, kde se pomocí kolového nakladače bude nakládat na nákladní automobily pro odvoz na skládku. Druhou možností je sypat materiál přímo z pasu do ACTS kontejneru. Lehká frakce dopravníkem PD6 přechází do 2. magnetického separátoru, kde se vyseparují drobné feromagnetické předměty. Následuje odlučovač neželezných kovů, který odstraní především hliníkové obaly. Dopravníkem PD7 odpad přepadá do drtiče. Zde dochází k finálnímu nadrcení lehké složky na velikost podle požadavků odběratele. Dopravníkem PD8 drť přechází do lisu, který materiál naskladňuje do připraveného kontejneru. Alternativou je granulační či peletizační linka pro výrobu certifikovaného paliva (např. pro cementárny). Biofrakce je přepravena dopravníkem PD9 na venkovní zpevněnou plochu, kde se pomocí kolového nakladače bude nakládat na nákladní automobily a poté odvážena na kompostovací plochu.
18/137
Plzeňská teplárenská, a.s. Doubravecká 2578/1 304 10 Plzeň
Chemoprag®, s.r.o. Na Babě 35/1526 Praha 6
Studie proveditelnosti Chotíkov porovnání variant závodů na využití SKO 1.1 TECHNICKÁ ZPRÁVA
Biosložka (Bioprosev) obsahuje 70 - 80 % biologicky odbouratelného odpadu, a bude podrobena rychlé aerobní fermentaci s dozrávání v kompostových zakládkách. Účinnost kompostovacího procesu se předpokládá 70 %. Ztráta hmotnosti při kompostovacím procesu bude asi 1/3. Manipulaci a expedice kompostu na kompostovací ploše prováděna pomocí kolového nakladače. Pro překopávání kompostu během doby zrání je určena speciální kompostovací technika (např. boční fréza tažená nebo tlačená traktorem). V případě kladného výsledku marketingové studie ohledně odbytu biopaliv je další možností modifikace linky na výrobu alternativního paliva. Linka je schopná v případě odbytu z vyrobeného fermentátu připravit granulované palivo pro elektrárny či teplárny. Jedná se o fermentační válce, kde substrát pomalým otáčením intenzivně fermentuje. Spalováním již vyrobeného paliva se vyhřívá sušící buben, v kterém se suší přivedený fermentát. Ten poté následuje do granulátoru a elevátorem se přepraví do krytých expedičních zásobníků 1.6.
Fond pracovní doby Návrhový fond pracovní doby pro zpracování SKO - ve spalovnách - v mechanicko-biologických úpravnách Uvažovaná doba pro dodávka odpadu
320 dní / rok 330 dní / rok 14 h / den
1.7.
Referenční zařízení
1.7.1.
Konvenční technologie na bázi roštového ohniště - reference Konvenční technologie na bázi roštového ohniště je nejrozšířenější variantou využití je nejrozšířenější variantou likvidace komunálního odpadu spalováním na světě. Tato technologie je dlouhodobě ověřená včetně různé úrovně čištění spalin. Prakticky každé světové velkoměsto v rozvinuté části světa je vybaveno jednou spalovnou komunálního odpadu na této bázi. První spalovna komunálního odpadu ve střední Evropě byla postavena již v roce 1905 v Brně. Tato spalovna byla zničena za druhé světové války. V České republice jsou v současné době instalovány tři spalovny: - Spalovna Praha Malešice – ZEVO (nahradila spalovnu Vysočany) Rok uvedení do provozu - 1998 Projektovaná kapacita – 310 000 t SKO / rok Dosahovaná kapacita – 210 000 t SKO / rok (snížení je dáno možností dodávky tepla – není vybaveno kondenzační TG) Spalovací zařízení – 4 kotle o výkonu 4 x 36 t páry/h, spalující 15 t SKO / h každý Rozhodující výrobek – Teplo ve formě horké vody -
Spalovna Brno – SAKO Rok uvedení do provozu - 1989 Projektovaná kapacita – cca 105 000 t SKO / rok Dosahovaná kapacita – cca 90 000 t SKO / rok Spalovací zařízení – 3 kotle o výkonu 3 x 15 t páry/h, spalující 15 t SKO / h Rozhodující výrobek – Teplo ve formě horké vody
19/137
Plzeňská teplárenská, a.s. Doubravecká 2578/1 304 10 Plzeň
Studie proveditelnosti Chotíkov porovnání variant závodů na využití SKO
Chemoprag®, s.r.o. Na Babě 35/1526 Praha 6
1.1 TECHNICKÁ ZPRÁVA
-
Spalovna Liberec - Termizo Projektovaná kapacita – 100 000 t SKO / rok Dosahovaná kapacita – 96 000 t SKO / rok Spalovací zařízení – 1 kotel o výkonu 35 t páry/h, spalující 12 t SKO / h Rozhodující výrobek – Teplo ve formě horké vody a elektrická energie
Nejlepší a nejnižší hodnoty emisí na 1 m3 spalin vykazuje spalovna Praha – ZEVO a proto uvádím systém čištění: - Snižování oxidů dusíku nástřikem močoviny do spalovací komory do zóny teplot 850 – 1050 °C (metoda SNCR) - Rozprašovací sušárna sušící reakční produkty zachycené v pračce - Třísekční elektrofiltr - Katalytický reaktor pro degradaci dioxinů a furanů - Dvoustupňová pračka spalin s dávkováním hydroxidu vápenatého a adsorbentu (aktivní uhlí) - Parní ohřívák spalin před vstupem do komína 1.7.2.
Vysokoteplotní zplynování odpadu (plazmová technologie firmy Solena) – reference Vysokoteplotní zplyňování SKO bez použití plazmových hořáků je komerčně provozováno zejména v Japonsku a tyto závody využívají převážně technologie Nippon steel a Ebara. Vysokoteplotní zplyňování SKO za použití plazmových hořáků je velmi omezené - komerčně jsou provozovány dvě zařízení v Japonsku, které využívají technologii firmy Hitaschi metals. Větší z nich je ve městě Utashinai City s kapacitou 300 t SKO / den. V provozu je od roku 2003. Firma SOLENA nemá referenci pro zplyňování SKO. Jako reference udává závod Inertam ve městě Morcenx ve Francii, kde jsou instalovány tři plazmové reaktory likvidující materiál kontaminovaný azbestem. Do provozu byly uvedeny v letech 1903, 1997, 2003. Na druhou stranu je třeba říci, že technologie Solena má projektovanou celkovou účinnost výroby elektrické energie vyšší (35-38 %) než všechny ostatní známé připravované projekty na využití SKO zplyňováním.
1.7.3.
Pyrolyzní technologie – reference Pyrolyzní technologie firmy Mitsumi Babcock má instalované a komerčně provozované závody jen v Japonsku:
Místo
Rok Kapacita Zprovoznění Yame Seibu 2000 2 x 110 t/d
Toyohashi
2002
2 x 200 t/d
Typ čištění Parametry ostré spalin páry suché – 2x 40 ata;400°C Tkaninový filtr Nástřik Ca(OH)2 dtto + ad1) 40 ata;400°C
Elektrický výkon 1,95 MW
Ebetsu
2002
2 x 70 t/d
dtto + ad1)
30 ata;300°C
1,98 MW
Koga Seibu
2003
2 x 130 t/d
dtto
40 ata;400°C
4,5 MW
8,7 MW
20/137
Plzeňská teplárenská, a.s. Doubravecká 2578/1 304 10 Plzeň
Studie proveditelnosti Chotíkov porovnání variant závodů na využití SKO
Chemoprag®, s.r.o. Na Babě 35/1526 Praha 6
1.1 TECHNICKÁ ZPRÁVA
Nishiiburi
2003
2 x 105 t/d
dtto
30 ata;300°C
1,98 MW
Kyouhoku
2003
2 x 80 t/d
dtto
30 ata;300°C
1,5 MW
Ad1) čištění spalin doplněno o katalytický reaktor Tyto instalace splňují emisní limity i dle předpisů EU s výjimkou HCl, kde jsou Japonské limity výrazně vyšší. 1.7.4.
MBÚ S anaerobní fermentací – reference V roce 2003 bylo Evropě instalováno cca 7 závodů na anaerobní vyhnívání pevných odpadů s dvoustupňovou technologií (oddělená fáze hydrolýzy a metanogenese) a 79 závodů na anaerobní vyhnívání pevných odpadů s jednostupňovou technologií (tato technologie je uvažována v této studii – je investičně méně náročná). Počet instalací v posledních letech výrazně stoupal. Většina závodů ale využívá jen částečně směsný komunální odpad a to převážně kuchyňský odpad a zahradní odpad. Příklady závodů využívající anaerobní vyhnívání ke konverzi SKO: Závod Místo Název procesu Valorga Montpelier, Francie Valorga Wehrle Werk Emmendingen, SRN Biopercoat CiTee Wassa, Finsko Wassa Kompogas Glattbrug,Švýcarsko Kompogas Organic W.S. Gent, Belgie Dranco Biogasanl.Alteno Duben, SRN Bitech
Typ procesu OS – HS MS – HS OS – LS OS – HS OS – HS MS – HS
OS – jednostupňový proces vyhnívání MS – vícestupňový proces vyhnívání LS – koncentrace sušiny < 15 % HS – koncentrace sušiny > 15 % 1.7.5.
MBÚ s aerobní konverzí (fermentací) V současné době je nejvíce těchto zařízení v provozu v Německu, Rakousku, Španělsku a Itálii. V Německu je například v provozu 50 zařízení MBÚ s kapacitou 7 300 000 t/rok. Jedná se o tři základní typy technologií: A. Mechanicko-biologická úprava (tzv. MBA) B. Mechanicko-biologická stabilizace (tzv. MBS nebo také BMS) C. Mechanicko-fyzikální stabilizace (tzv. MPS) Příklady závodů využívající aerobní
proces ke konverzi SKO:
Závod Místo Abfallverwertungsgesellschaft Dresden (D) Herhof Wiener Neustädter Stadtwerke und Kommunal Service GmbH. (A) Kiertokapula Oy Hame (FI) Ecodeco S.p.A. Milano (I)
Typ procesu MBS MBA MBA MBA
21/137
Plzeňská teplárenská, a.s. Doubravecká 2578/1 304 10 Plzeň
Studie proveditelnosti Chotíkov porovnání variant závodů na využití SKO
Chemoprag®, s.r.o. Na Babě 35/1526 Praha 6
1.1 TECHNICKÁ ZPRÁVA
2.
URBANISTICKÉ A ARCHITEKTONICKÉ ŘEŠENÍ STAVBY
2.1.
Urbanistické řešení stavby Všechny varianty závodů na využití SKO budou situovány do prostoru staré skládky komunálního odpadu, která se nachází v k.ú. Chotíkov a která byla zrekultivována. Touto rekultivací došlo k uzavření, zatěsnění a dotvarování jak vrchní horizontální plochy, tak i svahů. Prostor skládky se tak stal vhodným pro situování kterékoliv varianty areálu na využití SKO. Jedná se o plochu s jednotným 3 % sklonem od horní hrany stávajícího severního a východního svahu směrem na jih a západ. Severovýchodní stranu pozemku lemuje silnice I. třídy, při jihozápadní straně je vedena příjezdová komunikace na stávající novou skládku a dále do pískovny. Z hlediska urbanistického řešení jsou ve všech variantách areály navrženy jako soubory samostatných průmyslových objektů a ploch s vnějším technologickým zařízením vzájemně propojených systémem nově navržených komunikací. V případě pyrolyzní a konvenční spalovny se jedná o kompaktnější celek nepravidelného v zásadě však obdélného půdorysu. Seskupení všech objektů svou polohou a orientací umožňuje maximální využití plochy pozemku. V převážné většině tvoří stavební a technologické objekty urbanistickou kompozici v níž jsou jednotlivé objekty seskupeny ve vzájemně pravoúhlém systému uspořádání, který je vzhledem ke světovým stranám orientován převážně ve směru sever-jih. Všechny objekty jsou v rámci areálu vzájemně seskupeny v závislosti na potřebách technologického procesu a jsou propojeny systémem vnitroareálových komunikací. Ve všech variantách je hlavní vjezd do areálu vždy navržen ze severovýchodní strany ze silnice I. třídy v místě stávající křižovatky k čerpací stanici pohonných hmot, situované na opačné straně. Na opačné tedy západní straně je potom areál propojen s obslužnou cestou, čímž dojde k dopravní návaznosti mezi horním areálem závodu na využití směsného komunálního odpadu a spodní plochou, která je vymezena pro další rozvoj výstavby. Areál závodu bude napojen vnějšími přípojkami na elektrickou energii, pitnou vodu a kanalizaci. Přípojka elektro bude sloužit jak při najíždění závodu, tak i pro vyvedení elektrického výkonu do sítě. Ve studii je uvažováno s délkou přípojek do 2,0 km, tj. v prostoru obce Chotíkov.
2.2.
Architektonické a stavební řešení stavby Ve všech variantách řešení se areály závodů skládají z několika převážně technologických průmyslových objektů. Jedná se přitom buď o opláštěné halové objekty či o volné technologie. Architektonický výraz je dán funkcí jednotlivých objektů a areálů jako celku. Jedná se o průmyslové objekty, kde celou objemovou a kompoziční skladbu určuje převážně technologie výroby. Vnitřní uspořádání budov v rámci jednotlivých areálů vychází z potřeb technologie a výrobního provozu. Stavební objekty jsou navrženy tak, aby vyhovovaly požadavkům strojní technologie s prostory pro dostatečnou manipulaci a potřebný provoz mobilního technologického vybavení. Celkový
22/137
Plzeňská teplárenská, a.s. Doubravecká 2578/1 304 10 Plzeň
Studie proveditelnosti Chotíkov porovnání variant závodů na využití SKO
Chemoprag®, s.r.o. Na Babě 35/1526 Praha 6
1.1 TECHNICKÁ ZPRÁVA
architektonický ráz objektů a ploch s technologickým jednoduchost průmyslových staveb.
zařízením
odráží
Stavební objekty pro technologická zařízení jsou navrženy jako lehké halové objekty s ocelovou či betonovou nosnou konstrukcí založenou na betonových pasech nebo deskách a sendvičovým kovovým opláštěním. Venkovní plochy pro technologická zařízení jsou tvořeny pouze monolitickými betonovými základy nebo monolitickými betonovými základovými deskami. Jednotlivé areály obsahují následující stavební objekty: A) Konvenční spalovna: SO 01 Vykládací plocha SO 02 Bunkr na odpady SO 03 Sklad LTO SO 04 Kotelna SO 05 Pračka spalin a ČOV SO 06 Administrativní budova, elektrorozvodna a Strojovna TG SO 07 Vápenné hospodářství SO 08 Objekt skladu škváry a tkaninového filtru SO 09 Silniční váhy SO 10 Komín SO 11 Kompresorová stanice a pomocné provozy SO 12 Vodojem SO 13 Vrátnice SO 20 Pitná voda SO 21 Požární a užitková voda SO 22 Provozní voda (Kondenzát) SO 23 Horkovod SO 24 Splašková kanalizace SO 25 Dešťová kanalizace SO 26 Olejové separátory SO 27 Oplocení SO 28 Vnější přípojka elektrické energie SO 29 Komunikace a zpevněné plochy SO 30 Konečné terénní úpravy SO 31 Vnější osvětlení a zemnící síť SO 32 Vnější kabelové rozvody SO 33 Slaboproudé rozvody SO 34 EPS SO 35 Příprava území hrubé terénní úpravy přeložky inženýrských sítí B) Pyrolyzní spalovna: SO 01 Vykládací plocha SO 02 Bunkr na odpady SO 03 Sklad LTO SO 04 Pyrolyzní pec SO 05 Vysokoteplotní ohřívák vzduchu a Kotelna SO 06 Pračka spalin a ČOV SO 07 Objekt tkaninového filtru a bunkr strusky
23/137
Plzeňská teplárenská, a.s. Doubravecká 2578/1 304 10 Plzeň
Studie proveditelnosti Chotíkov porovnání variant závodů na využití SKO
Chemoprag®, s.r.o. Na Babě 35/1526 Praha 6
1.1 TECHNICKÁ ZPRÁVA
SO 08 Vápenné hospodářství SO 09 Administrativní budova, Strojovna TG a El.rozvodna SO 10 Silniční Váhy SO 11 Komín SO 12 Kompresorová stanice a pomocné provozy SO 13 Vodojem SO 14 15 Vrátnice SO 15 Vzduchové kondensátory SO 20 Pitná voda SO 21 Požární a užitková voda SO 22 Provozní voda (Kondenzát) SO 23 Horkovod SO 24 Splašková kanalizace SO 25 Dešťová kanalizace SO 26 Olejové separátory SO 27 Oplocení SO 28 Vnější přípojka elektrické energie SO 29 Komunikace a zpevněné plochy SO 30 Konečné terénní úpravy SO 31 Vnější osvětlení a zemnící síť SO 32 Vnější kabelové rozvody SO 33 Slaboproudé rozvody SO 34 EPS SO 35 Příprava území hrubé terénní úpravy přeložky inženýrských sítí C) Plazmová spalovna: SO 01 Hala příjmu SKO SO 02 Hala plazmového zplyňování IPGCC SO 03 Chladící věže procesní vody SO 04 Plynová turbína s generátorem SO 05 Hala parní turbíny s generátorem SO 06 Kondensátor páry a výroba demi vody SO 07 Elektrorozvodna VN / NN SO 08 Nádrž požární vody s čerpadlovnou SO 09 Administrativní budova / Velín SO 10 Hlavní vrátnice SO 11 Výrobna kyslíku, dusíku a tlakového vzduchu SO 12 Silniční Váha SO 13 Úprava procesní vody SO 14 Čerpací stanice procesní vody SO 15 Komín SO 20 Pitná voda SO 21 Požární a užitková voda SO 22 Provozní voda (Kondenzát) SO 23 Horkovod SO 24 Splašková kanalizace SO 25 Dešťová kanalizace SO 26 Olejové separátory
24/137
Plzeňská teplárenská, a.s. Doubravecká 2578/1 304 10 Plzeň
Studie proveditelnosti Chotíkov porovnání variant závodů na využití SKO
Chemoprag®, s.r.o. Na Babě 35/1526 Praha 6
1.1 TECHNICKÁ ZPRÁVA
SO 27 Oplocení SO 28 Vnější přípojka elektrické energie SO 29 Komunikace a zpevněné plochy SO 30 Konečné terénní úpravy SO 31 Vnější osvětlení a zemnící síť SO 32 Vnější kabelové rozvody SO 33 Slaboproudé rozvody SO 34 EPS SO 35 Příprava území hrubé terénní úpravy přeložky inženýrských sítí D) MBÚ – Anaerobní fermentace: SO 01 Hala příjmu a třídění SKO SO 02 Fermentace SO 03 Plynojem a strojovna bioplynu SO 04 Strojovna kogenerační jednotky SO 05 Polní hořák SO 06 Biofiltr SO 07 Silniční váha SO 08 Sklad druhotných surovin SO 09 Retenční jímky SO 10 Administrativní a provozní budova SO 11 Vrátnice SO 20 Pitná voda SO 21 Požární a užitková voda SO 22 Provozní voda (Kondensát) SO 23 Splašková kanalizace SO 24 Dešťová kanalizace SO 25 Oplocení SO 26 Vnější přípojka elektrické energie SO 27 Komunikace a zpevněné plochy SO 28 Konečné terénní úpravy SO 29 Vnější osvětlení a zemnící síť SO 30 Vnější kabelové rozvody SO 31 Slaboproudé rozvody SO 32 EPS SO 33 Příprava území hrubé terénní úpravy přeložky inženýrských sítí E) MBÚ – Aerobní konverze SO 01 Přístřešek SO 02 Výrobní hala SO 03 Vrátnice a přijímací váha SO 04 Zpevněné plochy SO 05 Kompostovací plocha
25/137
Plzeňská teplárenská, a.s. Doubravecká 2578/1 304 10 Plzeň
Studie proveditelnosti Chotíkov porovnání variant závodů na využití SKO
Chemoprag®, s.r.o. Na Babě 35/1526 Praha 6
1.1 TECHNICKÁ ZPRÁVA
3.
POPIS TECHNOLOGIE
3.1.
Konvenční technologie na bázi roštového ohniště
3.1.1.
Příjem a manipulace s odpady Tuhý (směsný) komunální odpad a jemu podobné odpady ze živností, úřadů a průmyslu (katalogové číslo 20 00 00) bude přivážen do závodu po silnici převážně v typizovaných „Kuka “ vozech, velkorozměrný odpad v kontejnerech. Registrace množství přivezeného odpadu automobily bude prováděna na mostových vahách (jedna váha na vstupu, případně druhá váha na výstupu) při vjezdu do areálu. Pomocí mostových vah budou bilancovány veškeré vstupy (komunální odpad, provozní prostředky) a výstupy (odpadní produkty spalování) do/ze závodu. Veškerý dovážený komunální odpad je kontrolován detekčním zařízením na zdroje ionizujícího záření. Pokud dojde k indikaci zdroje ionizujícího záření je dané vozidlo odstaveno na určenou plochu v areálu závodu. Odvoz odstaveného vozidla/kontejneru z areálu spalovny je poté řešen dle příslušných předpisů. Komunální odpad dopravovaný po silnici je přivezen na rampu a vyklápěn z vozidel do určených výsypek bunkru na odpad. Velkorozměrný odpad je vyklápěn do samostatně oddělené části bunkru, dále je jeřábem s polypovým drapákem dopravován do násypky drtiče odkud padá do základního bunkru odpadu. Skladování a homogenizace komunálního odpadu je prováděna v bunkru na odpad, jehož využitelný objem je cca 2000 m3. Při využití této kapacity bunkru je zajištěna akumulace komunálního odpadu na více než 4 dny provozu závodu. Násypky bunkru na odpad jsou uzavírány hydraulicky uzavíratelnými vraty. V bunkru je odpad překládán, promícháván a stohován pomocí dvou mostových jeřábů na odpad, vybavených polypovým drapákem. V činnosti je vždy jeden jeřáb, druhý je v rezervě. Pomocí jeřábu je zavážena plnící násypka roštového topeniště. Během provozu závodu je z prostoru bunkru na odpad odsáván vzduch ventilátorem primárního vzduchu, čímž je v bunkru udržován mírný podtlak a je tak zamezeno šíření zápachu do okolí. V době jakéhokoliv odstavení spalovací jednotky bude bunkr odvětráván přirozeným tahem komínu, který je spojen s prostorem bunkru potrubím vybaveným dálkově ovládanou klapkou.
3.1.2.
Spalování Spalování směsného, komunálního odpadu se provádí na roštovém topeništi vybaveným dostatečným dohořívacím prostorem a kotlem na odpadní teplo. Zavážení roštového topeniště odpadem se děje jeřábem (viz výše) na odpad přes plnící násypku s šachtou. Odpad postupuje šachtou a poté je podavačem
26/137
Plzeňská teplárenská, a.s. Doubravecká 2578/1 304 10 Plzeň
Studie proveditelnosti Chotíkov porovnání variant závodů na využití SKO
Chemoprag®, s.r.o. Na Babě 35/1526 Praha 6
1.1 TECHNICKÁ ZPRÁVA
dávkován do ohniště. Násypka i šachta jsou chlazeny (vnější plášť). Šachta je od plnící násypky oddělena bezpečnostní uzavírací klapkou. Při normálním provozu roštového topeniště je klapka otevřena a sloupec komunálního odpadu v šachtě utěsňuje spalovací proces na roštovém topeništi, který je veden v mírném podtlaku (cca –1 mbar). Dávkování odpadu na roštové topeniště provádí hydraulicky ovládaný podavač. Zavážecí „takty“ (výkon) podavače jsou integrovány do regulace výkonu spalování. Vlastní spalování odpadu probíhá na přesuvném roštovém topeništi ve vrstvě. Vrstva odpadu je na hydraulicky ovládaném roštu obracena, prohřívána, sušena, zplyňována, zapalována a postupně odhořívá, přičemž postupuje k výstupu topeniště. Spodní vrstva odpadu slouží zároveň jako izolační vrstva vůči roštu. Výška vrstvy odpadu na roštu závisí na jeho výhřevnosti. Při nižší výhřevnosti je k dosažení potřebného tepelného výkonu nutná silnější vrstva odpadu a naopak. Hydraulicky ovládaný rošt je rozdělen obvykle do pěti sekcí ze kterých druhá a třetí sekce roštnic je chlazená vodou cirkulačním okruhem vody o teplotě 80 110°C s vým ěníkem který je chlazen primárním vzduchem. Podél roštu jsou snímány teploty a štěrbinami roštu je do odhořívající vrstvy odpadu vháněn předehřátý primární vzduch několika regulovanými proudy (dochází tak rovněž k chlazení roštu vzduchem). Odpad po průchodu po celé délce roštu má za sebou všechny fáze tepelného zpracování a zbytek ze spalování je odveden přes mokrý odstruskovač, který současně rozdrtí hrubé kusy. Propad z roštu padá do mokrého vynašeče. Mokrý odstruskovač i vynašeč tvoří vodní uzávěr spalovacího prostoru. Doba zdržení odpadu na roštovém topeništi, od vstupu do výpadu škváry, činí cca 40 – 60 min. Škvára je dále dopravována pasovým dopravníkem nad kterým je umístěn magnetický separátor. Po odloučení železného šrotu je škvára dopravena do bunkru škváry. Železný šrot padá z magnetického separátoru na pasový dopravník, kterým je dopraven do kontejneru. Škvára (vlhkost cca 15 %) je z bunkru nakládána jeřábem na nákladní automobily, kterými je expedována. Podpůrné spalování Dodržení potřebné minimální teploty ve spalovacím prostoru min. 850°C je zajištěno najížděcími (2 ks) a podpůrnými hořáky (2 ks), které spalují LTO. Hořáky budou zařazeny do automatiky hlídání teploty ve spalovací komoře a slouží i pro najíždění spalovacího zařízení. Při najíždění se spalovací prostor (jeho vyzdívka) vyhřeje na zapalovací teplotu. Otevření uzavírací klapky a zavážení odpadu je dovoleno pouze při dosažení potřebné zapalovací teploty min. 850°C. Pokud klesne p ři provozu teplota pod 850°C, dojde k automatickému spuštění hořáků. Jinak probíhá spalování odpadu bez dodatečného spalování přídavného paliva. LTO je do hořáků přiveden ze skladovací a čerpací stanice. Přívod vzduchu Spalovací vzduch jako zdroj kyslíku se přivádí do procesu spalování odpadu ve dvou proudech – jako primární a sekundární vzduch. Primární vzduch je odsáván ventilátorem primárního vzduchu z prostoru bunkru na odpad, čímž je zamezeno šíření zápachu z bunkru do okolí. Vzduch je ventilátorem stlačen na přetlak cca 34 mbar a je ohříván ve dvoustupňovém vodním/ parním předehřívači primárního vzduchu na teplotu cca 130°C. Teplota
27/137
Plzeňská teplárenská, a.s. Doubravecká 2578/1 304 10 Plzeň
Studie proveditelnosti Chotíkov porovnání variant závodů na využití SKO
Chemoprag®, s.r.o. Na Babě 35/1526 Praha 6
1.1 TECHNICKÁ ZPRÁVA
primárního vzduchu je regulována přívodem páry 0.4 MPa do předehřívače. Ohřátý primární vzduch je poté vháněn vzduchovými štěrbinami roštu do vrstvy odpadu a slouží jako zdroj kyslíku pro spalování. K řízení průběhu spalování na roštu se primární vzduch dělí do dílčích proudů, kde je regulováno množství. Regulace průtoku vzduchu v dílčích proudech je integrována do regulace výkonu spalování. Celkové množství primárního vzduchu je regulováno výkonem ventilátoru (změna otáček pomocí frekvenčního měniče) a je zakomponováno do regulace výkonu spalování (dle teploty ve spalovacím prostoru, dle obsahu kyslíku ve spalinách, dle teplot na roštu a teploty za kotlem). Dále je snímán tlak primárního vzduchu. Sekundární vzduch je odsáván ventilátorem sekundárního vzduchu z prostoru kotelny (prostor nad kotlem a prostor výnosu škváry). Ventilátorem je vzduch stlačen na přetlak cca 57 mbar a je ohříván na teplotu cca 140°C v oh říváku vzduchu spaliny/vzduch (součást kotle). Sekundární vzduch se vhání dýzami nad rošt do spalovacího prostoru, kde hradí spotřebu kyslíku ke spálení primárních spalin nad roštem a zároveň intenzivně promíchává a homogenizuje vznikající primární spaliny. Tím dochází k dokonalému vyhoření spalin, které je kontrolováno dle obsahu kysličníku uhelnatého ve spalinách, obsahu kyslíku a teploty ve spalovacím prostoru. Celkové množství sekundárního vzduchu je regulováno výkonem ventilátoru (změna otáček pomocí frekvenčního měniče) a je zakomponováno do regulace výkonu spalování. Dále je snímán tlak sekundárního vzduchu. Recirkulace spalin K optimalizaci spalování a minimalizaci emisí NOx je předpokládána recirkulace spalin, která je prováděna v závislosti na spalovaných odpadech. Recirkulované spaliny (ochlazené po průchodu kotlem a zbavené popílku na filtru) jsou odsávány z potrubí spalin za filtrem ventilátorem recirkulačního plynu. Ventilátorem jsou recirkulované spaliny stlačeny (dP = cca 20 mbar) a jsou vháněny dýzami (podobně jako sekundární vzduch) do spalovacího prostoru nad roštem. Zde přispívají k mísení, homogenizaci a ochlazení primárních spalin nad roštem. Množství recirkulovaných spalin je regulováno výkonem ventilátoru (změna otáček pomocí frekvenčního měniče) a je zakomponováno do regulace výkonu spalování dle teploty ve spalovacím prostoru a dle obsahu kyslíku ve spalinách. Výroba páry Vyhořelé spaliny postupují ze spalovacího prostoru a dohořívací komory do kotle na odpadní teplo, který je rozdělen v závislosti na teplotě na radiační část, konvekční část, ekonomizér a ohřívák vzduchu. V dohořívací komoře je snímána a hlídána teplota spalin a podtlak, který je vytvářen sacím ventilátorem vyčištěných spalin. Podtlak ve spalovacím prostoru a následně pak v kotli a v zařízení čištění spalin je regulován výkonem spalinového ventilátoru (změna otáček frekvenčním měničem). V radiační části kotle jsou spaliny ochlazovány z cca 900°C na teplotu cca 650°C, p ři které jsou odváděny do konvekční části. Zde je umístěn přehřívák, výparník ekonomizér a ohřívák vzduchu parního kotle. Na výstupu z radiační části je snímána teplota. Uspořádání těchto částí kotle je vůči toku spalin protiproudní, kdy vstupní spaliny nejprve přehřívají páru vyrobenou ve výparníku. Ekonomizér slouží k předehřevu napájecí vody. Na výstupu z kotle jsou spaliny ochlazeny na cca 240°C. Tato teplota je pot řebná pro správnou funkci rozprašovací sušárny (technologie spalování bez odpadních vod) a následně zařazenou katalytickou redukci PCDD/PCDF.
28/137
Plzeňská teplárenská, a.s. Doubravecká 2578/1 304 10 Plzeň
Studie proveditelnosti Chotíkov porovnání variant závodů na využití SKO
Chemoprag®, s.r.o. Na Babě 35/1526 Praha 6
1.1 TECHNICKÁ ZPRÁVA
Na parním výstupu kotle, v parním bubnu, vzniká vysokotlaká, sytá pára, která je dále v přehříváku přehřáta na jmenovité parametry 4,3 MPa , 400°C. Kotel na odpadní teplo je ve své druhé části vybaven systémem automatického čištění trubek ofukem tlakovou párou. Napájecí voda do kotle bude dodávána o teplotě 143°C. Předpokládaná účinnost při výrobě páry je cca 82 - 84% při jmenovitém výkonu. Na výstupu spalin z kotle je snímána teplota, tlak, obsah kyslíku a kysličníku uhelnatého. Tyto veličiny jsou integrovány do regulace výkonu spalovacího procesu. Teplota spalin je regulována na konstantní hodnotě připojováním příp. odpojením části výměnných ploch kotle, tj. použitím regulovaného ekonomizéru resp. použitím regulovaného předehřívače napájecí vody. Teplota páry je regulována nástřikem napájecí vody za první stupeň přehříváku. Část popílku unášeného spalinami je odlučována v radiační a konvekční části kotle a shromažďována ve výsypkách kotle, ze kterých do systému pneumatické dopravy. Pneumatická doprava je řešena tak, že popílek padá pomocí rotačního podavače do jímacího zásobníku, kde je snímána hladina. Odtud je popílek dále plněn do transportního zásobníku. Po jeho naplnění, indikovaném snímačem hladiny, je transportní zásobník uzavřen a jeho obsah je pneumaticky tlakovým vzduchem dopraven do sila popílku. Dopravní trasa popílku, která je vně objektu otápěna doprovodnou trubkou s párou a je izolována. Systém nekatalytické redukce (denitrifikace) - SNCR Za účelem redukce při spalování odpadu vzniklých kysličníků dusíku NOx je do spalovacího prostoru nastřikována čpavková voda – systém nekatalytické redukce (SNCR). Čpavková voda 25% je dávkována pomocí dopravního čerpadla čpavkové vody a vstřikuje se přes trysky do spalovací a dohořívací komory, kde se odpařuje. Do reakce s kysličníky dusíku NOx pak vstupuje plynný amoniak NH3. Vstup čpavkové vody do trysek je zajištěn přes dálkově ovládané klapky. Množství čpavkové vody je regulováno a čpavková voda je nastřikována ve dvou úrovních tak, aby nástřik probíhal do míst s optimální teplotou pro denitrifikaci. Skladování a dávkování čpavkové vody Čpavková voda 25% je dodávána v autocisternách dodavatele a je stáčena do zásobníku čpavkové vody. Ke stáčení autocisterny slouží stáčecí čerpadlo čpavkové vody. Při stáčení budou potrubím propojeny parní prostory zásobníku a stáčené autocisterny, takže dojde k vzájemné výměně parních prostorů bez úniku par čpavku do atmosféry. Po stočení autocisterny je jak plnící, tak odplynové potrubí uzavřeno. Zásobník je vybaven podtlakovým a přetlakovým ventilem, měřením tlaku, teploty a hladiny. Odplyn ze zásobníku je odveden potrubím přes přetlakový ventil do rozpouštěcího zásobníku amoniaku (vodní uzávěr) pod hladinu vody. Zde dojde k rozpuštění amoniaku (NH3) ve vodě za vzniku čpavkové vody. Po nasycení předložené vody na stanovenou koncentraci je čpavková voda vypuštěna zpět do zásobníku. Rozpouštěcí zásobník je poté automaticky doplněn vodou. 3.1.3.
Využití energie Energie uvolněná spalováním odpadu bude využita pro výrobu elektrické energie a pro dodávku horké vody do stávající horkovodní sítě Plzeňské teplárenské a.s.
29/137
Plzeňská teplárenská, a.s. Doubravecká 2578/1 304 10 Plzeň
Studie proveditelnosti Chotíkov porovnání variant závodů na využití SKO
Chemoprag®, s.r.o. Na Babě 35/1526 Praha 6
1.1 TECHNICKÁ ZPRÁVA
Vyrobená pára o tlaku 4,3 MPa, 400 °C je vedena do vysokotlakého rozdělovače. Z tohoto rozdělovače je pára vedena buď do turbiny turbogenerátoru, nebo do redukční a chladící stanice 4,3 MPa/0,5 MPa; 400/160 °C. Parní turbina bude kondenzační s regulovaným odběrem. Instalovaný el.výkon je 3,5 MW Pára z regulovaného odběru, případně z RCHS o tlaku 0,5 MPa bude jednak používána pro vlastní spotřebu závodu a jednak bude vedena do výměníkové stanice pára/HV, kde bude vyráběna horká voda o parametrech 140 / 70 °C. Tato horká voda bude dovedena novým horkovodem až na okraj Plzně, kde bude propojen se stávající horkovodní sítí. S ohledem na nedostatek vody v dané lokalitě bude kondensátor páry chlazen vzduchem. 3.1.4.
Čištění spalin Čištění spalin začíná redukcí oxidů dusíku zajišťované recirkulací spalin a nástřikem čpavkové vody do spalovacího prostoru. Na trase spalin po výstupu z kotle je jako první zařízení umístěn rozprašovací sušící reaktor. Spaliny odcházející z kotle při teplotě 240°C vstupují tangenciáln ě do horní části rozprašovacího reaktoru, kde jsou uvedeny do rotačního pohybu a do kterého je protiproudně nastřikována zahuštěná suspenze odpadních vod z pračky obsahující zachycené soli a těžké kovy a přebytek hydroxidu vápenatého a případně i uhlíkový sorbent. Složky kyselého charakteru, přítomné ve spalinách, již zde částečně reagují za vzniku příslušných solí (CaCl2, CaF2, CaSO3, CaSO4) a veškerá voda je zde odpařována. Na stěny reaktoru dopadají již suché pevné částice reakčního produktu, který je spolu s popílkem z kotle částečně shromažďován v kónusu reaktoru (10 – 25 % reakčního produktu) a zbylá část je unášena spalinami do následného tkaninového filtru. V rozprašovacím reaktoru je odpařována odpadní voda a v důsledku toho odcházejí spaliny z rozprašovacího reaktoru při teplotě cca 200 °C. Výstupní teplota spalin z reaktoru je regulována množstvím přiváděné odpadní vody a pomocí teploty spalin z kotle. Reakční produkt (obsah vlhkosti cca 1 %) je vynášen z kónusu rozprašovacího reaktoru vynášecím dopravníkem (typ žlabový) a padá přes kyvadlovou klapku na dopravník reakčního produktu. Dále je reakční produkt transportován spolu s reakčním produktem z tkaninového filtru do sila reakčního produktu. Doprava reakčního produktu do sila je pneumatická. Kónus rozprašovacího reaktoru včetně vynášecího dopravníku je otápěn (doprovodné trubky s párou) a izolován. Do kouřovodu před sušícím reaktorem může být v případě zjištění vyšších koncentrací rtuti dávkován tetra sirník sodný, který převádí rtuť na stabilní HgS, snadno zachytitelný na tkaninovém filtru. Tkaninový filtr Tkaninový filtr slouží k oddělení práškového reakčního produktu spolu se zbylým obsahem popílku od spalin.
30/137
Plzeňská teplárenská, a.s. Doubravecká 2578/1 304 10 Plzeň
Studie proveditelnosti Chotíkov porovnání variant závodů na využití SKO
Chemoprag®, s.r.o. Na Babě 35/1526 Praha 6
1.1 TECHNICKÁ ZPRÁVA
Tyto práškové produkty jsou unášeny spalinami z rozprašovacího reaktoru a dále jsou vedeny potrubím do tělesa šestikomorového tkaninového filtru. Filtrační plocha filtru a rozdělení proudu spalin do jednotlivých komor je navržena tak, aby bylo možné při 100%ním zatížení zachovat provoz s pěti komorami (možná oprava filtračních „rukávců“ zbylé komory). Z vysušené suspenze odpadních vod z pračky přechází do tkaninového filtru i přebytek hydroxidu vápenatého a případně uhlíkový sorbent, které se zachycují na filtrační tkanině a umožňují další částečné odloučení kyselých složek, těžkých kovů a PCDD/PCDF. Filtrační „rukávce“ filtru jsou periodicky oklepávány tlakovým vzduchem (typ „Pulse-Jet“) a odloučené prachové částice jsou shromažďovány v kónusech tkaninového filtru. Kónusy tkaninového filtru, kde je shromažďován odloučený produkt, jsou otápěny (parní otop) za účelem udržení teploty mezi 140-160°C, tzn. nad rosný m bodem kyselin. Na tkaninovém filtru je snímána tlaková diference a na výstupu je měřen obsah prachu ve spalinách. Odloučený produkt je vynášen z kónusů tkaninového filtru vynášecími dopravníky, na které navazují dopravníky reakčního produktu. Všechny uvedené dopravníky reakčního produktu jsou otápěny (doprovodné trubky s párou) a jsou izolovány. Doprava reakčního produktu do sila je společná i pro výstup z rozprašovacího sušícího reaktoru a je pneumatická. Sila reakčního produktu a popílku jsou navržena na minimálně tři dny provozu. DeDioxin filtr Spaliny vystupující z tkaninového filtru mají teplotu cca 200°C a jsou vedeny do katalytického SCR reaktoru, ve kterém dochází ke katalytické oxidaci PCDD/PCDF (dioxinů a furanů), Při této oxidaci se PCDD/PCDF rozkládají na oxid uhličitý, vodní páru a chlorovodík. Katalytická oxidace umožňuje průběh oxidace již v rozmezí teplot od 150 – 220 °C. Selektivní katalytická oxidace probíhá na pevném keramickém nosiči. Vyzkoušeným katalyzátorem, jsou vanadiumpentoxid a wolframtrioxid. Za účelem vytvoření vysoké aktivační energie potřebné pro vlastní reakci musí být k dispozici velký povrch popř. vhodná pórovitá struktura. Proto se aktivní komponenty homogenně zamíchají do hmoty nosného média z titandioxidu. Spaliny zbavené dioxinů a furanů jsou dále vedeny přes výměník spaliny – spaliny do pračky. Ve výměníku jsou spaliny ochlazeny o cca 60 °C a tím šet ří přídavnou vodu. Pračka a sací ventilátor V pračce jsou spaliny přicházející z tkaninového filtru ochlazeny vodou na teplotu nasycení (65 – 70 °C) a dále je zde absorbován zbyt ek kyselých složek (HF, HCl, SO2) a těžkých kovů. Odprášené spaliny, jsou nejprve přivedeny do ochlazovací části pračky („Quench“), kde je rozstřikována prací voda přiváděná cirkulačním čerpadlem.
31/137
Plzeňská teplárenská, a.s. Doubravecká 2578/1 304 10 Plzeň
Studie proveditelnosti Chotíkov porovnání variant závodů na využití SKO
Chemoprag®, s.r.o. Na Babě 35/1526 Praha 6
1.1 TECHNICKÁ ZPRÁVA
Vlastní pračka je třístupňová. První stupeň - Prací voda s nízkým pH (1–2) je odebírána ze spodní části pračky a je nastřikována do prvního stupně pračky, kde jsou zachycovány zejména sloučeniny chloru a těžké kovy. Odluh je veden do neutralizační nádrže v ČOV. Druhý stupeň - Prací voda s obsahem Ca(OH)2 je odebírána ze druhého stupně pračky, odkud je svedena do samostatné sběrné nádrže a odtud je čerpána zpět do druhého stupně pračky do této nádrže je dávkován hydroxid vápenatý, případně i uhlíkový sorbent. V tomto stupni je udržováno pH cca 6 a slouží především k zachycení sloučenin síry a zbytků chloru. Odluh je rovněž veden do neutralizační nádrže v ČOV. Třetí stupeň – slouží k zachycení aerosolů - spaliny jsou zkrápěny vodou v soustavě Venturiho trysek, ve kterých jsou aerosoly zachyceny. V případě provozních poruch (výpadek el. proudu, vysoká teplota ve zchlazovací zóně) je ochlazovací část pračky zásobována vodou přivedenou gravitačně z nouzového zásobníku vody. Nouzový zásobník je automaticky dle hladiny doplňován procesní nebo pitnou vodou a je otápěn elektricky proti zamrznutí. Teplota spalin za ochlazovací částí pračky je kontrolována třemi nezávislými snímači teploty. V cirkulačních okruzích čerpadel je kontinuálně měřeno pH prací vody. Úprava cirkulující prací vody (koncentrace solí) je prováděna jejím částečným odvodem do neutralizačního zásobníku v ČOV a přívodem čerstvé procesní vody přes regulační ventil. Vyčištěné a ochlazené spaliny (cca 68°C) jsou odsávány z t ělesa pračky sacím ventilátorem spalin přes odlučovač kapek. Na lamelách odlučovače kapek jsou z proudu spalin odlučovány stržené kapičky vody a lamely jsou periodicky oplachovány procesní vodou, která je poté odvedena zpět do pračky. Spaliny, nasycené vodou při teplotě cca 68°C, jsou odtahovány sacím ventilátorem. Na výstupu z pračky vstupují do výše zmíněného výměníku spalinyspaliny, kde se ohřejí o cca 60 °C (min. o 20 °C) nad teplotu rosného bodu. Následně jsou vedeny samostatným tubusem komína o výšce cca 45 m do atmosféry (výška bude upřesněna na základě rozptylové studie. V tubusu komínu, který je uchycen ve vnějším skeletu komínu, jsou umístěny sondy analyzátorů pro kontinuální měření emisí. Pro ruční odběr vzorků spalin za účelem jednorázového měření předepsaných a garantovaných veličin budou v tubusu komínu zřízena odběrová hrdla. Kontinuálně jsou ve spalinách měřeny emise: tuhé látky (prach), SO2, NOx, CO, organické látky (suma C), HCl, HF, H2O, O2. Kromě toho bude měřena teplota, tlak a průtok spalin v tubusu.
32/137
Plzeňská teplárenská, a.s. Doubravecká 2578/1 304 10 Plzeň
Studie proveditelnosti Chotíkov porovnání variant závodů na využití SKO
Chemoprag®, s.r.o. Na Babě 35/1526 Praha 6
1.1 TECHNICKÁ ZPRÁVA
Sila (Adsorbent, Popílek, Reakční produkt) Adsorbent – adsorbent bude používán pouze v případě, že by pračka nevykazovala dostatečnou účinnost při odlučování těžkých kovů. Adsorbent-např. aktivní koks (Chezacarb) je přivezen v autocisternách dodavatele a je stáčen sušeným, tlakovým vzduchem (z rozvodu tlak. vzduchu). Přepravní autocisterna je při stáčení adsorbentu uzemněna. Pro stáčení a pneumatickou dopravu adsorbentu je používán tlakový, sušený vzduch z kompresorová stanice, jehož tlak je redukován na požadovanou hodnotu cca 2 bar (přetl.). Silo adsorbentu je vybaveno filtrem, přes jehož filtrační elementy odchází dopravní vzduch do atmosféry. Filtrační elementy („rukávce“) jsou automaticky regenerovány (oklepávány) Předpokládá se vybavení sila a filtru protiexplozními, průtržnými membránami, nebo jiným odpovídajícím zařízením pro uvolnění případně vzniklého výbuchového tlaku. Adsorbent je ze sila vynášen dávkovacím šnekem a je dávkován do systému vápenného hospodářství. Množství dávkovaného adsorbentu je regulováno otáčkami dávkovacího šneku (pomocí frekvenčního měniče). Popílek i reakční produkt jsou dopravovány do sila reakčního produktu a popílku pneumatickou dopravou tlakovým vzduchem. Budou instalovány dvě sila o celkovém objemu 120 m3. Silo je vybaveno filtrem, přes jehož filtrační elementy odchází dopravní vzduch do atmosféry. Filtrační elementy („rukávce“) jsou automaticky regenerovány (oklepávány) tlakovým vzduchem (typ filtru „Pulse-Jet“). Silo je vybaveno přetlakovým/podtlakovým ventilem, snímáním hladiny (min., max., max./max.). Pro uvolnění případně vzniklé „klenby“ v sile je do kónusu sila přiveden tlakový vzduch přes odpovídající provzdušňovací zařízení (trysky/desky). Provzdušňovací zařízení může být uvedeno do činnosti při výdeji popílku a reakčního produktu ze sila. Za účelem zamezení poklesu teploty skladovaného popílku a reakčního produktu a zamezení tvorby „klenby“ je kónus sila otápěn (doprovodné trubky s párou) a silo je izolováno. Pro výnos popílku a reakčního produktu ze sila slouží rotační podavač, na který navazuje plnící zařízení. Plnící zařízení (teleskopická trubice s plnícím kuželem) slouží pro bezprašné plnění autocisteren, ve kterých je popílek expedován. Teleskopická trubice plnícího zařízení je ovládána el. motorem a je vybavena integrovaným snímačem hladiny. Odvzdušnění plnícího zařízení je zavedeno zpět do sila. Dopravní trasa od sila k plnícímu zařízení, včetně rotačního podavače, je otápěna elektricky. Vápenné hospodářství Vápenné mléko (vodná suspenze hydroxidu vápenatého 14 - 17%) je připravováno reakcí páleného vápna CaO s procesní vodou a rozmícháním vzniklého Ca(OH)2 v přebytku vody.
33/137
Plzeňská teplárenská, a.s. Doubravecká 2578/1 304 10 Plzeň
Studie proveditelnosti Chotíkov porovnání variant závodů na využití SKO
Chemoprag®, s.r.o. Na Babě 35/1526 Praha 6
1.1 TECHNICKÁ ZPRÁVA
Pálené vápno (kysličník vápenatý CaO) je dopravováno v autocisternách dodavatele, a je stáčeno tlakovým vzduchem a pneumaticky dopraveno do sila páleného vápna. Pro stáčení a pneumatickou dopravu páleného vápna je používán tlakový vzduch, jehož zdrojem je vlastní kompresor autocisterny. Silo páleného vápna je vybaveno filtrem, přes jehož filtrační elementy odchází dopravní vzduch do atmosféry. Filtrační elementy („rukávce“) jsou automaticky regenerovány (oklepávány) tlakovým vzduchem (typ filtru „Pulse-Jet“). Silo páleného vápna je vybaveno přetlakovým/podtlakovým ventilem, snímáním hladiny (min., max., max./max.) a pro uvolnění případně vzniklé „klenby“ je do každého kónusu přiveden tlakový, sušený vzduch přes odpovídající provzdušňovací zařízení – trysky/desky. Příprava vápenného mléka probíhá ve dvou nezávislých linkách (1 pracovní, 1 rezervní – prázdná). Každá linka obsahuje dávkovací zařízení CaO, zásobník hašení vápna, zásobník a čerpadlo vápenného mléka. Pálené vápno je z kónusů sila vynášeno rotačním podavačem a dávkovacím šnekem je dávkováno do již připravené vodné suspenze vápenného mléka v zásobníku hašení vápna. Do dávkovacího šneku je případně přidáván i adsorbent. Míchané zásobníky hašení vápna jsou uloženy na tenzometrech, podle kterých je řízeno dávkování páleného vápna, jeho množství a zahájení procesu vypouštění vyhašené suspenze Ca(OH)2. Připravené vápenné mléko resp. jeho část je odvedena gravitačně do míchaného zásobníku vápenného mléka. V míchaných zásobnících vápenného mléka je upravována koncentrace Ca(OH)2 na požadovanou hodnotu 14-17%. Připravená suspenze vápenného mléka je čerpána do pračky a do neutralizační nádrže v ČOV. 3.1.5.
Pomocné provozy Jako pomocné provozy bude realizováno: - Vodojem o objemu cca 60 m3 a čerpací stanice procesní vody - Chemická úprava napájecí vody (kapacita 10 m3/h) a kondenzátu (kapacita 25 m3/h) vyrábějící demineralizovanou vodu - Tepelnou úpravu napájecí vody o kapacitě 30 m3/h vyrábějící napájecí vodu o teplotě 143 °C - Chladící věž s čerpací stanicí o kapacitě cca 420 kW - Systém požární vody - Kompresorovou stanici tlakového vzduchu - Dílna údržby
3.1.6.
Čištění odpadních vod Úprava cirkulující prací vody (koncentrace solí) je prováděna jejím částečným odvodem do neutralizačního zásobníku a přívodem čerstvé procesní vody. V neutralizačním zásobníku je odpadní prací voda neutralizována přidáním hydroxidu vápenatého. Do neutralizačního zásobníku jsou zavedeny odpadní vody i z přípravy napájecí vody a dále vychlazený odkal/odluh parního kotle. Vodná suspenze vysrážených solí (NaF, NaCl, Na2SO3, Na2SO4) s obsahem vyloučených hydroxidů těžkých kovů a organosulfidů těžkých kovů je dále čištěna v ČOV.
34/137
Plzeňská teplárenská, a.s. Doubravecká 2578/1 304 10 Plzeň
Studie proveditelnosti Chotíkov porovnání variant závodů na využití SKO
Chemoprag®, s.r.o. Na Babě 35/1526 Praha 6
1.1 TECHNICKÁ ZPRÁVA
ČOV se skládá z neutralizace, srážení, flokulace, sedimentace, pískové filtrace, dávkování polyelektrolytu a ostatních potřebných chemikálií (, TMT 15, FeCl3, NaHSO3), jednotky pro úpravu vody reverzní osmozou a míchané nádrže pro odpadní vodu nastřikovanou zpět do procesu čištění spalin (sušícího reaktoru). Vlivem použití reverzní osmozy lze cca 50 - 60% odpadní vody použít zpět do procesu. 3.1.7.
Elektrozařízení Dodávka Elektrozařízení řeší komplexně zásobování závodu elektrickou energií, napojení generátorů a vyvedení jejich výkonu, Propojení závodu s veřejnou sítí bude provedeno vedením 22 kV do rozvodny Křimice Elektrozařízení – Rozvody VN 6kV Obsahuje instalaci transformátoru 22kV/6,3kV, VN rozvodnu 6kV včetně měření a ochran s vyjímkou napojení vlastního generátoru, instalaci VN spotřebičů (včetně ovládání), kabelové rozvody 6kV ke spotřebičům, kabelové rozvody 6kV k transformátorům 6kV/0,42kV. Elektrozařízení – Generátor G1 3,5 MW Řeší instalaci turbíny (el. spotřebičů vlastní spotřeby turbíny a instalaci NN rozvaděče pro napájení těchto spotřebičů) a generátoru včetně měření a ochran do rozvodny VN 6kV Elektrozařízení – Silnoproudé rozvody Řeší instalaci transformátorů T1-T3 6kV/0,42kV, rozvodny NN (s vyjímkou rozvaděčů dieselgenerátoru, vlastní spotřeby turbíny a světelných rozvaděčů), kompenzace účiníku, zásuvek 400V/230V, silové napojení a ovládání technologických spotřebičů včetně kabelových tras a instalaci zdrojů zabezpečeného napětí (UPS). Součástí je rovněž napojení podružných světelných rozvaděčů z hlavního světelného rozvaděče. Elektrozařízení – Dieselgenerátor Řeší instalaci dieselgenerátoru včetně rozvaděče nouzového zásobování el. energií a všech vazeb na ostatní rozvaděče. Elektrozařízení – Osvětlení a zásuvky Řeší instalaci hlavního světelného rozvaděče a kabelové propojení na podružné světelné rozvaděče. Vlastní podružné světelné rozvaděče, osvětlení (vnitřní i venkovní) a zásuvky 230V jsou součástí příslušných stavebních objektů. Elektrozařízení – Uzemnění a hromosvod Řeší instalaci aktivního hromosvodu chránícího jak budovu, tak všechny zařízení mimo budovu a koordinaci uzemnění řešenou v jednotlivých DPS a SO. Stupeň důležitosti dodávky elektrické energie Dle ČSN je dodávka elektrické energie zařazena do 2. stupně. Některá důležitá zařízení pak budou zařazena do 1. stupně a budou napájena ze zabezpečeného zdroje napětí (baterie, UPS, dieselgenerátor). Určení těchto bude provedeno v dalším stupni dokumentace. Pro účely studie byl odhadnut požadovaný výkon zabezpečeného zdroje napětí (dieselgenerátor) na cca 250kVA. V místech s předepsaným nouzovým osvětlením budou osazena svítidla s vlastním akumulátorovým zdrojem zajišťujícím provoz svítidla, jako by bylo zařazeno do 1. stupně dodávky el. energie. Systém napájení vlastní spalovny bude řešen tak, že všechny hlavní (důležité) spotřebiče budou napájeny dle kritéria n-1. To znamená, že při poruše nebo odstávce jednoho přívodu (porucha nebo revize např. transformátoru, VN kabel
35/137
Plzeňská teplárenská, a.s. Doubravecká 2578/1 304 10 Plzeň
Studie proveditelnosti Chotíkov porovnání variant závodů na využití SKO
Chemoprag®, s.r.o. Na Babě 35/1526 Praha 6
1.1 TECHNICKÁ ZPRÁVA
napájení transformátoru, generátoru) bude možno hlavní (důležité) spotřebiče napájet náhradní cestou (druhý transformátor, …). Předběžný instalovaný výkon závodu Předběžný odebíraný výkon závodu Výpočtový výkon turbogenerátoru 3.1.8.
2,8 MWe 2,0 MWe 3,2 – 3,5 MWe
Systém automatického řízení technologického procesu Systém řízení technologického procesu je založen na bázi DCS systému. V této aplikaci je uvažováno nasazení “kompaktního DCS systému”, tato třída DCS systémů představuje optimální technické a cenové řešení. Koncepce automatizace Předpokládá se vysoký stupeň automatizace s minimálním podílem ručního ovládání. Celou technologii bude možné ovládat a pozorovat z centrálního velínu. Všechny relevantní procesní parametry technologických jednotek budou přístupné z tohoto velínu. Odstavit jednotky bude možné z centra, nájezd vybraných jednotek bude možný pouze místně. Z centrálního velínu bude možné provádět vzdálený servis a diagnostiku přístrojů umístěných v poli Struktura systému řízení technologického procesu: č. 1. 2. 3.
4.
5. 6. 7 8.
Provozní a technologické uzly vážící systém, elektronická množstevní registrace komunálního odpadu řídicí systém hydraulické stanice (rošt a podavač spalovacího zařízení) řízení spalovacího zařízení řízení kotle a cyklu voda-pára-kondenzát řízení čištění spalin řízení vstupu/dávkování provozních prostředků a zpracování odpadů bezpečnostní řídicí systém: ochrana kotle, kontrola cesty spalin, blokování plynových hořáků systém řízení parní turbiny, diagnostický systém řídicí systém vysokonapěťových agregátů elektrofiltru řídicí systém kompresoru vzduchu a sušící jednotky emisní monitorovací systém
typ ŘS PLC + PC PLC DCS
FSC
FSC + PLC + PC PLC PLC PC
DCS systém: Systém je z prostorového a funkčního hlediska uspořádán decentrálně a s jednotlivými podsystémy komunikuje prostřednictvím průmyslové komunikační sběrnice.
36/137
Plzeňská teplárenská, a.s. Doubravecká 2578/1 304 10 Plzeň
Studie proveditelnosti Chotíkov porovnání variant závodů na využití SKO
Chemoprag®, s.r.o. Na Babě 35/1526 Praha 6
1.1 TECHNICKÁ ZPRÁVA
DCS systém zabezpečuje tyto základní funkce: realizace algoritmů řízení, blokování, regulace, komunikace se subsystémy, ovládání a pozorování technologického procesu. Prostřednictvím operátorského rozhraní jsou veškeré relevantní procesní informace přístupné z centrálního velínu. Touto cestou umožňuje řídit a ovládat celý technologický proces efektivně, spolehlivě a bezpečně. FSC systém (centrální): Bezpečnostní řídicí systém vyhovující třídě bezpečnosti SIL-3. Úkolem bezpečnostního řídicího systému je uvedení zařízení do bezpečného stavu v případě překročení kritických procesních parametrů. Vykonává pouze bezpečnostní funkce a blokády. Řízení, ovládání a pozorování procesu je realizováno prostřednictvím DCS systému. Funkce vykonávané bezpečnostním řídicím systémem: ochrana kotle, zabezpečení cesty spalin. Dále se předpokládá, že bezpečnostní blokovací funkce plynových hořáků budou integrovány do centrálního FSC systému. Autonomní řídicí systémy (PLC, lokální FSC): Jsou nedělitelnou součástí dodávky technologického uzlu nebo vykonávají specifické řídicí a diagnostické funkce včetně bezpečnostních (lokální FSC systémy). Komunikace s nadřazeným DCS systémem se realizuje prostřednictvím sériové komunikace, popřípadě pomocí logických signálů. Emisní monitorovací systém Monitorovací systém řeší kontinuální měření a vyhodnocování emisí, Kontinuálně budou měřeny tyto emise a veličiny: - TZL - tuhé látky (prach) - TOC - organické látky (sumární uhlík) - CO - oxid uhelnatý - NOx - oxidy dusíku vyjádřené jako oxid dusičitý NO2 - SO2 - oxid siřičitý - HCl - plynné sloučeniny chloru vyjádřené jako chlorovodík - HF - plynné sloučeniny fluoru vyjádřené jako fluorovodík - O2 - referenční obsah kyslíku - H2O - voda - T - teplota v tubusu komínu - p - tlak v tubusu komínu - F - průtok spalin v tubusu komínu Emisní monitorovací systém se skládá ze tří částí: odběr a úprava plynných vzorků, měřící přístroje a emisní počítač. 3.1.9.
Využitelnost výstupních produktů a odpadů U této technologie je možno využívat, kromě el.energie a horké vody, jen železo zachycené na elektromagnetických odlučovačích. Ostatní produkty nutno ukládat na skládky.
37/137
Plzeňská teplárenská, a.s. Doubravecká 2578/1 304 10 Plzeň
Studie proveditelnosti Chotíkov porovnání variant závodů na využití SKO
Chemoprag®, s.r.o. Na Babě 35/1526 Praha 6
1.1 TECHNICKÁ ZPRÁVA
3.2.
Vysokoteplotní zplynování odpadu (plazmová technologie)
3.2.1.
Příjem a manipulace s odpady Základní systém svozu SKO a jeho příjem do závodu IPGCC včetně odvozu vytříděných surovin je shodný s popisem v kapitole 3.1.1. Dále je SKO i objemný odpad vysypáván z úrovně ±0,0 m do násypek drtiček odpadu v příjmovém skladu. Velikost skladu je cca 2600 m2, hloubka je 3,0 m a je dimenzován na čtyřdenní zásobu. Zde je směsný komunální odpad podroben automatizovanému třídění za účelem vytřídění skla a menších kusů anorganického podílu odpadu a využitelných druhotných surovin – kovy. Z odpadu mohou být také ručně vytříděny větší kusy anorganického podílu odpadu a sklo. Dále je odpad dle potřeby vysušen. Manipulaci s odpadem v příjmovém skladu a případně zavážení třídící linky zajišťuje kolový nakladač. Příjmový bunkr je udržován v podtlakovém režimu. Odtahovaný vzduch je vyčištěn na biofiltru včetně odstranění zápachu. Systém úpravy a podávání odpadu do reaktoru Systém podávání odpadu je ta část závodu, kde se shromažďuje, upravuje, mísí a podává odpad do plazmového reaktoru/zplyňovače. Zařízení IPGCC je navrženo tak, aby bylo schopno přijmout různé druhy odpadu, (SKO, papír, plasty, apod.) a proto je nutné dosáhnout jisté úrovně „smísení.“ Tyto druhy odpadu však nejsou konzistentní z hlediska objemu a před smícháním je tedy třeba provést redukci objemu. Redukce objemu bude dosaženo přeměnou SKO na palivo z odpadů (RDF), což je dosahováno následujícími kroky: a) Třídění SKO a oddělení recyklovatelného odpadu b) Odstranění značného množství vlhkosti z SKO, čímž se zvýší jeho výhřevnost. c) Zmenšení objemu odpadu a jeho promíchání - vytvoření cca homogenní směsi. Energie na vysušení SKO je získávána z části spalin z plynové turbiny vznikajících spalováním syntézního plynu. Objemný odpad a plastové hmoty budou zmenšeny zařízením na drcení odpadu, které je navrženo tak, aby pracovalo při nízkých teplotách a zabránilo se tak ucpání lopatek drtiče v důsledku tavení a dále jsou použity tvrzené lopatky pro dosažení maximální životnosti zařízení. Odpad bude míchán jednak přemisťováním z místa na místo v rámci skladu a jednak budou pro každý odlišný druh odpadu (velkoobjemný odpad, plasty) instalován samostatný integrovaný systém pásových dopravníků, který bude podávat odpad do mísícího systému regulovaně.
38/137
Plzeňská teplárenská, a.s. Doubravecká 2578/1 304 10 Plzeň
Studie proveditelnosti Chotíkov porovnání variant závodů na využití SKO
Chemoprag®, s.r.o. Na Babě 35/1526 Praha 6
1.1 TECHNICKÁ ZPRÁVA
Promíchaný odpad je dávkován do násypky plazmového reaktoru odkud je dávkovacím systémem dávkován do reaktoru. Dávkovací systém je zdvojený (ze dvou stran) a každý vstup je tvořen speciálním šnekovým dopravníkem, jehož konstrukce umožní vytvořit pozitivní těsnění mezi nádobou plazmového reaktoru/zplyňovače a vnějším prostředím. Systém dvoustranného podávání zajišťuje rovnoměrnou distribuci odpadu při jeho vstupu do nádoby plazmového reaktoru/zplyňovače a zároveň zabraňuje přechodu extrémních teplot, které jsou v reaktoru/zplyňovači dosahovány zpět do podávacího systému, kde by jinak mohlo docházet k samovolnému vznícení odpadu. Pro udržení inertního prostředí je třeba dbát na důkladné utěsnění zařízení a možnost jeho profukování a čištění dusíkem. 3.2.2.
Zplyňování odpadu a čištění syntézního plynu
3.2.3.
Technologická jednotka „Plazmového reaktoru“ Hlavním zařízením každého závodu IPGCC je plazmový reaktor. Není záměrem, podrobně se zabývat detailní konstrukcí jednotky, ale pouze poskytnout stručný přehled o její sestavě a funkci. Technologická jednotka „Plazmového reaktoru“ tvoří: • Speciální nádoba reaktoru/zplyňovače, která je obložena vysoce kvalitním materiálem odolným proti vysokým teplotám a abrazi. • Plazmové hořáky. • Chladicí a kontrolní systém plazmových hořáků. • Přívod vzduchu obohaceného kyslíkem. • Kontrolní a řídící termoelektrické články propojené s kontrolním systémem. • Strategicky umístěné hrdla pro vstup katalyzátoru, tavidla a odpadu. • Speciální systém odvádějící strusku, který brání jejímu „zatuhnutí“. Úspěšnost všech závodů IPGCC spočívá v konstrukci „Plazmového reaktoru“ a zejména nádoby reaktoru/zplyňovače. Konstrukce této nádoby a její následná výroba je jedinečná díky tomu, že je vždy speciálně navržena aby vyhověla specifickým požadavkům daného projektu. Konstrukce plazmového reaktoru/zplyňovače umožňuje flexibilní provoz a této flexibility je dosaženo během návrhu technologického procesu při zpracování realizačního projektu, který bere ohled na různé druhy zpracovávaného odpadu a zejména na výrobní kapacitu. Odpady jsou do plazmového reaktoru dávkovány ze dvou protilehlých stran (viz výše). Kolmo k tomuto přívodu je umístěn vstup pro dávkování koksu a vápence. Plazmový reaktor je dále vybaven minimálně dvěma (obvykle třemi) plazmovými hořáky, které dodávají energii potřebnou pro zplyňování odpadu. Elektrická energie potřebná pro provoz plazmového reaktoru je vyráběna na dále instalovaném plynovém turbogenerátoru. Externí zdroj je potřeba pouze pro start jednotky. Odpad je v plazmovém reaktoru zplyněn za substechiometrických podmínek a je přeměněn na syntézní plyn a strusku. Další zpracování syntézního plynu je popsáno v následujícím textu.
39/137
Plzeňská teplárenská, a.s. Doubravecká 2578/1 304 10 Plzeň
Studie proveditelnosti Chotíkov porovnání variant závodů na využití SKO
Chemoprag®, s.r.o. Na Babě 35/1526 Praha 6
1.1 TECHNICKÁ ZPRÁVA
Anorganické podíly obsažené v odpadu jsou přetvořeny do formy roztavené strusky, která vytéká z dolní části plazmového reaktoru a je ihned vitrifikována ve vodní lázni. Následkem okamžité vitrifikace se ze strusky tvoří granule a nakonec získá sklovitý vzhled podobný štěrku. Ta může být pak použita jako náhradní plnivo do betonu, na stavbě silničního podloží nebo výrobě keramických dlaždic apod. 3.2.4.
Chlazení a čištění syntézního plynu Systém chlazení a čištění syntézního plynu využívá běžně používané technologie pro chlazení a čištění plynu, které umožní použití upraveného syntézního plynu jako paliva. Syntézní plyn vychází z nádoby plazmového reaktoru/zplyňovače za zvýšené teploty, ale je částečně zchlazen z 1250 °C na cca 850 °C v chladícím potru bí s nástřikem vody a před čistícím procesem je jej nutno dále zchladit. Pro zchlazení syntézního plynu bude instalován specielní výměník – parní vyvíječ, vyrábějící páru o parametrech 43 bar, 400 °C, konstruovan ý z vysoce odolné oceli. Na výstupu z parního vyvíječe má syntézní plyn teplotu cca 220 °C, což je teplo ta dostatečně nízká pro závěrečné odstranění pevných částic nacházejících se ve spodní části sušičky, pomocí konvenčního textilního filtru. Textilní filtr: Syntézní plyn je ze sušičky veden přes textilní filtr (který je často označován jako „bag house“ v systémech konvenčního spalování). V případě závodu IPGCC je takový textilní filtr obvykle menší, ale funguje podobným způsobem. Syntézní plyn je zde veden přes filtrační tkaninu a převážná většina pevných částic zůstává zachycena v textilních filtrech, které svým tvarem připomínají vaky. Jak se pevné částice zachycují ve filtru, dochází ke zvýšení tlakového rozdílu na filtru. Aby bylo zajištěno, že ztráta tlaku nepřesáhne konstrukční hodnoty, jsou všechny textilní filtry vybaveny zpětným profukováním. S ohledem na výbušný charakter syntézního plynu je zpětné profukování (back pulsing) prováděno dusíkem. Tento proces způsobuje, že se každý vak obrátí naruby a díky pulzujícímu dusíku pak z obrácených vaků vypadnou všechny pevné částice, které jsou následně ve spodní části textilního filtru sebrány a prostřednictvím uzavřeného pásového dopravníku vráceny do roztavené strusky před vitrifikací. Syntézní plyn je veden přes textilní filtr pomocí sacího ventilátoru. Dalším stupněm čištění syntézního plynu je vypírání sloučenin chloru a fluoru. Saturátor: Aby byla zajištěno, že plyn je před vstupem do druhé fáze procesu čištění syntézního plynu, tzn. odstranění kyseliny solné, nasycen, je ve spodní části sacího ventilátoru umístěn saturátor přes který plyn prochází. Plyn je do saturátoru vtlačen pomocí sacího ventilátoru a je nasycen technologickou vodou. Ze saturátoru vychází a je veden přes absorpční věž HCl pomocí základního kompresoru syntézního plynu, který je zmíněn později. Absorbér kyseliny solné (HCl): Druhá fáze procesu čistění syntézního plynu je odstranění kyseliny solné pomocí absorpční metody. Tento proces spočívá v
40/137
Plzeňská teplárenská, a.s. Doubravecká 2578/1 304 10 Plzeň
Studie proveditelnosti Chotíkov porovnání variant závodů na využití SKO
Chemoprag®, s.r.o. Na Babě 35/1526 Praha 6
1.1 TECHNICKÁ ZPRÁVA
průchodu plynu směrem nahoru přes náplňovou kolonu, kde je v protiproudu rozprašována voda s absorpční tekutinou, užívá se zpravidla hydroxid sodný (NaOH). Během průchodu plynu přes kolonu reaguje absorpční tekutina s HCl a tvoří neutrální soli (CaCl2 nebo NaCl). Oběh absorpční tekutiny je zajišťován oběhovými čerpadly, které neustále recirkulují absorpční tekutinu přes kolonu pomocí regulátoru průtoku, který monitoruje úroveň pH. S tím, jak se zvyšuje úroveň pH absorpční tekutiny, přidává se nová tekutina a použitý absorpční roztok se odvádí pro další zpracování. Když je ze syntézního plynu odstraněno HCl, je plyn z horní části absorpční věže veden přes základní kompresor syntézního plynu. Základní nízkotlaký, „kyselý“ kompresor: Tento kompresor zvýší tlak plynu z úrovně jen o málo přesahující atmosférický (~0,2 barů) na přibližně 6 až 10 barů. Účelem tohoto zvýšení tlaku je zajistit dostatečný tlak, umožňující překonání tlakové ztráty, ke které dojde během procesu odstraňování H2S a k vytvoření pozitivního užitečného spádu sání (NPSH - Net Positive Suction Head) pro konečnou fázi komprese. Současně je plyn ve výměníku ochlazen a tím je vysrážen kondenzát, který je veden k dalšímu využití (po úpravě) jako procesní voda. Tento kompresor je zpravidla jednostupňovou jednotkou a je konstruován tak, aby odolal „kyselé“ a potenciálně korozívní povaze syntézního plynu. Odstranění sirovodíku (H2S): Vzhledem k tomu, že SKO obsahuje i síru, bude se v syntézním plynu tvořit H2S. Tuto složku bude nutné ze syntézního plynu odstranit před tím, než vstoupí do plynové turbíny a to z důvodu korozívní povahy H2S a jeho škodlivých účinků na provozní životnost plynové turbíny. V závodě IPGCC je předpokládáno použití metody Lo-Cat, kde je používán roztok chelatačního činidla na bázi železa k převedení H2S na sirníky železa. V dalším kroku jsou feritické ionty regenerovány vzdušným kyslíkem za tvorby na síru bohatého kalu, který je zahuštěn na filtru do formy sírového koláče, který je expedován k dalšímu využití. 3.2.5.
Využití energie Po zchlazení a vyčištění musí být čistý syntézní plyn ještě zbaven vlhkosti v odlučovači kondenzátu. Odstraněný kondenzát je pomocí čerpadla vracen zpět do procesu pro chlazení strusky. Tlak vyčištěného plynu je nyní cca 5 barů a aby mohl být použit jako palivo v plynové turbíně musí mít tlak cca 25 barů. Ke zvýšení tlaku syntézního plynu slouží vysokotlaký kompresor, který ještě přes dva rekuperátory a odlučovač vlhkosti žene syntézní plyn do filtru plynové turbíny. Z filtru plynové turbíny je syntézní plyn veden již k využití v plynové turbíně s generátorem. Pro výrobu elektrické energie je navržen kombinovaný cyklus. To znamená, že sestava plynové a parní turbíny pracují v kombinovaném cyklu. Spaliny z plynové turbiny o teplotě cca 490oC jsou odváděny z plynové turbíny do parního výměníku a takto vyrobená pára je využita k výrobě elektrické energie v parní turbíně s generátorem.
41/137
Plzeňská teplárenská, a.s. Doubravecká 2578/1 304 10 Plzeň
Studie proveditelnosti Chotíkov porovnání variant závodů na využití SKO
Chemoprag®, s.r.o. Na Babě 35/1526 Praha 6
1.1 TECHNICKÁ ZPRÁVA
Spaliny z parního výměníku jsou přes monitorovací zařízení emisí vypouštěny do atmosféry. Elektrický výkon sestavy v kombinovaném cyklu je cca 8,8 MW. Celkový instalovaný výkon je tedy cca 9 MW. Vyrobená elektrická energie je částečně použita pro interní spotřebu (cca 3,4 MW) a zbytek je dodáván do elektrické rozvodné sítě (cca 5,4 MW). Dalším využitím energie je výroba horké vody, která bude dodávána do sítě Plzeňské teplárenské novým horkovodem o DN 150 – obdobně, jako je popsáno v kapitole 3.1.3. 3.2.6.
Čištění spalin Tato technologie řeší čištění spalin čištěním syntézního plynu před vlastním spálením, které je uvedeno v předchozí kapitole. Mimo to je používáno nástřiku páry do spalovací turbiny pro snížení produkce NOx.
3.2.7.
Pomocné provozy Jsou to systémy nutné pro zajištění efektivity procesu zpracování odpadu, kterého lze dosáhnout díky dodání materiálů nutných pro udržení stabilních provozních podmínek. Aby závod IPGCC pro přeměnu odpadu v energii pracoval efektivně a s použitím minimální pracovní síly, je třeba jistých pomocných zařízení a podpůrných technických systémů. Tyto jsou stručně popsány níže: Systémy pro koks a vápno: Základní podmínkou pro zajištění stabilního provozu plazmového zplyňovače/reaktoru a provozu závodu při sníženém výkonu, jsou dodávky koksu do nádoby reaktoru/zplyňovače, který působí jako katalyzátor a tvoří lože pro odpad když je podáván do reaktoru/zplyňovače. Koks také poskytuje širší plochu pro přenos tepla vně reaktoru což zvyšuje účinky tepelného štěpení. Samospékáním poskytuje koks propustnou vrstvu pro anorganický odpad přes kterou proniká roztavená struska ven z nádoby reaktoru. Při míchání odpadu je do odpadu přidáno množství vápna s cílem stabilizovat chemické vlastnosti výsledné sklovité strusky pocházející z anorganických materiálů plněných do reaktoru. Tak je zajištěno, že po svém oddělení od látek organických, budou anorganické látky odtékat z nádoby zplyňovače v podobě roztavené strusky do chladicího systému strusky. Koks a vápno budou do nádoby zplyňovače dávkovány v předem určeném poměru, úměrnému objemu a typu zpracovávaného odpadu. Každý systém bude používat k tomu vhodné, speciálně sestrojené pásové dopravníky, které jsou schopné odolat zvýšeným teplotám při rozhraní místa dodání a reaktoru/zplyňovače. Koks je skladován ve speciálních zásobnících, obvykle v množství, které odpovídá (5) pěti dnům provozu na maximální výkon. Vápno je skladováno buď v silu nebo v zásobníku, opět na (5) pětidenní provoz závodu na maximální výkon.
42/137
Plzeňská teplárenská, a.s. Doubravecká 2578/1 304 10 Plzeň
Chemoprag®, s.r.o. Na Babě 35/1526 Praha 6
Studie proveditelnosti Chotíkov porovnání variant závodů na využití SKO 1.1 TECHNICKÁ ZPRÁVA
Kyslík, dusík a systémy zajišťující vzduch: Pro dosažení maximální efektivity reaktoru/zplyňovače, je do pomocných výfučen a do plazmových hořáků reaktoru/zplyňovače dodáván vzduch obohacený kyslíkem. Kyslík je do reaktoru/zplyňovače dodáván ze samostatné vakuové absorpční jednotky (VSA – Vaccum Swing Absorption), která je součástí technických systémů závodu. Vedle požadavku na dodávky kyslíku je také třeba dodávat dusík, který je používaný pro profuky rozvodů syntézního plynu v případě, že taková nutnost nastane v důsledku nouzové odstávky závodu nebo pro čištění systému před odstávkou z důvodu provedení údržby. Dusík bude také, jak uvedeno výše, používán pro čištění filtrů. Dále bude třeba dodávat suchý tlakový vzduch pro regulační a přístrojové systémy a tyto dvě komodity jsou dodávány systémem tlakové absorpce (PSA - Pressure Swing Absorption). Jelikož bude produkce N2 zajištěna z okolního vzduchu, který bude před výrobou plynu čištěn, budou systémy zajišťující vzduch pro závod také začleněny do systému PSA. Vzduch bude vyráběn jako čistý suchý tlakový vzduch s rosným bodem –40°C . Jako další pomocné provozy bude realizováno: - Vodojem o objemu cca 60 m3 a čerpací stanice procesní vody - Chemická úprava napájecí vody (kapacita 10 m3/h) a kondenzátu (kapacita 12 m3/h) vyrábějící demineralizovanou vodu - Tepelnou úpravu napájecí vody o kapacitě 18 m3/h vyrábějící napájecí vodu o teplotě 143 °C - Chladící věž s čerpací stanicí o kapacitě cca 850 kW - Systém požární vody - Kompresorovou stanici tlakového vzduchu - Dílna údržby 3.2.8.
Čištěné odpadních vod Veškeré odpadní vody budou shromažďovány v ČOV, kde budou podrobeny neutralizaci, vysrážení, filtraci a upraveny pomocí reverzní osmosy tak, aby bylo dosaženo maximálně možného zpětného využití vyčištěných vod v procesu. Zahuštěné odpadní vody s vysokou koncentrací solí budou odváženy k externí likvidaci.
3.2.9.
Elektrozařízení Koncepce elektročásti závodu je obdobná té, která je popsána v kapitole 3.1.7 s tím, že výkony se liší následovně:
3.2.10.
Předběžný instalovaný výkon závodu Předběžný odebíraný výkon závodu
4,6 MWe 3,4 MWe
Výpočtový součtový výkon turbogenerátorů
8,8 – 9,0 MWe
Systém automatického řízení technologického procesu Koncepce systému automatického řízení závodu je obdobná té, která je popsána v kapitole 3.1.8.
43/137
Plzeňská teplárenská, a.s. Doubravecká 2578/1 304 10 Plzeň
Studie proveditelnosti Chotíkov porovnání variant závodů na využití SKO
Chemoprag®, s.r.o. Na Babě 35/1526 Praha 6
1.1 TECHNICKÁ ZPRÁVA
3.2.11.
Využitelnost výstupních produktů a odpadů U této technologie je možno využívat, kromě el.energie a horké vody následující produkty: - vytříděné kovy (feritické i barevné) - vitrifikovanou strusku, která je použitelná jako stavební materiál - sírový koláč jako materiál pro výrobu síry a jejích sloučenin
3.3.
Pyrolýzní technologie
3.3.1.
Příjem a manipulace s odpady Příjem a manipulace s odpady je shodný s popisem uvedeným v kapitole 3.1.1 s tím, že před vstup odpadu do násypky pyrolyzní pece je zařazen biaxiální nožový drtič, který upraví odpad tak, aby maximální rozměry odpadu nepřesahovaly 200 mm.
3.3.2.
Pyrolyzní rozklad a spalování produktů pyrolýzy Odpad je z násypky dávkován šnekovým podavačem kontinuálně do rotační pyrolyzní pece, kde dochází k pyrolyznímu rozkladu odpadu za nepřítomnosti vzduchu. Pyrolyzní pec je tvořena rotačním válcem, ve kterém je zdržná doba odpadu cca 1 hodina. To znamená, že v peci je velké množství materiálu současně, což efektivně vyrovnává případné kolísání kvality SKO v čase a zajišťuje stabilitu provozu spalovny. Pec se otáčí a odpad postupuje pomalu pecí k výstupní komoře. Pec je nepřímo vytápěna horkým vzduchem, ohřívaným spalinami ve vysokoteplotním ohříváku spaliny / vzduch a cirkulujícím ve větším počtu trubek vedoucí po celé délce spalovací pece. Horký vzduch je veden v protiproudu k toku odpadů. Rotační a statické části pyrolyzní pece jsou navzájem těsněny a tyto spoje jsou odsávány, aby nemohlo dojít k úniku syntézního plynu do okolí nebo průniku vzduchu do pece. Odpad je v peci zplyňován při 450 °C a rozložen na pyrolyzní plyn a pevný odpad , který tvoří koks, kovy a inertní zbytky. Pyrolyzní plyn a koks jsou výhřevnějšími palivy než původní SKO a je možno je spalovat při mnohem lepších spalovacích podmínkách – tj. při vyšší teplotě a nižším přebytku vzduchu. To snižuje podmínky pro tvorbu dioxinů, redukuje tvorbu NOx a umožňuje převést popeloviny na vitrifikovaný inert tj. na čistou strusku bez obsahu uhlíku a dioxinů. Pyrolyzní plyn z výstupu pyrolyzní pece je veden přímo do navazující vysokoteplotní spalovací komory. Zpracování pevných produktů pyrolýzy - Pevný odpad je nejprve zchlazen v chladícím a chlazeném šnekovém dopravníku a dále veden do úpravny, kde je předdrcen, roztříděn na sítech a jsou z něj vytříděny železo a barevné kovy. Pyrolyzní koks s inertními zbytky je rozdrcen na částice o max. velikosti 1 mm a následně pneumaticky dopraveny také do vysokoteplotní spalovací komory.
44/137
Plzeňská teplárenská, a.s. Doubravecká 2578/1 304 10 Plzeň
Studie proveditelnosti Chotíkov porovnání variant závodů na využití SKO
Chemoprag®, s.r.o. Na Babě 35/1526 Praha 6
1.1 TECHNICKÁ ZPRÁVA
Železo a barevné kovy prošly tepelnou úpravou za nepřítomnosti vzduchu a proto jsou v podstatě v čisté formě. Vysokoteplotní spalovací komora je schopna provozu bez přídavného paliva a je koncipována jako dolu proudící cyklónová komora, ve které jsou spalovány pyrolyzní plyn a rozdrcené pevné zbytky ve směsi. Teplota ve vysokoteplotní spalovací komoře je udržována nad 1300 °C tak, aby docházelo ke spolehlivému roztavení popelovin. Přebytek vzduchu v komoře je cca 1,2 a vzduch je přiváděn ve třech úrovních, aby byla minimalizována tvorba NOx. Velmi dobré spalovací podmínky zajišťují, že hladina složek tvořící prekursory dioxinů je minimální. Roztavené popeloviny jsou na výtoku z komory ihned ochlazeny vodou a tvoří inertní, granulovitý, sklovitý materiál, který je prakticky zbaven kovů, je vynikající kvality a je používán jako materiál pro výstavbu silnic. Spaliny z vysokoteplotní spalovací komory jsou dále vedeny do vysokoteplotního ohříváku vzduchu. Vysokoteplotní ohřívák vzduchu - Vysokoteplotní ohřívák vzduchu slouží pro převod energie potřebné k pyrolyznímu rozkladu ze spalin do horkého vzduchu, který je použit jako teplonosné medium. Je to v podstatě nepřímý ohřívák spaliny/vzduch. Ve vysokoteplotním ohříváku vzduchu jsou spaliny ochlazeny na cca 600 °C. Vzduch používaný pro ohřev pyrolyzní pece je zde ohříván z cca 300 °C na cca 520 °C. 3.3.3.
Využití energie Energie získaná spálením odpadů je využita pro výrobu elektrické energie a horké vody. Za vysokoteplotním ohřívákem je zařazen parní kotel na odpadní teplo a systém pro čištění spalin. Kotel je obdobný jako u konvenční technologie a vyrábí páru 400 °C, 43 bar. Vyrobená pára je vedena do vysokotlakého rozdělovače. Z tohoto rozdělovače je pára vedena buď do turbiny turbogenerátoru, nebo do redukční a chladící stanice 4,3 MPa/0,5 MPa; 400/160 °C. Parní turbina bude kondenzační s regulovaným odběrem. Instalovaný el.výkon je 3,2 MW Pára z regulovaného odběru, případně z RCHS o tlaku 0,5 MPa bude jednak používána pro vlastní spotřebu spalovny a jednak bude vedena do výměníkové stanice pára/HV, kde bude vyráběna horká voda o parametrech 140 / 70 °C. Tato horká voda bude dovedena novým horkovodem DN 200 až na okraj Plzně, kde bude propojen se stávající horkovodní sítí. S ohledem na nedostatek vody v dané lokalitě bude kondensátor páry chlazen vzduchem.
3.3.4.
Čištění spalin Systém pro čištění spalin může být obdobný, jako u konvenční spalovny s tím, že množství spalin je s ohledem na nižší přebytek vzduchu ve spalovací komoře nižší a tvorba dioxinů a oxidů dusíku je vlivem podmínek spalování silně
45/137
Plzeňská teplárenská, a.s. Doubravecká 2578/1 304 10 Plzeň
Studie proveditelnosti Chotíkov porovnání variant závodů na využití SKO
Chemoprag®, s.r.o. Na Babě 35/1526 Praha 6
1.1 TECHNICKÁ ZPRÁVA
omezena a proto kroky pro zachycení dioxinů a oxidů dusíku není nutno instalovat. Japonské realizace používají systém zahrnující dva za sebou řazené tkaninové filtry. Před druhý filtr je vstřikován mletý vápenec nebo hydroxid vápenatý pro zachycení kyselých složek. S ohledem na fungující systémy ponecháváme tuto technologii i v této studii, ale nutno konstatovat, že Japonské předpisy ohledně emisí HCl jsou podstatně mírnější než ty, které platí v EU a proto byl doplněn další stupeň čištění spalin – dočišťovací pračka a s ohledem na požadavek bezodpadové technologie z hlediska odpadních vod byl doplněn i rozprašovací sušič zařazený za první tkaninový filtr, ve kterém budou odpařovány odpadní vody z pračky. To znamená, že sestava pro čištění spalin je tvořena následovně: - Tkaninový filtr č.1, který zachycuje rozhodující část popelovin a ty jsou následně vraceny zpět do spalovací komory a jsou odváděny ve formě roztavené strusky. - Rozprašovací sušič ve kterém je odpařována odpadní voda z pračky se solemi zachycených kyselých podílů a vysrážených těkavých těžkých kovů. - Tkaninový filtr č.2, který zachycuje zbytky popílku, sole a vysrážené těkavé těžké kovy - Dočišťovací třístupňové pračky s příslušenstvím (první stupeň chytá HCl a HF, druhý SO2 a třetí aerosoly) obdobně jak je popsáno v kapitole 3.1.4. Popeloviny prvního tkaninového filtru jsou vraceny zpět do vysokoteplotní spalovací komory a jsou vitrifikovány společně se struskou. Popeloviny s reakčním produktem z rozprašovacího sušiče a z druhého tkaninového filtru jsou shromažďovány v zásobníku a odváženy na skládku. Skladování a manipulace s reakčním produktem a vápenné hospodářství je obdobné s tím, které je popsáno v kapitole 3.1.4. 3.3.5.
Pomocné provozy Jako pomocné provozy bude realizováno: Vodojem o objemu cca 60 m3 a čerpací stanice procesní vody Chemická úprava napájecí vody (kapacita 10 m3/h) a kondenzátu (kapacita 25 m3/h) vyrábějící demineralizovanou vodu Tepelnou úpravu napájecí vody o kapacitě 30 m3/h vyrábějící napájecí vodu o teplotě 143 °C Chladící věž s čerpací stanicí o kapacitě cca 500 kW Systém požární vody Kompresorovou stanici tlakového vzduchu Dílna údržby
46/137
Plzeňská teplárenská, a.s. Doubravecká 2578/1 304 10 Plzeň
Studie proveditelnosti Chotíkov porovnání variant závodů na využití SKO
Chemoprag®, s.r.o. Na Babě 35/1526 Praha 6
1.1 TECHNICKÁ ZPRÁVA
3.3.6.
Čištění odpadních vod Čištění odpadních vod je obdobné, jako systém popsaný v kapitole 3.1.6.
3.3.7.
Elektrozařízení Koncepce elektrozařízení je obdobné, jako systém popsaný v kapitole 3.1.7 s následujícími rozdíly: Předběžný instalovaný výkon závodu 2,7 MWe Předběžný odebíraný výkon závodu 1,96 MWe Výpočtový výkon turbogenerátoru 3,2 MWe
3.3.8.
Systém automatického řízení technologického procesu Koncepce systému automatického řízení závodu je obdobná té, která je popsána v kapitole 3.1.8.
3.3.9.
Využitelnost výstupních produktů a odpadů U této technologie je možno využívat, kromě el.energie a horké vody následující produkty: - vytříděné kovy (feritické i barevné) - vitrifikovanou strusku, která je použitelná jako stavební materiál
3.4.
MBÚ s anaerobní fermentací
3.4.1.
Příjem, manipulace a předtřídění SKO Směsný komunální odpad (SKO) a případně bioodpad ze separovaného sběru bude do areálu přivážen typizovanými svozovými prostředky. Registrace množství přiváženého odpadu bude prováděna na mostové váze (vstup i výstup). Pomocí mostových vah budou bilancovány i výstupy druhotných surovin, kompostu, paliva z odpadu, eventuelně zbytkového sládkovaného odpadu. Odpad je vyklápěn z úrovně ±0,000 do příjmového bunkru o využitelném objemu 800 m3. Skladovací kapacita příjmového bunkru představuje zásobu na jedno a půl a denní dodávku SKO při maximálním výkonu s průměrnou hustotou 400 kg/m3. Příjmový bunkr je udržován v podtlakovém režimu. Odtahovaný vzduch je vyčištěn na biofiltru. Předtřídění SKO Manipulaci s odpadem v příjmovém bunkru a zavážení třídící linky zajišťuje mostový jeřáb. Před zavezením do třídící linky je z odpadu oddělen do kontejneru případný velkoobjemový odpad. Na začátku třídící linky je umístěn dezintegrátor odpadu, který především zajišťuje rozrušení kartonu a igelitových tašek z domovního odpadu. Následuje
47/137
Plzeňská teplárenská, a.s. Doubravecká 2578/1 304 10 Plzeň
Studie proveditelnosti Chotíkov porovnání variant závodů na využití SKO
Chemoprag®, s.r.o. Na Babě 35/1526 Praha 6
1.1 TECHNICKÁ ZPRÁVA
bubnové síto (okatost 80 mm), které zajišťuje rozdělení odpadu na podsítný a nadsítný podíl tj. na podíly, které budou podrobeny buď mokrému třídění nebo suchému třídění. 3.4.2.
Suché třídění Nadsítný podíl je podroben ručnímu třídění za účelem vytřídění využitelných druhotných surovin. Odpad je přiveden na třídícím pase do kabiny s kapacitou osmi třídících míst. Využití třídících míst a sortiment oddělovaných surovin je možné korigovat dle situace na trhu z druhotnými surovinami. Lze předpokládat vytřiďování především nápojových PET lahví, plastových fólií, eventuelně hliníkových nápojových dóz či skla. PET lahve lze vytřiďovat i podle zabarvení. Po slisování do balíků (cca.800 x 1100 x 700 mm) jsou PET lahve uloženy v zastřešeném skladu a jsou připraveny k expedici. Zbývající nadsítný podíl odpadu na pásovém dopravníku bude dávkován do paketovacího lisu a v paketované formě odvážen do spalovny SKO. Do tohoto proudu budou přimíchávány i zachycené plovoucí podíly nad 10 mm z mokrého třídění.
3.4.3.
Mokré třídění Podsítný podíl, který obsahuje většinu organického odpadu, je veden k mokrému třídění. Podsítný podíl SKO je přes vyrovnávací mezizásobník přiveden spolu s procesní vodou do rozmělňovacího tanku k intenzivnímu mísení. Po rozmělnění organického odpadu je ze suspenze pomocí sedimentace oddělen hrubý inertní podíl (kámen, sklo apod.), plovoucí nerozmělnitelný podíl nad 10 mm (plast) je oddělen pomocí česlí. Ze suspenze je dále pomocí dosazovací nádrže nebo hydrocyklonu oddělen jemný inertní podíl (písek). Odpad z česlí je dopravován do výstupního proudu ze suchého třídění – viz výše. Zachycené inertní podíly jsou dopravovány v kontejnerech na skládku s předpokladem pro využití při úpravě tělesa skládky. Čistá organická suspenze je dále vedena ke zpracování ve fermentačních tancích (v bioplynové stanici).
3.4.4.
Anaerobní fermentace Čistá organická suspenze je přiváděna do bioplynové stanice ke zpracování v anaerobních fermentorech. Předpokládá se použití jednostupňového anaerobního vyhnívání s nízkým obsahem sušiny v reaktoru (< 15%). To znamená, že všechny stupně biodegradace (Hydrolýza, acidifikace, acetogenese a metanogenese) probíhají společně v jednom tanku, které je investičně méně nákladné než vícestupňové. Fermentace probíhá ve fermentačních tancích a prakticky bez přístupu vzduchu (anaerobním způsobem) při mezofilní teplotě 37°C.
48/137
Plzeňská teplárenská, a.s. Doubravecká 2578/1 304 10 Plzeň
Studie proveditelnosti Chotíkov porovnání variant závodů na využití SKO
Chemoprag®, s.r.o. Na Babě 35/1526 Praha 6
1.1 TECHNICKÁ ZPRÁVA
Provozní teplota je zajišťována u každého fermentoru samostatným cirkulačním okruhem suspenze s čerpadlem a tepelným výměníkem. Pro potřeby ohřevu tepelného výměníku je využita teplá voda 90/70°C z produkce kogen erační jednotky. Během procesu fermentace organického odpadu je produkován bioplyn (60 až 75% CH4 a 25 až 40% CO2). Bioplyn je jímán v horní části fermentoru a od jednotlivých fermentorů je sveden do společného sběrače. Ze společného sběrače je proveden výstup na skladovací plynojem a na homogenizační kompresory. Homogenizace fermentorů je prováděna pomocí stlačeného bioplynu. Anaerobní proces rozkladu organického odpadu trvá asi 21 dní. Stabilizovaná suspenze organiky (suspenze kompostu) je z fermentoru kontinuálně odváděna během doplňování čerstvé suspenze organiky. Suspenze kompostu je shromažďována ve společné nádrži a odtud je čerpadlem dopravena k odvodnění. Odsíření bioplynu je řešeno regulovaným přívodem omezeného množství vzduchu (resp. vzdušného kyslíku) do cirkulačního potrubí suspenze organiky. Do suspenze se přivádí pouze omezené množství vzduchu, tak aby se veškerý přidaný kyslík ze vzduchu spotřeboval pouze na oxidaci H2S a bioplyn neobsahoval nebezpečnou koncentraci kyslíku. 3.4.5.
Plynové hospodářství a kogenerační jednotka Vyprodukovaný bioplyn je skladován v suchém plynojemu. Skladovací kapacita je při maximální výkonu cca. 6 hod. Bioplyn je dále využit k výrobě elektrické a tepelné energie na kogenerační jednotce. Pro případ výpadku kogenerační jednotky je systém vybaven polním hořákem (flérou) pro spálení přebytečného bioplynu. Kogenerační jednotka je tvořena plynovým motorem s generátorem produkujícím elektrickou energii a tepelnou energii získávanou z tepla spalin a z chlazení motoru v podobě teplé vody 90/70°C. Pro chlazení kogenerační jednotky i v létě bude instalován samostatný chladící okruh. Pro potřeby najíždění kdy je třeba upřednostnit výrobu tepla pro vlastní technologické potřeby bude k dispozici plynový kotel na skládkový bioplyn.
3.4.6.
Kompostové hospodářství Z fermentorů je stabilizovaná suspenze kompostu přivedena do odvodňovacího zařízení (pásový lis). Oddělená procesní voda je vracena přes retenční nádrž (2 až 3 denní kapacita) do mokrého třídění k nařeďování čerstvého organického odpadu. Do cirkulačního okruhu procesní vody je přiváděno cca.10% čerstvé procesní vody. Přebytečná procesní voda je využitelná ke hnojení, zkrápění kompostu na kompostovací ploše nebo zavlažování. Do splaškové kanalizace tedy odchází pouze část této přebytečné vody, především v zimních měsících. Odvodněný kompost je po dobu asi 4 týdnů uložen na kompostovací ploše, kde je dokončen jeho proces zrání. Na kompostovací plochu je kompost dopraven v kontejneru. Manipulaci a expedice kompostu na kompostovací ploše
49/137
Plzeňská teplárenská, a.s. Doubravecká 2578/1 304 10 Plzeň
Studie proveditelnosti Chotíkov porovnání variant závodů na využití SKO
Chemoprag®, s.r.o. Na Babě 35/1526 Praha 6
1.1 TECHNICKÁ ZPRÁVA
prováděna pomocí kolového nakladače. Pro překopávání kompostu během doby zrání je určena speciální kompostovací technika (např. boční fréza tažená nebo tlačená traktorem). Kapacita kompostovací plochy představuje při plném výkonu 2 měsíce produkce kompostu. Při nedostatečném odběru (především v zimních měsících) bude vyzrálý kompost meziskladován na nedaleké deponovaní ploše. Vyzrálý kompost bude nakládán kolovými nakladači na nákladní auta a odvážen ke spotřebiteli. 3.4.7.
Pomocné provozy Jako pomocné provozy bude realizováno: - Vodojem o objemu cca 40 m3 a čerpací stanice procesní vody - Retenční nádrž dešťové vody - Biofiltr pro odvzdušnění prostorů - Tepelnou úpravu napájecí vody o kapacitě 30 m3/h vyrábějící napájecí vodu o teplotě 143 °C - Chladící věž s čerpací stanicí o kapacitě cca 950 kW - Systém požární vody - Kompresorovou stanici tlakového vzduchu - Dílna údržby
3.4.8.
Elektrozařízení Koncepce elektrozařízení je obdobné, jako systém popsaný v kapitole 3.1.7 s následujícími rozdíly: Generátor elektrické energie není poháněn turbinou, ale spalovacím motorem. Napětí generovaného el.proudu 6,3 kV Předběžný instalovaný výkon Spalovny 0,70 MWe Předběžný odebíraný výkon závodu 0,44 MWe Výpočtový výkon generátoru 0,9 MWe
3.4.9.
Systém automatického řízení technologického procesu Koncepce systému automatického řízení závodu je obdobná té, která je popsána v kapitole 3.1.8 s tím, že je podstatně jednodušší a měření emisí bude následující: Kontinuálně budou měřeny tyto emise a veličiny: - TZL - tuhé látky (prach) - TOC - organické látky (sumární uhlík) - CO - oxid uhelnatý - NOx - oxidy dusíku vyjádřené jako oxid dusičitý NO2 - SO2 - oxid siřičitý - O2 - referenční obsah kyslíku - H2O - voda - T - teplota v tubusu komínu - p - tlak v tubusu komínu - F - průtok spalin v tubusu komínu
50/137
Plzeňská teplárenská, a.s. Doubravecká 2578/1 304 10 Plzeň
Studie proveditelnosti Chotíkov porovnání variant závodů na využití SKO
Chemoprag®, s.r.o. Na Babě 35/1526 Praha 6
1.1 TECHNICKÁ ZPRÁVA
3.4.10.
Využitelnost výstupních produktů a odpadů U této technologie je možno využívat, kromě el.energie a teplé vody následující produkty: - vytříděné kovy (feritické i barevné) - plasty, sklo – pokud pro ně bude odbyt - kompost – je podmíněně využitelný pro rekultivace při budování komunikací a podobných staveb Poznámka – odpad vznikající z nadsítného podílu po jeho vytřídění je dle současné legislativy dodávat jen k likvidaci do spalovny odpadů.
3.4.11.
MBU s aerobní konverzí
3.4.11.1.
PŘÍJEM, MANIPULACE A PŘEDTŘÍDĚNÍ SKO Odpad bude přivážen především vozy rotopress a linearpress. Nejprve bude vozidlo odbaveno na mostové váze. Pomocí mostových vah budou bilancovány i výstupy druhotných surovin, kompostu, paliva z odpadu, eventuelně zbytkového sládkovaného odpadu. Poté se přesune do manipulačního prostoru uvnitř haly. Zde dojde k vyskladnění vozidla do příjmového bunkru či na zpevněnou plochu (především velkoobjemový). Příjmový bunkr je udržován v podtlakovém režimu. Odtahovaný vzduch je vyčištěn na biofiltru.
3.4.11.2.
TŘÍDĚNÍ SKO Manipulaci s odpadem v příjmovém bunkru a zavážení třídící linky zajišťuje mostový jeřáb. Manipulaci s velkoobjemovým odpadem zajišťuje drapákový nakládací bagr. Ten odpad postupně dávkuje do dezintegrátoru. V případě zpozorování nevhodných materiálů (baterie, tvárnice, chemikálie, ...) tento odpad přemísťuje do po stranách umístěných ACTS kontejnerů. Upravený odpad putuje článkovými dopravníky PD1 A PD2 do předdrtiče (rozvolňovače). Ten především zajišťuje rozrušení kartonu a igelitových tašek z domovního odpadu. Poté dopravníky PD3 a PD4 odpad prochází přes magnetický separátor, který z materiálu odstraní feromagnetické kovy a umístí je do přistaveného ACTS kontejneru. Z dopravníku PD4 odpad předává na balistický separátor. Jedná se o kmitající nakloněnou rovinu, která je opatřena oky odpovídající velikosti prosevné frakce. Lehké částice jsou odráženy do vyšší části síta, těžší naopak do nižší a částice menší než jsou oka propadávají sítem a tvoří bioprosev.
3.4.11.3.
TĚŽKÁ FRAKCE se dopraví pasovým dopravníkem PD5 na venkovní zpevněnou plochu, kde se pomocí kolového nakladače bude nakládat na nákladní automobily pro odvoz na skládku. Druhou možností je sypat materiál přímo z pasu do ACTS kontejneru.
51/137
Plzeňská teplárenská, a.s. Doubravecká 2578/1 304 10 Plzeň
Studie proveditelnosti Chotíkov porovnání variant závodů na využití SKO
Chemoprag®, s.r.o. Na Babě 35/1526 Praha 6
1.1 TECHNICKÁ ZPRÁVA
3.4.11.4.
LEHKÁ FRAKCE dopravníkem PD6 přechází do 2. magnetického separátoru, kde se vyseparují drobné feromagnetické předměty. Následuje odlučovač neželezných kovů, který odstraní především hliníkové obaly. Dopravníkem PD7 odpad přepadá do drtiče. Zde dochází k finálnímu nadrcení lehké složky na velikost podle požadavků odběratele. Dopravníkem PD8 drť přechází do lisu, který materiál naskladňuje do připraveného kontejneru. Alternativou je granulační či peletizační linka pro výrobu certifikovaného paliva (např. pro cementárny).
3.4.11.5.
BIOFRAKCE je přepravena dopravníkem PD9 na venkovní zpevněnou plochu, kde se pomocí kolového nakladače bude nakládat na nákladní automobily a poté odvážena na kompostovací plochu. Biosložka (Bioprosev) obsahuje 70 - 80 % biologicky odbouratelného odpadu, a bude podrobena rychlé aerobní fermentaci s dozrávání v kompostových zakládkách. Účinnost kompostovacího procesu se předpokládá 70 %. Ztráta hmotnosti při kompostovacím procesu bude asi 1/3. Manipulaci a expedice kompostu na kompostovací ploše prováděna pomocí kolového nakladače. Pro překopávání kompostu během doby zrání je určena speciální kompostovací technika (např. boční fréza tažená nebo tlačená traktorem). V případě kladného výsledku marketingové studie ohledně odbytu biopaliv je další možností modifikace linky na výrobu alternativního paliva. Linka je schopná v případě odbytu z vyrobeného fermentátu připravit granulované palivo pro elektrárny či teplárny. Jedná se o fermentační válce, kde substrát pomalým otáčením intenzivně fermentuje. Spalováním již vyrobeného paliva se vyhřívá sušící buben, v kterém se suší přivedený fermentát. Ten poté následuje do granulátoru a elevátorem se přepraví do krytých expedičních zásobníků.
3.4.11.6.
POMOCNÉ PROVOZY Jako pomocné provozy bude realizováno: - Vodojem o objemu cca 40 m3 a čerpací stanice procesní vody - Retenční nádrž dešťové vody a čerpací stanice procesní vody s rozstřikem - Biofiltr pro odvzdušnění prostorů a případného odsávaného vzduchu z kompostových zakládek - Systém požární vody - Kompresorovou stanici tlakového vzduchu - Dílna údržby
3.4.11.7.
ELEKTROZAŘÍZENÍ Koncepce elektrozařízení je obdobné, jako systém popsaný v kapitole 3.1.7 s následujícími rozdíly: Předběžný odebíraný výkon závodu 0,35 MWe
3.4.11.8.
SYSTÉM AUTOMATICKÉHO ŘÍZENÍ TECHNOLOGICKÉHO PROCESU Koncepce systému automatického řízení závodu je obdobná té, která je popsána v kapitole 3.1.8 s tím, že je podstatně jednodušší a měření emisí bude následující:
52/137
Plzeňská teplárenská, a.s. Doubravecká 2578/1 304 10 Plzeň
Chemoprag®, s.r.o. Na Babě 35/1526 Praha 6
Studie proveditelnosti Chotíkov porovnání variant závodů na využití SKO 1.1 TECHNICKÁ ZPRÁVA
4.
HMOTOVÉ A ENERGETICKÉ BILANCE
4.1.
Konvenční technologie na bázi roštového ohniště
4.1.1.
Zpracovávaný SKO Viz kap.1.3.1
4.1.2.
Výrobky
Pol PS
Pára vysokotlaká, 4,3 MPa (abs.), 400oC
t/h
Množství páry t/den
t/rok
Spalovací zařízení a utilizace tepla – vyrobená pára z kotle
26,4
202 752
Horká voda 140 / 70 °C
øMW
MWh/rok
Dodávka HV z výměníkové stan. (prodej) Pozn. Výměníková stanice je napájena parou o tlaku 0,5 MPa;
15,1
116 160
1
Pol PS 2
Pol PS
Elektrická energie 6.3 kV
Výroba øMW
MWh/den MWh/rok
1
Výroba el. energie
2,93
22 483
2
Vlastní spotřeba
2,07
15 898
3
Prodej
0,86
6 586
53/137
Plzeňská teplárenská, a.s. Doubravecká 2578/1 304 10 Plzeň
Chemoprag®, s.r.o. Na Babě 35/1526 Praha 6
Studie proveditelnosti Chotíkov porovnání variant závodů na využití SKO 1.1 TECHNICKÁ ZPRÁVA
4.1.3.
Požadavky na rozhodující suroviny, energie a vodu Podpůrné palivo
Pol PS
1
Výroba
Lehký topný olej; výhřevnost 40 MJ/kg
Kg/h
kg/den
kg/rok
Spalovací jednotka, regenerace DeDiox filtru
22
528
169 000
Pomocné látky a chemikálie:
Pol
PS
Obal, skladované množství
Množství
Pomocné látky a chemikálie
kg/h
t/den
t/rok
a způsob skladování autocisterna dodavatele 3 20 m , 3 zásobník 25 m
1
Čpavková voda (25%)
34,5
0,828
2
Adsorbent – Chezacarb EC*
5
0,120
38
autocisterna dodavatele, 3 zásobník 10 m
3
Oxid vápenatý 18 m2/g BET
77,5
1,860
598
autocisterna dodavatele, 3 zásobník 50 m
4
NaOH (49 % hm.)
1,2
0,029
9,2
Pytle á 40 kg
5
Kyselina solná (30 % hm.)
3,8
0,091
29,2
Kontejnery 1m , 3 Kontejner 1 m
6
Tetrasirník sodný (Na2S4 34%hm.)
2,8
0,067
22
Sudy 200 l nebo 3 kontejner 1 m 3 Kontejner 1 m
7
TMT 15
0,5
0,012
3,8
Sudy 60 l nebo
8
Chlorid sodný
Nepodstatné množství
9
Fosforečnan sodný (5-10%)
Nepodstatné množství
10
Siřičitan sodný (510%)
Nepodstatné množství
265
3
*Uhlíkatý adsorbent (obch. značka CHEZACARB EC) Prakticky čistý uhlík z krakování zbytků destilace ropy, prachová forma nebo granule, měrný povrch 1000 m2/g, hustota 71 kg.m-1 , sypná váha 115 kg. m-1
54/137
Plzeňská teplárenská, a.s. Doubravecká 2578/1 304 10 Plzeň
Chemoprag®, s.r.o. Na Babě 35/1526 Praha 6
Studie proveditelnosti Chotíkov porovnání variant závodů na využití SKO 1.1 TECHNICKÁ ZPRÁVA
Užitková (Pitná) voda min 4 bar (přetl.), 10 – 20°C Poř. číslo 1.
Číslo a název aparátu (spotřebiče) Úprava napájecí vody
Spotřeba kg/h prům. max. 859
Spotřeba t/rok 6 597
2
Mokrý odstruskovač
289
2 220
3
Mokrý vyhrnovač
9,0
68,6
4
Rozprašovací sušič
859
6 597
5
Pračka
1 683
12 925,4
6
Odlučovač kapek
-
40 000
Pozn. 1./
7
Nouzový zásobník vody
-
-
Pozn. 2./
8
Vápenné hospodářství
524,7
9
Sociální zařízení CELKEM
4 030 2 448
500,3
40000
38 427
Pozn.: 1./ Max. průtok 40 m3/h pouze pro krátkodobý oplach lamel odlučovače kapek. 2./ Pouze jednorázové naplnění zásobníku. Zdroj: vodovodní síť.
55/137
Plzeňská teplárenská, a.s. Doubravecká 2578/1 304 10 Plzeň
Chemoprag®, s.r.o. Na Babě 35/1526 Praha 6
Studie proveditelnosti Chotíkov porovnání variant závodů na využití SKO 1.1 TECHNICKÁ ZPRÁVA
4.1.4.
Odpady z výroby TUHÉ ODPADY
Poř. číslo 1.
Odpadní látka Škvára (15 % vlhkosti, sypná hm. cca 900 kg/m3)
Množství kg/h t/rok 1 571,6 12 070
Skladovací kapacita Bunkr na škváru cca 200 m3
Skladovací Doprava norma 5 dní Nákladní automobil
2.
Železný šrot (sypná hm. cca 3500 kg/m3)
182,3
1 400
2 ks kontejner á 5 m3
10 dní
Nákladní automobil
3.
Popílek (sypná hm. cca 600kg/m3)
277,3
2 129
Silo 60 m3 (plnění 85 %)
min.4 dni
Autocisterna
4.
Reakční produkt (sypná hm. cca 600 kg/m3, vlhkost 1 %)
149,4
1 146
Silo 60 m3 (plnění 85 %)
min.4 dni
Autocisterna
KAPALNÉ ODPADY Tato TECHNOLOGIE je z hlediska odpadních vod bezodpadová. Odpadá pouze odpadní voda ze sociálního zařízení v množství 1710 t/rok.
56/137
Plzeňská teplárenská, a.s. Doubravecká 2578/1 304 10 Plzeň
Chemoprag®, s.r.o. Na Babě 35/1526 Praha 6
Studie proveditelnosti Chotíkov porovnání variant závodů na využití SKO 1.1 TECHNICKÁ ZPRÁVA
EMISE Spalovna komunálního odpadu Zákonné a garantované emisní limity
Znečišťující látka
tuhé zn. látky TZL oxid uhelnatý CO TOC (organ. látky) oxid siřičitý SO2 oxidy dusíku NO2 Slouč. chloru jako HCl Slouč. fluoru jako HF
Zákon č. 354/2002 a navazující.. Průměrné půlhodinové Očekávané hodnoty průměrné denní Roční úlet hodnoty 100% A 97% B [mg/m3] [mg/m3] [mg/m3] [t/rok] 30 10 2,3 0,77 150* 100** 50 17,21 20 10 10 3,4 200 50 25 8,8 400 200 154 53 60 10 5 1,8 4 2 1 0,2
Průměrná hodnota během odběru vzorků, min. 30 min a max. 8 hod (6 – 8 hod pro PCDD )
TI, Cd mg/m3 Hg, mg/m3 Pb,As, Sb, Ni, Cr, Co,Cu,Mn,Ni,V,Sn Pb,Cu,Mn,V mg/m
Zákonné hodnoty 0,05 0,05
Očekávané hodnoty 0,02 0,02
0,0079 0,0053
0,5
0,25
0,0875
0,1
0,05
15,4 mg/rok
3
PCDD, PCDF ngTE/m3
*) min 95 % všech stanovení průměrných 10-ti minutových hodnot **) u všech stanovení průměrné půlhodinové střední hodnoty provedených během každého období 24 hodin Pozn.: 1./ PCDD/PCDF polychlorované dibenzodioxiny, dibenzofurany 2./ Vztažné podmínky pro emisní limity 101,32 kPa, 0°C, 11 % obj. O 2.
57/137
Plzeňská teplárenská, a.s. Doubravecká 2578/1 304 10 Plzeň
Chemoprag®, s.r.o. Na Babě 35/1526 Praha 6
Studie proveditelnosti Chotíkov porovnání variant závodů na využití SKO 1.1 TECHNICKÁ ZPRÁVA
4.2.
Vysokoteplotní zplynování odpadu (plazmová technologie)
4.2.1.
Zpracovávaný SKO Vstup: Celkem
60 000 t/rok
Složení SKO - Viz kap.1.3.1 Vytříděno: inerty – průměrně z SKO voda – průměrně z SKO ostatní – průměrně z SKO
6 470 t/rok 2 145 t/rok 680 t/rok
Sušení: ztráta odparem
7 955 t/rok
Odpad využitelný jako palivo (RDF) 4.2.2.
cca 41 000 t/rok
Výrobky
Pol PS 1
Pol PS 2
Pára vysokotlaká, 4,3 MPa (abs.), 400oC
Množství páry t/h
t/den
t/rok
Spalovací zařízení a utilizace tepla – vyrobená pára z kotlů
15,3
117 036
Horká voda 140 / 70 °C
øMW
MWh/rok
Dodávka HV z výměníkové stan.
10,3
79 104
(prodej) Pozn. Výměníková stanice je napájena parou o tlaku 0,5 MPa;
Pol PS
Elektrická energie 6.3 kV
Výroba øMW
MWh/den MWh/rok
1
Výroba el. Energie na parní TG
1,51
11 586
2
Výroba el. Energie na plyn. TG
7,21
55 411
3
Výroba el. Energie Celkem
8,72
66 997
4
Vlastní spotřeba
3,4
26 112
5
Prodej
5,32
40 885
58/137
Plzeňská teplárenská, a.s. Doubravecká 2578/1 304 10 Plzeň
Chemoprag®, s.r.o. Na Babě 35/1526 Praha 6
Studie proveditelnosti Chotíkov porovnání variant závodů na využití SKO 1.1 TECHNICKÁ ZPRÁVA
4.2.3.
Požadavky na rozhodující suroviny, energie a vodu Podpůrné palivo Není požadováno, pouze pro start je potřeba elektrická energie (zahrnuto ve vlastní spotřebě. Pomocné látky a chemikálie:
Pol
PS
Koks
1
Obal, skladované množství
Množství
Pomocné látky a chemikálie
kg/h
t/den
t/rok
a způsob skladování
258
6,19
1 981
Nákladní auta dodavatele, 3 zásobník 100 m
160
3,840
1229
Nákladní auta dodavatele, 3 zásobník 40 m Pytle á 40 kg
Vápno 2 3
NaOH (49 % hm.)
36
0,870
278,3
4
Kyselina solná (30 % hm.)
2,3
0,055
17,6
5
TMT 15
0,8
0,019
6
6
Chlorid sodný
Nepodstatné množství
7
Fosforečnan sodný (5-10%)
Nepodstatné množství
8
Siřičitan sodný (510%)
Nepodstatné množství
3
Kontejnery 1m , 3 Kontejner 1 m Sudy 60 l
Užitková (Pitná) voda min 4 bar (přetl.), 10 – 20°C Poř. číslo 1.
Číslo a název aparátu (spotřebiče) Technologie
2
Chladící okruh
3
Sociální zařízení CELKEM
Spotřeba kg/h prům. max. 3 042,9
Spotřeba t/rok 23 369
1 166
8 955
4 640
3 312 35 636
10 000
Zdroj: vodovodní síť.
59/137
Plzeňská teplárenská, a.s. Doubravecká 2578/1 304 10 Plzeň
Chemoprag®, s.r.o. Na Babě 35/1526 Praha 6
Studie proveditelnosti Chotíkov porovnání variant závodů na využití SKO 1.1 TECHNICKÁ ZPRÁVA
4.2.4.
Odpady z výroby TUHÉ ODPADY
Poř. číslo 1.
Odpadní látka Struska (2 % vlhkosti, sypná hm. cca 2200 kg/m3)
Množství kg/h t/rok 1 197,9 9 200
Skladovací kapacita Bunkr na strusku cca 100 m3
Skladovací Doprava norma 5 dní Nákladní automobil
2.
Železný šrot (sypná hm. cca 3500 kg/m3)
208,3
1 600
3 ks kontejner á 5 m3
10 dní
Nákladní automobil
3.
Barevné kovy (sypná hm. cca 1200 kg/m3)
19,5
150
1 ks kontejner á 5 m3
10 dní
Nákladní automobil
4.
Sírový koláč 40% H2O (sypná hm. cca 1100kg/m3)
11,26
86,5
1 ks kontejner á 5 m3
10 dní
Nákladní automobil
5.
Odpadní koláč z ČOV (sypná hm. cca 900 kg/m3, vlhkost 65 %)
13,7
105
1 ks kontejner á 5 m3
10 dní
Nákladní automobil
KAPALNÉ ODPADY
Poř. číslo 1.
Číslo a název aparátu (spotřebiče) Odpadní vody koncentrované S vysokým obsahem solí k odvozu
Produkce kg/h prům. max. 1 040
2 147,5
16 493
3
Odpadní vody předčištěné Do kanalizace Sociální zařízení
301,8
2 318
4
Do kanalizace celkem
2 449,3
18 811
2
Spotřeba t/rok 7 987
60/137
Plzeňská teplárenská, a.s. Doubravecká 2578/1 304 10 Plzeň
Chemoprag®, s.r.o. Na Babě 35/1526 Praha 6
Studie proveditelnosti Chotíkov porovnání variant závodů na využití SKO 1.1 TECHNICKÁ ZPRÁVA
EMISE Spalovna komunálního odpadu Zákonné a garantované emisní limity
Znečišťující látka
tuhé zn. látky TZL oxid uhelnatý CO TOC (organ. látky) oxid siřičitý SO2 oxidy dusíku NO2 Slouč. chloru jako HCl Slouč. fluoru jako HF
Zákon č. 354/2002 a navazující. Průměrné půlhodinové Roční úlet Očekávané hodnoty průměrné denní hodnoty 100% A 97% B [mg/m3] [mg/m3] [mg/m3] [t/rok] 30 10 10 3,2 150* 100** 50 16,2 20 10 10 3,2 200 50 50 16,2 400 200 200 65 60 10 10 3,2 4 2 1 0,3
Průměrná hodnota během odběru vzorků, min. 30 min a max. 8 hod (6 – 8 hod pro PCDD )
TI, Cd mg/m3 Hg, mg/m3 Pb,As, Sb, Ni, Cr, Co,Cu,Mn,Ni,V,Sn
Zákonné hodnoty 0,05 0,05 0,5
Očekávané hodnoty 0,05 0,05 0,5
0,02 0,02 0,16
0,1
0,05
20 mg/rok
Pb,Cu,Mn,V mg/m3 PCDD, PCDF ngTE/m3
*) min 95 % všech stanovení průměrných 10-ti minutových hodnot **) u všech stanovení průměrné půlhodinové střední hodnoty provedených během každého období 24 hodin Pozn.: 1./ PCDD/PCDF polychlorované dibenzodioxiny, dibenzofurany 2./ Vztažné podmínky pro emisní limity 101,32 kPa, 0°C, 11 % obj. O 2.
61/137
Plzeňská teplárenská, a.s. Doubravecká 2578/1 304 10 Plzeň
Chemoprag®, s.r.o. Na Babě 35/1526 Praha 6
Studie proveditelnosti Chotíkov porovnání variant závodů na využití SKO 1.1 TECHNICKÁ ZPRÁVA
4.3.
Pyrolýzní technologie
4.3.1.
Zpracovávaný SKO Viz kap.1.3.1
4.3.2.
Výrobky
Pol PS 1
Pol PS 2
Pára vysokotlaká, 4,3 MPa (abs.), 400oC
Množství páry t/h
t/den
t/rok
Spalovací zařízení a utilizace tepla – vyrobená pára z kotle
24,9
191 232
Horká voda 140 / 70 °C
øMW
MWh/rok
Dodávka HV z výměníkové stan.
14,4
110 880
(prodej) Pozn. Výměníková stanice je napájena parou o tlaku 0,5 MPa;
Pol PS
Elektrická energie 6.3 kV
Výroba øMW
MWh/den MWh/rok
1
Výroba el. energie
2,73
20 928
2
Vlastní spotřeba
1,96
15 053
3
Prodej
0,765
5 875
62/137
Plzeňská teplárenská, a.s. Doubravecká 2578/1 304 10 Plzeň
Chemoprag®, s.r.o. Na Babě 35/1526 Praha 6
Studie proveditelnosti Chotíkov porovnání variant závodů na využití SKO 1.1 TECHNICKÁ ZPRÁVA
4.3.3.
Požadavky na rozhodující suroviny, energie a vodu Podpůrné palivo
Pol PS
1
Výroba
Lehký topný olej; výhřevnost 40 MJ/kg
Kg/h
kg/den
kg/rok
Spalovací jednotka, regenerace DeDiox filtru
3,2
76,8
24 600
Pomocné látky a chemikálie:
Pol
PS
Obal, skladované množství
Množství
Pomocné látky a chemikálie
kg/h
t/den
t/rok
a způsob skladování autocisterna dodavatele 3 20 m , 3 zásobník 0 m
1
Čpavková voda (25%)
0
0
2
Adsorbent – Chezacarb EC*
2,43
0,058
18,6
autocisterna dodavatele, 3 zásobník 5 m
3
Oxid vápenatý 18 m2/g BET
77,5
1,860
595
autocisterna dodavatele, 3 zásobník 50 m
4
NaOH (49 % hm.)
1,14
0,025
8,8
Pytle á 40 kg
5
Kyselina solná (30 % hm.)
3,47
0,083
26,6
Kontejnery 1m , 3 Kontejner 1 m
6
Tetrasirník sodný (Na2S4 34%hm.)
2,8
0,068
22,0
Sudy 200 l nebo 3 kontejner 1 m 3 Kontejner 1 m
7
TMT 15
0,5
0,012
3,8
8
Chlorid sodný
Nepodstatné množství
9
Fosforečnan sodný (5-10%)
Nepodstatné množství
10
Siřičitan sodný (510%)
Nepodstatné množství
0
3
Sudy 60 l
*Uhlíkatý adsorbent (obch. značka CHEZACARB EC) Prakticky čistý uhlík z krakování zbytků destilace ropy, prachová forma nebo granule, měrný povrch 1000 m2/g, hustota 71 kg.m-1 , sypná váha 115 kg. m-1
63/137
Plzeňská teplárenská, a.s. Doubravecká 2578/1 304 10 Plzeň
Chemoprag®, s.r.o. Na Babě 35/1526 Praha 6
Studie proveditelnosti Chotíkov porovnání variant závodů na využití SKO 1.1 TECHNICKÁ ZPRÁVA
4.3.4.
Užitková (Pitná) voda min 4 bar (přetl.), 10 – 20°C Poř. číslo 1.
Číslo a název aparátu (spotřebiče) Úprava napájecí vody
Spotřeba kg/h prům. max. 1 233
Spotřeba t/rok 9 469
2
Mokrý odstruskovač
104
780
3
Rozprašovací sušič
377
2 895
4
Pračka
452
3 471
6
Odlučovač kapek
-
40 000
Pozn. 1./
7
Nouzový zásobník vody
-
-
Pozn. 2./
8
Vápenné hospodářství
524,7
9
Sociální zařízení CELKEM
Pozn.:
4 030 2 448
3 006,9
40 000
23 093
1./ Max. průtok 40 m3/h pouze pro krátkodobý oplach lamel odlučovače kapek. 2./ Pouze jednorázové naplnění zásobníku.
Zdroj: vodovodní síť.
64/137
Plzeňská teplárenská, a.s. Doubravecká 2578/1 304 10 Plzeň
Chemoprag®, s.r.o. Na Babě 35/1526 Praha 6
Studie proveditelnosti Chotíkov porovnání variant závodů na využití SKO 1.1 TECHNICKÁ ZPRÁVA
4.3.5.
Odpady z výroby TUHÉ ODPADY
Poř. číslo 1.
Odpadní látka Struska (2 % vlhkosti, sypná hm. cca 2200 kg/m3)
Množství kg/h t/rok 1 783,8 13 699
Skladovací kapacita Bunkr na škváru cca 200 m3
Skladovací Doprava norma 5 dní Nákladní automobil
2.
Železný šrot (sypná hm. cca 3500 kg/m3)
221,35
1 700
2 ks kontejner á 5 m3
10 dní
Nákladní automobil
3.
Barevné kovy (sypná hm. cca 1200 kg/m3)
26,04
200
1 ks kontejner á 5 m3
10 dní
Nákladní automobil
3.
Popílek (sypná hm. cca 600kg/m3)
0
0
4.
Reakční produkt (sypná hm. cca 600 kg/m3, vlhkost 1 %)
149,4
1 146
Silo 60 m3 (plnění 85 %)
min.4 dni
Autocisterna
KAPALNÉ ODPADY Tato technologie je z hlediska odpadních vod bezodpadová. Odpadá pouze odpadní voda ze sociálního zařízení v množství 1710 t/rok.
65/137
Plzeňská teplárenská, a.s. Doubravecká 2578/1 304 10 Plzeň
Chemoprag®, s.r.o. Na Babě 35/1526 Praha 6
Studie proveditelnosti Chotíkov porovnání variant závodů na využití SKO 1.1 TECHNICKÁ ZPRÁVA
EMISE Spalovna komunálního odpadu Zákonné a garantované emisní limity
Znečišťující látka
tuhé zn. látky TZL oxid uhelnatý CO TOC (organ. látky) oxid siřičitý SO2 oxidy dusíku NO2 Slouč. chloru jako HCl Slouč. fluoru jako HF
Zákon č. 354/2002 a navazující. Průměrné půlhodinové Roční úlet Očekávané hodnoty průměrné denní hodnoty 100% A 97% B [mg/m3] [mg/m3] [mg/m3] [t/rok] 30 10 2,0 0,69 150* 100** 40 13,9 20 10 5 1,74 200 50 25 8,7 400 200 100 34,8 60 10 5 1,7 4 2 1 0,2
Průměrná hodnota během odběru vzorků, min. 30 min a max. 8 hod (6 – 8 hod pro PCDD )
TI, Cd mg/m3 Hg, mg/m3 Pb,As, Sb, Ni, Cr, Co,Cu,Mn,Ni,V,Sn
Zákonné hodnoty 0,05 0,05 0,5
Očekávané hodnoty 0,02 0,02 0,25
0,0079 0,0053 0,0875
0,1
0,02
6,9 mg/rok
Pb,Cu,Mn,V mg/m3 PCDD, PCDF ngTE/m3
*) min 95 % všech stanovení průměrných 10-ti minutových hodnot **) u všech stanovení průměrné půlhodinové střední hodnoty provedených během každého období 24 hodin Pozn.: 1./ PCDD/PCDF polychlorované dibenzodioxiny, dibenzofurany 2./ Vztažné podmínky pro emisní limity 101,32 kPa, 0°C, 11 % obj. O 2.
66/137
Plzeňská teplárenská, a.s. Doubravecká 2578/1 304 10 Plzeň
Chemoprag®, s.r.o. Na Babě 35/1526 Praha 6
Studie proveditelnosti Chotíkov porovnání variant závodů na využití SKO 1.1 TECHNICKÁ ZPRÁVA
4.4.
MBU – s anaerobní fermentací
4.4.1.
Zpracovávaný SKO Vstup: Celkem Složení SKO - Viz kap.1.3.1 V tom po vytřídění:
60 000 t/rok
BRO (biologicky rozložitelný odpad) Org. Pod. Papír Celkem
21 000,0 1 140,0 22 140,0
Plasty - vytříděné PET lahve Celkem
1 440,0
S ohledem na současnou neprodejnost plastů není v ekonomických propočtech uvažováno Železný šrot Vytříděný - feromagnetické kovy - barevné kovy
1 750,0 350,0 2 100,0
RDF (odpad určený k likvidaci spalováním) Hu
15 300,0 cca 21,92 MJ/kg
Nevyužitelný odpad na skládku Plast Monočl. Sklo Kovy Text.dřevo Min.odp. Ostatní Celkem
2 160,0 0,0 4 200,0 900,0 3 600,0 7 200,0 2 400,0 20 460,0
67/137
Plzeňská teplárenská, a.s. Doubravecká 2578/1 304 10 Plzeň
Chemoprag®, s.r.o. Na Babě 35/1526 Praha 6
Studie proveditelnosti Chotíkov porovnání variant závodů na využití SKO 1.1 TECHNICKÁ ZPRÁVA
4.4.2.
Výrobky
Pol PS
Bioplyn, výhřevnost cca 24,48 MJ/Nm3
Množství páry Nm3/h
Nm3/rok
322,46
2 553 860,0
Teplá voda 90 / 70 °C
øMW
MWh/rok
2
Výroba na kogenerační jednotce
0,921
7 293,8
3
Vlastní spotřeba
0,553
4 376,3
4
Možná externí dodávka
0,368
2 917,5
1
Pol PS
Produkce
V dané lokalitě obtížně využitelná
Pol PS
Elektrická energie 6.3 kV
Výroba øMW
MWh/den MWh/rok
1
Výroba na kogenerační jednotce
0,877
6 947,6
2
Vlastní spotřeba
0,438
3 473,8
3
Prodej
0,438
3 473,8
Pol PS 1
Pol PS
Kompost Odvodněný kompost, sušina 60 %
Vytříděné kovy
Výroba Øt/h
t/den
t/rok
0,732
17,58
5 800
Výroba Øt/h
t/den
t/rok
1
Železný šrot
0,22
5,3
1 750
2
Barevné kovy
0,044
1,06
350
68/137
Plzeňská teplárenská, a.s. Doubravecká 2578/1 304 10 Plzeň
Chemoprag®, s.r.o. Na Babě 35/1526 Praha 6
Studie proveditelnosti Chotíkov porovnání variant závodů na využití SKO 1.1 TECHNICKÁ ZPRÁVA
4.4.3.
Požadavky na rozhodující suroviny, energie a vodu Podpůrné palivo Není požadováno, pouze pro odstávku bude využíván skládkový plyn pro ohřev teplé vody. Pomocné látky a chemikálie:
Pol
PS
Pomocné látky a chemikálie
Obal, skladované množství
Množství kg/h
t/den
t/rok
a způsob skladování
1
Kyselina fosforečná
Nepodstatné množství
2
Fosforečnan sodný (5-10%)
Nepodstatné množství
Užitková (Pitná) voda min 4 bar (přetl.), 10 – 20°C Poř. číslo 1.
Číslo a název aparátu (spotřebiče) Procesní voda
Spotřeba kg/h prům. max. 590,3
2
Z toho dešťová voda
1 166
3
Z toho doplňková voda
3 175
4
Sociální zařízení
2 178
Potřeba vody CELKEM
3 538
Spotřeba t/rok 4 675 1 500
4 000
5 353
Zdroj: vodovodní síť.
69/137
Plzeňská teplárenská, a.s. Doubravecká 2578/1 304 10 Plzeň
Chemoprag®, s.r.o. Na Babě 35/1526 Praha 6
Studie proveditelnosti Chotíkov porovnání variant závodů na využití SKO 1.1 TECHNICKÁ ZPRÁVA
4.4.4.
Odpady z výroby TUHÉ ODPADY
Poř. Odpadní látka číslo 1. Nevyužitelný odpad k uložení na skládku hm. cca 1,300 kg/m3) Odpad určený k likvidaci spalováním (sypná hm. cca 1,200 kg/m3)
2.
Množství kg/h t/rok 2 583 20 460
1 931,8
15 300
Skladovací kapacita Bunkr o objemu cca 200 m3 Bunkr o objemu cca 160 m3
Skladovací Doprava norma 4 dní Nákladní automobil
4 dní
Nákladní automobil
KAPALNÉ ODPADY Poř. číslo 1.
Číslo a název aparátu (spotřebiče) Odpad z cirkulačního okruhu
Produkce kg/h prům. max.
Spotřeba t/rok 10 076
2
Z toho na zkrápění
4 882
3
Z toho Do kanalizace
5 194
4
Sociální zařízení
1 850
5
Do kanalizace celkem
889
7 044
70/137
Plzeňská teplárenská, a.s. Doubravecká 2578/1 304 10 Plzeň
Chemoprag®, s.r.o. Na Babě 35/1526 Praha 6
Studie proveditelnosti Chotíkov porovnání variant závodů na využití SKO 1.1 TECHNICKÁ ZPRÁVA
EMISE
Emise
mg/m
3
mg/m
3
t/rok
NTP;5%O2 z bioplynu SOx NOx TZL ΣC CO Emise z kompostu Total VOC NH3
Suchý plyn 245,0 500
Vlhký plyn
1300
4,80 9,80 2,99 3,45 25,48
3 g/t 41 g/t
kg/rok 66,4 907,7
130 150
71/137
Plzeňská teplárenská, a.s. Doubravecká 2578/1 304 10 Plzeň
Chemoprag®, s.r.o. Na Babě 35/1526 Praha 6
Studie proveditelnosti Chotíkov porovnání variant závodů na využití SKO 1.1 TECHNICKÁ ZPRÁVA
4.5.
MBÚ s aerobní konverzí
4.5.1.
Úvod Tato technologie vytváří poměrně velké množství separovaných složek. Jejich kvalitu a uplatnění na trhu však nelze v žádném případě srovnávat se separovaným sběrem. Tyto složky jsou odlišné spíše než složením svými mechanickými a fyzikálními vlastnostmi.
4.5.2.
Kompost Hlavním produktem, co se týče hmotnosti je kompost vyrobený z biologicky rozložitelné složky komunálního odpadu. Nejedná se ovšem o „standardní“ kompost, ale o kompostu podobný produkt tzv. „stabilizovaný bioodpad“. Obsahuje totiž určité množství látek, které nejsou biologicky rozložitelné a také určité množství cizorodých látek, především těžkých kovů. Tab. porovnání limitních hodnot kompostů a stabilizovaného bioodpadu Parametr
Kompost/digestát (*) I. třída II. třída Cd (mg/kg sušiny) 0.7 1.5 Cr (mg/kg sušiny) 100 150 Cu (mg/kg sušiny) 100 150 Hg (mg/kg sušiny) 0.5 1 Ni (mg/kg sušiny) 50 75 Pb (mg/kg sušiny) 100 150 Zn (mg/kg sušiny) 200 400 PCB (mg/kg sušiny) PAU (mg/kg sušiny) nečistoty > 2mm <0.5% <0.5% štěrk a kameny > 5mm <5% <5%
Stabilizovaný bioodpad (*) 5 600 600 5 150 500 1 500 0.4 3 <3% -
Mechanicko-biologická úprava bioodpadu tedy stabilizuje a snižuje objem bioodpadu, aby mohl být získaný stabilizovaný bioodpad buď použit pro rekultivace nebo měl nižší negativní dopady na životní prostředí při skládkování. Stabilizovaný bioodpad je odpad, který prošel mechanicko-biologickou úpravou a jeho respirační aktivita po čtyřech dnech (AT4) je pod 10 mg O2/g sušiny nebo dynamický respirační index je pod 1.000 O2/kg spal. látek/h. Stabilizovaný odpad již není biologicky rozložitelný ve smyslu odstavce 2 (m) směrnice 1999/31/EC. 4.5.3.
Použití Kompost bude (podle obsahu limitních hodnot) určen především pro: • technický materiál pro úpravu skládky • jako vnější rekultivační materiál (v případě vodného výluhu do tř. II)
72/137
Plzeňská teplárenská, a.s. Doubravecká 2578/1 304 10 Plzeň
Studie proveditelnosti Chotíkov porovnání variant závodů na využití SKO
Chemoprag®, s.r.o. Na Babě 35/1526 Praha 6
1.1 TECHNICKÁ ZPRÁVA
• •
biologické rekultivace výsypek SD údržba zeleně v obcích
Tab. Dosažené parametry biofrakce po úpravě Parametr
BRKO nezpracovaná hmotnost % 100 objem % 100 ztráta žíháním % suš. 55 - 66 výhřevnost MJ/kg 8,7 - 10,9 objemová váha po komprimaci t/m3 0,9 respirační aktivita AT4 mg O2/g suš. 36 - 80 tvorba plynů (21 dnů) Nl/kg suš. 140 - 190 vyluhovatelný uhlík (TOC) mg C/l 3000 - 4000
4.5.4.
Jednotka
po aerobní fermentaci 20 - 35 18 - 20 28 - 44 5,2 - 7 1,3 - 1,6 5-7 20 82 - 92
Fermentát z aerobní fermentace Použití je především jako palivo pro teplárny a elektrárny. V našem případě je nejvhodnější použití jako přídavné palivo pro elektrárny a teplárny. Vhodné je zejména spoluspalování s uhlím či štěpkou. Problémem však bude certifikace tohoto paliva. V EU se paliva na této bázi běžně využívají jako přídavná paliva s uhlím v teplárnách a elektrárnách. U nás je k tomuto využívání zatím odpor především ze strany státních institucí životního prostředí a občanských iniciativ.
4.5.5.
Alternativní peletizované biopalivo Tento materiál je možné vyrábět z fermentátu vzniklého v aerobním fermentoru. Základem je vyhřívací komora, sušící buben a granulátor. Produktem jsou peletky rozdílné tvarem a velikostí podle požadavků zákazníka.
4.5.6.
Surové palivo z lehké složky (RDF) V této složce zůstává až 85% energetického obsahu vstupního odpadu. Forma tohoto paliva může být buď neupravená (surová) nebo upravená (peletizovaná). Zde se budu zabývat neupraveným palivem. Po výstupu z balistického separátoru se tato směs přemístí pasovým dopravníkem do balicího zařízení. Zde dochází k lisování do balíků o vyšší měrné hmotnosti než původní substrát. Tyto balíky jsou pomocí vysokozdvižného vozíku (Linde) přemisťovány do přistaveného nákladního automobilu. Podle současné legislativy je možné toto palivo spalovat pouze v zařízeních, která splňují přísné emisní limity pro spalování odpadů. Prodej (spíše dotace odběru do cementáren (Čížkovice, Radotín) nebo spaloven (Praha, Liberec), plynárny (Vřesová)…viz tabulka.
73/137
Plzeňská teplárenská, a.s. Doubravecká 2578/1 304 10 Plzeň
Studie proveditelnosti Chotíkov porovnání variant závodů na využití SKO
Chemoprag®, s.r.o. Na Babě 35/1526 Praha 6
1.1 TECHNICKÁ ZPRÁVA
Tab. 1 Možná zařízení pro odběr paliv z odpadů ZAŘÍZENÍ Liberec Praha Brno Vřesová Litvínov Čížkovice Radotín
CENA ODBĚRU (Kč/t) 1 400 1 350 1 500 500; 100 (po peletizaci) zatím nerealizováno 300 (po peletizaci) 300 (po peletizaci)
Z porovnání těchto cen se jeví jako nejvhodnější prodej paliva do plynárny Vřesová. Ty však vyžadují toto palivo v peletizované formě. 4.5.7.
Peletizované palivo z lehké složky (RDF) Po výstupu z balistického separátoru se pasovým dopravníkem dopraví do násypky peletizačního zařízení. Konečný produkt bude dalším dopravníkem plnit přistavené ACTS kontejnery, které budou postupně odváženy nákladními automobily k odběrateli. Nevýhodou je vyšší pořizovací cena a provozní náklady peletizátoru.
5.
STROJNÍ ŘEŠENÍ
5.1.
Konvenční technologie na bázi roštového ohniště
5.1.1.
Stručný popis dispozičního řešení Strojně-technologické zařízení stavby „Závod na využití SKO“ je dispozičně rozděleno do následujících rozhodujících objektů: SO 01 Vykládací plocha Tento objekt má půdorysné rozměry 36,0 x 40,0 m a slouží k manipulaci sběrných vozů s odpadem a jejich vykládání do uzavíratelných násypek bunkru. Celkem 4 násypky. Násypky bunkru jsou chráněny přístřeškem. Dále na této ploše je uvažována manipulace s kontejnery dopravujícími do spalovny velkoobjemný odpad. Jedna násypka pro vykládání. Na tento SO 01 bezprostředně navazuje SO 02 bunkr na odpady. SO 02 Bunkr na odpady Rozměry tohoto objektu jsou 20 m x 36,00 m a výška cca +32,00 m. Bunkr má dvě části – vlastní bunkr SKO a bunkr pro nadrozměrný odpad. Vlastní bunkr na odpad má půdorysný rozměr 12 x 24,00 m, s maximální využitelnou výškou při jedné straně bunkru +10 m.; bunkr pro nadrozměrný odpad má půdorysný rozměr 12 x 6 m
74/137
Plzeňská teplárenská, a.s. Doubravecká 2578/1 304 10 Plzeň
Studie proveditelnosti Chotíkov porovnání variant závodů na využití SKO
Chemoprag®, s.r.o. Na Babě 35/1526 Praha 6
1.1 TECHNICKÁ ZPRÁVA
V bunkru na odpady je umístěno technologické zařízení dvou provozních souborů PS 01 Bunkr, manipulace s odpady a PS 02 Spalování. Prostor bunkru Pro manipulaci s odpadem tj. jeho promíchávání, stohování a vkládání do plnící násypky (+20,0 m) roštového topeniště jsou navrženy dva jeřáby na odpad. Provoz jeřábů zajišťuje obsluha z místnosti obsluhy jeřábů, umístěné na podlaží +21,30 m. Na podlaží + 20,00 m je umístěna i násypka drtiče nadrozměrných dílů. Na protilehlých stranách bunkru mimo půdorysný rozměr 12 x 30,00 m jsou navrženy parkovací pozice jeřábů na odpad. Pro potřeby údržby drapáků jeřábů jsou v parkovacích pozicích navrženy montážní otvory. Pod podlažím násypek jsou v místnosti oddělené od vlastního bunkru, jsou umístěny zařízení zajišťují dopravu odpadu do roštového topeniště a drtič odpadů.. Součástí podavačů je příslušenství hydraulického pohonu. SO 03 Sklad LTO Jedná se nadzemní dvouplášťovou nádrž o půdorysných rozměrech 2,5 x 3,5 m a výšce cca 4,3 m. SO 04 Kotelna V objektu „Kotelna“ o půdorysných rozměrech 26,0 x 21,0 m a výšce cca 43 m je umístěno technologické zařízení provozního souboru PS 02 Spalování. Základním technologickým zařízením objektu kotelny je roštové topeniště s navazujícím kotlem na odpadní teplo. Výnos škváry z roštového topeniště je zajištěn pomocí dvou paralelních mokrých odstruskovačů na systém pásových dopravníků. Na konci těchto dopravníků jsou umístěny magnetické separátory, které přes pasový dopravník dopravují kovové části do kontejnerů. Přístup k odvozu kontejnerů je vraty z boku objektu. Pasové dopravníky dopravují škváru do bunkru škváry v sousedním objektu SO 08 objekt tkaninového filtru. Objekt kotelny je komunikačně propojen schodištěm a výtahem s navazujícím objektem SO 06 administrativní budova a rozvodny. Přístup k technologickým zařízením v kotelně je navržen přes ocelové plošiny zaklopené pozinkovanými pororošty v úrovních: +2,00 m, +4,20m, +8,00 m, +11,50 m, +15,00 m, +18,40 m, +24,00 m, +30,00 m, +35,70 m, +39,70 m. Přístup na úrovně +15,00 až +39,70 m včetně střechy (cca +42,00 m) je umožněn dvouramenným schodištěm umístěným v rohu objektu. Na podlaží ±0,00 m je dále umístěn ventilátor primárního vzduchu a parní předehřívač primárního vzduchu. Na podlaží +8,00 m je umístěn ventilátor sekundárního vzduchu, který nasává vzduch z prostoru pod stropem kotelny a z prostoru výsypky odstruskovače a ventilátor recirkulačního plynu. Dále je zde umístěno zařízení pneumatické dopravy popílku z tkaninového filtru a z dodatkových ploch kotle do sila popílku. SO 06 Administrativní budova, strojovna TG a rozvodna Jedná se částečně o dvou až čtyř podlažní objekt o půdorysném rozměru a 30 x 18 – 18 m, ve kterém jsou umístěny strojovna TG, výměníková stanice, úprava
75/137
Plzeňská teplárenská, a.s. Doubravecká 2578/1 304 10 Plzeň
Studie proveditelnosti Chotíkov porovnání variant závodů na využití SKO
Chemoprag®, s.r.o. Na Babě 35/1526 Praha 6
1.1 TECHNICKÁ ZPRÁVA
vody, trafostanice (1 x 22/6,3 kV) 3 x 6,3/0,4 kV) rozvodna VN, rozvodna NN, velín, kanceláře, jídelna a sociální prostor. Na střeše jsou umístěny vzduchové kondensátory páry. SO 08 Objekt tkaninového filtru Podlaží ± 0,00 m V tomto objektu o půdorysných rozměrech 20,0 x 22 m je umístěno jednak škvárový bunkr s mostovým jeřábem a jednak skladovací nádrž čpavkové vody. Část tohoto podlaží, tvoří průjezd oddělený od zbývajícího prostoru objektu. Průjezd slouží k příjezdu automobilových souprav k odvozu škváry. Podlaží ± 11,00 m Nad tímto podlažím jsou umístěny jednak rozprašovací sušič a jednak tkaninový filtr včetně dopravního systému pneumatické dopravy reakčního produktu do sila. SO 05 Pračka spalin a ČOV Objekt pračky spalin a ČOV má půdorysný rozměr 18 x 36 m, výška 24 m. Jedná se o halový objekt s vestavěnými plošinami. Zde jsou umístěny - reaktor pro selektivní katalityckou redukci PCDD/PCDF - na podjezdné OK jsou umístěna sila popílku a reakčního produktu - výměník spaliny-spaliny - pračka spalin s příslušenstvím - ČOV Pračka spalin včetně cirkulačních čerpadel pračky je umístěna v samostatné havarijní jímce o objemu 10 m3; v této části jsou také umístěny, vypouštěcí zásobník pračky, provozní zásobník druhého stupně pračky a příslušná čerpadla. V prostoru ČOV jsou umístěny skladovací kontejnery s chemikáliemi, ředěnky, neutralizační nádrž, flokulační nádrž, zásobní nádrže vyčištěné vody a odpadních kalů, písková filtrace a jednotka reverzní osmózy včetně příslušných čerpadel. Zde bude umístěno bezpečnostní umyvadlo s možností výplachu očí. Nad objektem pračky spalin bude umístěna havarijní nádrž vody. V přístavku k tomuto objektu je umístěn spalinový ventilátor. SO 07 Vápenné hospodářství Objekt SO 07 navazuje na objekt SO 05 Objekt má půdorysný rozměr 15 x 6 m. V tomto objektu je umístěno zařízení pro přípravu vápenného mléka. Na podlaží 0,00m je umístěna havarijní jímka o objemu 12,5 m3. V této havarijní jímce jsou umístěna čerpadla vápenného mléka. Zásobníky hašení vápna a dávkovací zásobníky vápenného mléka jsou kotveny v podlaží +4,50 m. Také v tomto prostoru bude umístěno bezpečnostní umyvadlo s možností výplachu očí. Nad střechou tohoto objektu jsou umístěny sila páleného vápna a sorbetu. Technologické zařízení na tomto podlaží je uvnitř opláštěné části objektu. V těsném sousedství mimo vlastní objekt vápenného hospodářství je navrženo společné stáčecí místo páleného vápna a sorbentu z autocisteren do příslušných sil.
76/137
Plzeňská teplárenská, a.s. Doubravecká 2578/1 304 10 Plzeň
Studie proveditelnosti Chotíkov porovnání variant závodů na využití SKO
Chemoprag®, s.r.o. Na Babě 35/1526 Praha 6
1.1 TECHNICKÁ ZPRÁVA
SO 10 Komín Předběžně je uvažován komín o výši 45 m. SO 11 Kompresorová stanice a pomocné provozy Halový objekt o půdorysném rozměru 24 x 12 m, výška 6 m. Zde bude umístěno: - kompresorová stanice tlakového vzduchu - čerpací stanice procesní vody - čerpací stanice chladící vody - dílna údržby SO 12 Vodojem Jedná se o nadzemní válcovou nádrž o průměru 5 m a výšce 7 m. 5.1.2.
Přehled rozhodujících PS a SO Provozní soubory: PS 01 Bunkr, manipulace s odpady PS 02 Spalování PS 03 Využití energie PS 04 První stupeň čištění spalin PS 05 DeDiox filtr PS 06 Pračka spalin PS 07 ČOV PS 08 Vápenné hospodářství PS 09 Úpravna napájecí vody PS 10 Kompresorová stanice PS 11 Sklad LTO PS 12 Elektrozařízení PS 13 ASŘTP – automatizovaný systém řízení technologického procesu PS 14 Výměníková stanice PS 15 Sklad čpavkové vody PS 16 Zásobování vodou a vodojem Stavební objekty: SO 01 Vykládací plocha SO 02 Bunkr na odpady SO 03 Sklad LTO SO 04 Kotelna SO 05 Pračka spalin a ČOV SO 06 Administrativní budova, elektrorozvodna a Strojovna TG SO 07 Vápenné hospodářství SO 08 Objekt skladu škváry a tkaninového filtru SO 09 Silniční váhy SO 10 Komín SO 11 Kompresorová stanice a pomocné provozy SO 12 Vodojem SO 13 Vrátnice
77/137
Plzeňská teplárenská, a.s. Doubravecká 2578/1 304 10 Plzeň
Studie proveditelnosti Chotíkov porovnání variant závodů na využití SKO
Chemoprag®, s.r.o. Na Babě 35/1526 Praha 6
1.1 TECHNICKÁ ZPRÁVA
5.1.3.
Seznam rozhodujících strojů a zařízení PS 01 Příjem a manipulace s odpady
Poř. čís. 1 1.
Název a technická specifikace
Kusů
2
3 1
Drtič Drcení velkoobjemného a průmyslového odpadu. Typ: pomaloběžný, válcový drtič (válce se zuby) Prosazení cca 25 t/h (odpad velkých rozměrů a průmyslový odpad) Pohon: el. motor
2.
Pasový dopravník Doprava rozdrceného velkoobjemného a průmyslového odpadu. Dopravní výkon: cca 25 t/h
1
3.
Mostový Jeřáb na odpad Převrstvování, míchání a stohování odpadu v bunkru; zavážení spalovací linky. Překládací výkon: cca 80 t/h Nosnost: cca 10 t
2.
Typ: vícečelisťový drapák cca 6 m3 Kočka Nosnost: cca 9 t 5.
Mostová váha Vstupní a výstupní vážení dopravních prostředků. Vážící rozsah: 0,2 - 50 t Nosnost: 60 t
1
78/137
Plzeňská teplárenská, a.s. Doubravecká 2578/1 304 10 Plzeň
Studie proveditelnosti Chotíkov porovnání variant závodů na využití SKO
Chemoprag®, s.r.o. Na Babě 35/1526 Praha 6
1.1 TECHNICKÁ ZPRÁVA
PS 02 Spalování Poř. čís.
Název a technická specifikace
Kusů
1
2 TOPENIŠTĚ, KOTEL NA ODPADNÍ TEPLO
3
1.
Roštové topeniště Spalování komunálního odpadu: Jmenovitá kapacita 7,82 t/h Výhřevnost odpadu prům.10,5 MJ/kg Rozsah výhřevnosti odpadu 6 - 12 MJ/kg Tepelný výkon 22,8 MW včetně stabilizace LTO Typ: Jedno- až dvoudrahové topeniště s podavačem, hydraulicky ovládaným přesuvným roštem a mokrým odstruskovačem; vstup primárního vzduchu pod rošt. Min. tepelný výkon: 13,6 MW Max. špičkový tepelný výkon: 26,2 MW VYBAVENÍ: Plnící násypka Hydraulicky ovládaný podavač odpadů do topeniště Mokrý odstruskovač Spalovací prostor a dohořívací komora Funkce: Dodržení podmínek spalování tzn. zabezpečení dostatečné doby zdržení (min. 2 s) a udržení teploty na výstupu spalovacího prostoru (za posledním přívodem vzduchu) min. 850 °C
1
2.
3.
při obsahu O2 nejméně 6 % obj. Typ: Vertikální tah s obdélníkovým průřezem, vybavený membránovými stěnami s vyzdívkou. Vybavení: •Trysky pro vhánění recirkulovaných spalin • Hořáky pro najíždění a podporu hoření • Trysky (s chlazením) pro nástřik čpavkové vody • Měření teploty/tlaku Hořák Najíždění procesu spalování; podpůrné spalování LTO; Kompletní hořák, včetně automatického zapalování a hlídání plamene Parní předehřívač primárního vzduchu
2
1
3
Množství vzduchu max. 25 000 Nm /h; výstupní teplota max - 140 °C. Pára: 5,0 bar;
79/137
Plzeňská teplárenská, a.s. Doubravecká 2578/1 304 10 Plzeň
Studie proveditelnosti Chotíkov porovnání variant závodů na využití SKO
Chemoprag®, s.r.o. Na Babě 35/1526 Praha 6
1.1 TECHNICKÁ ZPRÁVA
4.
Kotel na odpadní teplo Přeměna tepelné energie spalin na vysokotlakou páru.
1
Kotel s přirozenou cirkulací sestávající z: bubnu, ekonomizéru, výparníku, a přehříváku. Tepelný výkon spalovaného odpadu 22,8 MW (včetně stabilizace LTO) Pára: 26,4 t/h, 43 bar, 400°C Napájecí voda: 143 °C 5.
Ventilátor primárního vzduchu Typ: radiální, výkon regulovaný otáčkami
1
Doprav. množství: max 25 000 Nm3/h El. Motor (motor vhodný pro regulaci otáček frekvenčním měničem) 6.
Ventilátor recirkulace spalin Médium: spaliny za Dedioxinfiltrem t = 200 °C, Typ: radiální, výkon regulovaný otáčkami
1
Doprav. množství: cca 23 950 Nm3/h El. motor (motor vhodný pro regulaci otáček frekvenčním měničem) 7.
Vynášecí šnek Výkon cca 400 kg/h; Plášť chlazený vodou
1
Médium: popílek, t = 200 °C; sypná hmotnost 600-8 00 kg/m3 TRANSPORT ŠKVÁRY Výnos, oddělení a transport kovového šrotu a škváry. Médium: škvára, 15 % vlhkosti, sypná hm. 1000 kg/m3 Kapacita: max. 10 t/h 8
Magnetický separátor Kovový šrot max. 180 kg/h
1
9.
Vibrační dopravník Výkon: cca 10 t/h
1
10. Pasový dopravník Výkon cca 10 t/h
1
11. Dopravník kovových částí Typ: pasový Výkon: max. 300 kg/h
1
80/137
Plzeňská teplárenská, a.s. Doubravecká 2578/1 304 10 Plzeň
Studie proveditelnosti Chotíkov porovnání variant závodů na využití SKO
Chemoprag®, s.r.o. Na Babě 35/1526 Praha 6
1.1 TECHNICKÁ ZPRÁVA
12. Pasový dopravník s možností regulace rychlosti Výkon cca 10 t/h
1
13. Jeřáb pro nakládku škváry Mostový jeřáb pro manipulaci se škvárou s el. pojezdem Nosnost: 10 t
1
S polypovým drapákem cca 6 m3 Kočka s el. pohonem Nosnost 9 t TRANSPORT POPÍLKU Výnos a transport popílku z kotle. Médium: popílek, t = max. 200 °C, sypná hmotnost 600 - 800 kg/m3 Kapacita dopravy: 500 kg/h 14. Pneumatická doprava popílku Kapacita dopravy: 500 kg/h Materiál: ocel tř. 11
1
15. Dopravník popílku Typ: žlabový, řetězový El. motor
2
SKLADOVÁNÍ A DÁVKOVÁNÍ ČPAVKOVÉ VODY 16. Zásobník čpavkové vody Médium: čpavková voda 25%, t = 20 °C
1
25 m3, ležatý Materiál: ocel tř. 17 17. Rozpouštěcí zásobník amoniaku Médium: voda/čpavková voda, t = 20 °C
1
1 m3, stojatý Materiál: ocel tř. 17 18. Dopravní čerpadlo čpavkové vody Médium: čpavková voda, t = 20 °C
2
ρ = 907 kg/m3, µ = 1,28 mPa.s Typ: objemové, zubové
81/137
Plzeňská teplárenská, a.s. Doubravecká 2578/1 304 10 Plzeň
Studie proveditelnosti Chotíkov porovnání variant závodů na využití SKO
Chemoprag®, s.r.o. Na Babě 35/1526 Praha 6
1.1 TECHNICKÁ ZPRÁVA
19. Stáčecí čerpadlo čpavkové vody Médium: čpavková voda 25%, t = 20 °C
1
ρ = 907 kg/m3, µ = 1,28 mPa.s Typ: odstředivé, horizontální, mechanická ucpávka Využití energie Poř. čís.
Název a technická specifikace
Kusů
1
2
3
1.
Kondensátor paroproudého ejektoru Funkce: Kondenzace hnací páry ejektoru Materiál: ocel tř. 11/tř. 15
1
2.
Nízkotlaký předehřívač Předehřev kondenzátu před vstupem do odplyňovače. Tepelný výkon: 2000 kW Topná pára: 5 barG
1
3.
Zásobník napájecí vody Médium: napájecí voda, t = 143 °C, P = 3 barG Typ: ležatý
1
V = 25 m3 Materiál: ocel tř. 11 4.
Odplyňovač Termické odplynění napájecí vody (kondenzát/demi-voda) Prosazení: 28 000 kg/h Teplota napájecí vody: 115 °C (vstup) / 143 °C (v ýstup) Topná pára: 5 bar
1
5.
Zásobník kondenzátu Médium: kondenzát, t = 40 – 80 °C
1
V = 20 m3 Materiál: ocel tř. 17 6.
Čerpadlo kondenzátu Q = 25 t/h; 8 - 8,5 barG Typ: odstředivé, horizontální, mechanická ucpávka
2
82/137
Plzeňská teplárenská, a.s. Doubravecká 2578/1 304 10 Plzeň
Studie proveditelnosti Chotíkov porovnání variant závodů na využití SKO
Chemoprag®, s.r.o. Na Babě 35/1526 Praha 6
1.1 TECHNICKÁ ZPRÁVA
7.
Čerpadlo napájecí vody Médium: napájecí voda, t = 143 °C; Q = 28 t/h; 48 barG Typ: odstředivé, horizontální, mechanická ucpávka El. motor: vhodný pro regulaci otáček frekvenčním měničem
2
8.
Parní turbina s příslušenstvím Typ: odběrová, kondenzační p = 42 bar t = 400 °C Max. hltnost 26,4 t/h Jmenovitý elektr. výkon: 3,5 MW Odběr páry k využití: p = 5 bar Tlak v kondensátoru: p = 0,12 bar
1
9.
Vzduchový kondensátor Výkon: 4,96 MW Tlak páry na vstupu – 0,12 bar
1
83/137
Plzeňská teplárenská, a.s. Doubravecká 2578/1 304 10 Plzeň
Studie proveditelnosti Chotíkov porovnání variant závodů na využití SKO
Chemoprag®, s.r.o. Na Babě 35/1526 Praha 6
1.1 TECHNICKÁ ZPRÁVA
Čištění spalin Poř. čís.
Název a technická specifikace
Kusů
1
2
3
1
2.
Čištění spalin – 1. stupeň Rozprašovací sušící reaktor Médium: a) Spaliny z kotle, t = 240 °C, P = -9 mba r, max. 42 000 Nm3/h vlhký,14 % obj. H2O b) Prací voda z mokré pračky Suchý výnos reakčního produktu. Kónus vybavený vnějším parním otopem. Tkaninový filtr Médium: spaliny z kotle,
1
1
t = 200 °C, max. 42 700 Nm 3/h vlhký; 15 % obj. H2O Materiál: ocel tř. 11 / Teflon Typ: šestikomorový; regenerace tlakovým vzduchem Příslušenství: - podtápěná výsypka Transport popílku Médium: popílek z tkan.filtru, t = max.180 °C, sy pná hmotnost 600-800 kg/m3 Kapacita dopravy: 500 kg/h 3.
Pneumatická doprava popílku Kapacita dopravy: 500 kg/h
1
4.
Vynášecí dopravník výsypky Typ: žlabový; řetězový nebo šnekový; doprovodný parní otop.
1
5.
Dopravní šnek Typ: šnekový Materiál: ocel tř. 11 El. motor
6
1
Redukce PCDD/PCDF DeDioxin filtr pro selektivní katalytickou redukci Medium Spaliny za tkaninovým filtrem Průtok Max.42 700 Nm3/h, vlhké Obsah PCDD/PCDF za filtrem pod 0.01 ng TE /Nm3; suchý plyn 11% O2
84/137
Plzeňská teplárenská, a.s. Doubravecká 2578/1 304 10 Plzeň
Studie proveditelnosti Chotíkov porovnání variant závodů na využití SKO
Chemoprag®, s.r.o. Na Babě 35/1526 Praha 6
1.1 TECHNICKÁ ZPRÁVA
Účinné rozměry cca 3,5 x 3,5 x 14 (m) 7
Hořák na LTO/propan pro regeneraci katalyzátorů Typ Monoblokový hořák s automatikou zapalování a hlídání
2
plamene
8
Výměník spaliny - spaliny Výměník spaliny - spaliny Medium chlazené Spaliny před pračkou teploty vstup výstup 200 / 140 °C Průtok 42 700 Nm3/h Medium ohřívané Spaliny za pračkou Průtok 44 780 Nm3/h teploty vstup výstup 68 / 125 °C Účinné rozměry 5 x 5 x 12 (m) Tepelný výkon 950 kW
1
Čištění spalin - Pračka a sací ventilátor 9.
Neutralizační zásobník Médium: prací voda pH > 8 (s obsahem suspenze sodných solí)
1
V = 20 m3 Materiál: ocel tř. 17 Míchadlo < 200 ot/min. Typ: vrtulové El. motor: vhodný pro regulaci otáček frekvenčním měničem 10. Nouzový zásobník vody Médium: voda, t > 5 °C Typ: ležatý, el. otop proti zamrznutí
1
V = 10 m3 Materiál: ocel tř. 17 11. Dávkovací zásobníky Médium: PE, FeCl3, (15% vodný roztok) t = 20 °C, P = atm.
3
V = 1,8 m3 Materiál: PE/PP
85/137
Plzeňská teplárenská, a.s. Doubravecká 2578/1 304 10 Plzeň
Studie proveditelnosti Chotíkov porovnání variant závodů na využití SKO
Chemoprag®, s.r.o. Na Babě 35/1526 Praha 6
1.1 TECHNICKÁ ZPRÁVA
12. Sací ventilátor spalin Médium: vyčištěné spaliny z odlučovače kapek; vlhkost cca 25 % obj. t = 65 °C. Typ: radiální, jednostranný, 1500 ot/min
1
Doprav. množství: cca 45 000 Nm3/h vlhký Materiál: ocel/pogum. El. motor: motor vhodný pro regulaci otáček frekvenčním měničem 13. Cirkulační čerpadlo pračky I Typ: odstředivé, horizontální, s mechanickou ucpávkou. Materiál: ocel tř. 17
2
14. Cirkulační čerpadlo pračky II Typ: odstředivé, horizontální, s mechanickou ucpávkou. Materiál: ocel tř. 17
2
15. Cirkulační čerpadlo pračky(Quench) Typ: odstředivé, horizontální, s mechanickou ucpávkou. Materiál: ocel tř. 17
2
16. Pračka spalin Třístupňová pračka, první stupeň pH 1-2, druhý pH 6 Dávkování Ca(OH)2 do druhého stupně Médium: odprášené spaliny, t = 140°C
1
max. 42 700 Nm3/h vlhký; 15 % obj. vody Třetí stupeň – odloučení aerosolů 17 ČOV – srážecí nádrž - flokulační nádrž - sedimentační nádrž - zásobník předčištěné vody - Pískový filtr - zásobník filtrované vody - jednotka reverzní osmózy - míchaný zásobník odpadních vod - čerpadlo odpadních vod (2 ks) - čerpadlo předčištěné vody (2 ks) - čerpadlo vyčištěné vody Vápenné hospodářství 18. Zásobník hašení vápna s míchadlem Médium: vápenné mléko (vodná suspenze Ca(OH)2 cca 17%)
1
2
86/137
Plzeňská teplárenská, a.s. Doubravecká 2578/1 304 10 Plzeň
Studie proveditelnosti Chotíkov porovnání variant závodů na využití SKO
Chemoprag®, s.r.o. Na Babě 35/1526 Praha 6
1.1 TECHNICKÁ ZPRÁVA
V = 12,5 m3; 19. Zásobník vápenného mléka s míchadlem Médium: vápenné mléko (vodná suspenze Ca(OH)2 cca 17%) V = 12,5 m3; Materiál: ocel tř. 17
2
20. Filtr dopravních vzdušin Médium: vzduch/CaO Typ: "Pulse-Jet", vertikální (do sila)
1
21 Silo páleného vápna Médium: pálené vápno CaO; t = okolí; sypná hmotnost 930 - 1000 kg/m3 V = 50 m3; Typ: dva výstupní kónusy
1
22 Dávkovací šnek Dávkování páleného vápna CaO. Sypná hmotnost: 930 - 1000 kg/m3 Výkon: 250 - 320 kg/h (regulace otáček)
2
23 Čerpadlo vápenného mléka Médium: vodná suspenze Ca (OH)2 cca 17% t = cca 60 °C; ρ = ca 1037 kg/m3 Q = 25 m3/h; H = 6 barG Typ: horizontální, odstředivé, s mechanickou ucpávkou
2
1
Kompresorová stanice H-6-0110 Vzdušník V = 1,6 m3 Typ: stojatý
1
2
H-6-0115 Vzdušník V = 3,5 m3 Typ: stojatý Materiál: ocel tř. 11
1
3
Kompresor vzduchu s příslušenstvím Typ: rotační šroubový Pracovní přetlak 8,0 - 9,0 bar G Výkonnost při prac. přetlaku 8,0 - 9,0 bar: 650 Nm3/h
3
87/137
Plzeňská teplárenská, a.s. Doubravecká 2578/1 304 10 Plzeň
Studie proveditelnosti Chotíkov porovnání variant závodů na využití SKO
Chemoprag®, s.r.o. Na Babě 35/1526 Praha 6
1.1 TECHNICKÁ ZPRÁVA
4
Sušící jednotka Množství vzduchu na výstupu 600 Nm3/h Pracovní přetlak 8,0 - 9,0 bar G Tlakový rosný bod (výstup): - 40 °C zima
5
Separátor olej/voda Separace oleje od vody z kondenzátu za kompresory vzduchu
1
Sklad LTO Dvouplášťová nádrž s příslušenstvím Objem 12 m3
5.2.
Vysokoteplotní zplynování odpadu (plazmová technologie)
5.2.1.
Stručný popis dispozičního řešení
1
1
1
Strojně-technologické zařízení stavby „Využití SKO pomocí plazmové technologie“ je dispozičně rozděleno do následujících rozhodujících objektů: SO 01 Vykládací plocha Tento objekt má půdorysné rozměry 36,0 x 30,0 m a slouží k manipulaci sběrných vozů s odpadem. Na tento SO 01 bezprostředně navazuje SO 02 bunkr na odpady. SO 02 Bunkr na odpady Rozměry tohoto objektu jsou 80 m x 40,00 m a výška cca +15,00 m. Bunkr má čtyři části – příjmový sklad SKO, sklad RDF, prostor linky pro třídění a sušení SKO/RDF a manipulační prostor pro pojezd kolových nakladačů s násypkou podavače plazmového reaktoru. V bunkru umístěno technologické zařízení pro třídění a sušení SKO/RDF a násypka podavače plazmového reaktoru s dopravníky. SO 03 Hala plazmového zplyňování Jedná se nadzemní, jednopodlažní, temperovanou halu o půdorysných rozměrech 24 x 51 m a výšce cca 18 m s vestavěnýma plošinami kolem zařízení. V hale je umístěno rozhodující zařízení pro zplyňování odpadů: -
Vlastní plazmový reaktor s příslušenstvím Zásobník koksu s dopravníky Zásobník vápence s dopravníky Chlazení a sklad strusky Vytepelný kotel I (chladič syntézního plynu)
88/137
Plzeňská teplárenská, a.s. Doubravecká 2578/1 304 10 Plzeň
Studie proveditelnosti Chotíkov porovnání variant závodů na využití SKO
Chemoprag®, s.r.o. Na Babě 35/1526 Praha 6
1.1 TECHNICKÁ ZPRÁVA
- Textilní filtr syntézního plynu - Absorbér HCl s příslušenstvím SO 04 Plynová turbina s generátorem Jedná se nadzemní, jednopodlažní, temperovanou halu o půdorysných rozměrech 24,0 x 30 m a výšce cca 12 m, ve které je umístěno technologické zařízení plynové turbiny s příslušenstvím. Zde je umístěna vlastní spalovací turbina se sacím filtrem a generátorem, nízkotlaký i vysokotlaký kompresor syntézního plynu s rekuperátorem a jednotka odsíření syntézního se zásobníkem zachycené síry. SO 05 Hala parní TG s generátorem páry Jedná se nadzemní, jednopodlažní, temperovanou halu o půdorysných rozměrech 24,0 x 21 m a výšce cca 15 m, ve které je umístěno: -
strojovna parní TG s generátorem el.energie s příslušenstvím generátor páry – vytepelný kotel č.2 s příslušenstvím tepelná úprava vody horkovodní výměníková stanice
SO 06 Kondensátor páry a výroba demi vody Jedná se částečně o jedno a částečně o dvou podlažní objekt o půdorysném rozměru a 18 x 18 – 7,5/5 m, ve kterém jsou umístěny zařízení pro demineralizaci vody a kondenzátu a čerpací stanice přídavné vody a kondenzátu. Na střeše jsou umístěny vzduchové kondensátory páry. SO 07 Elektrorozvodna VN/NN Jedná se o tří podlažní objekt o půdorysném rozměru 27 x 24 – 15 m. V tomto objektu jsou umístěna zařízení pro měření, připojení, rozvedení a vyvedení elektrického výkonu. Jsou zde : -Trafostanice 22/6,3 kV - 2 x Trafostanice 6,3 kV/0,4 kV - Trafostanice pro připojení plazmových hořáků - rozvodna VN - rozvodna NN s příslušenstvím SO 11 Výroba kyslíku, dusíku a tlakového vzduchu Jedná se o jedno podlažní objekt o půdorysném rozměru a 21 x 15 – 7,5 m. V tomto objektu jsou umístěna zařízení pro výrobu a rozvod kyslíku, dusíku a tlakového vzduchu. SO 13 Úprava procesní vody Jedná se nadzemní, jednopodlažní, temperovanou halu o půdorysných rozměrech 12,0 x 12 m a výšce cca 6 m, ve které je umístěno technologické zařízení úpravny odpadní procesní vody a čerpací stanice chladící vody. Na volné ploše jsou umístěny vzduchové kondensátory vody odpařené při sušení RDF a chladící věž chladící vody pro proces. Na volné ploše je umístěn vodojem – válcová nadzemní nádrž o průměru 9 m a výšce 7 m.
89/137
Plzeňská teplárenská, a.s. Doubravecká 2578/1 304 10 Plzeň
Studie proveditelnosti Chotíkov porovnání variant závodů na využití SKO
Chemoprag®, s.r.o. Na Babě 35/1526 Praha 6
1.1 TECHNICKÁ ZPRÁVA
SO 14 Čerpací stanice procesní vody Jedná se nadzemní, jednopodlažní, temperovanou halu o půdorysných rozměrech 6,0 x 12 m a výšce cca 6 m, ve které je umístěno zařízení pro zásobování procesu technologickou vodou. SO 15 Komín Předběžně je uvažován komín o výši 25 m. 5.2.2.
Přehled rozhodujících PS a SO Provozní soubory: PS 01 PS 02 PS 03 PS 04 PS 05 PS 06 PS 07 PS 08 PS 09 PS 10 PS 11 PS 12 PS 13 PS 14 PS 15 PS 16 PS 17 PS 18 PS 19 PS 20
Bunkr, manipulace s odpady, Drcení, třídění a sušení odpadů Plazmový reaktor Sklad a dávkování vápence I Sklad a dávkování koksu Vytepelný kotel I Pračka HCl Odsiřování Plynová TG Vytepelný kotel II Strojovna parní TG a vzduchové kondensátory I Vodní hospodářství a Úpravna napájecí vody Výroba Kyslíku, Dusíku a Kompresorová stanice Elektrozařízení ASŘTP – automatizovaný systém řízení technologického procesu Výměníková stanice Zásobování vodou a vodojem Výměníková stanice Chladící věže a vzduchové kondensátory II Strojovna požární vody
Stavební objekty: SO 01 SO 02 SO 03 SO 04 SO 05 SO 06 SO 07 SO 08 SO 09 SO 10 SO 11 SO 12 SO 13 SO 14 SO 15
Hala příjmu SKO Hala plazmového zplyňování IPGCC Chladící věže procesní vody Plynová turbína s generátorem Hala parní turbíny s generátorem Kondensátor páry a výroba demi vody Elektrorozvodna VN / NN Nádrž požární vody s čerpadlovnou Administrativní budova / Velín Hlavní vrátnice Výrobna kyslíku, dusíku a tlakového vzduchu Silniční váha Úprava procesní vody Čerpací stanice procesní vody Komín
90/137
Plzeňská teplárenská, a.s. Doubravecká 2578/1 304 10 Plzeň
Studie proveditelnosti Chotíkov porovnání variant závodů na využití SKO
Chemoprag®, s.r.o. Na Babě 35/1526 Praha 6
1.1 TECHNICKÁ ZPRÁVA
Nezbytné přípojky inženýrských sítí a pomocné SO SO 20 SO 21 SO 22 SO 23 SO 24 SO 25 SO 26 SO 27 SO 28 SO 29 SO 30 SO 31 SO 32 SO 33 SO 34 SO 35 • •
Pitná voda Požární a užitková voda Provozní voda (kondenzát) Horkovod Splašková kanalizace Dešťová kanalizace Olejové separátory Oplocení Vnější přípojka elektrické energie Komunikace a zpevněné plochy Konečné terénní úpravy Vnější osvětlení a zemnící síť Vnější kabelové rozvody Slaboproudé rozvody EPS Příprava území hrubé terénní úpravy přeložky inženýrských sítí
91/137
Plzeňská teplárenská, a.s. Doubravecká 2578/1 304 10 Plzeň
Studie proveditelnosti Chotíkov porovnání variant závodů na využití SKO
Chemoprag®, s.r.o. Na Babě 35/1526 Praha 6
1.1 TECHNICKÁ ZPRÁVA
5.2.3.
Seznam rozhodujících strojů a zařízení PS 01 Bunkr, manipulace s odpady; PS 02 Drcení,třídění a sušení odpadů
Poř. čís.
Název a technická specifikace
Kusů
1
2
3
Třídící linka SKO obsahující: Šikmý pásový dopravník Vibrační distributor Oklepávací gravitační třídič El.Magnetický odlučovač kovů A příslušenství Prosazení cca 25 t/h
1
2.
Nožový Drtič Drcení odpadu na velikost 3 – 8 cm. Dopravní výkon: cca 25 t/h
1
3.
Kolový nakladač Překládací výkon: cca 30 t/h Objem lžíce 3 m3
2.
4.
Pásová Sušící linka odpadů vytápěná nepřímo spalinami z plynové turbiny Odpařovací Výkon 2500 kg H2O/hod
1
5.
Mostová váha Vstupní a výstupní vážení dopravních prostředků. Vážící rozsah: 0,2 - 50 t Nosnost: 60 t
1
1.
92/137
Plzeňská teplárenská, a.s. Doubravecká 2578/1 304 10 Plzeň
Studie proveditelnosti Chotíkov porovnání variant závodů na využití SKO
Chemoprag®, s.r.o. Na Babě 35/1526 Praha 6
1.1 TECHNICKÁ ZPRÁVA
PS 03 Plazmový reaktor – PS 06 Vytepelný kotel 1 Poř. čís.
Název a technická specifikace
Kusů
1
2
3
Plazmový reaktor 1.
Násypka a šroubový, vodou chlazený podavač Jmenovitá kapacita 7,82 t/h Včetně bezpečnostních prvků – ultrazvukový detektor zaplnění - bezpečnostní šoupátkový uzávěr - teplotní detektor proti zpětnému zášlehu
1
2.
Zásobník koksu V = 100 m3 Podávací jednotka koksu Výkon 300 kg/h,
1
Zásobník vápna V = 40 m3 Podávací systém vápna Výkon 160 kg
1
6.
Plazmový reaktor včetně příslušenství Prosazení – 5,4 t RDF/h včetně: - vodou chlazená spodní část - plazmové hořáky o výkonu 3 x 0,45 MW - nístěj pro odvod strusky - vodní uzávěr a chladič strusky - mokrý vyhrnovač strusky
1
7.
Chladič syntézního plynu – vytepelný kotel č.1 Parametry páry – 43 bar; 400 °C
1
3.
4. 5.
1
1
Parní výkon 1,8 t/h
PS 07 Pračka HCl – PS 09 Plynová TG, 1.
Tkaninový filtr Médium: syntézní plyn, t = 220 °C, max. 9 530 m 3/h Typ: šestikomorový; regenerace dusíkem
2
93/137
Plzeňská teplárenská, a.s. Doubravecká 2578/1 304 10 Plzeň
Studie proveditelnosti Chotíkov porovnání variant závodů na využití SKO
Chemoprag®, s.r.o. Na Babě 35/1526 Praha 6
1.1 TECHNICKÁ ZPRÁVA
Příslušenství: - podtápěná výsypka 2.
Pračka HCl
1
náplňová pračka, včetně příslušenství a vstupního vstřikového chladiče Médium: syntézní plyn, t = 220/120°C max. 10 015 m3/h 3.
Sací ventilátor Typ: radiální, výkon regulovaný otáčkami Doprav. množství: max 9 800 Nm3/h
1
4.
Nízkotlaký kompresor Medium – Syntézní plyn.
1
Průtok – 9250 m3/h; teplota 47 °C; tlak na výstupu 10 bar 5.
Odsiřovací jednotka Typ: technologie Lo-Cat; dimenzováno na průtok 9500 m3/h a obsah H2S 0,15 %; včetně: Absorbéru H2S Oxidátoru sirníků Dávkování chelatačního činidla Pásového filtru A pomocných zařízení
1
6.
Vyskotlaký kompresor Medium – Syntézní plyn. Průtok – 8850 m3/h; teplota 47 °C tlak na výstupu 25 - 30 bar
1
7.
Plynová turbina s generátorem Jmenovitý výkon – 7,2 MW Palivo – syntézní plyn; tlak 25 – 30 bar Včetně vzduchového filtru a tlumiče, startovacího zařízení, el. Generátoru, nástřiku páry, čistícího zařízení, výfukového systému a dalšího příslušenství
1
94/137
Plzeňská teplárenská, a.s. Doubravecká 2578/1 304 10 Plzeň
Studie proveditelnosti Chotíkov porovnání variant závodů na využití SKO
Chemoprag®, s.r.o. Na Babě 35/1526 Praha 6
1.1 TECHNICKÁ ZPRÁVA
PS 10 Vytepelný kotel II – PS 12 Vodní hospodářství a úprava napájecí vody Poř. čís.
Název a technická specifikace
Kusů
1
2
3
1
Kotel na odpadní teplo s příslušenstvím Přeměna tepelné energie spalin na vysokotlakou páru. Kotel s přirozenou cirkulací sestávající z: bubnu, ekonomizéru, výparníku, a přehříváku. Parní výkon 13,5 t/h Pára: 43 bar, 400°C Napájecí voda: 143 °C
1
1.
Kondensátor paroproudého ejektoru Funkce: Kondenzace hnací páry ejektoru Materiál: ocel tř. 11/tř. 15
1
2.
Nízkotlaký předehřívač Předehřev kondenzátu před vstupem do odplyňovače. Tepelný výkon: 1800 kW Topná pára: 5 barG
1
3.
Zásobník napájecí vody Médium: napájecí voda, t = 143 °C, P = 3 barG Typ: ležatý
1
V = 20 m3 Materiál: ocel tř. 11 4.
Odplyňovač Termické odplynění napájecí vody (kondenzát/demi-voda) Prosazení: 16 000 kg/h Teplota napájecí vody: 115 °C (vstup) / 143 °C (v ýstup) Topná pára: 5 bar
1
5.
Zásobník kondenzátu Médium: kondenzát, t = 40 – 80 °C
1
V = 15 m3 Materiál: ocel tř. 17 6.
Čerpadlo kondenzátu Q = 50 t/h; 8 - 8,5 barG Typ: odstředivé, horizontální, mechanická ucpávka
2
95/137
Plzeňská teplárenská, a.s. Doubravecká 2578/1 304 10 Plzeň
Studie proveditelnosti Chotíkov porovnání variant závodů na využití SKO
Chemoprag®, s.r.o. Na Babě 35/1526 Praha 6
1.1 TECHNICKÁ ZPRÁVA
7.
Čerpadlo napájecí vody Médium: napájecí voda, t = 143 °C; Q = 16 t/h; 48 barG Typ: odstředivé, horizontální, mechanická ucpávka El. motor: vhodný pro regulaci otáček frekvenčním měničem
2
8.
Parní turbina s příslušenstvím Typ: odběrová, kondenzační p = 42 bar t = 400 °C Max. hltnost 16 t/h Jmenovitý elektr. výkon: 3,5 MW Odběr páry k využití: p = 5 bar Tlak v kondensátoru: p = 0,12 bar
1
9.
Vzduchový kondensátor Výkon: 3,1 MW Tlak páry na vstupu – 0,12 bar
1
ČOV – srážecí nádrž - flokulační nádrž - sedimentační nádrž - zásobník předčištěné vody - Pískový filtr - zásobník filtrované vody - jednotka reverzní osmózy - míchaný zásobník odpadních vod - čerpadlo odpadních vod (2 ks) - čerpadlo předčištěné vody (2 ks) - čerpadlo vyčištěné vody
1
10.
96/137
Plzeňská teplárenská, a.s. Doubravecká 2578/1 304 10 Plzeň
Studie proveditelnosti Chotíkov porovnání variant závodů na využití SKO
Chemoprag®, s.r.o. Na Babě 35/1526 Praha 6
1.1 TECHNICKÁ ZPRÁVA
PS 13 Výroba kyslíku, dusíku a tlakového vzduchu Poř. čís.
Název a technická specifikace
Kusů
1
2
3
1
Jednotka pro výrobu kyslíku Technologie: Vaccum Swing Absorption Obsah O2 cca 93 % Výkon – bude upřesněn
1
2.
Jednotka pro výrobu dusíku a tlakového vzduchu Technologie: Pressure Swing Absorption Výstupy: Dusík Tlakový vzduch, rosný bod -40 °C Výkon – bude upřesněn
1
5.3.
Pyrolýzní technologie
5.3.1.
Stručný popis dispozičního řešení Strojně-technologické zařízení stavby při použití pyrolyzní technologie je dispozičně rozděleno do následujících rozhodujících objektů: SO 01 Vykládací plocha Tento objekt má půdorysné rozměry 36,0 x 40,0 m a slouží k manipulaci sběrných vozů s odpadem a jejich vykládání do uzavíratelných násypek bunkru. Celkem 4 násypky. Násypky bunkru jsou chráněny přístřeškem. Dále na této ploše je uvažována manipulace s kontejnery dopravujícími do spalovny velkoobjemný odpad. Jedna násypka pro vykládání. Na tento SO 01 bezprostředně navazuje SO 02 bunkr na odpady. SO 02 Bunkr na odpady Rozměry tohoto objektu jsou 20 m x 36 m a výška cca +32 m. Bunkr má dvě části – vlastní bunkr SKO a bunkr pro nadrozměrný odpad. Vlastní bunkr na odpad má půdorysný rozměr 12 x 24 m, s maximální využitelnou výškou při jedné straně bunkru +10 m.; bunkr pro nadrozměrný odpad má půdorysný rozměr 12 x 6 m. V bunkru na odpady je umístěno technologické zařízení dvou provozních souborů PS 01 Bunkr, manipulace s odpady a část zařízení z PS 02 Pyrolyzní pec.
97/137
Plzeňská teplárenská, a.s. Doubravecká 2578/1 304 10 Plzeň
Studie proveditelnosti Chotíkov porovnání variant závodů na využití SKO
Chemoprag®, s.r.o. Na Babě 35/1526 Praha 6
1.1 TECHNICKÁ ZPRÁVA
Prostor bunkru Pro manipulaci s odpadem tj. jeho promíchávání, stohování a vkládání do plnící násypky (+20,0 m) pyrolyzní pece jsou navrženy dva jeřáby na odpad. Provoz jeřábů zajišťuje obsluha z místnosti obsluhy jeřábů, umístěné na podlaží +21,30 m. Na podlaží + 20,00 m je umístěna i násypka drtiče nadrozměrných dílů. Na protilehlých stranách bunkru mimo půdorysný rozměr 12 x 30 m jsou navrženy parkovací pozice jeřábů na odpad. Pro potřeby údržby drapáků jeřábů jsou v parkovacích pozicích navrženy montážní otvory. Pod podlažím násypek jsou, v místnosti oddělené od vlastního bunkru, umístěny zařízení zajišťují dopravu odpadu do pyrolyzní pece a drtič odpadů. Součástí podavačů je příslušenství hydraulického pohonu. SO 03 Sklad LTO Jedná se nadzemní dvouplášťovou nádrž o půdorysných rozměrech 2,2 x 3,0 m a výšce cca 4,1 m. SO 04 Pyrolyzní pec V objektu „Pyrolyzní pec“ o půdorysných rozměrech 24,0 x 18,0 m a výšce cca 20 m je umístěna vlastní pyrolyzní pec s příslušenstvím, podávací zařízení pece, ventilátor horkého vzduchu, ventilátor spalovacího vzduchu, chladící dvouplášťový dopravník pyrolyzního koksu a potrubí horkého vzduchu, spalovacího vzduchu a pyrolyzního plynu. Objekt je řešen jako jednopodlažní hala. Pasové dopravníky dopravují strusku do sousedního objektu SO 14 Třídírna koksu. Objekt je komunikačně propojen schodištěm a výtahem s navazujícím objektem SO 09 Administrativní budova,strojovna TG a příprava napájecí vody. Na tento objekt dále navazuje objekt SO 05 Vysokoteplotní ohřívák vzduchu a kotelna. SO 05 Vysokoteplotní ohřívák vzduchu a kotelna. Jedná se částečně o dvoupodlažní objekt s vestavěnými ocelovými plošinami o půdorysném rozměru a 24 x 18 – 31 m, ve kterém jsou umístěny: -
Vysokoteplotní spalovací komora s najížděcími hořáky Vysokoteplotní ohřívák vzduchu Vytepelný parní kotel Zařízení pro vitrifikaci a dopravu strusky Dopravní trasy vraceného popílku
Přístup k technologickým zařízením v kotelně je navržen přes ocelové plošiny zaklopené pozinkovanými pororošty v úrovních: +4,20m, +8,00 m, +11,50 m, +15,00 m, +18,40 m, +24,00 m. Přístup na jednotlivé úrovně včetně střechy (cca +31,00 m) je umožněn dvouramenným schodištěm umístěným v rohu objektu. SO 06 Pračka spalin a ČOV Objekt pračky spalin a ČOV má půdorysný rozměr 18 x 30 m, výška 24 m.
98/137
Plzeňská teplárenská, a.s. Doubravecká 2578/1 304 10 Plzeň
Studie proveditelnosti Chotíkov porovnání variant závodů na využití SKO
Chemoprag®, s.r.o. Na Babě 35/1526 Praha 6
1.1 TECHNICKÁ ZPRÁVA
Jedná se o halový objekt s vestavěnými plošinami. Zde jsou umístěny: Rozprašovací sušič Tkaninový filtr č.2 na podjezdné OK jsou umístěna sila popílku a reakčního produktu výměník spaliny-spaliny pračka spalin s příslušenstvím ČOV Pračka spalin včetně cirkulačních čerpadel pračky je umístěna v samostatné havarijní jímce o objemu 10 m3; v této části jsou také umístěny, vypouštěcí zásobník pračky, provozní zásobník druhého stupně pračky a příslušná čerpadla. V prostoru ČOV jsou umístěny skladovací kontejnery s chemikáliemi, ředěnky, neutralizační nádrž, flokulační nádrž, zásobní nádrže vyčištěné vody a odpadních kalů, písková filtrace a jednotka reverzní osmózy včetně příslušných čerpadel. Zde bude umístěno bezpečnostní umyvadlo s možností výplachu očí. Nad objektem pračky spalin bude umístěna havarijní nádrž vody. V přístavku k tomuto objektu je umístěn spalinový ventilátor. SO 07 Objekt tkaninového filtru a bunkr strusky Podlaží ± 0,00 m V tomto objektu o půdorysných rozměrech 20,0 x 22 m je umístěno jednak struskový bunkr s mostovým jeřábem a jednak skladovací prostory chemikálií. Část tohoto podlaží, tvoří průjezd oddělený od zbývajícího prostoru objektu. Průjezd slouží k příjezdu automobilových souprav k odvozu strusky. Podlaží ± 11,00 m Nad tímto podlažím je umístěn tkaninový filtr včetně dopravního systému popílku zpět do spalovací komory. SO 08 Vápenné hospodářství Objekt SO 08 navazuje na objekt SO 06 Objekt má půdorysný rozměr 15 x 6 m. V tomto objektu je umístěno zařízení pro přípravu vápenného mléka. Na podlaží 0,00m je umístěna havarijní jímka o objemu 12,5 m3. V této havarijní jímce jsou umístěna čerpadla vápenného mléka. Zásobníky hašení vápna a dávkovací zásobníky vápenného mléka jsou kotveny v podlaží +4,50 m. Také v tomto prostoru bude umístěno bezpečnostní umyvadlo s možností výplachu očí. Nad střechou tohoto objektu jsou umístěny sila páleného vápna a sorbetu. Technologické zařízení na tomto podlaží je uvnitř opláštěné části objektu. V těsném sousedství mimo vlastní objekt vápenného hospodářství je navrženo společné stáčecí místo páleného vápna a sorbentu z autocisteren do příslušných sil. SO 09 Administrativní budova, strojovna TG a El.rozvodna Jedná se částečně o dvou až čtyř podlažní objekt o půdorysném rozměru a 30 x 18 – 18 m, ve kterém jsou umístěny strojovna TG, výměníková stanice, úprava vody, trafostanice (1 x 22/6,3 kV) 3 x 6,3/0,4 kV) rozvodna VN, rozvodna NN, velín, kanceláře, jídelna a sociální prostor. Na volné ploše vedle jsou umístěny vzduchové kondensátory páry (SO 16).
99/137
Plzeňská teplárenská, a.s. Doubravecká 2578/1 304 10 Plzeň
Studie proveditelnosti Chotíkov porovnání variant závodů na využití SKO
Chemoprag®, s.r.o. Na Babě 35/1526 Praha 6
1.1 TECHNICKÁ ZPRÁVA
SO 11 Komín Předběžně je uvažován komín o výši 35 m. SO 12 Kompresorová stanice a pomocné provozy Halový objekt o půdorysném rozměru 24 x 12 m, výška 6 m. Zde bude umístěno: - kompresorová stanice tlakového vzduchu - čerpací stanice procesní vody - čerpací stanice chladící vody - dílna údržby SO 13 Vodojem Jedná se o nadzemní válcovou nádrž o průměru 5 m a výšce 7 m. SO 15 Vzduchové kondensátory Vzduchové kondensátory jsou umístěny na betonové desce o rozměru 12 x 6 m umístěné vedle SO 05 a SO 09. 5.3.2.
Přehled rozhodujících PS a SO Provozní soubory: PS 01 Bunkr, manipulace s odpady, Drcení odpadů PS 02 Pyrolyzní pec, Vysokoteplotní ohřívák vzduchu a vytepelný kotel PS 03 Využití energie PS 04 První stupeň čištění spalin – tkaninový filtr I PS 05 Vstřikovací chladič a druhý stupeň čištění spalin – tkaninový filtr PS 06 Dočišťovací pračka spalin PS 07 ČOV PS 08 Třídírna koksu PS 09 Vápenné hospodářství PS 10 Úpravna napájecí vody PS 11 Kompresorová stanice PS 12 Sklad LTO PS 13 Elektrozařízení PS 14 ASŘTP – automatizovaný systém řízení technologického procesu PS 15 Výměníková stanice PS 16 Zásobování vodou a vodojem Stavební objekty: SO 01 Vykládací plocha SO 02 Bunkr na odpady SO 03 Sklad LTO SO 04 Pyrolyzní pec SO 05 Vysokoteplotní ohřívák vzduchu a Kotelna SO 06 Pračka spalin a ČOV SO 07 Objekt tkaninového filtru a bunkr strusky SO 08 Vápenné hospodářství
100/137
Plzeňská teplárenská, a.s. Doubravecká 2578/1 304 10 Plzeň
Studie proveditelnosti Chotíkov porovnání variant závodů na využití SKO
Chemoprag®, s.r.o. Na Babě 35/1526 Praha 6
1.1 TECHNICKÁ ZPRÁVA
SO 09 Administrativní budova, Strojovna TG a El.rozvodna SO 10 Silniční váhy SO 11 Komín SO 12 Kompresorová stanice a pomocné provozy SO 13 Vodojem SO 14 Třídírna koksu SO 15 Vrátnice SO 16 Vzduchové kondensátory Nezbytné přípojky inženýrských sítí a pomocné SO SO 20 Pitná voda SO 21 Požární a užitková voda SO 22 Provozní voda (kondenzát) SO 23 Horkovod SO 24 Splašková kanalizace SO 25 Dešťová kanalizace SO 26 Olejové separátory SO 27 Oplocení SO 28 Vnější přípojka elektrické energie SO 29 Komunikace a zpevněné plochy SO 30 Konečné terénní úpravy SO 31 Vnější osvětlení a zemnící síť SO 32 Vnější kabelové rozvody SO 33 Slaboproudé rozvody SO 34 EPS SO 35 Příprava území • hrubé terénní úpravy • přeložky inženýrských sítí
101/137
Plzeňská teplárenská, a.s. Doubravecká 2578/1 304 10 Plzeň
Studie proveditelnosti Chotíkov porovnání variant závodů na využití SKO
Chemoprag®, s.r.o. Na Babě 35/1526 Praha 6
1.1 TECHNICKÁ ZPRÁVA
5.3.3.
Seznam rozhodujících strojů a zařízení PS 01 Příjem a manipulace s odpady
Poř. čís. 1 1.
Název a technická specifikace
Kusů
2
3 1
Drtič Drcení velkoobjemného a průmyslového odpadu. Typ: pomaloběžný, válcový drtič (válce se zuby) Prosazení cca 25 t/h (odpad velkých rozměrů a průmyslový odpad) Pohon: el. motor
2.
Pasový dopravník Doprava rozdrceného velkoobjemného a průmyslového odpadu. Dopravní výkon: cca 25 t/h
1
3.
Mostový Jeřáb na odpad Převrstvování, míchání a stohování odpadu v bunkru; zavážení spalovací linky. Překládací výkon: cca 80 t/h Nosnost: cca 10 t
2.
Typ: vícečelisťový drapák cca 6 m3 Kočka Nosnost: cca 9 t 5.
Mostová váha Vstupní a výstupní vážení dopravních prostředků. Vážící rozsah: 0,2 - 50 t Nosnost: 60 t
1
6.
Drtič Drcení SKO na max. velikost 200 mm. Typ: nožový Prosazení cca 25 t/h
1
1
102/137
Plzeňská teplárenská, a.s. Doubravecká 2578/1 304 10 Plzeň
Studie proveditelnosti Chotíkov porovnání variant závodů na využití SKO
Chemoprag®, s.r.o. Na Babě 35/1526 Praha 6
1.1 TECHNICKÁ ZPRÁVA
PS 02 Pyrolyzní pec, Vysokoteplotní ohřívák vzduchu, Vytepelný kotel Poř. čís.
Název a technická specifikace
Kusů
1
2
3
1.
Pyrolyzní pec Pyrolyzní rozklad komunálního odpadu: Jmenovitá kapacita 7,82 t/h Výhřevnost odpadu prům.10,5 MJ/kg Rozsah výhřevnosti odpadu 6 - 12 MJ/kg Pyrolyzní teplota – 450 °C Teplota topného horkého vzduchu – 520/300 °C Typ: Válcová, ležatá rotační pec nepřímo topená horkým vzduchem S výstupní komorou pro syntézní plyn a pyrolyzní koks vstup primárního vzduchu pod rošt. VYBAVENÍ: Plnící násypka Hydraulicky ovládaný podavač odpadů do topeniště Chladící šnekový dopravník koksu
1
2.
Vysokoteplotní spalovací komora Palivo – syntézní plyn a pyrolyzní koks Typ – vertikální válcová komora navržená na teplotu 1300 °C s tavením strusky a vraceného popílku, třístupňový přívod vzduchu Tepelný výkon - 22,8 MW Vybavení: •Trysky pro vhánění vzduchu • Hořáky na LTO pro najíždění • Trysky (s chlazením) pro nástřik koksu • níztěj pro odvod strusky • mokrý vynašeč strusky
1
3.
Vysokoteplotní ohřívák vzduchu
1 3
Množství vzduchu max. 90 000 Nm /h; teplota vstup/výstup – 300/520 °C. Množství spalin – 30 600 Nm3/h teplota vstup/výstup – 1300/800 °C. Typ: Vertikální nepřímý trubkový výměník Spaliny/vzduch 4.
Kotel na odpadní teplo Přeměna tepelné energie spalin na vysokotlakou páru.
1
Kotel s přirozenou cirkulací sestávající z: bubnu, ekonomizéru, výparníku, a přehříváku. Tepelný výkon spalovaného odpadu 22,8 MW
103/137
Plzeňská teplárenská, a.s. Doubravecká 2578/1 304 10 Plzeň
Studie proveditelnosti Chotíkov porovnání variant závodů na využití SKO
Chemoprag®, s.r.o. Na Babě 35/1526 Praha 6
1.1 TECHNICKÁ ZPRÁVA
Pára: 24,9 t/h, 43 bar, 400°C Napájecí voda: 143 °C 5.
Ventilátor spalovacího vzduchu Typ: radiální, výkon regulovaný otáčkami
1
Doprav. množství: max 29 500 Nm3/h El. Motor (motor vhodný pro regulaci otáček frekvenčním měničem) 6.
Ventilátor horkého vzduchu Médium: horký vzduch t = 300 °C, Typ: radiální, výkon regulovaný otáčkami
1
Doprav. množství: cca 90 000 Nm3/h El. motor (motor vhodný pro regulaci otáček frekvenčním měničem) 7.
Vynášecí dopravník strusky Výkon cca 10 t/h;
1
Médium: granulovaná struska, t = 100 °C; sypná hm otnost 1800 kg/m3
PS 08 Třídírna koksu
1.
Výnos, oddělení a transport kovového šrotu, barevných kovů a pyrolyzního koksu.
1
Kapacita: max. 10 t/h Obsahuje Redlerový svislý dopravník Primární drtič Magnetický separátor Vibrační síta Lineární motor Jemný drtič Pasový dopravník Pneumatickou dopravu koksu do spalovací komory Dopravník kovových částí (2x) Typ: pasový Výkon: max. 300 kg/h
104/137
Plzeňská teplárenská, a.s. Doubravecká 2578/1 304 10 Plzeň
Studie proveditelnosti Chotíkov porovnání variant závodů na využití SKO
Chemoprag®, s.r.o. Na Babě 35/1526 Praha 6
1.1 TECHNICKÁ ZPRÁVA
PS 03 Využití energie Poř. čís.
Název a technická specifikace
Kusů
1
2
3
1.
Kondensátor paroproudého ejektoru Funkce: Kondenzace hnací páry ejektoru
1
2.
Nízkotlaký předehřívač Předehřev kondenzátu před vstupem do odplyňovače. Tepelný výkon: 2000 kW Topná pára: 5 barG
1
3.
Zásobník napájecí vody Médium: napájecí voda, t = 143 °C, P = 3 barG Typ: ležatý
1
V = 25 m3 4.
Odplyňovač Termické odplynění napájecí vody (kondenzát/demi-voda) Prosazení: 28 000 kg/h Teplota napájecí vody: 115 °C (vstup) / 143 °C (v ýstup) Topná pára: 5 bar
1
5.
Zásobník kondenzátu Médium: kondenzát, t = 40 – 80 °C
1
V = 20 m3 Materiál: ocel tř. 17 6.
Čerpadlo kondenzátu Q = 25 t/h; 8 - 8,5 barG Typ: odstředivé, horizontální, mechanická ucpávka
2
7.
Čerpadlo napájecí vody Médium: napájecí voda, t = 143 °C; Q = 28 t/h; 48 barG Typ: odstředivé, horizontální, mechanická ucpávka El. motor: vhodný pro regulaci otáček frekvenčním měničem
2
105/137
Plzeňská teplárenská, a.s. Doubravecká 2578/1 304 10 Plzeň
Studie proveditelnosti Chotíkov porovnání variant závodů na využití SKO
Chemoprag®, s.r.o. Na Babě 35/1526 Praha 6
1.1 TECHNICKÁ ZPRÁVA
8.
Parní turbina s příslušenstvím Typ: odběrová, kondenzační p = 42 bar t = 400 °C Max. hltnost 25 t/h Jmenovitý elektr. výkon: 3,2 MW Odběr páry k využití: p = 5 bar Tlak v kondensátoru: p = 0,12 bar
1
9.
Vzduchový kondensátor Výkon: 4,8 MW Tlak páry na vstupu – 0,12 bar
1
106/137
Plzeňská teplárenská, a.s. Doubravecká 2578/1 304 10 Plzeň
Studie proveditelnosti Chotíkov porovnání variant závodů na využití SKO
Chemoprag®, s.r.o. Na Babě 35/1526 Praha 6
1.1 TECHNICKÁ ZPRÁVA
PS 04, PS 05, PS 06, PS 07 Čištění spalin a ČOV Poř. čís.
Název a technická specifikace
Kusů
1
2
3
1.
Tkaninový filtr č.1 Médium: spaliny z kotle,
1
t = 170 °C, max. 30 600 Nm 3/h vlhký; 15 % obj. H2O Materiál: ocel tř. 11 / GORE-TEX Typ: šestikomorový; regenerace tlakovým vzduchem Příslušenství: - podtápěná výsypka 2.
Rozprašovací sušící reaktor Médium: a) Spaliny z kotle, t = 140 °C, P = -9 mba r, max. 30 600 Nm3/h vlhký,14 % obj. H2O b) Prací voda z mokré pračky Suchý výnos reakčního produktu. Kónus vybavený vnějším parním otopem.
1
Transport popílku Médium: popílek z tkan.filtru, t = max.180 °C, sy pná hmotnost 600-800 kg/m3 Kapacita dopravy: 500 kg/h 3.
Pneumatická doprava popílku Kapacita dopravy: 500 kg/h
1
4.
Vynášecí dopravník výsypky Typ: žlabový; řetězový nebo šnekový; doprovodný parní otop.
1
5.
Dopravní šnek Typ: šnekový Materiál: ocel tř. 11 El. motor
6.
Tkaninový filtr č.2 Médium: spaliny z rozprašovacího sušiče t = 140 °C, max. 31 052 Nm 3/h vlhký; 15,5 % obj. H2O Materiál: ocel tř. 11 / GORE-TEX Typ: šestikomorový; regenerace tlakovým vzduchem Příslušenství:
1
1
107/137
Plzeňská teplárenská, a.s. Doubravecká 2578/1 304 10 Plzeň
Studie proveditelnosti Chotíkov porovnání variant závodů na využití SKO
Chemoprag®, s.r.o. Na Babě 35/1526 Praha 6
1.1 TECHNICKÁ ZPRÁVA
- podtápěná výsypka 7
Výměník spaliny - spaliny Medium chlazené Spaliny před pračkou teploty vstup výstup 140 / 115 °C Průtok 31 052 Nm3/h Medium ohřívané Spaliny za pračkou
1
Průtok 31 600 Nm3/h teploty vstup výstup 68 / 91°C Účinné rozměry 5 x 4 x 12 (m) Tepelný výkon 850 kW 8.
Neutralizační zásobník Médium: prací voda pH > 8 (s obsahem suspenze sodných solí)
1
V = 20 m3 Materiál: ocel tř. 17 Míchadlo < 200 ot/min. Typ: vrtulové El. motor: vhodný pro regulaci otáček frekvenčním měničem 9.
Nouzový zásobník vody Médium: voda, t > 5 °C Typ: ležatý, el. otop proti zamrznutí
1
V = 10 m3 Materiál: ocel tř. 17 10. Dávkovací zásobníky Médium: PE, FeCl3, (15% vodný roztok) t = 20 °C, P = atm.
3
V = 1,8 m3 Materiál: PE/PP 11. Sací ventilátor spalin Médium: vyčištěné spaliny z odlučovače kapek; vlhkost cca 25 % obj. t = 65 °C. Typ: radiální, jednostranný, 1500 ot/min
1
Doprav. množství: cca 32 000 Nm3/h vlhký Materiál: ocel/pogum. El. motor: motor vhodný pro regulaci otáček frekvenčním měničem 12. Cirkulační čerpadlo pračky I Typ: odstředivé, horizontální, s mechanickou ucpávkou.
2
108/137
Plzeňská teplárenská, a.s. Doubravecká 2578/1 304 10 Plzeň
Studie proveditelnosti Chotíkov porovnání variant závodů na využití SKO
Chemoprag®, s.r.o. Na Babě 35/1526 Praha 6
1.1 TECHNICKÁ ZPRÁVA
Materiál: ocel tř. 17 13. Cirkulační čerpadlo pračky II Typ: odstředivé, horizontální, s mechanickou ucpávkou. Materiál: ocel tř. 17
2
14. Cirkulační čerpadlo pračky(Quench) Typ: odstředivé, horizontální, s mechanickou ucpávkou. Materiál: ocel tř. 17
2
15. Pračka spalin Třístupňová pračka, první stupeň pH 1-2, druhý pH 6 Dávkování Ca(OH)2 do druhého stupně Médium: odprášené spaliny, t = 140°C
1
max. 32 000 Nm3/h vlhký; 15 % obj. vody Třetí stupeň – odloučení aerosolů 16 ČOV – srážecí nádrž - flokulační nádrž - sedimentační nádrž - zásobník předčištěné vody - pískový filtr - zásobník filtrované vody - jednotka reverzní osmózy - míchaný zásobník odpadních vod - čerpadlo odpadních vod (2 ks) - čerpadlo předčištěné vody (2 ks) - čerpadlo vyčištěné vody Vápenné hospodářství 17. Zásobník hašení vápna s míchadlem Médium: vápenné mléko (vodná suspenze Ca(OH)2 cca 17%) V = 12,5 m3;
1
2
18. Zásobník vápenného mléka s míchadlem Médium: vápenné mléko (vodná suspenze Ca(OH)2 cca 17%) V = 12,5 m3; Materiál: ocel tř. 17
2
19. Filtr dopravních vzdušin Médium: vzduch/CaO Typ: "Pulse-Jet", vertikální (do sila)
1
109/137
Plzeňská teplárenská, a.s. Doubravecká 2578/1 304 10 Plzeň
Studie proveditelnosti Chotíkov porovnání variant závodů na využití SKO
Chemoprag®, s.r.o. Na Babě 35/1526 Praha 6
1.1 TECHNICKÁ ZPRÁVA
20 Silo páleného vápna Médium: pálené vápno CaO; t = okolí; sypná hmotnost 930 - 1000 kg/m3 V = 50 m3; Typ: dva výstupní kónusy
1
21 Dávkovací šnek Dávkování páleného vápna CaO. Sypná hmotnost: 930 - 1000 kg/m3 Výkon: 250 - 320 kg/h (regulace otáček)
2
22 Čerpadlo vápenného mléka Médium: vodná suspenze Ca (OH)2 cca 17% t = cca 60 °C; ρ = ca 1037 kg/m3 Q = 25 m3/h; H = 6 barG Typ: horizontální, odstředivé, s mechanickou ucpávkou
2
PS 10 Kompresorová stanice
1
H-6-0110 Vzdušník V = 1,6 m3 Typ: stojatý
1
2
H-6-0115 Vzdušník V = 3,5 m3 Typ: stojatý Materiál: ocel tř. 11
1
3
Kompresor vzduchu s příslušenstvím Typ: rotační šroubový Pracovní přetlak 8,0 - 9,0 bar G Výkonnost při prac. přetlaku 8,0 - 9,0 bar: 650 Nm3/h
3
4
Sušící jednotka Množství vzduchu na výstupu 600 Nm3/h Pracovní přetlak 8,0 - 9,0 bar G Tlakový rosný bod (výstup): - 40 °C zima
1
110/137
Plzeňská teplárenská, a.s. Doubravecká 2578/1 304 10 Plzeň
Studie proveditelnosti Chotíkov porovnání variant závodů na využití SKO
Chemoprag®, s.r.o. Na Babě 35/1526 Praha 6
1.1 TECHNICKÁ ZPRÁVA
5
Separátor olej/voda Separace oleje od vody z kondenzátu za kompresory vzduchu
1
PS 11 Sklad LTO 1
Dvouplášťová nádrž s příslušenstvím Objem 12 m3
1
111/137
Plzeňská teplárenská, a.s. Doubravecká 2578/1 304 10 Plzeň
Studie proveditelnosti Chotíkov porovnání variant závodů na využití SKO
Chemoprag®, s.r.o. Na Babě 35/1526 Praha 6
1.1 TECHNICKÁ ZPRÁVA
5.4.
MBÚ s anaerobní fermentací
5.4.1.
Stručný popis dispozičního řešení SO 01 Hala příjmu a třídění SKO Rozměry tohoto halového objektu jsou 80 m x 30,00 m a výška cca +8,00 m. Hala má čtyři části – příjmový sklad SKO, sklad RDF s paketovacím lisem, prostor linky pro suché třídění, prostor linky pro mokré třídění a sušení SKO/RDF a manipulační prostor pro pojezd kolových nakladačů. Suché třídění tvoří pásový dopravník s osmi stáními pro třídění. Příjmový bunkr je vybaven drapákovým jeřábem. SO 02 Fermentace Tento objekt se skládá z halového objektu o rozměrech 9 x 24 m – 6 m, ve kterém je umístěna strojovna fermentace, výměníky pro ohřev vsázky a odvodňovací pásový lis kompostu. Na volné betonové ploše jsou umístěny čtyři fermentory o výšce cca 13 m SO 03 Plynojem a strojovna bioplynu Objekt je tvořen venkovním zásobníkem bioplynu o výši cca 8 m a strojovnou bioplynu, ve které je umístěn kompresor bioplynu. Rozměry tohoto halového objektu jsou 6 m x 9 m a výška cca +5 m. Na volném prostranství vedle strojovny je umístěn polní hořák (SO 05) o výšce cca 12 m. SO 08 Sklad druhotných surovin Sklad druhotných surovin je jednopodlažní objekt , který se skládá ze tří oddělených prostorů – vlastní sklad druhotných surovin, strojovna kogenerační jednotky a výměníková stanice spaliny/teplá voda. Rozměry tohoto halového objektu jsou 63 m x 12,00 m a výška cca +6,00 m.
5.4.2.
Přehled rozhodujících PS a SO Provozní soubory: PS 01 Bunkr, manipulace s odpady, PS 02 Předúprava odpadů PS 03 Suché třídění PS 04 Mokré třídění PS 05 Anaerobní fermentace PS 06 Bioplynové hospodářství a plynojem PS 07 Kogenerační jednotka PS 08 Kompostovací jednotka PS 09 Sklad druhotných surovin PS 10 Sklad nevyužitelného odpadu PS 11 Vodní hospodářství a vodojem PS 12 Bio filtr PS 13 Elektrozařízení
112/137
Plzeňská teplárenská, a.s. Doubravecká 2578/1 304 10 Plzeň
Studie proveditelnosti Chotíkov porovnání variant závodů na využití SKO
Chemoprag®, s.r.o. Na Babě 35/1526 Praha 6
1.1 TECHNICKÁ ZPRÁVA
PS 14 ASŘTP – automatizovaný systém řízení technologického procesu PS 15 Výměníková stanice PS 16 Chladící věže PS 17 Strojovna požární vody PS 18 Polní hořák (fléra) Stavební objekty: SO 01 Hala příjmu a třídění SKO SO 02 Fermentace SO 03 Plynojem a strojovna bioplynu SO 04 Strojovna kogenerační jednotky SO 05 Polní hořák SO 06 Biofiltr SO 07 Silniční váha SO 08 Sklad druhotných surovin SO 09 Retenční jímky SO 10 Administrativní a provozní budova SO 11 Vrátnice SO 12 Skladovací plocha kompostu Nezbytné přípojky inženýrských sítí a pomocné SO SO 20 Pitná voda SO 21 Požární a užitková voda SO 22 Provozní voda (kondenzát) SO 23 Splašková kanalizace SO 24 Dešťová kanalizace SO 25 Oplocení SO 26 Vnější přípojka elektrické energie SO 27 Komunikace a zpevněné plochy SO 28 Konečné terénní úpravy SO 29 Vnější osvětlení a zemnící síť SO 30 Vnější kabelové rozvody SO 31 Slaboproudé rozvody SO 32 EPS SO 33 Příprava území • hrubé terénní úpravy • přeložky inženýrských sítí
113/137
Plzeňská teplárenská, a.s. Doubravecká 2578/1 304 10 Plzeň
Studie proveditelnosti Chotíkov porovnání variant závodů na využití SKO
Chemoprag®, s.r.o. Na Babě 35/1526 Praha 6
1.1 TECHNICKÁ ZPRÁVA
5.4.3.
Seznam rozhodujících strojů a zařízení
Třídírna SKO (PS 01, PS 02, PS 03) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
Silniční váha Mostový jeřáb, nosnost 10t Otočný sloupový jeřáb, nosnost 1t Dezintegrátor SKO, 12 t/h Drtič bioodpadu, 6 t/h Bubnové síto, 12 t/h Magnetický pásový separátor, šířka 900 mm Pásový třídící dopravník, š 1200 mm, 8 shozů Systém dopravníků 3 Zásobník s pohyblivým dnem, 20 m Děrovač PET lahví Dvoukomorový balíkovací lis Kontejner Vysokozdvižný vozík, nosnost 2t, pohon PB Kompresorovna Paketovací lis
1 ks 1 ks 1 ks 1 ks 1 ks 1 ks 2 ks 1 ks 1 ks 3 ks 1 ks 1 ks 8 ks 1 ks 1 ks 1 ks
Fermentace, mokré třídění (PS 04,PS 05) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
3
Rozmělňovací tank, 15m Sedimentační žlab s česlemi Hydrocyklon 3 Zásobník s pohyblivým dnem, 20m 3 Nádrž, 10m , míchaná Čerpací technika 3 Fermentor, 3500 m , tř.11 Topný cirkulační okruh fermentoru Kompresor bioplynu Nádrž, 6m3, míchaná Odsíření bioplynu Systém dopravníků Kontejner
2 ks 2 ks 2 ks 1 ks 2 ks 1 ks 4 ks 4 ks 2 ks 1 ks 1 ks 1 ks 6 ks
Plynové hospodářství, kogenerační jednotka (PS 06, PS 07, PS 16, PS 18) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
3
Plynojem, 2500 m 3 Polní hořák, 800 Nm /h 3 Dmychadlo bioplynu, 350 Nm /h, 55 kPa(g) 3 Chladič bioplynu, 350 Nm /h, 40°C Kogenerační jednotka, příkon 900 kW Výměník spaliny/teplá voda Olejové hospodářství kogenerační jednotky Záložní chladič kogenerační jednotky Plynový kotel (teplá voda 90/70°C) Chladící věž 900 kW Čerpadla chladící vody
1 ks 1 ks 2 ks 1 ks 1 ks 1 ks 1 ks 1 ks 1 ks 1 ks 2 ks
114/137
Plzeňská teplárenská, a.s. Doubravecká 2578/1 304 10 Plzeň
Studie proveditelnosti Chotíkov porovnání variant závodů na využití SKO
Chemoprag®, s.r.o. Na Babě 35/1526 Praha 6
1.1 TECHNICKÁ ZPRÁVA
Kompostové hospodářství (PS 08) 3
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Nádrž, 10m , míchaná Odvodňovací zařízení kompostu 3 Nádrž, 10m Hygienizační tank Čerpací technika Systém dopravníků Kontejner Kolový nakladač Překopávač kompostu Vysokozdvižný vozík, nosnost 2t, pohon PB
5.5.
MBÚ s aerobní konverzí
5.5.1.
Stručný popis dispozičního řešení
1 ks 2 ks 1 ks 2 ks 1 ks 1 ks 6 ks 1 ks 1 ks 1 ks
Strojně-technologické zařízení stavby „MBÚ s aerobní konverzí“ je dispozičně rozděleno do následujících rozhodujících objektů: SO 01 Přístřešek Tento objekt má půdorysnou plochu 1 750 m2 a slouží k manipulaci sběrných vozů a kontejnerů s odpadem. Násypky bunkru jsou chráněny přístřeškem. Dále na této ploše je uvažována manipulace s kontejnery dopravujícími do spalovny velkoobjemný odpad. Jedna násypka pro vykládání. Součástí stavby je taktéž odvodňovací systém se záchytnou jímkou. Zde usazené vody (výluhy, oplachy) se rozstřikují na kompostové zakládky. Na tento SO 01 bezprostředně navazuje SO 02 výrobní hala. SO 02 Výrobní hala Pro umístění technologie bude vybudována hala o rozměrech 50 × 25 m; výšky v hřebeni 11 m a po krajích 7,2 m. Celá hala bude také vyžadovat zateplení v míře určené systémem vytápění. To je možné realizovat buď konvekčním systémem či sálavými stropními panely. V této budově jsou umístěna veškerá technologická zařízení úpravny. Dále je zde umístěn velín, šatny a sociální zařízení Další objekty: SO 03 Vrátnice a přijímací váha SO 04 Zpevněné plochy SO 05 Kompostovací plocha
115/137
Plzeňská teplárenská, a.s. Doubravecká 2578/1 304 10 Plzeň
Studie proveditelnosti Chotíkov porovnání variant závodů na využití SKO
Chemoprag®, s.r.o. Na Babě 35/1526 Praha 6
1.1 TECHNICKÁ ZPRÁVA
5.5.2.
Přehled rozhodujících PS a SO Provozní soubory: PS 01 Drcení PS 02 Třídění PS 03 Pasová doprava PS 04 Aerobní fermentace Stavební objekty: SO 01 Přístřešek SO 02 Výrobní hala SO 03 Vrátnice a přijímací váha SO 04 Zpevněné plochy SO 05 Kompostovací plocha
116/137
Plzeňská teplárenská, a.s. Doubravecká 2578/1 304 10 Plzeň
Studie proveditelnosti Chotíkov porovnání variant závodů na využití SKO
Chemoprag®, s.r.o. Na Babě 35/1526 Praha 6
1.1 TECHNICKÁ ZPRÁVA
5.5.3.
Poř. čís.
Seznam rozhodujících strojů a zařízení
Název a technická specifikace
Kusů
1.
Drtič Drcení velkoobjemného a průmyslového odpadu. Typ: pomaloběžný, válcový drtič (válce se zuby) Prosazení cca 25 t/h (odpad velkých rozměrů a průmyslový odpad) Pohon: el. motor
2
2.
Pasový dopravník Doprava rozdrceného velkoobjemného a průmyslového odpadu. Dopravní výkon: cca 25 t/h
9
3.
Mostový Jeřáb na odpad Převrstvování, míchání a stohování odpadu v bunkru; zavážení spalovací linky. Překládací výkon: cca 80 t/h Nosnost: cca 10 t
1
Typ: vícečelisťový drapák cca 6 m3 Kočka Nosnost: cca 9 t 4.
Mostová váha Vstupní a výstupní vážení dopravních prostředků. Vážící rozsah: 0,2 - 50 t Nosnost: 60 t
1
5.
Balistický separátor Vstupní a výstupní vážení dopravních prostředků. výkon: cca 25 t/h
1
6.
Odlučovač feromagnetických kovů Vstupní a výstupní vážení dopravních prostředků. výkon: cca 25 t/h
2
7.
Odlučovač neželezných kovů Vstupní a výstupní vážení dopravních prostředků. výkon: cca 25 t/h
1
117/137
Plzeňská teplárenská, a.s. Doubravecká 2578/1 304 10 Plzeň
Studie proveditelnosti Chotíkov porovnání variant závodů na využití SKO
Chemoprag®, s.r.o. Na Babě 35/1526 Praha 6
1.1 TECHNICKÁ ZPRÁVA
6.
SOUVISEJÍCÍ A PODMIŇUJÍCÍ INVESTICE Související a podmiňující investice jsou: - Realizace horkovodu ze závodu na využití SKO do Plzně a jeho propojení se stávající sítí Plzeňské teplárenské, neplatí pro varianty MBÚ (potřebné IN jsou v této studii uvažovány) - Realizace el. Vedení VN 22 kV z rozvodny Křivice do závodu na využití SKO (potřebné IN jsou v této studii uvažovány) - Realizace nové křižovatky na silnici E49 v blízkosti závodu na využití SKO - Realizace přípojky pitné vody v délce cca 2 km (potřebné IN jsou v této studii uvažovány) - Realizace přípojky splaškové kanalizace v délce cca 2 km (potřebné IN jsou v této studii uvažovány) - Změnit logistiku svozu SKO pro oblast Plzeň a okolí
7.
INVESTIČNÍ NÁKLADY Celkové investiční náklady spolu s ekonomickým vyhodnocením a rozborem jsou uvedeny v samostatné části studie – „Ekonomická část studie“ v příloze.
118/137
Plzeňská teplárenská, a.s. Doubravecká 2578/1 304 10 Plzeň
Chemoprag®, s.r.o. Na Babě 35/1526 Praha 6
Studie proveditelnosti Chotíkov porovnání variant závodů na využití SKO 1.1 TECHNICKÁ ZPRÁVA
8.
HODNOCENÍ A POROVNÁNÍ PROCESŮ Tato studie porovnává pět různých technologií na využití SKO, tři pracující zejména na bázi termické likvidace odpadů a dvě na bázi mechanicko-biologické úpravy. Nutno konstatovat, že technologie na bázi mechanicko-biologické úpravy neřeší problematiku využití SKO do finálního stavu, ale potřebují za sebou ještě externí zařízení pro termickou likvidaci zbytků, případně vhodnou skládku a proto nejsou oba typy technologií zcela srovnatelné.
8.1.
Hodnocení a porovnání procesu – obecné a sociální
Ukazatel
Konvenční Technologie
Plazmová Technologie
Pyrolyzní Technologie
MBÚ s Aerobní konverzí - Vytřídit recyklovateln ou část SKO (kovy, plasty, sklo apod.); - Přeměnit biologicky rozložitelný podíl na stabilizovaný kompost; - Zmenšit objem ukládaných odpadů
Veřejné
MBÚ s Anaerobní fermentací - Vytřídit recyklovateln ou část SKO (kovy, plasty, sklo apod.); - Přeměnit biologicky rozložitelný podíl na bioplyn a stabilizovaný kompost; - Bioplyn využít na výrobu elektřiny a tepla; - Zmenšit objem ukládaných odpadů Veřejné
Hlavní cíle využití SKO
- Využít tepelný obsah SKO na výrobu tepla a elektřiny; - Separovat želez.kovy; - Zmenšit objem ukládaných odpadů
- Využít tepelný obsah SKO na výrobu tepla a elektřiny; - Separovat železné i barevné kovy - Zmenšit objem ukládaných odpadů - Změnit inerty na vitrifikovanou strusku
- Využít tepelný obsah SKO na výrobu tepla a elektřiny; - Separovat železné i barevné kovy - Zmenšit objem ukládaných odpadů - Změnit inerty na vitrifikovanou strusku
Předpokládan á forma vlastnictví závodu Druh využití a úprav SKO
Veřejné
Veřejné
-Spálení SKO na roštovém ohništi; - Výroba páry; - Výroba el.energie na parní TG; - Výroba tepla v horké vodě
- Zplyňování SKO v plazmovém reaktoru Spálení syntézního plynu v plynové turbině; - Výroba páry; - Výroba el.energie na
- Pyrolyzní rozklad SKO - Spálení pyrolyzních produktů ve válcové komoře - Výroba páry; - Výroba el.energie na parní TG;
- Vytřídění recyklovatel. podílů SKO; - Anaerobní rozklad biologicky rozložitelného podílu na bioplyn; - Výroba kompostu - Spálení
- Vytřídění recyklovatel. podílů SKO; - Aerobní konverze biologicky rozložitelného podílu na kompost; - Výroba kompostu
Veřejné
119/137
Plzeňská teplárenská, a.s. Doubravecká 2578/1 304 10 Plzeň
Chemoprag®, s.r.o. Na Babě 35/1526 Praha 6
Studie proveditelnosti Chotíkov porovnání variant závodů na využití SKO 1.1 TECHNICKÁ ZPRÁVA
Velikost svozové oblasti Potřebná plocha pro závod Celkový počet zaměstnanců Postoj veřejnosti Reference
parní TG a na plynové TG; - Výroba tepla v horké vodě
- Výroba tepla v horké vodě
Plzeň a nejbližší okolí
bioplynu v pístovém motoru s výrobou el.energie; - Výroba tepla v teplé vodě Plzeň a nejbližší okolí
Plzeň a nejbližší okolí
Plzeň a nejbližší okolí
Plzeň a nejbližší okolí
12100 m2
18 450 m2
16 570 m2
17 710 m2
11 560 m2
51
69
51
44
8
Obvykle odmítavý Ano
Pravděpodob ně odmítavý Ano
Pravděpodob ně odmítavý Ne
Částečně akceptované Ano
Částečně akceptované Ano
Z hlediska rozsahu využití SKO je nejdokonalejší technologií plazmová a pyrolyzní technologie, která na rozdíl od konvenční technologie získává, kromě využití tepelného obsahu SKO, i barevné kovy a inerty přeměňuje na vitrifikovaný, využitelný materiál. MBÚ s anaerobní technologií využívá tepelný obsah SKO podstatně méně a aerobní konverze vůbec. Mechanicko – biologické úpravy odpadu produkují vysoké procento odpadu určeného na skládku a vysoká produkce odpadu určeného k využití na jiných spalovnách odpadu nebo na jiných zařízeních mimo region. Metoda MBÚ je metodou předřazenou energetickému využívání výhřevných frakcí. Provozem MBÚ se proces spalování eliminuje, jen částečně a částečně se přesouvá do procesu spalování ve speciálních zařízeních. Z hlediska potřebné plochy pro výstavbu je nejvýhodnější MBÚ s aerobní konverzí a konvenční technologie na bázi roštového ohniště. Počet zaměstnanců je samozřejmě nejnižší u technologicky nejméně náročné technologie – MBÚ s aerobní konverzí. Počty osob u plazmové technologie a MBÚ s aerobní technologií jsou ovlivněny předpokládaným ručním dotříďováním SKO. Z hlediska referencí je nejvyzkoušenější Konvenční technologie na bázi roštového ohniště, která je provozována již dlouhodobě prakticky na celém světě s různou úrovní čištění spalin. Pyrolyzní technologie R21 Mitsui je provozována komerčně jen v Japonsku od roku 2002, kde jsou nastaveny poněkud odlišné ekonomické podmínky – je zde vyvíjen větší tlak na zmenšení objemu ukládaných odpadů a na vyšší stupeň recyklace. Japonské instalace jsou velmi drahé a proto byla založena společnost Mitsui Babcock, která měla vytvořit podmínky pro uplatnění této technologie i v Evropě (technologie byla původně vyvinuta firmou Siemens, která ji prodala firmě Mitsui). Proto byla této technologii dána přednost před jinými. Firma ale nezískala prakticky žádné kontrakty a její činnost je více-méně ukončena. Plazmová technologie firmy Solena nemá žádné reference pro zplyňování SKO, ale projektové hodnoty vykazují výrazně vyšší využití energie z SKO než ostatní
120/137
Plzeňská teplárenská, a.s. Doubravecká 2578/1 304 10 Plzeň
Studie proveditelnosti Chotíkov porovnání variant závodů na využití SKO
Chemoprag®, s.r.o. Na Babě 35/1526 Praha 6
1.1 TECHNICKÁ ZPRÁVA
projekty a IN jsou velmi příznivé. Otázka je, zda budou projektové hodnoty dodrženy i u realizované stavby. IN jsou nízké, protože firma nemá dosud žádnou referenční instalaci pro využití SKO a tu nutně potřebuje. Je otázka, jak se IN změní po úspěšné realizaci první stavby. Z hlediska zplyňování SKO má nejvíce komerčních instalací technologie Nippon steel, ale jsou opět jen v Japonsku a z důvodů vysoké investiční náročnosti se dosud nerozšířila mimo Japonsko. Proto byla dána přednost technologii firmy Solena. Z hlediska aerobní a anaerobní technologie MBÚ má anaerobní technologie relativně složitější proces s vyššími IN, vyžaduje důkladnější mechanickou úpravu, ale umožňuje energetické využití SKO. U aerobní technologie je vyšší riziko uplatnění výstupu jako kompostu (stabilizovaný bioodpad). Obsahuje totiž určité množství látek, které nejsou biologicky rozložitelné a také určité množství cizorodých látek, především těžkých kovů. U obou technologií závisí uplatnění paliva z odpadů na vytvoření trhu a legislativy. 8.2.
Hodnocení a porovnání procesu - technické Viz následující tabulka
121/137
Plzeňská teplárenská, a.s. Doubravecká 2578/1 304 10 Plzeň
Chemoprag®, s.r.o. Na Babě 35/1526 Praha 6
Studie proveditelnosti Chotíkov porovnání variant závodů na využití SKO 1.1 TECHNICKÁ ZPRÁVA
Porovnání variant využití SKO Plzeň - rekapitulace výkonů a potřeb
Jednotka Fond pracovní doby
h/rok
Konvenční Technologie 60 kt/rok …/hod t/rok 7 680
Pyrolyzní Technologie 60 kt/rok …/hod t/rok 7 680
Plazmová Technologie 60 kt/rok …/hod t/rok 7 680
MBÚ – Fermentace 60 kt/rok …/hod t/rok 7 920
MBÚ - Aerobní konverze 60 kt/rok …/hod t/rok 7 920
7,8125
7,8125
7,8125
60 000
7,8125
60 000
7,8125
60 000
5,339
41 000 2,795 10,5 21,92
22 140
2,795 10,5 21,92
22140
Vstupy Množství SKO na vstupu Množství druhotného paliva (RDF) Množství biologicky rozl.odpadu (BRO) Výhřevnost SKO Výhřevnost RDF Tepelný příkon v SKO Tepelný příkon koks
t/h
60 000
60 000
t/h t/h MJ/kg MJ/kg
10,5
10,5
10,5 15,35
MW MW
22,8
22,8
22,8 2,17
Spotřeba LTO Spotřeba vápna Spotřeba NaOH Spotřeba HCl Spotřeba NH4OH Spotřeba Adsorbentu Spotřeba Koksu
kg/h kg/h kg/h kg/h kg/h
22 77,5 1,2 3,8 34,5
169 595 9,2 29,2 265
3,2 77,5 1,14 3,47
24,6 595 8,8 26,6
kg/h kg/h
5
38
2,43
18,6
Spotřeba vody
m /h
3
5
38 427
3,00
23 093,0
22,8
160 36 2,3
1 229 278 18
258
1 981
4,64
35 636
0,68
22,8
5 353
0,61
4 800
122/137
Plzeňská teplárenská, a.s. Doubravecká 2578/1 304 10 Plzeň
Chemoprag®, s.r.o. Na Babě 35/1526 Praha 6
Studie proveditelnosti Chotíkov porovnání variant závodů na využití SKO 1.1 TECHNICKÁ ZPRÁVA
Výstupy Výroba páry; 43 bar 400 °C Množství spalin na výstupu
t/h 3
Nm /h
26,4
24,9
15,2
44 779
31 581
88 768
2 904
El.výkon-výroba El.výkon-vlastní spotřeba
MWh/rok
22 483
20 928
66 997
6 948
MWh/rok
15 898
15 053
26 112
4 474
El.výkon prodej
MWh/rok
6 586
5 875
40 885
3 474
Dodávka tepla
MWh/rok
116 160
110 880
82 032
0
Výkon parní TG Výkon spalovací TG Výkon kogenerační jednotky Sírový koláč Vytříděný kov feromagnet. barevný Plasty Biolog.Rozlož.Odpad Bioplyn Kompost, sušina 60 %
MWe MWe
3,5
3,2
1,6 7,2
MWe
0,9
kg/h kg/h
182
kg/h kg/h
0
1 400
11,3
87
221
1 700
208
1 600
221
1 750
221
1 750
26
200
19,5
150
44
350
44
350
t/rok
22 140,0 2 553,86 x 3 10
3
m /rok kg/hod
732,0
5 800,0
22 140,0
1 388,0
11 000,0
123/137
Plzeňská teplárenská, a.s. Doubravecká 2578/1 304 10 Plzeň
Chemoprag®, s.r.o. Na Babě 35/1526 Praha 6
Studie proveditelnosti Chotíkov porovnání variant závodů na využití SKO 1.1 TECHNICKÁ ZPRÁVA
Základní technologie
Termické využití
Roštové ohniště Vytepelný kotel Parní TG Výměníková stanice HV
Čištění spalin
Pyrolyzní pec Vysokoteplotní spalovací komora Vysokoteplotní ohřívák vzduchu
Plazmový reaktor
Vytepelný kotel Parní TG Výměníková stanice HV
Vytepelný kotel 2 Parní TG Výměníková stanice HV Vypírání HCl ze syntézního plynu Absorpce síry na chelatinovém agentu s regenerací a produkcí síry Tkaninový filtr syntézního plynu Nástřik páry do plynové TG pro snížení NOx Odpadní vody zakoncentrované Jsou odváženy k externí likvidaci
DeNOx typ SNCR
Tkaninový filtr 1
Rozprašovací sušič
Rozprašovací sušič
Tkaninový filtr Dedioxinový katalytický reaktor
Tkaninový filtr 2 Pračka spalin s ČOV
Pračka spalin s ČOV
Odpadní vody
Bezodpadová technologie
Bezodpadová technologie
Vytepelný kotel 1 Plynová TG
Vyhnívání s tvorbou bioplynu
Reakční teplo částečně využito k sušení kompostu
Kogenerační jednotka Výměníková stanice teplé vody
0
nejsou
Přebytek procesních vod do kanalizace
nejsou
124/137
Plzeňská teplárenská, a.s. Doubravecká 2578/1 304 10 Plzeň
Studie proveditelnosti Chotíkov porovnání variant závodů na využití SKO
Chemoprag®, s.r.o. Na Babě 35/1526 Praha 6
1.1 TECHNICKÁ ZPRÁVA
Z hlediska technického hodnocení vychází následující: (čísla jsou uvedena v předcházejících tabulkách): Výroba el.energie - výrazně nejlepší hodnoty vykazuje plazmová technologie navržená firmou Solena jako paroplynový cyklus. Je ale otázkou, zda projektové údaje budou dodrženy protože např. v dokument „Evaluation of Conversion Technology Processes and Products“ zpracovaný pro stát Kalifornie v září 2004 str.48 je konstatováno, že v důsledku vysoké potřeby el.energie pro provoz plazmového rektoru a příslušenství je celková účinnost plazmové technologie v kombinovaném cyklu srovnatelná s konvenční technologií spalování (přitom je ale v témže dokumentu uváděna účinnost technologie Solena o 6 – 20 % vyšší než jiné připravované plazmové technologie). Teplo v horké (teplé vodě) – nejvyšší výkony vykazuje konvenční technologie, pyrolyzní je téměř srovnatelná. Plazmová technologie přesouvá větší část energie do el.energie a proto je produkce tepla ve vodě nižší. MBÚ s anaerobní technologií produkuje výrazně méně tepla v teplé vodě a MBÚ s aerobní konverzí žádnou. MBÚ s anaerobní technologií by bylo schopné dodávat menší množství tepla v HV/TV i externím odběratelům (viz kapitola výrobky), ale v dané lokalitě jsou odběratelé pro množství cca 370 kW příliš vzdáleni. Pokud by se našlo využití pro toto teplo, zlepšila by se o něco málo bilance této technologie, ale nepatrně a jednotlivé relace by se nezměnily. Produkované množství spalin – nejvíce spalin produkuje plazmová technologie, kde je produkt spalován ve spalovací (plynové) turbině, která pracuje s vysokým přebytkem vzduchu (cca 15 %), konvenční technologie spaluje za přebytku cca 8 % a pyrolyzní 2 – 3 %, proto je množství spalin přiměřeně nižší. U MBÚ s anaerobní technologií je spalováno daleko méně hmoty a proto je produkce spalin nejnižší. Aerobní technologie je bez spalování. Pomocné palivo – konvenční technologie vyžaduje pro stabilizaci hoření a start jednotky LTO. Pyrolyzní technologie potřebuje LTO jen pro start; plazmová technologie potřebuje pro provoz reaktoru koks a el.energii. MBÚ s anaerobní technologií potřebuje pro start teplovodní kotel. Rozhodující pomocná media – vápno je použito u konvenční a pyrolyzní technologie jako medium pro zachycení kyselých složek spalin, u plazmové technologie je použito jako tavidlo v plazmovém reaktoru. U plazmové technologie jsou halové prvky zachycovány pomocí hydroxidu sodného. Technologie MBÚ tato media nevyžadují. Spotřeba vody – Technologie MBÚ mají výrazně nižší spotřebu vody než technologie termické konverze. Z nich má nejnižší spotřebu pyrolyzní technologie vlivem nižšího objemu spalin (nižšího přebytku kyslíku a tím zejména nižšího množství dusíku ve spalinách).
125/137
Plzeňská teplárenská, a.s. Doubravecká 2578/1 304 10 Plzeň
Studie proveditelnosti Chotíkov porovnání variant závodů na využití SKO
Chemoprag®, s.r.o. Na Babě 35/1526 Praha 6
1.1 TECHNICKÁ ZPRÁVA
Vytříděné kovy – nejvyšší stupeň vytřídění je uváděn u technologií MBÚ, které jej vyžadují s ohledem na výrobu kompostu. Plazmová a pyrolyzní technologie termické konverze by mohli dosahovat shodných hodnot jako MBÚ, ale nevyžadují takovou úroveň třídění. Konvenční technologie je v tomto směru nejméně účinná. Kompost – je produkován jen technologiemi MBÚ. Aerobní konverze produkuje téměř dvakrát více kompostu než anaerobní digesce, protože nevyrábí bioplyn. Čpavková voda – je potřeba jen u konvenční technologie, která potřebuje snižovat emise oxidů dusíku (technologií SNCR). Ostatní konverzní technologie DeNOx nevyžadují. 8.3.
Hodnocení a porovnání procesu - ekonomické
Viz samostatná složka v příloze 8.4.
Hodnocení a porovnání procesu - enviromentální Viz následující tabulky, které udávají produkci pevných a kapalných odpadů , emise škodlivin do ovzduší, nárůst autodopravy a opatření ke snižování hlučnosti zařízení a zamezení úniku zápachu do okolí. Pro lepší přehlednost jsou nejdůležitější údaje o emisích škodlivin do ovzduší znázorněny i pomocí sloupkových grafů. Na prvním grafu je i porovnání koncentrací škodlivin ve spalinách z posuzovaných technologií s limitními hodnotami koncentrací emisí platných pro spalovny SKO a teplárny srovnatelné velikosti. Nárůst autodopravy je znázorněn i pomocí kruhových grafů. Nárůst autodopravy se pro jednotlivé varianty příliš nemění (je to zřejmé z příslušné tabulky), a proto je přiložen jeden graf pro variantu termického využití SKO a jeden graf pro variantu MBÚ. V obou případech je pro tvorbu grafu použita varianta, která vykazuje nejvyšší nárůst autodopravy.
126/137
Plzeňská teplárenská, a.s. Doubravecká 2578/1 304 10 Plzeň
Chemoprag®, s.r.o. Na Babě 35/1526 Praha 6
Studie proveditelnosti Chotíkov porovnání variant závodů na využití SKO 1.1 TECHNICKÁ ZPRÁVA
Porovnání variant využití SKO Plzeň – odpady z výroby
Jednotka PEVNÉ ODPADY Množství škváry Množství strusky Množství popelovin Množství reakčního produktu a popílku Soli do odp. vody Vytříděný nevyužitel. odpad na skládku RDF do externí spalovny Výhřevnost RDF KAPALNÉ ODPADY Množství odpadních vod do kanalizace Množství odpadních vod k odvozu
h/rok kg/h kg/h kg/h kg/h kg/h
Konvenční Technologie 60 kt/rok …/hod t/rok 7 680 1 571,6 12 070
426,7
3 275
Pyrolyzní Technologie 60 kt/rok …/hod t/rok 7 680
Plazmová Technologie 60 kt/rok …/hod t/rok 7 680
1 783,8 0,0
13 699
1 197,9
9 200
149,4
1 146 51,4
396
1 210,3
9 295
kg/h kg/hod MJ/kg
3
m /h
cca 0
cca 0
3
m /h
2,45
18 811
1,02
7 987
MBÚ - Fermentace 60 kt/rok …/hod t/rok 7 920
MBÚ - Aerobní konverze 60 kt/rok …/hod t/rok 7 920
2 583,0
20 460
2 583,0
20 460
1 932,0 21,92
15 300,0
1 932,0 21,92
15 300,0
0,89
7 044
postřik
EMISE ŠKODLIVIN
Emise SOx HCl HF NOx
mg/m³ STP dry mg/m³ STP dry mg/m³ STP dry mg/m³ STP dry
11 % O2
t/r
11 % O2
t/r
11 % O2
t/r
5 % O2
t/r
25,4
8,8
25,4
8,7
50
16,2
245,0
4,80*
5,4
1,8
5,4
1,7
10
3,2
0,8
0,2
0,8
0,2
1
0,3
154
53
100
34,8
200
65
500,0
9,80*
150 g/t 127/137
Plzeňská teplárenská, a.s. Doubravecká 2578/1 304 10 Plzeň
Chemoprag®, s.r.o. Na Babě 35/1526 Praha 6
Studie proveditelnosti Chotíkov porovnání variant závodů na využití SKO 1.1 TECHNICKÁ ZPRÁVA
PCDD & PCDF (TE)
mg/m³ STP dry mg/m³ STP dry mg/m³ STP dry mg/m³ STP dry mg/m³ STP dry mg/m³ STP dry ng/m³ STP dry
Emise z kompostu CH4 Total VOC NH3
g/t g/t g/t
TZL Cd , Tl Hg CO TOC Pb, Sb, As, Cr, Co, Cu, Mn, Ni, V, Sn
2,3
0,77
2
0,69
10
3,2
130,0
2,99**
0,02
7,9 kg/r
0,02
7,9kg/r
0,05
0,02
0,015
5,3 kg/r
0,015
5,3 kg/r
0,05
0,02
50
17,21
40
13,9
50
16,2
1 300,0
25,48*
10
3,4
5
1,74
10
3,2
150,0
3,45**
0,25
87,5 kg/r
0,25
87,5 kg/r
0,5
0,16
0,05
15,4mg/r
0,016
6,9mg/r
0,05
20 mg/r
3,0 41,0
0,066 0,908
1000 g/t 300 g/t 800 g/t
* Suchý plyn ** Vlhký plyn Likvidace zápachu
Podtlakové provedení objektů Odsávaný vzduch Slouží jako Spalovací vzduch
Podtlakové provedení objektů Vzduch veden přes Biofiltr
Podtlakové provedení objektů Vzduch veden přes Biofiltr
Podtlakové provedení objektů Vzduch veden přes Biofiltr
Hluk
Hlučná zařízení jsou Hlučná zařízení jsou Hlučná zařízení jsou obestavěná obestavěná obestavěná Výstupy jsou opatřeny Výstupy jsou opatřeny Výstupy jsou opatřeny Tlumiči hluku Tlumiči hluku Tlumiči hluku
Hlučná zařízení jsou obestavěná Výstupy jsou opatřeny Tlumiči hluku
Hlučná zařízení jsou obestavěná Výstupy jsou opatřeny Tlumiči hluku
Podtlakové provedení objektů Odsávaný vzduch Slouží jako Spalovací vzduch
128/137
Plzeňská teplárenská, a.s. Doubravecká 2578/1 304 10 Plzeň
Chemoprag®, s.r.o. Na Babě 35/1526 Praha 6
Studie proveditelnosti Chotíkov porovnání variant závodů na využití SKO 1.1 TECHNICKÁ ZPRÁVA
Nárůst provozu autodopravy
Sypná Dopravovaný materiál (měrná) váha 3 t/m
Objem nákl. Auta 3 (m )
Konvenční technologie
Pyrolyzní technologie
Plazmová technologie
MBÚ-fermentace
MBÚ-Aerobní konv.
60 kt/r
60 kt/r
60 kt/r
60 kt/r
60 kt/r
t/rok
aut/rok
t/rok
aut/rok
NaOH šupink.*
1,8
5
9,2
1,0
8,8
1,0
CaO
1,4
26
595
16,3
595
16,3
HCl
26,2
1,0
1,26
20
29,2
1,2
NH4OH
0,9
20
265
14,7
Adsorbent
0,4
26
38
3,7
Ostatní
18,6
8,0
5
t/rok 278,3 17,6
aut/rok
t/rok
aut/rok
t/rok
aut/rok
7,73
0,0
0,0
0,00
0,0
0,0
0,70
0,0
0,0
0,0
0,00
0,0
0,0
1,8
0,00
0,0
0,0
8,0
8,00
6,0
6,0
CaCO3
2,2
26
1229
21,49
0,0
0,0
Koks
0,6
26
1981
126,99
0,0
0,0
SKO
0,6
12
60000
8 333,3
60000
8 333,33
Škvára
0,8
26
12070
580,3
0,00
0,0
0,0
Struska
2,2
10
0,0
9199,8
418,17
0,0
0,0
Popílek
0,4
26
0,0
0,0
0,00
0,0
0,0
Reakční produkt
0,6
26
3275
209,9
1146
73,5
0,00
0,0
0,0
Kovy feromagnet.
3,8
5
1400
73,7
1700
89,5
1600
84,21
1750
92,1
1750
0,0
Kovy barevné
2,8
5
0,0
200
14,3
150
10,71
350
25,0
350
25,0
Sírový koláč
1,2
5
0,0
0,0
86,5
14,42
Vytříděný odpad na skládku
0,6
12
0,0
0,0
9295
1 290,97
Kapalný odpad
1,1
20
0,0
0,0
7987
363,05
60000
8 333,3
13699
622,7
0,0
60000
8 333,3
60000
0,0
20460
2 841,7
8 333,3
0,0
20460
2 841,7
0,0
129/137
Plzeňská teplárenská, a.s. Doubravecká 2578/1 304 10 Plzeň
Chemoprag®, s.r.o. Na Babě 35/1526 Praha 6
Studie proveditelnosti Chotíkov porovnání variant závodů na využití SKO 1.1 TECHNICKÁ ZPRÁVA
Kompost
0,4
26
0,0
0,0
0,00
5800
557,7
11000
1 057,7
RDF
0,7
26
0,0
0
0,00
15300
840,7
15300
840,7
9 242,1
9 161,4
10 679,8
12 696,5
13 104,4
230,0
230
230
238
238
40,2
39,8
46,4
53,3
55,1
106,7
110,1
Celkem Počet dnů (bez S a N) Aut za den Počet jízd (2x)
0,0
* auta pro dovoz u plazmy o objemu 20 m Stávající stav - počet aut na skládku Chotíkov Stávající stav - počet jízd na skládku Chotíkov Nárůst počtu jízd
80,4
0,0
79,7
0,0
92,9
0,0
3
0,0
13,0
13,0
13,0
13,0
13,0
26,0
26,0
26,0
26,0
26,0
80,7
84,1
54,4
0,0
53,7
0,0
66,9
0,0
Stávající stav frekvence dopravy na silnici Plzeň-ChotíkovToužim
Po realizaci
Po realizaci
Po realizaci
Po realizaci
sčítací místo 3-0888
kusů/den
kusů/den
kusů/den
kusů/den
kusů/den
T-TNA (nákladní)
2048
O-osobní
8769
M-motocykl Celkem jízd Nárůst počtu jízd nákl.aut Celkový nárůst počtu jízd aut
2 102,4
2 101,7
2 114,9
2 128,7
2 132,1
10 915,4
10 914,7
10 927,9
10 941,7
10 945,1
%
2,7
2,6
3,3
3,9
4,1
%
0,5
0,5
0,6
0,7
0,8
44 10861
130/137
Plzeňská teplárenská, a.s. Doubravecká 2578/1 304 10 Plzeň
Chemoprag®, s.r.o. Na Babě 35/1526 Praha 6
Studie proveditelnosti Chotíkov porovnání variant závodů na využití SKO 1.1 TECHNICKÁ ZPRÁVA
EMISE ROZHODUJÍCÍCH ŠKODLIVIN - KONCENTRACE VE SPALINÁCH - POROVNÁNÍ S EMISNÍMI LIMITY TEPLÁREN A SPALOVEN Pozn.: emisní limit u tepláren pro HCl a TOC není stanoven, anaerob.ferm entace - platí jiné limity než pro spalovny tj.limity pro spalovací motory 1 300,0
Roštové ohniště 11 % O2 Pyrolýza 11 % O2
900
Plazma 11 % O2 Anaerob. Ferment. 5 % O2 800
Aerobní konverze Emisní limit pro spalovny Emisní limit pro teplárny Emisní limit pro teplárny; 400
Emisní limit pro teplárny; 650
600
500,0
25,4 50 25,4
5,4 5,4 10
154 130,0 100
2,3
2
10
50
40
Emisní limit pro spalovny; 50
100
200
Emisní limit pro teplárny; 150
200
Emisní limit pro spalovny; 10
245,0
Emisní limit pro spalovny; 10
300
Emisní limit pro spalovny; 50
400
Emisní limit pro spalovny; 200
500
50
150,0
10
5
10
Emisní limit pro spalovny; 10
700
3
mg/m ; STP; suchý plyn, TOC a TZL u anaerobie - vlhký plyn
Emisní limit pro teplárny; 2500
1000
0 SOx
HCl
NOx
TZL
CO
TOC
131/137
Plzeňská teplárenská, a.s. Doubravecká 2578/1 304 10 Plzeň
Chemoprag®, s.r.o. Na Babě 35/1526 Praha 6
Studie proveditelnosti Chotíkov porovnání variant závodů na využití SKO 1.1 TECHNICKÁ ZPRÁVA
EMISE ROZHODUJÍCÍCH ŠKODLIVIN VE SPALINÁCH - ROČNÍ ÚLET ; Pozn. Aerobní konverze neprodukuje spaliny
t/rok
EMISE KOVŮ A PCDD/PCDF ROČNÍ ÚLET; Pozn.Anaerobní fermentace spaluje bioplyn, aerobní konverze neprodukuje spaliny
70
180
Roštové ohniště
160
Pyrolýza
60
160
Plazma 53
Anaerob. Ferment.
50
Aerobní konverze
40
Roštové ohniště Pyrolýza
140
Plazm a Anaerob. Ferm ent.
120
Aerobní konverze 87,5 87,5
100
34,8
30 25,48
80 60
17,21
20
16,2 13,9
16,2 8,8
10
k g /ro k ; P C D D /P C D F v m g /ro k
65
40 20
9,80 8,7
3,45 4,80
3,2
3,2
1,8
0,77
1,7
3,4
2,99
7,9
0 HCl
NOx
TZL
CO
TOC
20
15,4
5,3
6,9
5,3
0 Cd , Tl
SOx
20
7,9
3,2 1,74
0,69
20
Hg
Pb, Sb, As, Cr, Co, Cu, Mn, Ni, V, Sn
PCDD & PCDF (TE) mg/rok
132/137
Plzeňská teplárenská, a.s. Doubravecká 2578/1 304 10 Plzeň
Chemoprag®, s.r.o. Na Babě 35/1526 Praha 6
Studie proveditelnosti Chotíkov porovnání variant závodů na využití SKO 1.1 TECHNICKÁ ZPRÁVA
EMISE KOVŮ A PCDD/PCDF - KONCENTRACE VE SPALINÁCH; Pozn. Anaerobní fermentace spaluje bioplyn, aerobní m g/m 3 (P C D D /P C D F v ng/m 3
konverze neprodukuje spaliny 0,6
EM ISE Z KOMPOSTU - ROČNÍ PRODUKCE; Pozn. t/rok 12
Roštové ohniště, Pyrolýza a Plazma neprodukují kompost 11
Roštové ohniště
0,5
Roš tové ohniš tě 11 % O2 Pyrolýza 11 % O2 Plazm a 11 % O2
Pyrolýza
0,5
10
8,8
Anaerob. Ferment.
Anaerob. Ferm ent. 5 % O2 Aerobní konverze
Aerobní konverze
8
0,4 0,25
0,3
6
0,25
0,2
0,1
Plazma
4
0,05 0,02 0,02
0,05 0,015 0,015
0,05 0,05 0,016
Hg
1,65
2
0,908 0,066
0 Cd , Tl
3,3
Pb, Sb, As, Cr, Co, Cu, Mn, Ni, V, Sn
PCDD & PCDF (TE)
0
NOx
CH4
Total VOC
NH3
133/137
Plzeňská teplárenská, a.s. Doubravecká 2578/1 304 10 Plzeň
Chemoprag®, s.r.o. Na Babě 35/1526 Praha 6
Studie proveditelnosti Chotíkov porovnání variant závodů na využití SKO 1.1 TECHNICKÁ ZPRÁVA
Nárůst autoprovozu - varianta plazmová technologie
Nárůst autoprovozu - varianta MBÚ s aerobní konverzí
Stávající stav Osobní; 8 769,0 aut/den; 80,24%
Stávající stav Nákl.auta; 2 048,0 aut/den; 18,74%
Stávající stav Motocykl; 44,0 aut/den; 0,40% Nárůst Nákl.auta; 66,9 aut/den; 0,61%
Stávající stav Osobní; 8 769,0 aut/den; 80,12%
Stávající stav Nákl.auta; 2 048,0 aut/den; 18,71%
Stávající stav Motocykl; 44,0 aut/den; 0,40%
Stávající stav - Nákl.auta Stávající stav - Osobní Stávající stav -Motocykl Nárůst - Nákl.auta
Stávající stav - Nákl.auta Nárůst Ná kl.auta; 84,1 aut/den; 0,77%
Stávající stav - Osobní Stávající stav -Motocykl Nárůst - Nákl.auta
134/137
Plzeňská teplárenská, a.s. Doubravecká 2578/1 304 10 Plzeň
Studie proveditelnosti Chotíkov porovnání variant závodů na využití SKO
Chemoprag®, s.r.o. Na Babě 35/1526 Praha 6
1.1 TECHNICKÁ ZPRÁVA
Z hlediska enviromentálního hodnocení vychází následující (čísla jsou uvedena v předcházejících tabulkách): Pevné odpady – Konvenční technologie na bázi roštového ohniště produkuje škváru a reakční produkt společně s popílkem, které je nutno ukládat na skládce. Pyrolyzní a plazmová technologie produkují vitrifikovanou strusku použitelnou jako stavební materiál. Technologie MBÚ popeloviny neprodukují. Vytříděný nevyužitelný odpad k uložení na skládce produkují technologie MBÚ (obě) a plazmová. RDF (druhotné palivo) produkují obě technologie MBÚ. Podle současné legislativy je možné toto palivo spalovat pouze v zařízeních, která splňují přísné emisní limity pro spalování odpadů. Tj. některé cementárny (Čížkovice, Radotín) nebo spalovny (Praha, Liberec), plynárny (Vřesová). Kapalné odpady – Kapalné odpady produkují plazmová technologie a technologie MBÚ s anaerobní fermentací. Plazmová technologie produkuje i koncentrované odpady s vysokým obsahem solí, které nutno odvážet k externí likvidaci. Emise: Konvenční technologie termické konverze a pyrolyzní technologie mají srovnatelné hodnoty emisí většiny škodlivin. Rozdíl je oxidů dusíku, oxidu uhelnatého a dioxinů, kde pyrolyzní technologie vykazuje nižší hodnoty. Plazmová technologie vykazuje vyšší hodnoty emisí, zejména u oxidů dusíku, vlivem spalování syntézního plynu ve spalovací turbině. Roční hodnoty emisí u technologií MBÚ jsou výrazně nižší. Emise CO u MBÚ s anaerobní fermentací jsou uvedeny v souladu s platným zákonem, ale je připravována jeho novela, která by mohla povolené emise snížit na polovinu. Pravdou je, že osvědčení výrobci spalovacích motorů kogeneračních jednotek dosahují těchto hodnot již dnes a lze předpokládat, že emise CO budou poloviční. Zvýšení autoprovozu – nárůst autoprovozu u nákladních aut na nejfrekventovanější komunikaci je zanedbatelný (2,6 – 4,1 %) a nárůst z celkového počtu vozidel je jen cca 1 %.
135/137
Plzeňská teplárenská, a.s. Doubravecká 2578/1 304 10 Plzeň
Studie proveditelnosti Chotíkov porovnání variant závodů na využití SKO
Chemoprag®, s.r.o. Na Babě 35/1526 Praha 6
1.1 TECHNICKÁ ZPRÁVA
8.5.
Závěr Na základě technicko-ekonomického propočtu jednotlivých variant jsou nejvhodnější tyto varianty: o varianta PLAZMOVÁ TECHNOLOGIE „SOLENA“ o varianta MBU – S AEROBNÍ KONVERZÍ, Druhou nejvhodnější variantou je varianta KONVENČNÍ TECHNOLOGIE NA BÁZI ROŠTOVÉHO OHNIŠTĚ. Nevýhodou Mechanicko – biologické úpravy odpadu je vysoká produkce odpadu určeného na skládku a vysoká produkce odpadu určeného k využití na jiných spalovnách odpadu nebo na jiných zařízeních mimo region. Její ekonomika je tedy vysoce závislá na ceně za likvidaci (využití) odpadu na jiné spalovně (zařízení), Výhodou konvenční technologie na bázi roštového ohniště je skutečnost, že se jedná o spolehlivé a dlouhodobě odzkoušené zařízení s konkrétními a průkaznými referencemi. Nevýhodou (podstatnou) plazmové technologie „SOLENA“ je skutečnost, že na tuto technologii jako celek neexistuje referenční jednotka pro využití SKO a zařízení není provozně odzkoušené, a plazmové technologie všeobecně využívají SKO jen vyjímečně – pokud je nám známo tak existuje dosud jen jedna provozovna využívající ve větší míře SKO a plazmovou technologii. Pyrolyzní technologie je z hlediska technických ukazatelů velmi zajímavá, ale je nevýhodná z hlediska ekonomických ukazatelů, které vycházejí z japonských cenových relací. Je otázkou, zda by nositel technologie umožnil, v případě realizace této jednotky, i dodávky některých provozních celků z Evropy a zda by pak nedošlo ke snížení investičních nákladů a tím k posunu i u ekonomických ukazatelů. Na základě ekonomických, technických a ostatních kritérií doporučujeme k další projektové přípravě, tj. ke zpracování dokumentace pro územní řízení (DUR) a dokumentace hodnocení vlivu na životní prostředí (EIA) variantu „KONVENČNÍ TECHNOLOGIE NA BÁZI ROŠTOVÉHO OHNIŠTĚ“. V případě, že v budoucnu bude plazmová technologie „SOLENA“ provozně ověřena na referenční jednotce na komunální odpad, nebo bude projednáno snížení IN pyrolyzní technologie je možné se k těmto technologiím vrátit.
136/137
Plzeňská teplárenská, a.s. Doubravecká 2578/1 304 10 Plzeň
Studie proveditelnosti Chotíkov porovnání variant závodů na využití SKO
Chemoprag®, s.r.o. Na Babě 35/1526 Praha 6
1.1 TECHNICKÁ ZPRÁVA
9.
PŘÍLOHY
9.1. 9.2. 9.3. 9.4. 9.5. 9.6. 9.7. 9.8. 9.9. 9.10. 9.11. 9.12. 9.13. 9.14. 9.15. 9.16. 9.17.
Blokové schéma – konvenční technologie na bázi roštového ohniště Blokové schéma – vysokoteplotní zplynování odpadu (plazmová technologie) Blokové schéma – pyrolýzní technologie Blokové schéma MBÚ s anaerobní fermentací Blokové schéma MBÚ s MBÚ s aerobní konverzí Zastavovací plán areálu Chotíkov – konvenční technologie na bázi roštového ohniště Zastavovací plán areálu Chotíkov – vysokoteplotní zplynování odpadu (plazmová technologie) Zastavovací plán areálu Chotíkov – pyrolýzní technologie Zastavovací plán areálu Chotíkov – MBÚ s anaerobní fermentací Zastavovací plán areálu Chotíkov – MBÚ s aerobní konverzí Trojrozměrný model – konvenční technologie na bázi roštového ohniště Trojrozměrný model – vysokoteplotní zplynování odpadu (plazmová technologie) Trojrozměrný model – pyrolýzní technologie Trojrozměrný model – MBÚ a anaerobní fermentací Trojrozměrný model – MBÚ s aerobní konverzí Situace širších vztahů Ekonomická část - Průvodní zpráva - Příloha A – Technickoekonomický propočet - Příloha B – Bilanční schémata variant Rozbor produkce SKO a odpadů srovnatelného charakteru v lokalitě Plzeň
9.18.
137/137