Innowacyjna Gospodarka Odpadami Komunalnymi€¦ · 20 qplazma jest „czyst ” energi ciepln...
25
Warszawa 20.08.2012 Innowacyjna Gospodarka Odpadami Komunalnymi
Transcript of Innowacyjna Gospodarka Odpadami Komunalnymi€¦ · 20 qplazma jest „czyst ” energi ciepln...
Plan prezentacji1. Ogólne metoda2. Zalety gazyfikacji plazmowej3. Przykładowe gazyfikatory plazmowe:q EUROPLASMAq Ontarioq Adaptive ARCq IMP PAN
4. Podsumowanie
2
Efektywność metody gazyfikacji odpadów
3
Incinerators (pyrolysis)
Conventionalgasification
Plasma gasification
Plasma gasificationwith cogeneration
4
Gazyfikacja plazmowa
Zasadaq zeszklenie odpadówq przetworzenie części organicznych w
przydatny gaz bogaty w wodórq przetworzenie część nieorganicznej w
stały,nieługowany, szkłopodobny materiał(witryfikacją)
5
Zalety gazyfikacji plazmowej:
Energia:q produkcja gazu bogatego w wodórq produkcja czystego gazu do produkcji
energii elektrycznej
System gazyfikacji plazmowej możebyć niezależny energetycznie
6
Zalety gazyfikacji plazmowej:Łatwo sprzedawalne produkty
handlowe:q szklany produkt uboczny może być
wykorzystany komercyjnie jako substytut dopiaskowania (wysoce efektywnego kosztowo),do płytek dekoracyjnych, dachówek, blokówbudowlanych, jako kruszywa przy budowiedróg
q odzyskiwanie metalu - metaliczny produktuboczny o wysokiej wartości recyklingowej
7
Zalety gazyfikacji plazmowej:Niskie emisje / zmniejszone
zanieczyszczenie:q emisje szkodliwych gazów są znacznie
mniejsze niż ze spalarni odpadów(gazyfikacja kontra spalarnie)
q wyeliminowane emisji dioksyn i furanów,typowych dla spalarni
8
Zalety gazyfikacji plazmowej:Bezpieczne, stabilne produkty
uboczne:q objętość produktów ubocznych o
konsystencji stałej stanowi 2-50%objętości odpadów
q materiał uboczny jest stabilny, niestwarza zagrożenia wycieku, skażeniaotaczającej gleby, wody i powietrza
9
Zeszklony, szkłopodobnyobojętny odpad
q EUROPLASMAq Ontarioq Adaptive ARCq IMP PAN
Przykłady gazyfikacji plazmowej:
10
11
Europlasma
12
Europlasma
13
Przykładowy projekt
Koszt instalacji14
Źródło: http://www.inetec.com
15
Ontario
16
Dostarczamy korzyści czystegogazowania za ułamek kosztów:
q Kapitał i koszty operacyjne o 30-70%bardziej ekonomiczne niż porównywalnesystemy,
q Ekstremalna miniaturyzacjaq Niewiele ograniczeń surowcowych,q Łatwość uzyskania pozwoleń:q Pozwolenie na agregaty Cat 3500 zazwyczaj
istniejąq Systemy ce25 są czasowo-stałeq Mniej niż 10.000 ton na rok zwolnione z OOŚq Łatwe do finansowaniaq Niewiele ograniczeń surowcowychq ROI mniej niż 3 lata w większości obszarów
geograficznychq Łatwe w instalacji i rozbudowieq Prefabrykowane elementy: rozruch w 2 dniq 25 do ponad 2000 ton dziennie
AdaptiveARC
17
Tires Medical Landfill Gas Munitions
LandRemediation
Toxic Biomass Mining
PetroleumSludge
MSW Medical CustomSolutions
Dlaczego łuk plazmowy ?Łuk plazmowy oferuje
wykorzystanie wielusurowców:
q Często jest to jedyna opcjaq Najniższa emisja do
atmosferyq Najniższa ilość odpadów:q Odpady są obojętne i
sprzedawalneq <3% w odniesieniu do biomasyq 5% średnio dla Odpadów
Komunalnych Stałych (OKS)q Ustawodawstwo zabrania
spalania
18
Strefapirolizy
Palniki
1, 30 0 °C 1, 30 0 °C
OczyszczanieSYNGAZU
8 0 °C
KOMORAPLAZMOWA FILTR GAZOWY GENERATOR
500 KW TO 2 MW
OZIEMBIACZ
25 ton na dzieńodpadów resztkowych
Gorącespaliny
Komorasuszenia
olejodpadowylub diesel WAPNO Wydech < 200 °C
Ścieki
CzystySYNGAZ
STAŁE ODPADY
“Kałamarnica” do oczyszczaniasyngazu i neutralizowania odpadów
Chłodna Plazma - Gazyfikacja
19
Przykład: cena $12 / 7¢ za kWh100 ton dziennie : 4MW tryb ciągły : 96MWh / dzień
Kapitał:q$12.5M USD
10-letni roczny WSZq21%
10-letni OWNq$2.8M
Rentownośćq 1 rok
20
q plazma jest „czystą” energią cieplną wytworzonąprzez zjonizowany gazy (azot) przy użyciu energiielektrycznej
q plazma o temperaturze 2000 – 3000 ᵒC rozkładaodpady na pierwiastki (C, H, O, N)
q związki organiczne (CXHY) przekształcone są wwysokoenergetyczny syngas (H2, CO)
q związki nieorganiczne są przetapiane i związane wszklisty niewypłukiwany żużel (wytrifikacja)
qmetale mogą zostać odzyskane do ponownego użyciaq beztlenowa atmosfera w gazyfikatorze zapobiega
spalaniu i tworzeniu szkodliwych związków (NOX, SOX,dioksyny, furany)
Gazyfikacja plazmowa
21
Typy gazyfikatorów plazmowych:q łuk elektryczny
• Adaptive ARC (USA)• Integrated Environmental Technologies, Washington (USA)
q wyładowanie wysokiej częstotliwości• Ichikawa Kankyo Engineering Co., Ltd (Japonia)• Nishinihon Kaden Recycle Co., (Japonia)
q wyładowanie mikrofalowe• Instytut Maszyn Przepływowych PAN, Gdańsk
Generatorplazmowy
Gazyfikacjaplazmowa
Komoraplazmowa
Zbiorniksyngazu
Generatorelektryczności
(np. diesel50kW – 2 MW)
1000 ᵒCsyngas
(H2, CO)
Siećelektryczna
Odpadypo segregacji
Niewypłukiwanyżużel
22
Instytut maszyn Przepływowych PAN, GdańskTyp: plazma mikrofalowa
q częstotliwość przenoszenia 2,45 GHzq temperatura 1000 – 3000 ᵒC, mniejsza niż tzw. Gorącej plazmyq moc jednej głowicy do 25 kWq gaz uboczny: azot lub azot + para wodna, inne mieszaniny ubogie w tlenq natychmiastowy start i wyłączanieq standardowe układy zasilania elektrycznego + własna opatentowanagłowica mikrofalowa
Nitrogen swirl
Plasma
Źródło: J. Mizeraczyk, M. Jasiński, Z. Zakrzewski, J. Power Sources, vol. 181 (2008)
Microwave plasma in a mixture of methane and nitrogenMicrowave power – 6 kW
Generator Plazmowy
23
Plazmowa piroliza PCB (polichlorowanych bifenyli)
BEZ PARY WODNEJ Z PARĄ WODNĄ
kilka prostychproduktów
„Zimna” plazma generuje mniej szkodliwych i trudnych do usunięciawtórnych produktów reakcji rekombinacji niż plazma „gorąca”
całkowita dysocjacjacząsteczek,najróżniejsze wtórne produktyrekombinacji
kilka prostychproduktów
całkowita dysocjacjacząsteczek,najróżniejsze wtórne produktyrekombinacji
1. Technicznie prosta i łatwa w rozruchutechnologia
2. Sprawność rzędu 80% w stosunku dotradycyjnych metod plazmowych osprawności rzędu 20%.
Zalety technologii mikrofalowej
Dziękuję za uwagę
