Zakład Zagospodarowania Odpadów Nowy Dwór Sp. z o. o.

– Lucyna PerlickaSzczecin, 20-22.02.2019 r.

TECHNOLOGIA ZGAZOWANIA ODPADÓW

W ZZO NOWY DWÓR

- PROJEKT, A REALIZACJA

LOKALIZACJA ZAKŁADU

ZZO Nowy Dwór

WYDAJNOŚĆ I GŁÓWNE OBIEKTY

ZAKŁADU

1. Sortownia odpadów komunalnych o przepustowości (dla jednej zmiany

roboczej):

- 35 000 Mg/rok dla odpadów komunalnych zmieszanych

- 2 000 Mg/rok dla odpadów selektywnie zbieranych

2. Instalacja biologicznego przetwarzania odpadów o przepustowości

23 000 Mg/rok składająca się z:

- wiata przyjęcia i przygotowania odpadów do kompostowania

- cztery żelbetowe bioreaktory do stabilizacji tlenowej/kompostowania

- wiata dojrzewania stabilizatu/kompostu

3. Kwatera składowa o powierzchni 2,59 ha

ODPAD O KODZIE 19 12 12 - JEDEN Z GŁÓWNYCH PROBLEMÓW RIPOK

ZAGOSPODAROWANIA ODPADÓW KALORYCZNYCH POWYŻEJ 6 MJ/KG

• Zbycie odpadów w przetargu podmiotom produkującym RDF lubzagospodarowującym w całości odpad

• Wytworzenie paliwa alternatywnego RDF dla spalarni, cementowni

• Termiczne przekształcanie odpadów we własnym zakładzie, poprzezinstalacje do produkcji energii elektrycznej/cieplnej

PROCES ZGAZOWANIA

Zgazowanie polega na przemianie stałych i ciekłych substancji takichjak wszelka biomasa, węgiel w gaz składający się głównie z tlenkuwęgla i wodoru.

Proces ten prowadzony jest w bardzo wysokiej temperaturze (rzędu1000oC w obecności powietrza albo pary wodnej, czyli czynnikazgazowującego.

6

PLUSY MINUSY

• Utylizacja odpadów komunalnych, przy

jednoczesnym odzysku energii (energia

cieplna/energia elektryczna).

• Eliminacja odorów składowiskowych.

• Oszczędność miejsca do składowania odpadów

• Redukcja wytwarzania z kwater CO2, metanu

i innych szkodliwych związków uwalniających

się z zalegających na składowisku odpadów.

• Wykorzystanie odpadów jako paliwa

w instalacji.

• Wyeliminowanie niebezpieczeństwa awarii

i przecieku systemów zbierania odcieków.

• Zmniejszenie potrzeby wydobycia węgla

i wykorzystanie paliwa alternatywnego bez

wymaganych nakładów na wydobycie.

• Możliwość stworzenia rozproszonej struktury

sieci elektroenergetycznej.

• Długi cykl prawno-budowlany inwestycji.

• Wymagane duże nakłady (środki) inwestycyjne.

• Trudność w znalezieniu stałego, wydajnego odbiorcy

na energię i ciepło wytworzone w instalacji, z uwagi

na sezonowość – ograniczenie zapotrzebowania na

ciepło z procesu.

• Zmienność wsadu do reaktora.

• Opór społeczny – strach przed nieznanym.

PROCESY TOWARZYSZĄCE ZGAZOWANIU

Procesy fizykochemiczne zachodzące w reaktorze zgazowania:

• Suszenie - odparowanie wilgoci

• Piroliza

• Utlenianie części lotnych (reakcje homogeniczne)

• Reakcje powierzchniowe (reakcje heterogeniczne)

Produktem końcowym zgazowania jest syngaz, a także popioły i żużle.

INSTALACJA BADAWCZA W ZZO

Autotermiczny reaktor grawitacyjny zgazowania odpadów komunalnychpowstał dzięki współpracy trzech podmiotów:

• Instytutu Maszyn Przepływowych im. Roberta Szewalskiego PANw Gdańsku – beneficjenta dofinansowania udzielonego przezWojewódzki Fundusz Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnejw Gdańsku

• ECO – Construction sp. z o.o. w Gdańsku

• Zakładu Zagospodarowania Odpadów Nowy Dwór Sp. z o.o.

Projekt rozpoczął się w 2015 r. uzyskując dofinansowanie z WFOŚiGWw Gdańsku

Okres realizacji projektu: 18 miesięcy

GŁÓWNY POWÓD INWESTYCJI

• Zakaz składowania odpadów m.in. o kaloryczności powyżej 6 MJ/kg

suchej masy

• Zagospodarowanie pozostałości posortowniczej (balastu) o kodzie

19 12 12 w sposób inny niż składowanie

• Zagospodarowanie odpadów problematycznych dla zakładu z grupy

02, 04, 16, 20 w sposób inny niż składowanie

• Ograniczenie wypełniania kwater składowiska

1. Projekt – 456 600,00 zł w tym:

• WFOŚ – 310 000,00 zł dofinansowanie dla IMP PAN

• IMP PAN – 86 600,00 zł wkład własny

• ZZO Nowy Dwór – 60 000,00 zł wkład własny

2. DODATKOWE KOSZTY

OGÓŁEM: 623 199,65 zł

Rozdrabniacz odpadów - zakup przez ZZO Nowy Dwór 154 599,65

Kontener – zakup przez Eco-Construction 12 000,00

KOSZTY PROJEKTU

ZAŁOŻENIA INWESTYCJI

• prowadzenie badań efektywnego zagospodarowanie odpadówo kaloryczności powyżej 6 MJ w reaktorze

• udoskonalanie procesu zgazowania, co w przyszłości możeprzyczynić się do powstania instalacji docelowej

• przetestowanie technologii umożliwiającej zagospodarowanieodpadów kalorycznych

• zastosowanie technologii, która polega na rozkładziew warunkach wysokiej temperatury odpadów składających sięz plastików, papierów, tekstyliów, biomasy oraz substancjimineralnych w mieszaninę gazów (syngaz)

PARAMETRY INSTALCJI

• instalacja badawcza o wydajności do 100 kg/h

• produkcja syngazu na poziomie 200-250 Nm3/h

• wartość opałowa odpadów około 15 MJ/kg

• moc w cieple około 300 KW

• wartość opałowa syngazu 7 MJ/Nm3

14

1. Badania zgazowania mieszanek paliwa wtórnego i biomasy w reaktorze

– wersja laboratoryjna

2. Projekt instalacji autotermicznego zgazowania paliwa odpadowego

i oczyszczania syngazu

3. Budowa i montaż instalacji

4. Uruchomienie instalacji autotermicznego zgazowania

5. Wielowariantowe badania eksperymentalne zgazowania paliwa

i oczyszczania syngazu

6. Badania i optymalizacja układu transportu smół i pyłów lotnych do

reaktora

7. Podsumowanie projektu

ETAP REALIZACJI

BUDOWA I MONTAŻ INSTALACJI

- przygotowanie kontenera

BUDOWA I MONTAŻ INSTALACJI

- budowa zasobnika

BUDOWA MONTAŻ INSTALCJI

- gotowy zasobnik

PRZYGOTOWANIE TERENU POD INSTALCJĘ

POSADOWIENIE KONTENERA

MONTAŻ AUTOMATYKI I STEROWANIA PROCESEM

MONTAŻ REAKTORA

GOTOWA ZGAZOWARKA

ELEMENTY SKŁADOWE INSTALACJI

• Kontener z komorą spalania i reaktorem zgazowującym

•Aparatura kontrolno-pomiarowa

• Ślimakowy podajnik paliwa z zasobnikiem

• Odbiornik popiołu

ODPADY KIEROWANE DO ZGAZOWANIA

• 02 02 99 – Inne niewymienione odpady

• 04 02 09 – Odpady materiałów złożonych (np. tkaniny

impregnowane, elastomery, plastomery)

• 04 02 22 – Odpady z przetworzonych włókien tekstylnych

• 16 01 19 – Tworzywa sztuczne

• 19 12 12 – Inne odpady (w tym zmieszane substancje i przedmioty)

z mechanicznej obróbki odpadów inne niż wymienione w 19 12 11

• 20 03 07 – Odpady wielkogabarytowe

Wymienione odpady poddaje się rozdrobnieniu na rozdrabniaczu o średnicy oczka do 40 mm

Rozdrobnione paliwo kierowane jest do zasobnika za pomocą ładowarki kołowej

Jednorazowy załadunek

paliwa pozwala napełnić

zasobnik wsadem o masie

około 600 kg.

Przygotowany surowiec kierowany jest do autotermicznego reaktora zgazowania odpadów, w którym na skutek wysokiej temperatury następuje rozpad części lotnych.

W dolnej części reaktora następuje dalsza zmiana wsadu w gaz.

Zgazowarka wyposażona jest w komorę spalania, która zapewnia utrzymanie gazów spalinowych w temperaturze min. 850°C przez co najmniej 2 sekundy.

REAKTOR DO ZGAZOWANIA29

KOMORA SPALANIA SYNGAZU30

PROBLEMY TECHNICZNE PODCZAS ROZRUCHU INSTALACJI

• Zawieszanie się zrębek/odpadów komunalnych w zasobniku paliwa

• Klinowanie się paliwa w ślimaku podajnika

• Zawieszanie się złoża w reaktorze

• Nadciśnienie

• Pękanie i przepalanie materiału

31

PODSUMOWANIE BADAŃ PILOTAŻOWYCH

• Osiągnięto zbliżoną do zakładanej wydajność 70kg/godz.

• Instalacja przeszła kilka prób 24 godzinnych

• uzyskano wysoki i stabilny rozkład temperatur w reaktorze na poziomie 1100 °C

• temperatura w komorze spalania utrzymywała się na poziomie 800-850 °C

• układ ślimakowy działał w sposób ciągły i stabilnie dozowałpaliwo do reaktora.

32

DALSZE DZIAŁANIA I PLANY

• Pomiary emisji dioksyn i pyłów

• Zastosowanie wymienników ciepła i wykorzystanie ciepła

• Oczyszczanie gazu syntezowego

• Kogeneracja

• Budowa instalacji docelowej

33

WNIOSKI KOŃCOWE

• Poprzez zgazowanie zmniejszy się ilość składowanych na kwaterze odpadów, powstałe w procesie (popioły, żużle) mogą wynieść około 5% pierwotnej ilości odpadów przeznaczonych do składowania

• Emisja do atmosfery jest znikoma i nie przekroczy ona parametrów wynikających z przepisów UE dzięki zastosowaniu komory spalania

• Wyeliminowanie odorów, które zostają unieszkodliwione podczas procesu

• Możliwość zgazyfikowania dużej gamy odpadów

• Uzyskanie korzyści ekonomicznych i ekologicznych

• Możliwość wykorzystania energii elektrycznej i cieplnej powstałej podczas procesu dla celów własnych jak również sprzedaż nadwyżek do sieci

Dziękuję za uwagę!