PYREG GmbH & HST Hydrosystémy s.r.o. Silné a spolehlivé spojení

Transkript

1 PYREG GmbH & HST Hydrosystémy s.r.o. Silné a spolehlivé spojení

2 Přeměna BIOMASY na rostlinný uhel produkt BIOCHAR. Přeměna čistírenských kalů na karbonizovaný kal produkt HNOJIVO s vysokým obsahem fosforu. 2

3 Osvědčená technologie: více jak 25 jednotek PYREG v provozu Mezinárodní důvěra: aplikace v DACH, USA, Číně, Švédsku, Belgii Oblasti využití: vlastníci vodohospodářské infrastruktury, výrobci kompostu a zeminy, zemědělci, zpracovatelé odpadů, provozovatelé čistíren odpadních vod, výrobci potravin, výrobci léčiv Zákazníci: ISB RLP, Gelsenwasser AG, Entsorgungsverband Saar (EVS), Roess Nature Group, Brita GmbH, Stockholm Vatten, Eliquo, Abacus Group, Martinbauer Group, Hanse Wasser 3

4 PYROLÝZA: Termickými procesy jsou v praxi míněny technologie, které působí na odpad teplotou, jež přesahuje mez jeho chemické stability. Termické procesy dále děleny do 2 kategorií, a to na: - Procesy oxidativní - v reakčním prostoru probíhá proces za přítomnosti kyslíku - Procesy reduktivní - v reakčním prostoru probíhá proces bez přítomnosti kyslíku Pyrolýzou je míněn termický rozklad organických materiálů za nepřístupu médií obsahujících kyslík. Podstatou pyrolýzy je ohřev materiálu nad mez termické stability přítomných organických sloučenin, což vede k jejich štěpení až na stálé nízkomolekulární produkty a tuhý zbytek. Z technologického hlediska lze pyrolýzní procesy dále rozdělit dle dosahované teploty na: - nízkoteplotní (< 500 C), - středněteplotní ( C), - vysokoteplotní (> 800 C) 4

5 SCHÉMA PYROLÝZNÍ JEDNOTKY čistírenský kal 70% DS Využití Zbytkového tepla čištění spalin plynotěsný uzávěr autotermní proces spalování při 1200 C zplyňování kalu při 600 C ochrana proti samovznícení 5

6 MOŽNÉ NASAZENÍ TECHNOLOGIE PYREG ČISTÍRENSKÝ KAL Přeměna na hnojivo s obsahem fosforu Hygienizace Fosfor využitelný rostlinami Redukce objemu kalu BIOMASA Výroba hodnotných produktů Rostlinné uhlí Zažívací a krmné uhlí Aktivní uhlí 6

7 PARAMETRY PYROLÝZNÍ JEDNOTKY Rozměry kontejneru: 9000 x 3000 x 2800, váha 14 t Zpracování biomasy: - Energetický vstup: 500 kw biomasy - Roční průměrné množství: t biomasa o sušině 60-90% - Požadovaná výhřevnost: 10 MJ/kg DS - Velikost zrna na vstupu < 30 mm - Produkce biocharu: t/rok - Očekávané provozní hodiny: h - Produkované přebytečné teplo: 150 kw th - Spotřebovaná energie: 12 kw Zpracování čistírenského kalu: - Energetický vstup: 500 kw biomasy - Roční průměrné množství: t kal o sušině 65-90% - Požadovaná výhřevnost: 10 MJ/kg DS - Velikost zrna na vstupu < 30 mm - Produkce karb. kalu: 500 t/rok - Očekávané provozní hodiny: h - Produkované přebytečné teplo: 150 kw th - Spotřebovaná energie: 12 kw

8 PŘEMĚNA ČISTÍRENSKÉHO KALU 5 DŮVODŮ PRO PYROLÝZNÍ JEDNOTKU NA ZPRACOVÁNÍ ČISTÍRENSKÝHCH KALŮ: 1. Přeměna čistírenského kalu přímo v místě jeho vzniku na čistírně odpadních vod. 2. Po pyrolýzní přeměně nezůstávají v kalu žádné organické látky, zato však množství koncentrovaného fosforu. 3. Redukuje množství kalu až na 97% sušiny a navíc nezůstávají žádné další látky k likvidaci. 4. Odstranění zápachu. 5. Proces probíhá tzv. AUTOTHERMĚ a vzniklé zbytkové teplo o hodnotě až 150 kw th lze využít v dalších procesech například při sušení kalu. 8

9 PŘEMĚNA BIOMASY 5 DŮVODŮ PRO PYROLÝZNÍ JEDNOTKU NA ZPRACOVÁNÍ BIOMASY 1. Biomasa je kompletně přeměněna na rostlinné uhlí - BIOCHAR. 2. Pomocí pyrolýzy vzniká vysoce hodnotný produkt s vlastním tržním potenciálem. 3. Díky vysokoteplnotnímu procesu jsou zničeny veškeré patogenní prvky a organické škodlivé látky. 4. Nedochází ke klasickému hoření a nevzniká volný NOx. 5. Vznikající zbytkové teplo o hodnotě až 150 kw th je možné využít v jiných procesech. 9

10 VSTUPY DO TECHNOLOGIE PYREG ČISTÍRENSKÝ KAL / HNOJIVO S OBSAHEM P Provozovatelé čistíren odpadních vod Provozovatelé kanalizací Komunální služby Průmyslové podniky BIOMASA / BIOCHAR zemědělské podniky komunální služby Zpracovatelé kompostu a zeminy Provozovatelé bioplynových stanic Podniky zabývající se údržbou zeleně a zahrad Lesnické podniky Výrobci potravin Vysušený čistírenský kal Různé druhy biomasy 10

11 VÝSTUPY Z TECHNOLOGIE PYREG ROSTLINNÉ UHLÍ / BIOCHAR Zemědělské podniky Doplněk potravy Podestýlka Výrobci kompostu a zeminy Podniky na údržbu zeleně a zahrad Pěstitelské podniky AKTIVNÍ UHLÍ Výrobci filtračních náplní Farmaceutické podniky Výrobci kosmetiky HNOJIVO S VYSOKÝM OBSAHEM P Výrobci hnojiv Hnojivo Biochar Krmná směs Aktivní uhlí 11

12 REFERENCE - BIOMASA STOCKHOLM VATTEN Umístění: Stockholm, Švédsko Uvedení do provozu: 2017 FETZER ROHSTOFFE + RECYCLING GMBH Umístění : Eislingen, Německo Uvedení do provozu: 2013 (1) Uvedení do provozu: 2017 (2+3) FINZELBERG (MARTIN BAUER GROUP) Umístění: Andernach, Německo Uvedení do provozu: 2015 CARBONIS GMBH Umístění : Garrel, Německo Uvedení do provozu: 2016 (1+ 2) AH MEYER (ROESS NATURE GROUP) Umístění : Tianjin, Čína Uvedení do provozu: 2016 CARBO 3 GMBH Umístění : Dörth, Německo Uvedení do provozu: 2011 (1) Uvedení do provozu: 2017 (2+3) 12

13 REFERENCE - ČISTÍRENSKÝ KAL ZWECKVERBAND ABWASSERBESEITIGUNG LINZ-UNKEL Umístění : Unkel, Německo Uvedení do provozu:in Betrieb seit 2015 ENTSORGUNGSEVERBAND SAAR (EVS) Umístění : Homburg, Německo Uvedení do provozu: 2016 UNTERNEHMEN IM SILICON VALLEY Umístění : Redwood, USA Uvedení do provozu:

14 REFERENCE ČOV LINZ-UNKEL Množství odvodněného kalu (25%): Množství vysušeného kalu (70%): Množství karbonizovaného kalu: Provozní doba: Výhřevnost kalu: Přebytečná tepelná energie: t / rok t / rok 450 t / rok 3-4 dny / týden kj / kg 120 kw 14

15 PROJEKT V roce 2008 byla dokončena komplexní rekonstrukce ČOV Trutnov Bohuslavice v rámci projektu Čistá Horní Úpa, první úvahy o kalové koncovce V souvislosti se změnami v legislativě zadání byla zadána studie kalového a plynového hospodářství na začátku roku 2016, dokončena v červnu 2016 Základní okruhy předmětu studie byly stanoveny takto: Zpracování tepelné bilance vyhnívací nádrže Zhodnocení tepelných ztrát v celém tepelném hospodářství Návrh opatření ke snížení tepelných ztrát, optimalizace provozu Zhodnocení stavu plynového hospodářství ve vztahu k výrobě elektrické energie Možnosti intenzifikace a výhledové zpracování kalu na hnojivo V rámci studie byla prověřena tepelná bilance technologické linky zpracování kalů na hnojivo, tj. sušení kalů a jejich pyrolýzy za účelem produkce karbonizovaného kalu. Současně byla prověřena nová tepelná bilance vyhnívacích nádrží pro rekonstrukci (zateplení), kdy tyto nádrže budou v převážné míře vytápěny odpadním teplem ze sušárny kalu, získaného využitím tepla z kondenzace odpařené vody. 15

16 Byl proveden návrh zateplení, navrženo zvýšení provozní teploty vyhnívacích nádrží a provedena bilance výroby elektrické energie pro tento nový stav. Zvýšená produkce bioplynu (kalového plynu) si vyžádala posílení kapacity plynojemu. Bylo navrženo výhledové zpracování kalu sušením a následným zpracováním sušeného kalu pomocí pyrolýzy na karbonizovaný kal využitelný jako hnojivo nebo hnojivá komponenta. Navrhované technické řešení vybráno jako ekonomicky nejvýhodnější z důvodů: 1) Možnost umístění ve stávající budově - energie, voda i odvod kondenzátu na místě 2) Maximální využití energie kalu i vzhledem k výhodnému složení produkovaného kalu 3) Maximální redukce množství kalu (na téměř 10% objemu v případě biocharu) 4) Možnost dotace 5) Možnost likvidace kalu z okolních čistíren za úplatu 6) Možnost volby nejvýhodnější likvidace kalu podle momentální situace na trhu, varianty: prodej karbonizovaného kalu jako certifikovaného hnojiva uplatnění karbonizovaného kalu do kompostáren, apod. spalování biocharu jako biomasy 16

17 Rozhodnutí VaK Trutnov o vybudování nové nízkoteplotní sušárny a pyrolyzéru, zadání dokumentace pro územní rozhodnutí v r Dokumentace pro územní řízení byla dopracovaná na dokumentaci pro stavební povolení v srpnu a září 2017 Řešení: odvodněný kal cca 25% sušiny bude pomocí šnekových dopravníků přemístěn do násypky sušárny, tam bude možné dopravovat i dovezený kal z nově upraveného kalového bunkru pro případný dovoz odvodněných kalů. Nízkoteplotní sušárna s příslušenstvím (deskový výměník, kondenzační výměník, pračka vzduchu a komín) bude umístěna na pasech v patře spolu se stávajícími odvodňovacími lisy. Ze sušárny bude usušený kal o sušině 80 až 90% dopravován do násypky pyrolyzéru nebo do kontejneru. Pyrolyzér bude umístěn pod stříškou na ploše nepoužívané deponie kalu, karbonizovaný kal bude dopravován do kontejneru. 17

18 Technologické schéma 18

19 LEGISLATIVA Společně s investorem je nutné vyřešit legislativní (a vlastně i projektové a dotační) problémy k realizaci výše uvedeného zařízení, přičemž se není možné opřít o nějaký příklad ČOV Trutnov Bohuslavice kalová koncovka Nemuselo se žádat o územní rozhodnutí, byla podána žádost o vydání stavebního povolení na Krajský úřad Královéhradeckého kraje Bylo zpracováno oznámení záměru EIA - platné stanovisko, že není nutné provádět zjišťovací řízení. To nebude stejné v jiných případech, zde se pouze doplňuje do stávající budovy technologie pro usušení a další zpracování kalu, množství zpracovávaného kalu se prakticky nemění ČOV nad EO stavební povolení KÚ odbor životního prostředí. Proběhlo několik jednání vzhledem k nové problematice, nadstandardně vstřícný přístup V této chvíli je zpracovaná dokumentace pro stavební povolení, existují všechna potřebná vyjádření, kromě závazného stanoviska k zařazení stacionárního zdroje znečištění ovzduší Zažádáno na KÚ o vydání závazného stanoviska k provedení stavby stacionárního zdroje dle 11 odst. 2 písm. c) zákona č. 201/2012 Sb. Po dohodě s KÚ zažádáno na MŽP o zařazení stacionárního zdroje dle dle 11 odst. 1 písm. c) zákona č. 201/2012 Sb. Standardní správní řízení, lhůta 30 (60) dní Stanovisko MŽP má naprosto zásadní význam a to ani ne tak z hlediska zařazení, ale hlavně požadavku na stanovení a měření emisí. 19

20 Zpracován posudek ovzduší renomovaným posuzovatelem p. Krayzelem a rozptylová studie pí Zambojovou, předpoklad splnění limitů s rezervou Pyrolyzér je sice zařazen do kategorie 2.1. přílohy 1. uvedeného zákona jako spalovna odpadů, ale s tím, že posuzované pyrolýzní zařízení nepředstavuje svou technologií spalovnu. V prováděcím předpisu (v příloze 4 vyhlášky 415/2012 Sb. části I bodě 2.3) je na tyto zdroje pamatováno a stanoveny jsou zde specifické emisní limity pro stacionární zdroje tepelně zpracovávající odpad jiné než spalovny odpadu, cementářské pece i spalovací stacionární zdroje (viz níže). U navrhované technologie nedochází k přímému spalování odpadů, čistírenské kaly jsou při pyrolytickém ohřevu přeměněny na pevnou část (tzv. karbonizovaný kal), kterou lze využívat dále jako pevné sypké hnojivo, a na pyrolýzní plyn, který je spalován ve spalovací komoře s hořákem o jmenovitém tepelném příkonu 0,5 MW. Kondenzát z pyrolýzy v tomto zařízení nevzniká. Na zdroji bude tedy prováděno jednorázové měření emisí rtuti, sumy kadmia a thalia a sumy PCDD/F a to s četností dle 3 vyhlášky 415/2012 Sb. dvakrát za kalendářní rok ( 3, odst. 2 písm. c) bod 1 u stacionárních zdrojů tepelně zpracovávajících odpad v případě těžkých kovů, polychlorovaných dibenzodioxinů a polycholorovaných dibenzofuranů) s tím, že během prvních 12 měsíců provozu se provedou 4 měření po každých 3 měsících provozu stacionárního zdroje. V Německu (Linz Unkel) výjimka z povinnosti kontinuálního měření z důvodu malého výkonu, kontrolní měření 1 x za rok 20

21 DOTACE O dotaci je možné žádat pouze v prioritní ose 3, pro osu 1. nebyl nalezen způsob, který by byl přijatelný pro SFŽP. Byla oficiálně vyhlášená 69. výzva pro prioritní osu 3 s alokací 800 mil. Kč, dotace pouze na kompletní linku - sušárnu s pyrolýzou, podmínkou je pravomocné územní rozhodnutí nebo stavební povolení. Žádosti o dotaci lze podávat do (bylo prodlouženo o 3 měsíce) a to buď pro specifický cíl Výstavba a modernizace zařízení pro materiálové využití odpadů nebo Výstavba a modernizace zařízení na energetické využití odpadů a související infrastruktury. Max. podpora je uváděna 85%. tzv. veřejná podpora (převzatá směrnice EU) snižuje dotaci na 25% přičemž VaK Trutnov odpovídá střední firmě s 35% dotací, ale musí se brát jako velká firma, protože veřejný subjekt vlastní více než 25% akcií. v srpnu 2018 by měla vyjít ještě jedna výzva pro osu 3 pravděpodobně s upravenými podmínkami Obecně je nutné splnit maximum bodovaných podmínek, aby žádost byla úspěšná (minimum je 40 bodů) 21

22 CERTIFIKACE Certifikace konečného produktu, ať už vysušeného kalu pro ČEZ nebo biocharu se momentálně nejeví z pohledu dotace jako problém, pokud se bude žádat z Vysušený kal lze deklarovat jako biomasu, s ČEZ Poříčí předjednáno spoluspalování usušeného kalu za velice zajímavou cenu. Certifikace biocharu bude možná po schválení zákona o odpadech, předpoklad příští rok. Certifikace usušeného kalu nebo biocharu jako TAP je reálná, ale způsobuje obrovské komplikace případným odběratelům 22

23 EKONOMIKA Pod tlakem legislativy bude muset každý producent čistírenského kalu najít v krátké době takové řešení nakládání s těmito kaly, které by splnilo legislativu, bylo ekonomicky únosné a perspektivní a udržitelné z pohledu budoucnosti. Navrhované řešení pro ČOV Trutnov Bohuslavice splňuje všechna tato kriteria Provoz nové linky kalové koncovky přináší dodatečné náklady za elektrickou energii sušárny a pyrolyzéru a chemikálie, na druhou stranu úspory a výnosy by měly být řádově vyšší: - Úspora tepla pro vyhnívání - Po většinu roku bude celý proces sušení tepelně soběstačný - Odstranění nákladů za likvidaci kalu, v dohledné době to může být podstatně víc - Příjem za likvidaci kalu z okolních čistíren - Prodej certifikovaného karbonizovaného kalu jako hnojiva nebo spoluspalování jako biomasa, případně spoluspalování usušeného kalu Návratnost celé investice se tedy může pohybovat v řádu roků v závislosti na vývoji ceny za odběr kalů a na druhé straně rozvinutí trhu s karbonizovaným kalem jako hnojva Zajišťuje nezávislost likvidace kalů z čistírny na vnějších okolnostech a v neposlední řadě umožní udržení ceny vodného a stočného pod kontrolou. 23

24 Děkujeme za pozornost a jsme připraveni podat veškeré technické i obchodní informace Ing Petr Hellmich, MBA Ing. Jaroslav Fuka hellmich@hydrosystemy.cz fuka@hydrosystemy.cz 24