niagáz z mint hasznosíthat tható energia rtő Zrt. XVIII. Nemzetközi Köztisztasági Szakmai Fórum Szombathely, április

Depóniagáz mint hasznosítható energia

Hódi János Technológus szakértő

Mélyépterv Zrt. XVIII. Nemzetközi Köztisztasági Szakmai Fórum Szombathely, 2008. április 22-24. .

Magyarország energiapolitikája 2007-2020 • Energiahatékonyság (EU irányelv alapján)évi 1% megtakarítást kell elérni • CO2 kibocsátás csökkenés: 20% a cél • Megújuló energiaforrás alapú 20%, EU szinten • Magyar vállalás: 13% • Környezeti és Energia Országos Program KEOP • Megújuló energiaforrásra: 253 M. Euró A biológiai hulladék alapú biogáz termelés és felhasználás tartozik ide (2007-2013év vége) Forrás: KvVM tájékoztató 2008.04.22.

XVIII. Köztisztasági Fórum 2008 Szombathely

2

Hulladékadatok • Települési szilárd hulladék: 5,2 millió t/év • A lebomlott szerves anyagból 1400 millió m3 depóniagáz termelődik évente • Ha a lerakók 30% -nál van gázkitermelés, ez ~1,56 millió t/év, akkor ezekben a lerakókban ~420 millió m3 depóniagáz keletkezik, s ennek kb. 40%-a kitermelhető mely ~175 millió m3 depógázt jelent évente • Mit lehet ezzel a mennyiséggel kezdeni? 2008.04.22.


3

Energiaadatok • 175 millió m3/év = 20000 m3/h depóniagáz • Ha a fűtőérték: 5kWh/Nm3, akkor a gáz energiatartalma: 876 GWh/a, ill. 2400 MWh/d = 100 MWh/h • Gázmotorban hasznosítva: • Elektr. energia: 333 GWh/a, 912MWh/d, ill. 38 MW • hőenergia: 385GWh/a, 1056 MWh/d, 44 MW • Gázmosás után: 85 millió m3-t lehetne évente betáplálni a földgázhálózatba, vagy üzemanyagként felhasználni 2008.04.22.


4

Az ártalmatlanítás- hasznosítás tervezésénél mit kell figyelembe venni? • 1. A jogi szabályozást • 2. A gazdaságosságot • 3. A műszaki lehetőségeket

2008.04.22.


5

1. Jogi szabályozás • 2000. évi XLIII. Hulladékgazdálkodási törvény: szerves anyag csökkentés • A 20/2006. ill. a 92/2007. KvVM rendelet a keletkező gázok kinyerése, ártalmatlanítása, hasznosítása • 314/2005. kormány rendelet az elérhető legjobb technikáról (BAT) • 56/2002 Zöldáram átvételi előírások • Egyéb előírások (üzemeltetési engedélyben) 2008.04.22.


6

2. Gazdaságosság • Gázmennyiség, metántartalom, • Gázkinyerés megléte, megteremtése • A gázhasznosító rendszer kiépítési költsége • Az energia értékesítési feltételek • Elszámolás a lerakó tulajdonos és a hasznosító között, ha a kettő nem ugyanaz 2008.04.22.


7

3. Műszaki lehetőségek (megvalósítás) • • • •

Gázképződés Gázkitermelés Ártalmatlanítás Hasznosítás

2008.04.22.


8

Hulladéklerakói gáz (depóniagáz) A hulladéklerakóban elhelyezett szerves hulladék lebomlása során termelődő gázt hívják depóniagáznak. A gáztermelődés ideje: 20-50 év. A depóniagáz összetétele: Metán 45-55% Széndioxid 30-40% Nitrogén 2- 8% Oxigén 0- 1% A gáz képződés melléktermékei: kénhidrogén, ammónia, hidrogén, halogének és szilícium vegyületek (sziloxánok)

2008.04.22.


10

Mennyi depóniagáz keletkezik? • Rettenberger/Tabarasan modell: Gt=1,868*TOC*(0,014T+0,28)(1-10-k*t) • Dr Weber-Dr Doedens modell: Qat= 1,868*M*TOC*fao*fa*fo*fs*K*e-k*t TOC=szerves szén mennyisége (170-220 kg/t hulladék) T=az átlagos hőmérséklet a depóniában k= lebontási tényező t=idő években

Labor körülmények között:130-260 m3 gáz/t hulladék 2008.04.22.


11

Elméleti gázprognózis 12000,0

10000,0

50%-os kitermelés 30%-os kitermelés

6000,0

40%-os kitermelés 100% képződés

4000,0

2000,0

04 20 06 20 08 20 10 20 12 20 14 20 16 20 18 20 20 20 22 20 24 20 26 20 28 20 30 20 32 20 34 20 36 20 38 20 40 20 42 20 44 20 46 20 48 20 50 20 52

02

20

20

00

0,0

20

Depóniagáz m3/h

8000,0

évek

2008.04.22.


12

Depóniagáz rendszer elemei • • • • • • • •

Gázkút Gázvezeték a depóniában Gázgyűjtő állomás a depónia szélén Gázelvezetés a gázgyűjtő állomásból Elszívó kompresszor állomás Gáz víztelenítés Ártalmatlanítás eszköze (biofilter, gázfáklya) Hasznosítás eszközei

2008.04.22.


13

Egy ideális lerakó elvi rajza

2008.04.22.


14

Depóniagáz kút és elszívó rendszer ismertetés Gázkút kialakítás: • perforált műanyagcső a gáz összegyűjtésére • körülötte osztályozott kavicságy • (felhúzható acél védőcső - alsó elvétel) Gázelvétel helye: • Alsó, felső, közbenső és ezek variációi

2008.04.22.


15

Milyen gázkút legyen? Alsó elszívású

Felső elszívású

•

Üzemeltetés során épül

A lerakó feltöltése után épül

• • •

Az üzemeltetést hátráltatja Az üzemeltetést nem hátráltatja A kút megsérül, megdől (kompaktor) A kút nem sérül meg A mélyponton vízzár alakul ki, nincs gázelvétel Alul lehet vizesedés, a gáz kivehető Tisztítás, javítás nem lehetséges Nem szükséges Eldugulás, levegő betörés, kis CH4 tarJó minőségű gáz, jó kitermelési hozam talom, és alacsony gázhozam Gyors gázelszívás a depóniából Csak a betelés után kezdődik a gázelvétel

• • • •

2008.04.22.


16

Alsó elvezetésű gázkút Acél húzható védőcső

Kavicstöltet

Hulladék

Perforált műanyag gázcső Gázgyűjtő vezeték Gázból kivált kondenzvíz

2008.04.22.


17

Felső elvezetésű gázkút

2008.04.22.


18

Fúrt depóniagáz kút gázelvezetéssel

2008.04.22.


19

2008.04.22.


20

Műanyag depóniagáz kút

2008.04.22.


21

Depóniagáz hasznosításának általános lehetőségei • Biológiai ártalmatlanítás: biofilter • Termikus ártalmatlanítás fáklyában Dkeszi, Pusztazámor • Hőtermelés kazánban (melegvíz, gőz) Győr • Energia termelés gázmotorban Debr, Nyírh, Hódmező • Kogeneráció: elektromos és hőenergia termelés • Trigeneráció: elektromos, hő- és hűtőenergia termelés • Micro-gázturbinában (villamos teljesítmény max: 100 kW) • Gáztisztítás után járművekben, mint tüzelő anyag • Gáztisztítás után tüzelőanyag cellában • Gáztisztítás után a földgáz hálózatba való betáplálás 2008.04.22.


22

Gázfáklya

2008.04.22.


23

Depóniagáz elszívó kompresszor és gázfáklya

2008.04.22.


24

Példák az energiahasznosításra 1. • Kazánban: melegvíz, gőz • Gázmotorban: 5,0kWh/Nm3 (~18 MJ/Nm3) fűtőértékű gázból: 1,8 kW villamos energia és 2,3 kW hő energia állítható elő • Áramtermelési hatásfok: maximum 40% • Hőtermelési hatásfok: 42-48% • Mikro-gázturbina 2008.04.22.


25

Gázmotor épületben

2008.04.22.


26

Konténeres gázmotor

2008.04.22.


27

Gázmotor konténerben

2008.04.22.


28

2008.04.22.


29

Példák az energiahasznosításra 2. Gáztisztítás után: • Közlekedési eszközökben: autóbusz, gépkocsi, vonat (Svédország) • Tüzelőanyag cellában: 50-60% áramtermelési hatásfok • Földgáz hálózatban

2008.04.22.


30

Gázhasznosítás gépjárműben

2008.04.22.


31

Gázhasznosítás mozdonyban,autóbuszban

2008.04.22.


32

Tüzelőanyag-cellás hasznosítás* A tüzelőanyag cellában hidrogén és oxigén elektrokémiai egyesítése történik: egyenáram, valamint víz és széndioxid keletkezik Feltétel: el kell távolítani a tüzelőanyagból a berendezés működését károsan befolyásoló szennyező anyagokat.

• • • • •

Az energia-cella tüzelőanyag alkalmazásának peremfeltételei: Megengedett relatív páratartalom 50% Minimális metántartalom 60% Megengedett kénhidrogén tartalom 15 mg/Nm3 Megengedett összes halogén tartalom 100 ppb Megengedett összes sziloxán tartalom 1 ppm *Forrás: dr Bogányi és MTU

2008.04.22.


33

„A” tüzelőanyag cella

2008.04.22.


34

Tüzelőanyag cella elve, sémája

2008.04.22.


35

Üzemelő tüzelőanyag cella

2008.04.22.


36

Depóniagáz értékesítés tisztítás után a földgáz vezeték rendszerben • 2005. évi LXIII.törvény (GET) 3.§.44.pontja ad erre lehetőséget

Példa: - Basel (Svájc) 150 m3/h teljesítményű tisztító berendezés - Bruck -Leitha (Ausztria) 2008.04.22.


37

Depóniagáz mosás,tisztítás A fajlagos energiafelhasználás kb. 0,5 kWh/Nm3 a tisztított gázra nézve. Tisztí 8000 üzemórát lehet figyelembe venni egy évben. Tisztított gá gáz a Szabá Szabályozá lyozás, ellenő ellenőrzé rzés Tisztí Tisztítandó tandó g áz

földgá ldgázhá zhálózatba

P, c, T, Q

Gázkompressz kompresszor

Aktiv szé szén

CO2 kilé kilépés

Mosó Mosófolyadé folyadék regenerá regenerálás

Kéntelentelenítés CO2 EntEntfernung

Levegő Levegő befú befúvás

2008.04.22.

Gázmosó zmosó kör


38

Baselben üzemelő depóniagáz tisztító konténerben

2008.04.22.


39

Gázmosó kialakítása

2008.04.22.


40

2008.04.22.


41

2008.04.22.


42

2008.04.22.


43

2008.04.22.


44

2008.04.22.


45

2008.04.22.


46

Köszönöm érdeklődésüket és figyelmüket!

HÓDI JÁNOS MÉLYPTERV KOMPLEX ZRT Elérhetőség: Mobil telefon:+36-620-3355 Email: [email protected] 2008.04.22.


47

niagáz z mint hasznosíthat tható energia rtő Zrt. XVIII. Nemzetközi Köztisztasági Szakmai Fórum Szombathely, április

Recommend Documents