"Trendy w zakresie unieszkodliwiania odpadów

komunalnych„

JERZY M. ŁASKAWIEC

Prezes Zarządu - Dyrektor Generalny

Fabryka Kotłów SEFAKO SA

KLASTER WSPÓLNOTA WIEDZY I INNOWACJI w zakresie Generacji i Użytkowania Energii od skali Mega do Nano.

2013-01-11 Politechnika Wrocławska 1

„Waste to Energy „– Od Odpadów do Energii

TECHNOLOGIE SPALANIA

KLASTER WSPÓLNOTA WIEDZY I INNOWACJI w zakresie Generacji i Użytkowania Energii od skali Mega do Nano. 2013-01-11 Politechnika Wrocławska 2

Od niemal 80 lat użytkowane były w świecie instalacje unieszkodliwiania odpadów oraz

realizowane były liczne prace nad technologiami i wdrożeniami rozwiązań w zakresie

spalania odpadów komunalnych.

Efektem tych działań jest co najmniej kilkanaście technologii, które zastosowano w

instalacjach pilotażowych oraz wdrożonych na rozwiniętych rynkach przemysłowych.

Lata 2000- 2010 przyniosły dynamiczny rozwój spalarni w Unii Europejskiej pod hasłem

„from Waste to Energy” a w niektórych krajach zamknięto już składowiska odpadów.

Państwa unijne promują w ten sposób zwiększanie efektywności energetycznej – dla

wykorzystania energii cieplnej, elektrycznej lub gazu na potrzeby regionu.

Krajowy rynek odpadów szacowany jest na 11 mln t/rocznie :

Do 2020r. - 50% wagowo ma podlegać segregacji ( papier, szkło, metal, plastyk), 50%

przeznaczyć można do termicznej utylizacji. Składowanie na wysypiskach będzie

sukcesywnie ograniczane i przekraczanie dopuszczalnych poziomów będzie karane kwotą

do 300 tyś. Euro / dziennie.

Ustawa o odpadach z 27.04.2001r. , o utrzymaniu porządku w gminach z 1.7.2011r oraz inne

Rozporządzenia (w tym będące implementacją Dyrektywy o odpadach 2008/98/WE) są

podstawą m.in do kwalifikowania części energii ze spalania odpadów jako zielonej energii

odnawialnej w wysokości 42% produkcji energii.

……………………………………………….

PRZYKŁADOWE DANE PRODUKCYJNE DLA SPALARNI ODPADÓW

O ZDOLNOŚCI SPALANIA 150 000 T/ROCZNIE

DLA UKŁADU PRACY CIEPŁOWNICZO-KONDENSACYJNEJ Z MOCĄ

SZCZYTOWĄ OK. 38.3MWt ORAZ MOCĄ ELEKTRYCZNĄ 16MWE,

KLASTER WSPÓLNOTA WIEDZY I INNOWACJI w zakresie Generacji i Użytkowania Energii od skali Mega do Nano. 2013-01-11 Politechnika Wrocławska 3

ŹRÓDŁA PRZYCHODÓW SPALARNI :

1. Opłata za odbiór odpadów zmieszanych: 250-280 zł/ t

2. Produkcja energii elektrycznej brutto 86482 MWh

w tym w skojarzeniu 23230 MWh

3. Produkcja energii ciepłowniczej 367880 GJ

w tym w skojarzeniu 367880 GJ

Łączne zużycie paliwa podstawowego Wd=9000kJ/kg

Średnioroczna sprawność produkcji energii elektrycznej i ciepłowniczej 47,46%

4. Przychody z tytułu produkcji zielonej energii: do 42% produkcji ogółem

PIROLIZA

KLASTER WSPÓLNOTA WIEDZY I INNOWACJI w zakresie Generacji i Użytkowania Energii od skali Mega do Nano. 2013-01-11 Politechnika Wrocławska 4

1. Piroliza to proces transformacji termicznej bogatych w węgiel substancji organicznych,

który odbywa się w podwyższonych temperaturach, w środowisku całkowicie

pozbawionym tlenu bądź przy jego pomijalnie małej obecności. Proces ten jest z natury

endotermiczny (wymaga dostarczenia ciepła z zewnątrz) i przebiega w temperaturach do

1 000 °C.. Podczas procesu pirolizy masa odpadów zostaje przekształcona w gaz

pirolityczny, zawierający głównie wodór, metan, etan i ich homologi, tlenek i dwutlenek

węgla oraz inne związki : siarkowodór, amoniak, chlorowodór oraz fluorowodór, koks

pirolityczny - fazę stałą zawierającą węgiel oraz metale i inne substancje lotne, fazę

ciekłą zawierającą mieszaninę olejów, smół oraz wody i rozpuszczonych w niej prostych

aldehydów, alkoholi i kwasów organicznych.

(źródło: Art.Nowa Energia 1/2011 prof.G.Wielgosiński)

Ogólny schemat przebiegu procesu pirolizy odpadów komunal pirolizy zależy

od rodzaju odpadów, ich właściwości

fizykochemicznych oraz od temperatury nych

Ogólny schemat przebiegu procesu pirolizy odpadów komunalnych

ZGAZOWANIE

KLASTER WSPÓLNOTA WIEDZY I INNOWACJI w zakresie Generacji i Użytkowania Energii od skali Mega do Nano. 2013-01-11 Politechnika Wrocławska 5

2 -gim procesem, którym mogą być poddane odpady komunalne jest zgazowywanie.

Zachodzi ono w temperaturach bliskich 1 000°C w obecności czynnika utleniającego, którym może

być powietrze, tlen, a także para wodna. Produktami zgazowania są zazwyczaj wodór i tlenek

węgla, a także niewielkie ilości metanu, dwutlenku węgla, azotu i pary wodnej.

Wartość opałowa gazu otrzymanego w wyniku zgazowania jest zależna od rodzaju

czynnika utleniającego i waha się od 5 MJ/Nm3 (dla powietrza i pary wodnej) do 10 MJ/Nm3

(dla czystego tlenu). Gaz syntezowy powstały w procesie zgazowania jest wykorzystany bądź

bezpośrednio do produkcji energii elektrycznej - spalany w silnikach gazowych, bądź też do

syntezy węglowodorów ciekłych (do produkcji paliw) lub syntezy metanolu. Stosunkowo rzadko

gaz syntezowy wykorzystywany jest jako paliwo gazowe w kotłach grzewczych.

Od połowy lat 80. prowadzone były w świecie liczne prace badawcze nad technologiami

pirolitycznymi oraz technologiami zgazowania odpadów komunalnych. Efektem tego jest

co najmniej kilkanaście technologii, które wkroczyły w fazę instalacji pilotażowej.

(źródło: Art.Nowa Energia 1/2011 prof.G.Wielgosiński)

PLAZMA

KLASTER WSPÓLNOTA WIEDZY I INNOWACJI w zakresie Generacji i Użytkowania Energii od skali Mega do Nano. 2013-01-11 Politechnika Wrocławska 6

3. Plazma to silnie zjonizowany gaz, w którym występują neutralne cząsteczki, zjonizowane atomy oraz

elektrony, jednak cała objętość zajmowana przez plazmę z „globalnego” punktu widzenia jest

elektrycznie obojętna. Uważa się ją za czwarty stan skupienia materii.

Plazma przewodzi prąd elektryczny, a jej opór elektryczny, inaczej niż w przypadku metali, maleje ze

wzrostem jej temperatury. Ze względu na temperaturę plazmę dzieli się na:

plazmę zimną (4 000-30 000 K) wytwarzaną w plazmotronach,

plazmę gorącą (powyżej 30 000 K) występującą we wnętrzu gwiazd lub podczas wybuchów

jądrowych.

Możliwość uzyskiwania wysokich temperatur w strumieniu plazmowym (plazma niskotemperaturowa)

stwarza możliwość destrukcji odpadów w sposób bardziej efektywny w porównaniu do tradycyjnego

spalania, ponieważ plazma wytworzona przez pole elektryczne podnosi temperaturę do znacznie

wyższej wartości (nawet 8 000 °C) niż płomień w paleniskach kotłowych, a jej energia może powodować

rozkład zanieczyszczeń na prostsze składniki. Dzięki wysokiej temperaturze i dużej gęstości energii w

plazmie, szybkość procesu destrukcji jest bardzo wysoka, co decyduje o dużej wydajności

termicznego przekształcania odpadów. Doprowadzenie do reaktora czynnika utleniającego

zapewnia efektywne utlenianie odpadów w strefie plazmy.

Obecnie na rynkach działa kilkanaście firm prowadzących badania nad zastosowaniem technologii

plazmowych.

Większość z nich - to bądź instalacje doświadczalne, bądź też o wydajnościach znacznie

mniejszych od wymaganych do unieszkodliwiania odpadów komunalnych w wielkich aglomeracjach.

(źródło: Art.Nowa Energia 1/2011 prof.G.Wielgosiński)

TECHNOLOGIE FLUIDALNE

KLASTER WSPÓLNOTA WIEDZY I INNOWACJI w zakresie Generacji i Użytkowania Energii od skali Mega do Nano. 2013-01-11 Politechnika Wrocławska 7

4. Technologia spalania w złożu fluidalnym w odniesieniu do odpadów komunalnych

rozwinęła się w latach 90. XX w. Można tu rozróżnić trzy odmiany tej technologii:

instalacje ze stacjonarnym (pęcherzykowym) złożem fluidalnym (BFB),

instalacje z cyrkulacyjnym złożem fluidalnym (CFB),

instalacje z rotacyjnym złożem fluidalnym.

Kotły fluidalne nadają się do spalania paliw o zróżnicowanych właściwościach (w tym

kaloryczności), dają się również regulować w szerokim zakresie wydajności. Szczególnie

interesujące są tutaj kotły z cyrkulacyjnym złożem fluidalnym. Dostawców spalarni z

kotłem fluidalnym j są m.in.: Foster & Wheeler, Alstom (Francja), Metso (Finlandia), Kvaerner

(Szwecja).

Ostatnie z wymienionych powyżej rozwiązań technologicznych - rotacyjne złoże fluidalne

to wspólny patent niemieckiej firmy Lurgi i japońskiej Ebara, z handlową nazwą Rovitec®.

Zaletą instalacji fluidalnych jest możliwość zastosowania suchego usuwania

zanieczyszczeń kwaśnych poprzez dodanie reagenta bezpośrednio do komory spalania oraz

stosunkowo niska temperatura spalania (ok. 850°C), co zmniejsza ilość powstających

tlenków azotu (w mechanizmie termicznym). Kotły fluidalne przeznaczone do spalania

bądź współspalania różnią się konstrukcyjnie od kotłów przeznaczonych dla energetyki

brakiem powierzchni ogrzewalnych w komorze spalania ze względu na konieczność

dotrzymania wymaganej temperatury i czasu przebywania spalin. Podstawową wadą

instalacji fluidalnych jest konieczność rozdrabniania odpadów przed wprowadzaniem ich

do procesu spalania, co wiąże się z problemami technicznymi oraz dodatkowym zużyciem

energii. Nieco wyższe sprawności energetyczne spalania fluidalnego nie rekompensują w pełni

tej straty.

(źródło: Art.Nowa Energia 1/2011 prof.G.Wielgosiński)

TECHNOLOGIE RUSZTOWE

KLASTER WSPÓLNOTA WIEDZY I INNOWACJI w zakresie Generacji i Użytkowania Energii od skali Mega do Nano. 2013-01-11 Politechnika Wrocławska 8

5. Technologia rusztowa jest znana od początku przemysłowego spalania. Początkowo

stasowano ruszty stałe, od lat 20. XXw. ruszty mechaniczne.

Konstrukcje rusztów zmieniały się dynamicznie, uzyskując coraz wyższą niezawodność i

umożliwiając coraz lepsze prowadzenie procesu spalania. Ruszt mechaniczny stosowany w

spalarniach odpadów w sposób diametralny różni się od rusztów mechanicznych stosowanych w

małych kotłach energetycznych (np. WR-10, czy WR-25).

Najczęściej jest to ruszt pochyły, posuwistozwrotny, zapewniający oprócz transportu odpadów

przez strefę spalania intensywne ich mieszanie i napowietrzanie, co umożliwia znaczące

zmniejszenie tzw. niedopałów (substancji palnych zawartych w żużlu i popiele). Konstrukcja

rusztów, a także i całej spalarni odpadów ulega systematycznym zmianom i udoskonaleniom.

W latach 60. Thanner a następnie Reinmann oszacowali minimalne warunki (wartość opałowa,

zawartość popiołu i wilgoci), jakim powinny odpowiadać odpady komunalne, aby mogły się

autotermicznie spalać na ruszcie. Jako warunek minimum ustalono wartość opałową na

poziomie ok. 5 MJ/kg, przyjmując dla bezpieczeństwa, że minimalna wartość opałowa

odpadów powinna wynosić 6 MJ/kg. Obecnie istnieją rozwiązania techniczne pozwalające

autotermicznie spalać odpady komunalne na ruszcie już od wartości opałowej ok. 4,5 MJ/kg.

( źródło: Art.Nowa Energia 1/2011 prof.G.Wielgosiński)

WYBÓR KONCEPCJI ZTPOK I TECHNOLOGII SPALANIA

KLASTER WSPÓLNOTA WIEDZY I INNOWACJI w zakresie Generacji i Użytkowania Energii od skali Mega do Nano. 2013-01-11 Politechnika Wrocławska 9

Praktyka technologiczna i eksploatacyjna wskazuje na konieczność optymalizacji

kaloryczność paliwa , celem uzyskania najwyższej sprawności odzysku energii.

ZALECANA PROJEKTOWA WARTOŚĆ OPAŁOWA = 9500 kJ/kg

Projekt w realizacji:

SPALARNIA BIAŁYSTOK : WARTOŚĆ OPAŁOWA = 7500 kJ/kg

WYBÓR TECHNOLOGII , w tym wybór rusztu jest prostym rozwiązaniem

inżynieryjnym, w szczególności przy zdecydowanej przewadze technologii

rusztowej ( bez spalania odpadów niebezpiecznych).

WIELKOŚĆ NAKŁADÓW OGÓŁEM: CAPEX jest wartością zmienną,

wynikającą nie tylko z wielkości przerobu ( tyś t./rocznie) ale i z założeń

projektu w zakresie innych instalacji np: segregacji odpadów, recyklingu, magazynowania, itp.

( patrz Zestawienie na slajdzie 17).

.

PRZYKŁADY ZASTOSOWAŃ RÓŻNYCH TECHNOLOGII

SPALANIA

KLASTER WSPÓLNOTA WIEDZY I INNOWACJI w zakresie Generacji i Użytkowania Energii od skali Mega do Nano. 2013-01-11 Politechnika Wrocławska 10

1. Instalacja f.Siemens AG oparta na pirolizie w technologii Schwel-Brenn-Verfahren: budowa

instalacji w skali przemysłowej o wydajności 100 000 Mg/rok (2 linie po 7 Mg/h) we Fürth

k.Norymbergi (Niemcy). Instalacja ta została wybudowana i oddana do użytku w 1997r. Po

niespełna 2-miesięcznej eksploatacji została wyłączona po raz pierwszy. Liczne awarie i wypadki

spowodowały zamknięcie instalacji w 2000 r. Simens przyznał się do porażki i zaprzestał prac nad

tą technologią. Przyniosła ona straty ok. 400 mln. DM. Okazało się, że nie wszystkie zjawiska

zachodzące w dużej skali udało się przewidzieć na podstawie wyników badań w skali pilotowej.

Sprawność energetyczna instalacji wyniosła ok. 29% (praca w kojarzeniu).

2. Instalacja oparta na pirolizie w technologii Thermoselect (odpady sprasowane i pozbawione

powietrza). W 1999 r. wybudowano w Karlsruhe instalację na ok. 225 000 Mg/rok oraz rozpoczęto

w Ansbach (2001) budowę instalacji o wydajności ok.60 000 Mg/rok i zaraz wstrzymano. Instalacja

w Karlsruhe po licznych awariach została uruchomiona latem 2002 r..

W Karlsruhe awarie podczas rozruchu technologicznego spowodowały, że trwał on prawie 2,5 r.

Wystąpiły też poważne problemy z dotrzymaniem norm emisji zanieczyszczeń. Instalacja ta nigdy

nie osiągnęła zakładanej wydajności rocznej - maksymalnie udało się w niej w 2003 r. spalić ok.

120 000 Mg odpadów.

Newralgicznym punktem instalacji jest dolna część reaktora, w której panuje temperatura ok.

2000°C. Technologia ta ponadto wymaga bardzo kalorycznych odpadów - najlepiej ponad 10

MJ/kg. Pomimo tak kalorycznych odpadów jej sprawność energetyczna jest niewielka i wynosi

ok. 11%. ( źródło: Art.Nowa Energia 1/2011 prof.G.Wielgosiński)

PRZYKŁADY ZASTOSOWAŃ RÓŻNYCH TECHNOLOGII

SPALANIA

KLASTER WSPÓLNOTA WIEDZY I INNOWACJI w zakresie Generacji i Użytkowania Energii od skali Mega do Nano. 2013-01-11 Politechnika Wrocławska 11

3. Technologia zgazowania SVZ Schwarze Pumpe

Instalacja zgazowania odpadów komunalnych (120 000 Mg/rok), osadów ściekowych(120 000Mg/rok),

wysokokalorycznych odpadów przemysłowych (45 000 Mg/rok) oraz odpadowego węgla brunatnego

(120 000 Mg/rok) została wybudowana w 1996 r., jako centrum przetwarzania odpadów -

Sekundärrohstoff VerwertungsZentrum na terenie zakładów chemicznych Schwarze Pumpe (Niemcy).

Wydajność instalacji zgazowania wynosiła 35 Mg/h. Otrzymany gaz syntezowy był wykorzystywany do

produkcji metanolu (metoda katalityczna) w ilości ok. 120 000 Mg/rok.

Technologię zgazowania ciśnieniowego (P=2,5 MPa) oraz urządzenie (BGLGasifer) dostarczyła

niemiecka firma Lurgi wspólnie z firmą British Gas. Temperatura zgazowania ok. 1600°C. Produkcja

gazu syntezowego- 35 000 m3/h. W 2004 r. SVZ zbankrutowało i zostało sprzedane Siemensowi za

symboliczną cenę 1 €. Ponownie instalacja została uruchomiona w 2007r.-od tego czasu służy do

zgazowania jedynie węgla brunatnego.

4. Zainteresowanie plazmą, jako czwartym stanem skupienia materii znane jest lat 80-tych.

Wysokie temperatury uzyskiwane w procesie plazmowym (np. w łuku elektrycznym) stanowiły powód

zainteresowania tym procesem do unieszkodliwiania szczególnie niebezpiecznych odpadów.

Według dostępnych danych, liczbę spalarni plazmowych na świecie można oszacować na

około 25-30 instalacji. Większość z nich stanowią spalarnie przeznaczone do niszczenia odpadów

niebezpiecznych, np. odpadów medycznych, garbarskich, azbestu, PCB, itp. Istnieje również 7

instalacji przeznaczonych do witryfikacji (zeszkliwienia w wysokiej temperaturze) żużli, popiołów i

produktów oczyszczania spalin - czyli odpadów wtórnych z klasycznych spalarni odpadów

(rusztowych). Dwie instalacje tego typu zlokalizowane są w Europie (Szwecja i Francja), pozostałe w

(źródło: Art.Nowa Energia 1/2011 prof.G.Wielgosiński)

PRZYKŁADY ZASTOSOWAŃ RÓŻNYCH TECHNOLOGII

SPALANIA

KLASTER WSPÓLNOTA WIEDZY I INNOWACJI w zakresie Generacji i Użytkowania Energii od skali Mega do Nano. 2013-01-11 Politechnika Wrocławska 12

5. Zastosowanie plazmy niskotemperaturowej do unieszkodliwiania odpadów komunalnych

to nowe rozwiązanie. Technologie te rozwijane są przede wszystkim w Kanadzie i Stanach

Zjednoczonych. Według dostępnych danych do najbardziej aktywnych w oferowaniu technologii

plazmowych należą firmy: Plasco Engineering Group (Kanada), AlterNRG (Kanada), Pyrogenesis

(Kanada), Allied Technology (USA), Solena (USA), StarTech (USA), InEnTec (USA), Advanced

Plasma Power - Geoplasma (Wielka Brytania), Europlasma (Francja).

Wydajność istniejących instalacji to max. 25-45 Mg/rok.

Powstający w procesie plazmowym gaz, podobnie jak w przypadku zgazowania odpadów, jest

najczęściej po oczyszczeniu kierowany do procesów spalania (silnik gazowy połączony z

generatorem energii), bądź do syntezy węglowodorów (Fishera-Tropscha) lub metanolu. Dane z

istniejących instalacji plazmowych nie wskazują na bardzo niski poziom emisji – jest on

porównywalny do nowoczesnych spalarni rusztowych. Faktem jest, ze stały produkt podprocesowy

opuszczający instalację plazmową nie zawiera substancji palnych i dzięki wysokiej temperaturze jest

w postaci zeszkliwionej, z której wymywalność np. metali ciężkich jest bliska zeru. Dane literaturowe

wskazują na możliwość uzyskania bardzo dużej sprawności energetycznej, wyższej niż w przypadku

typowych spalarni. Instalacje te wymagają bardzo kalorycznych odpadów-12-16 MJ/kg Biorąc pod

uwagę, że średnia wartość opałowa odpadów komunalnych z wielkich miast wynosi aktualnie

w Polsce 7-10 MJ/kg, oznacza to, że w polskich warunkach odpady komunalne będą musiały

być podsuszane przed skierowaniem ich do instalacji plazmowej, co znacząco podniesie

koszty.

CAPEX : Koszty inwestycyjne budowy spalarni plazmowej są około 2-3 krotnie wyższe od kosztów

budowy klasycznej spalarni odpadów. (źródło: Art.Nowa Energia 1/2011 prof.G.Wielgosiński)

PRZYKŁADY ZASTOSOWAŃ RÓŻNYCH TECHNOLOGII

SPALANIA

KLASTER WSPÓLNOTA WIEDZY I INNOWACJI w zakresie Generacji i Użytkowania Energii od skali Mega do Nano. 2013-01-11 Politechnika Wrocławska 13

6. Zastosowanie technologii rusztowej.

Efekty postępu naukowo-technicznego widać w nowobudowanych spalarniach odpadów. Jedna z

najnowszych spalarni w Arnoldstein-Austria (80 000 Mg/rok) została wyposażona w innowacyjny

system SYNCOM® opracowany w firmie Martin GmbH-Niemcy. System polega na wprowadzeniu

do spalania jako powietrza pierwotnego strumienia powietrza wzbogaconego w tlen do zawartości

24-36% (stopień wzbogacenia zależny od strefy rusztu), zastosowania kamery termowizyjnej

(pracującej w podczerwieni) do monitoringu procesu spalania oraz ok. 10-15% recyrkulacji spalin.

Rozwiązania te skutkują podwyższeniem temperatury spalania do ok. 1 150°C, zmniejszeniem o

ok. 35% strumienia spalin do oczyszczania, zmniejszeniem ilości niedopałów w żużlu i popiele do

poniżej 1% oraz zmniejszeniem emisji zanieczyszczeń. Firma Martin opracowała także bardziej

zaawansowaną wersję opisanego powyżej systemu zwaną SYNCOM-Plus®, która powinna

zapewnić możliwość klasyfikowania żużli i popiołów po termicznym przekształcaniu odpadów, jako

odpadów obojętnych wg klasyfikacji określonej w dyrektywie 2003/33/WE, a nie jako odpadów

innych niż niebezpieczne.

Technologia ta znajduje zastosowanie zarówno do odpadów o stosunkowo niskiej

kaloryczności (4-6 MJ/kg), jak i do odpadów o wysokiej kaloryczności (12-15 MJ/kg).

W pierwszym przypadku stosuje się ruszty chłodzone powietrzem ze specjalnym systemem

mieszania odpadów poddawanych spalaniu, a w drugim- ruszty chłodzone wodą. Ruszty

pracują niezawodnie w kilkuset instalacjach na całym świecie. Praktycznie żadne inne

rozwiązanie techniczne nie pozwala na spalanie tak niskokalorycznych odpadów jak spalarnia

rusztowa.

Najważniejszymi dostawcami spalarni rusztowych są obecnie: CNIM (Francja), Martin (Niemcy),

Babcock & Wilcox Volund (Dania), Keppel Seghers (Belgia) oraz Fisia Babcock (Niemcy), a także

Covanta (USA) i Wheelabrator (USA). (źródło: Art.Nowa Energia 1/2011 prof.G.Wielgosiński)

Sefako współpracuje z różnymi dostawcami w zakresie zastosowania rusztów w projektach

w Polsce.

WYBÓR RODZAJU RUSZTU DLA SPALANIA ODPADÓW

KOMUNALNYCH

KLASTER WSPÓLNOTA WIEDZY I INNOWACJI w zakresie Generacji i Użytkowania Energii od skali Mega do Nano. 2013-01-11 Politechnika Wrocławska 14

RUSZT WIBRACYJNY

typu DGA - Sefako oraz Volund

.

WYBÓR RODZAJU RUSZTU DLA SPALANIA ODPADÓW

KOMUNALNYCH

KLASTER WSPÓLNOTA WIEDZY I INNOWACJI w zakresie Generacji i Użytkowania Energii od skali Mega do Nano. 2013-01-11 Politechnika Wrocławska 15

RUSZT SCHODKOWY

montaż

.

WYBÓR RODZAJU RUSZTU DLA SPALANIA ODPADÓW

KOMUNALNYCH

KLASTER WSPÓLNOTA WIEDZY I INNOWACJI w zakresie Generacji i Użytkowania Energii od skali Mega do Nano. 2013-01-11 Politechnika Wrocławska 16

RUSZT WALCOWY

.

PROJEKTY BUDOWY ZAKŁADÓW TERMICZNEGO

UNIESZKODLIWIANIA ODPADÓW KOMUNALNYCH

KLASTER WSPÓLNOTA WIEDZY I INNOWACJI w zakresie Generacji i Użytkowania Energii od skali Mega do Nano. 2013-01-11 Politechnika Wrocławska 17

1. Bydgoszcz- Toruń (2011- 2015=realizacja 21 miesięcy): dla 700 tyś. aglomeracji, Kontrakt

z 18.9.2012 : MKUO„ProNatura” z Ansaldi + Termomenccanica Ecologia za 491,68 mln zł

brutto. (kryteria: 80% cena, 13% koszty ekspolatacji, 7% par. gwarantowane)- 2 linie na 180

tyś.t /rok.

2. Białystok (2012-31.12.2015) ; cały projekt gosp.odpadami = 652 mln zł (210 mln-umowa z

NFOS - 4.10.2011 na ZTPOK) 15 MWe / 360 tyś.GJ. Kontrakt PUHP Lech Sp. z oo z dn

31.VIII.2012 z Budimex+Keppel Seghers NV+CESPA-Hiszp.- 120 tyś.t / 15,5 T/h.

3. Kraków Nowa Huta (2011-2015); Kontrakt EPC:Krakowski Holding Komunalny SA z

POSCO za 648 mln netto. 220 tyś.Mg/r (2 linie po 14,1 t/h). Kryteria:cena (45 %), koszty

ekspl.i produkcja (35 %), kryterium technologiczne (5%.), kryterium środowiskowe (10 %)

oraz dyspozycyjność i przedłużona gwarancja (5 %).

4. Szczeciński Obsz.Metropolitalny (2011-2015); Kontrakt: Mostostal Warszawa z 18.07.2012;

150 tyś.Mg/r- 666,5mln zł/z EU=255 netto (NFOS =280 mln netto+ 60 mln z ZUO)

5. Konin ( 30 gmin) (2013 - 2015) . Kontrakt: Miedzygminny Związek Komunalny z

Konsorcjum Integral Engineering und Umwelttechnik (Austria), Erbud, Introl - 364,08 mln zł;

+ recykling + ZTUOK (18 MWt/ 5 MWe) 284 mln netto (w tym 154 mln z UE+ pożyczka NFOS-

27.5.11) : (cena= 55 %, kryt.techniczn= 24%, kryt.i gwarancje eksploat= 21%).

oraz w procedurze wyboru:

6. Poznań + 9 gmin (2011 – 2015); Formuła PPP=30~35 lat. Przy wsparciu merytorycznym

Min.Rozwoju Regionalnego. Koszt: 1,04 mld zł/ UE= 353 mln PLN=33,8%; Partner Pryw.=

640 mln= 61,48%; własne 49 mln= 4,72%. Demontaż odpad.wielkogabarytowych+ ZTPOK :.

.

POTENCJALNE PROJEKTY NA DOLNYM ŚLĄSKU

KLASTER WSPÓLNOTA WIEDZY I INNOWACJI w zakresie Generacji i Użytkowania Energii od skali Mega do Nano. 2013-01-11 Politechnika Wrocławska 18

INNE OBIEKTY „ POD KLUCZ”

KLASTER WSPÓLNOTA WIEDZY I INNOWACJI w zakresie Generacji i Użytkowania Energii od skali Mega do Nano. 2013-01-11 Politechnika Wrocławska 19

PROPOZYCJA PROJEKTU PROGRAMU OPERACYJNEGO

INNOWACYJNA GOSPODARKA 5.1. LINIA TECHNOLOGICZNA ENERGETYCZNEGO WYKORZYSTANIA RDF I ODPADÓW

KOMUNALNYCH ORAZ ODPADOWEJ BIOMASY

KLASTER WSPÓLNOTA WIEDZY I INNOWACJI w zakresie Generacji i Użytkowania Energii od skali Mega do Nano. 2013-01-11 Politechnika Wrocławska 20

Z UDZIAŁEM M.IN. NASTEPUJĄCYCH PARTNERÓW:

Dempol Eko

ECOENERGIA SP.z o. o.

EkoEfekt Sp.z o.o.

Expert F Sp.z o.o.

BATRIL Sp.z o.o.

Fabryka Kotłów SEFAKO S.A.

Instytut Automatyki Systemów Energetycznych Sp.z o.o

Izba Gospodarcza Energetyki i Ochrony Środowiska

Minerva Sp.z o.o.

Politechnika Śląska

Politechnika Warszawska

Rosco Steel (Rosco Polska)

Świdnicka Fabryka Urządzeń Przemysłowych

Termo-Cycle Sp.z o.o

PO – IG 5.1 - LINIA TECHNOLOGICZNA ENERGETYCZNEGO

WYKORZYSTANIA RDF I ODPADÓW KOMUNALNYCH ORAZ

ODPADOWEJ BIOMASY

KLASTER WSPÓLNOTA WIEDZY I INNOWACJI w zakresie Generacji i Użytkowania Energii od skali Mega do Nano. 2013-01-11 Politechnika Wrocławska 21

POTENCJAŁ SEFAKO JAKO PROJEKTANTA I DOSTAWCY

OBIEKTÓW WYSPY KOTŁOWEJ oraz „ POD KLUCZ”

OPRACOWANIA KONCEPCJI BUDOWY ZTPOK:

Studium Wykonalności, Projekcje Ekonomiczno-

Finansowe, inne analizy.

KOMPLEKSOWE PROJEKTOWANIE SPALARNI .

MOŻLIWOŚCI DOSTAW KOTŁA LUB WYSPY KOTŁOWEJ

I MONTAŻ DLA ZAKŁADÓW TERMICZNEGO

PRZEKSZTAŁCANIA ODPADÓW KOMUNALNYCH - WE

WSPÓŁPRACY Z WIODĄCYMI FIRMAMI

ZAGRANICZNYMI I KRAJOWYMI.

REALIZACJA DOSTAW , MONTAŻU, URUCHOMIENIA

URZADZEŃ I PRZEKAZANIE ZAKŁADU

ZAMAWIAJĄCEMU „pod klucz” – FORMUŁA EPC

KLASTER WSPÓLNOTA WIEDZY I INNOWACJI w zakresie Generacji i Użytkowania Energii od skali Mega do Nano. 2013-01-11 Politechnika Wrocławska 22

KONCEPCJA SEFAKO - BUDOWY ZAKŁADU TERMICZNEGO

PRZEKSZTAŁCANIA ODPADÓW KOMUNALNYCH na 150 000 Mg/r

KATOWICE, PAŹDZIERNIK 2011 r.

KLASTER WSPÓLNOTA WIEDZY I INNOWACJI w zakresie Generacji i Użytkowania Energii od skali Mega

do Nano. 2013-01-11 Politechnika Wrocławska 23

PRZYKŁADOWE ROZWIĄZANIE PROJEKTOWE

Zakład będzie wyposażony

w instalację oczyszczania

spalin oraz gospodarki

pomocnicze mediów

pomocniczych i odpadów

zapewniające ochronę

środowiska w zakresie

obowiązujących ustaw i

norm emisji oraz nowej

Dyrektywy IED od 2016 r.

INSTALACJA OCZYSZCZANIA SPALIN - KONCEPCJA

Technologia oczyszczania

spalin oparta jest o

technologię półsuchą z

dozowaniem do spalin w

kotle wody amoniakalnej a

poza kotłem węgla

aktywnego, wodorotlenku

sodowego i wapna

hydratyzowanego.

Suche produkty odpylane

są w filtrze workowym

KLASTER WSPÓLNOTA WIEDZY I INNOWACJI w zakresie Generacji i Użytkowania Energii od skali Mega do Nano.

2013-01-11 Politechnika Wrocławska 24

PALIWO - PARAMETRY

Czas wykorzystania mocy znamionowej w roku ok. 6450h.

Czas pracy instalacji ok.8000 godzin w roku.

Parametry paliwa

Rodzaj paliwa bazowego Odpady komunalne /wartości średnie/

wartość opałowa 9.5 MJ/kg

zawartość popiołu 27.0 %

zawartość wilgoci 28.0 %

zawartość cz. lotnych /daf./ 80.0 %

zawartość siarki 0.2 %

zawartość chloru 0.7 %

zużycie paliwa przy max. wydajności

kotła 23850 kg/h

masa nasypowa 250 kg/m3

Zdolność przetwórcza Zakładu do 150 000 t odpadów ciągu roku – nominalna ilość odpadów podawana do kotła wynosząca ok. 23,8 t/h.

Zaplanowany jest dowóz odpadów przez śmieciarki o pojemności ok. 21 m3 i ładowności ok.

5 ÷ 7 t. wyposażone w układ kompresji odpadów.

Dostawy dzienne realizowane będą przez ok. 75 samochodów dostarczających odpady

komunalne.

Zasobnia odpadów będzie posiadać pojemność zapewniająca minimalnie 3 dniową retencję

odpadów oraz ok. 10.800 m3 pojemności użytecznej.

KLASTER WSPÓLNOTA WIEDZY I INNOWACJI w zakresie Generacji i Użytkowania Energii od skali Mega do Nano. 2013-01-11 Politechnika

Wrocławska

SCHEMAT PROGRAMOWO-PRZESTRZENNY – ZTPOK

26 KLASTER WSPÓLNOTA WIEDZY I INNOWACJI w zakresie Generacji i Użytkowania Energii od skali Mega do Nano. 2013-01-

11 Politechnika Wrocławska

WYMAGANIA REGULACYJNE: DOTRZYMANIE NORM EMISJI

ZANIECZYSZCZEŃ POWIETRZA

27

5

Rozporządzenie MŚ z dn.

.20.12.205r. w sprawie

standardów emisyjnych z

instalacji

Określa standardy emisyjne SO2, Nox,

pyłu dla nowych źródeł dot. spalania

węgla kamiennego, brunatnego,

biomasy, paliw gazowych, odpadów

itp..

dla 11% tlenu w gazach odlotowych;Średnie

wielkości dobowe: pył : 10

mg/m3 ; dwutlenek siarki : 50 mg/ m3 ; tlenek

azotu 200 mg/m3pozostałe: chlorowodór: 10

mg/m3 ; fluorowodór: 1; metale ciężkie:

kadm- 0,05; rtęć: 0,05 ; ołów,chrom,kobalt

itp.: 0,5 ; dioksyny i furany: 0,1 ng/m3

6

Zał. 5 - Wymagania

emisyjne z instalacji

spalania odpadów

dla spalarni : 42% produkcji energii

z odpadów jest zaliczana jako "

energia zielona".

dla 11% tlenu w gazach odlotowych.

Średnie wielkości dobowe:

pył : 10 mg/m3 ; dwutlenek siarki : 50 mg/

m3 ; tlenek azotu 200 mg/m3pozostałe:

chlorowodór: 10 mg/m3 ; fluorowodór: 1;

metale ciężkie: kadm- 0,05; rtęć: 0,05 ;

ołów, chrom, kobalt itp.: 0,5 ; dioksyny i

furany: 0,1 ng/m3

Odpady komunalne ( spalanie w

instalacjach z pal.rusztowym )

powinny spełniać wymagania: wart.

opałowa rob. min 6 MJ/kg;

wilgotność max. 50% ; zawartość

substancji palnych min. 25% ;

zawartość subst. niepalnych max.

60 %.

dla 11% tlenu w gazach odlotowych.

Średnie wielkości dobowe:

pył : 10 mg/m3 ; dwutlenek siarki : 50 mg/

m3 ; tlenek azotu 200 mg/m3pozostałe:

chlorowodór: 10 mg/m3 ; fluorowodór: 1;

metale ciężkie: kadm- 0,05; rtęć: 0,05 ;

ołów, chrom,kobalt itp.: 0,5 ; dioksyny i

furany: 0,1 ng/m3

KLASTER WSPÓLNOTA WIEDZY I INNOWACJI w zakresie Generacji i Użytkowania Energii od skali Mega do

Nano. 2013-01-11 Politechnika Wrocławska

TRANSPOZYCJA DYREKTYW I STANDARDÓW UNIJNYCH DO

POLSKIEGO PRAWA DOT. GOSPODARKI ODPADAMI

28

Zestawienie Rozporządzeń dot. odpadów i ich termicznego przekształcania

( dla obszaru dot. kotłów energetycznych )

Nazwa dokumentu prawnego Data

dokumentu Istota dokumentu Uwagi: istotne dla SEFAKO

I. GOSPODARKA ODPADAMI

Rozporz.MŚ w sprawie standardów

emisyjnych z instalacji 20.12.2005

Określa standardy emisyjne SO2, Nox,

pyłu dla nowych źródeł dot. spalania

węgla kamiennego, brunatnego,

biomasy, paliw gazowych, odpadów itp..

W Zał.5 -dotyczy spalania odpadów : określa

dopuszczalne wartości emisji dla spalarni

oraz współspalarni ( patrz:

Zakładka 2- "Wymagania i normy emisyjne")

Ustawa o odpadach - 2001

27.09.2001 -

zmieniona

nową ustawą

z 22.01.2010r

nowa Ustawa o Odpadach -1.07.2011

Ustawa o odpadach - wejdzie w życie w 2012 i

jest transpozycją Dyrektywy 2008/98/WE

:określa wykorzystanie odpadów jako źródła

energii, w tym odnawialnej ( OZE ) oraz

wprowadza obowiązek budowy spalarni z

odzyskiem energii z odpadów palnych i

ulegających biodegradacji dla miast > 300

tyś.mieszk.

Katalog odpadów - Rozporz. 2001 27.09.2001

Rozporządzeniu Ministra Środowiska z

dnia 27 września 2001 r. w sprawie

katalogu odpadów (Dz. U. z 2001 r. Nr

112, poz. 1206);

Krajowy Plan Gosp.Odpadami do 2010 -

Zał.do Uchwały RM nr 233 z 29.12.2006

Rodzaje odpadów - Rozp.2006 21.04.2006

Rozporządzeniu Ministra Środowiska z

21 kwietnia 2006 r. w sprawie rodzajów

odpadów, które mogą być składowane w

sposób nieselektywny

KLASTER WSPÓLNOTA WIEDZY I INNOWACJI w zakresie Generacji i Użytkowania Energii od skali

Mega do Nano. 2013-01-11 Politechnika Wrocławska

Wybrane Dostawy Kotłów - Świat

KLASTER WSPÓLNOTA WIEDZY I INNOWACJI w zakresie Generacji i Użytkowania Energii od skali Mega do Nano.

2013-01-11 Politechnika Wrocławska 29

Wybrane Dostawy Kotłów - Świat

30 KLASTER WSPÓLNOTA WIEDZY I INNOWACJI w zakresie Generacji i Użytkowania Energii od skali Mega do Nano.

2013-01-11 Politechnika Wrocławska

Wybrane Referencje - Świat

31 KLASTER WSPÓLNOTA WIEDZY I INNOWACJI w zakresie Generacji i Użytkowania Energii od skali Mega do Nano. 2013-01-11

Politechnika Wrocławska

Wybrane Dostawy Kotłów - Świat

KLASTER WSPÓLNOTA WIEDZY I INNOWACJI w zakresie Generacji i Użytkowania Energii od skali Mega do Nano.

2013-01-11 Politechnika Wrocławska 32

Wybrane Dostawy Kotłów - Świat

33 KLASTER WSPÓLNOTA WIEDZY I INNOWACJI w zakresie Generacji i Użytkowania Energii od skali Mega do Nano.

2013-01-11 Politechnika Wrocławska

Wybrane Dostawy Kotłów - Świat

34 KLASTER WSPÓLNOTA WIEDZY I INNOWACJI w zakresie Generacji i Użytkowania Energii od skali Mega do Nano.

2013-01-11 Politechnika Wrocławska

Maksymalne zblokowanie elementów kotła w produkcji

Montaż wstępny kompletnego kotła w halach warsztatu Sefako

STRATEGIA PRODUKCJI

KLASTER WSPÓLNOTA WIEDZY I INNOWACJI w

zakresie Generacji i Użytkowania Energii od skali Mega do

Nano. 2013-01-11 Politechnika Wrocławska

35

Projekt Romonta Niemcy – 2008

Wykonanie oraz montaż kotła dla spalarni

odpadów ; 30 t/h, 400ºC, 52 bar

KLASTER WSPÓLNOTA WIEDZY I INNOWACJI w zakresie Generacji i Użytkowania Energii od skali Mega do Nano. 2013-01-11 Politechnika Wrocławska 36

W ponad 52 tego typu instalacjach

istniejących w Europie pracują kotły

dla termicznej utylizacji odpadów

wyprodukowane w SEFAKO

Walczak kotła do

spalania odpadów

komunalnych - 2010

Nimes- Francja

Kocioł do spalania

odpadów komunalnych.

Dostawa i montaż - 2010

Nimes- Francja

37 KLASTER WSPÓLNOTA WIEDZY I INNOWACJI w zakresie

Generacji i Użytkowania Energii od skali Mega do Nano. 2013-01-

11 Politechnika Wrocławska

Lokalizacja fabryki:

(A 4 – Autostrada)

70 km od Krakowa

Powiat Jędrzejów

KLASTER WSPÓLNOTA WIEDZY I INNOWACJI w zakresie Generacji i Użytkowania Energii od skali Mega do Nano. 2013-01-11

Politechnika Wrocławska

38

SEFAKO - NOWOCZESNY ZAKŁAD PRODUKCJI I

DOSTAW KOTŁÓW ENERGETYCZNYCH

Fabryka Kotłów SEFAKO S.A.

ul. Przemysłowa 9, 28-340 Sędziszów

tel.(0-41) 38 11 073, fax. (0-41) 38 11 110

marketing@sefako.com.pl

biuro_projektowe@sefako.com.pl