ENERGETICKÉ VYUŽITÍ ODPADŮ iluze či realita?!

Transkript

1 ENERGETICKÉ VYUŽITÍ ODPADŮ iluze či realita?! Od koncepčního řešení pro investiční záměry až po technologie a zařízení šité na míru Petr Stehlík Vysoké učení technické v Brně Ústav procesního a ekologického inženýrství

2 Energetické využití odpadů Co na to veřejnost?

3 Současné směry Roztřídit a materiálově využít co se dá Spoluspalování (co-firing) neboli výroba alternativních paliv Přímé energetické využití odpadů (EVO) (Waste-to-Energy) Většina odpadů je nezanedbatelným nositelem energie (tj. jsou výhřevné)!

4 Třídění Nutně musí vycházet od občana. Bude trvalý dlouhodobý zájem o vytříděné? Ne vše lze recyklovat do nekonečna při nezměněných požadavcích na kvalitativní parametry výrobku. Je nezbytné srovnávat celé životní cykly (má smysl materiálově využívat zamaštěný potištěný plastový obal?). Stává se, že část vytříděného odpadu se stejně spálí (různé plasty, PET láhve atd.).

5 Třídění Otázka k zamyšlení: Nebylo by lepší posunout se v hierarchii nakládání s odpady ještě výše k předcházení vzniku a např. omezit používání obalů? Již jen v omezení velikosti obalu vůči množství komodity by se mohlo dosáhnout značných úspor. Určitě třídit, ale jen to, co má smysl třídit (a důsledně!!!)...

6 Spoluspalování Nezbytný předpoklad veškerého spoluspalování je legislativní vyvedení alternativních paliv mimo režim spoluspalování odpadů. Zapojení dalšího prvku do řetězce využití odpadů mechanicko-biologická úprava (MBÚ). Při výrobě paliva z SKO vznikají další množstevně podstatné výstupy, pro které není využití - podsítná frakce obsahující drtivou část biodegradabilního odpadu. SKO 1 t kovy 0,01 t MECHANICKÁ ČÁST podsítná frakce 0,45 t (BRKO) Uplatnění lehké frakce z MBÚ v: těžká frakce 0,14 t lehká frakce 0,40 t (TAP) cementárnách elektrárnách a teplárnách se základním fosilním palivem speciálně stavěných zařízeních k tomuto účelu monospalovnách

7 Spoluspalování Vlastnosti lze ovlivnit technologickým složením mechanické části MBÚ. To je však zpravidla spojeno se zvýšenými investičními a provozními náklady navíc za cenu vyloučení většího množství odpadu z TAP. Hodnotí se zejména granulometrie obsah chlóru (svázán s PVC) a rtuti výhřevnost Problematické složky v SKO jsou vázány na energeticky hodnotné složky obdobný systém čištění spalin jako u ZEVO (při současné legislativě)

8 Přímé energetické využití možnost přímé vazby na teplárenství přímá náhrada fosilních paliv příležitost v unikátně rozvinutém systému CZT v ČR Legenda: Existující spalovny Možné budoucí spalovny Kapacity spoluspalování odpadů Rozpracování výstupů studie pro MPO z roku 2011 Optimální nastavení výše podpory výroby elektřiny z odpadu ve vztahu k ceně elektřiny pro spotřebitele a následná studie ve vazbě na zákaz skládkování z roku 2013 (EVECO Brno + VUT v Brně) podklady pro SEK

9 Kdo je to? a) Vynálezce zařízení EVO b) Investor prvního zařízení c) Básník, prozaik, novinář a kritik Nápověda:

10 Přímé energetické využití ZEVO Unikátní systém pro modelování a analýzy NERUDA Optimalizace kapacitního řešení pro jednotlivé projekty Vyhodnocení dostupnosti odpadu (konkurence, svozové vzdálenosti, náklady na dopravu) Hodnocení udržitelnosti (rizikovosti) jednotlivých projektů Podmínky, za kterých jsou jednotlivé projekty realizovatelné (např. výše skládkovacího poplatku) Vzájemné interakce mezi projekty, nejistý vývoj pro ekonomiku podstatných parametrů v budoucnu intuicí obtížně řešitelné

11 Svozová optimalizační úloha Výpočtový systém NERUDA Cena uhlí Legislativa Teplárny cena tepla cena LF MBÚ cena na bráně MBÚ (min max) Svozová úloha EVO (WtE) = energetické využití odpadů (spalovny) MBÚ = mechanicko-biologická úprava LF = lehká frakce cena na bráně EVO (min max) EVO cena na bráně skládky (min.max) Skládky

12 Možnosti systému Vizualizace výsledků (svozové oblasti, zatížení dopravní infrastruktury) Kapacita zařízení [kt/y] Výhled po roce 2020 Transport odpadu [kt/y] Produkce odpadu [kt/y] Situace vychází z výsledků studie pro MPO z roku 2011

13 Jednotky velkých nebo malých kapacit? Analýza říká, že i jednotky malých kapacit jsou s uvážením celkových měrných nákladů životaschopné!

14 Řídicí systém Mikroregion

15 Základní otázky Existuje odbyt všech produktů v průběhu celého roku? Je případně možné zajistit jejich odbyt budoucím opatřením či dlouhodobou smlouvou? druhotné suroviny (mj. papír, plasty, sklo) alternativní paliva na bázi plastů, papíru, dřeva kompost a digestát

16 Základní otázky a především pak: Je zájem vyrábět a prodávat elektrickou energii, spolu s maximálním využitím přebytečného odpadního tepla pro vytápění a přípravu teplé užitkové vody v mikroregionu?

17 Jednotky menších kapacit s technologií EVECO Brno Orientační parametry roční kapacita 10 kt odpadů (odpovídá cca kg/h při h/r) jmenovitý výkon kotle cca 3 MW pára 4,5 t/h, 13 bar(g), 220 C elektrický výkon cca 200 kw tepelný výkon cca 2500 kw

18 Jednotky menších kapacit Technologická koncepce

19 Jednotky menších kapacit Vizualizace

20 Jednotky menších kapacit 4D filtrace 1D DeDusting filtrace TZL 2D DrySorption neutralizace kyselých složek (SO 2, HCl, HF, část. NO x ) 3D DeDiox katalytický rozklad PCDD/F 4D DeNOx SCR NO x

21 Realizace

22 Jednotky menších kapacit Uplatnění mikroregiony s počtem obyvatel okolo 25 tisíc menší a střední průmysl výrobní podniky (elektrická energie, vytápění, technologická pára, výroba chladu) vytápění obytné zástavby a veřejných budov

23 Jednotky menších kapacit Výhody a shrnutí významný přispěvek k energetické soběstačnosti energetické využití odpadů v místě jejich vzniku spolehlivá, účinná a relativně jednoduchá technologie technicko-ekonomicky vyvážené řešení

24 Výstavba moderní technologické jednotky pro energetické využití dřevního odpadu

25 Závěr Určitě třídit, ale jen to, co má smysl třídit. Spoluspalování ano, ale pouze doplňkově v lokalitách s dlouhodobým jistým odběrem LF bez ústupu od požadavků na ochranu životního prostředí. Přímé energetické využití odpadů jednoznačně, zejména v přímé vazbě na teplárenství, přesněji řečeno, na současné CZT a tedy důrazem na produkci tepelné energie.

26 Závěr Účinné využití moderních výpočtových nástrojů pro efektivní energetiku (v kombinaci s praktickými zkušenostmi a potřebným know-how ) Komplexní řešení = koncepce + detailní řešení Využití osvědčeného přístupu řešení šité na míru Otevřenost zvolených postupů pro modifikace dle potřeb budoucích uživatelů