Energetické využití odpadu
200 let První brněnské strojírny
Energetické využití odpadu Řešení využití odpadů v nové produktové linii PBS Spalování odpadů Technologie spalování vytříděného odpadu, kontaminované dřevní hmoty
Depolymerizace a možnosti využití Technologie depolymerizace čistírenských kalů Technické řešení pro kaly Technické řešení pro další druhy odpadů Energetické využití výstupních produktů depolymerizace Referenční projekty Finanční ukazatele depolymerizační technologie
Energetické využití odpadu Řešení využití odpadů v nové produktové linii PBS Spalování odpadů Technologie spalování vytříděného odpadu, kontaminované dřevní hmoty - technologie roštového nebo fluidního spalování - speciální provedení spalovací komory s ohledem na chlórovou korozi - redukce emisí NOx pomocí SNCR nebo SCR - následné čištění spalin - použití zejména pro tříděné a homogenní odpady ( dřevo, papír, rostlinná produkce, produkce z chovů drůbeže, odpadové směsi )
Energetické využití odpadu Řešení využití odpadů v nové produktové linii PBS Depolymerizace uhlíkatých látek – pyrolýza - rozklad látek obsahujících složité organicky vázané uhlíkaté řetězce na jednoduché uhlovodíky - historie pyrolýzního zpracování látek - aplikace nízkoteplotní pyrolýzy na organický a anorganický odpad - obsah organický vázaných uhlíkatých lýtek v odpadu Druhy odpadů: kontaminovaná dřevní štěpka, nízko kvalitní biomasa, čistírenské kaly, plasty, textil, komunální odpad, ropnými produkty kontaminovaný materiál, pneumatiky
Energetické využití odpadu Čistírenské kaly a technologie jejich likvidace - roční produkce 750 tis. tun ročně (175 tis, tun v sušině) v ČR - ekonomicky náklady na likvidace kalů provozovatelů malých čistíren - energetický obsah kalů (spalné teplo v 93% sušině 12,9 MJ/kg)* - současné metody likvidace kalů a jejich problémy - odstranění vody z kalů - dekantační odstředivky, dehydrátory (25%) - použití vysokoteplotní technologie pyrolýzy - zplyňování (plynná fáze a uhlík) - použití nízkoteplotní pyrolýzy (kapalná, plynná fáze a uhlíkový zbytek) - spalování a spolu spalování kalů v kotlech
*laboratorní studie předsušeného čistírenského kalu VŠCHT Praha 2011
Energetické využití odpadu Technické řešení spolu spalování čistírenských kalů v klasickém kotli na biomasu a fosilní paliva Odvodnění čistírenských kalů na 30% sušiny
Spouspalování se stávajícím palivem u fosilníh paliv
Vysušení kalů cca 50% sušiny a homogenizace se stávajícím palivem biomasou
PBS, a.s. připravuje projekt výzkumného zařízení na energetické využití čistírenských kalů formou spolu spalování k kotlích na biomasu. U kotlů spalujících klasická fosilní paliva je předpoklad, že dusík obsažený v organické formě v čistírenském kalu způsobí ve spalovacím prostoru částečnou redukci NOx
Energetické využití odpadu Technické řešení použití metody pyrolýzy pro kaly ČOV Čistírenské kaly
ČISTIČKA ODPADNÍCH VOD
Odpadní teplo
Mechanická dehydrace
Odvodnění a Homogenizační nádoba homogenizace kalů a peletovací lis
Pyrolýzní jednotka
Zpracování produktů pyrolýzy PYROLÝZNÍ LINKA
PYROLÍZNÍ LINKA
Základní parametry ovlivňující technické řešení Zajištění základních vstupních parametrů paliva - Typ paliva – výtěžnost jednotlivých energetických produktů - Struktura paliva - homogenizace – příprava na - Obsah vody, - lisování, sušení a homogenizace - Obsah organicky vázaného uhlíku – příprava a homogenizace paliva Možnosti využití energetického potenciálu vedlejších produktů pyrolýzy - Výtěžnost jednotlivých energetických produktů - Poměr mezi vyprodukovaným pyrolýzním olejem a pyrolýzním plynem
Rozložení Vstupního materiálu na energetické produkty, využití odpadního tepla a možných zdrojů odpadní energie ze zpracování energetických produktů, možnost využití podpory na energetické využití biomasy
Podmínky depolymerizace látky 1. Dostatečný obsah organický vázaného uhlíku 2. Nízký obsah vody v palivu
Energetické využití odpadu Energetické využití výstupních produktů depolymerizace Orjentační hodnoty eneregtické výtěžnosti a výhřevnosti produktů o
nízkoteplotní pyrolýzy (500 ‐ 550 C) Vstupní surovina
Eneregtický produkt
Výtěžnost [%]
Výhřevnost [MJ/kg] 3
plyn Použité pneumatik olej uhlík plyn Plasty olej uhlík
5 ‐ 9 51 ‐ 55 40 6 92 2
4 ‐ 7 MJ/m 42,1 30,5 15 ‐ 20 53,4 ‐ 33,6* ‐
plyn olej uhlík
25 ‐ 30 44.5 20 ‐ 25
15 MJ/m 26 ‐ 28 30 ‐34
Papír
3
3
plyn 35 ‐ 42 15 MJ/m Dřevo olej 45 ‐ 55 27 ‐ 30 uhlík 15 ‐ 18 20 plyn 10 ‐ 25 25 ‐ 27 Komunální odpad olej 35 ‐ 50 24 ‐29 netříděný uhlík 25 ‐ 40 18 ‐ 20 plyn 33 ‐ 35 24 ‐ 27 Čistírenské kaly olej 18 ‐ 19 22 ‐ 35 sušené ** uhlík 18 ‐ 20 5 ‐ 8 * závisí na druhu plastu PP a PE se pohybuje okolo 53 ‐ 52MJ/kg ** v kalech se vyskytuje organicky vázaná voda okolo 30%
Využití produktů: - Výroba elektrické energie - Dodávky tepla a TUV - Energetická surovina - Průmyslová surovina Kogenerační jednotky: - Kombinované spalování jak oleje tak plynu - Elektrická účinnost 35 – 45% - Pro spalování pyrolýzního plynu lze využit stávající jednotky, na spalování plynných paliv
Energetické využití odpadu Referenční projekty Čistička odpadní vod s kapacitou 50 000 ekvivalentních obyvatel Roční kapacita – 4000 tun kalů (25% sušina) Tepelný výkon 500 kW – vytápění a TUV Spotřeba tepla na sušení kalů 100 – 150 kW (50% sušina) Pyrolýzní reaktor vyrábí pouze plyn ( teplota procesu 600˚C) Výstupní produkt – pyrolýzní plyn Lokalita – Rakousko – Ekologický projekt roku 2012
Technická univerzita Ostrava Fakulta metalurgie a materiálového inženýrství ‐ nízkoteplotní pyrolyzační jednotka zařízení testováno od roku 2009, výkon o 200 kg/h
Výkony od 500 do 2500 kg /h
Děkuji za pozornost
