Upload
others
View
3
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
KONFERENCIJA O BIOMASI
Privredna komora Srbije
Beograd, 3/12/2013. godine
Potencijal i mogućnosti energetskog korišćenja otpada koji se može svrstati u biomasuu biomasu
Aleksandar Jovović
Univerzitet u Beogradu Mašinski fakultetUniverzitet u Beogradu, Mašinski fakultet
Raspoloživi Neiskorišćeni Ukupni
Vrsta OIE
Raspoloživi tehnički potencijal koji
Neiskorišćeni raspoloživi tehnički
Ukupni raspoloživi tehnički
Vrsta OIE se koristi (miliona ten/god)
potencijal (miliona ten /god)
potencijal (miliona ten /g
ten/god) /god) BIOMASA 1,054 2,351 3,405 Biorazgradivi gkomunalni otpad 0 0,205 0,205 BIORAZGRADIVI DEO OTPADA 0 0 043 0 043OTPADA 0 0,043 0,043 Ukupno iz svih OIE 1,968 3,682 5,65
Pregled tehnički iskoristivog potencijala OIE (od 2012. godine) –Nacrt Strategije Energetike do 2025/2030 godine 2013 godNacrt Strategije Energetike do 2025/2030. godine, 2013. god.
Biodegradabilnost/Biorazgradljivost
Heterogenost otpada kao problem
• Komunalni otpad/Municipal solid waste (MSW) je mešavina različitih materijala koji moraju da budumešavina različitih materijala koji moraju da budu odloženi na način dovoljno siguran po žs.
• U nekom prethodnom periodu pod tim su seU nekom prethodnom periodu pod tim su se podrazumevale deponija.
• Medjutim MSW sadrži reaktivne bio elemente kojiMedjutim, MSW sadrži reaktivne bio elemente koji dovode do formiranja metana (problem kao GHG9 ili do problema sa zagadjenjem podzemnih voda p g j j pprocednim vodama i sl.
• Iz tog razloga deponije ne bi trebalo razmatrai kao g g p jopciju za netretiran otpad
Direktno odlaganje na deponije u %
To isto ali u EU %To isto ali u EU, %
Republika Srbija • gradsko stanovništvo• gradsko stanovništvo
generiše prosečno 1 kg komunalnog otpada po stanovniku na dan dokstanovniku na dan, dok seosko stanovništvo prosečno generiše 0,7 kg otpada/stanovniku/danotpada/stanovniku/dan.
• u Beogradu se dnevno generiše 1,2 kg g gotpada/stanovniku.
• na osnovu popisa, gradsko stanovništvo činigradsko stanovništvo čini 57%, dok je 43% seoskog stanovništva.
• u proseku stanovnik• u proseku, stanovnik Republike Srbije generiše 0,87 kg komunalnog otpada/dan (318otpada/dan (318 kg/godišnje)
Hijerarhija WMje a ja
• Osnovna delatnost (istorijska misija) upravljanja ( j j ) p j jotpadom, da obezbedi zdravstvenu sigurnost u urbanim sredinama je, bar što se tiče većeg dela Evrope, ispunjenaispunjena.
• Danas su tri druga aspekta postala mogo značajnija i izazov za održivi sistem upravljanja otpadom:a o a od s s e up a ja ja o pado• zaštita životne sredine,• očuvanja resursa (energetskih, materijalnih i zemljišta), j ( g j j )i• dostizanje što nižih troškova upravljanja (po mogućnost for free)for free).
Hijerarhija WM (nast )Hijerarhija WM (nast.)
• U tom smislu obično se hijerarhija strategija upravljanja otpadom razmatra kaop• prevencija nastajanja otpada,• ponovno korišćenje i reciklaža pojedinih komponenti, kao p j p j p ,što su papir, metali, staklo, i jednim delom plastični/veštački materijali• kompostiranj ili anaerobna digestija orgasnkih delova• inertizacija ostatka termičkim tretmanima uz iskorišćenje energije, i na kraju• odlaganje
Reciklaža početkom 20tog vekap g
Insineracija krajem 19tog vekaInsineracija krajem 19tog veka
EU Cilj iEU - Ciljevi
Postizanje ciljeva
• Nemačka: Tehničke instrukcije o otpadu iz naselja (TASi) o zabranideponovanja biodegradabilnog otpada od 1 6 2005 godinedeponovanja biodegradabilnog otpada od 1.6.2005. godine
• Švajcarska: Zabrana deponovanja sagorljivog dela otpada od 2000.• Norveška: Zabrana deponovanja biodegradabilnog otpada od 2001.• Austrija: Zabrana deponovanja netretiranog otpada od 2004 godine• Austrija: Zabrana deponovanja netretiranog otpada od 2004. godine
Cilj 2020: Potpuno iskorišćenje komunalnog otpada
POSTUPCIPOSTUPCI
Termički tretmanPonovno iskorišćenje energije i delimično materijala direktnim sagorevanje (a takodje i pirolitičkim i gasifikacionim procesima).
Anaerobni tretmanPonovno iskorišćenje energije i materijala fermentacijom organskog otpada dobijanjem j g g p j jbiogasa
Iskorišćenje deponijskog gasaIskorišćenje metana iz postojećih deponija, uz sprovodjenje zabrana deponovanja novog nepreradjenog otpada
Termički tretman ukratko
•Pogodan za organske otpade•Pogodan za organske otpade•Obuhvata različite procese i tehnička rešenja•Sva zahtevaju visoka ulaganja•Sva zahtevaju visoka ulaganja•Proces regulisan vrlo oštrim propisima•Za rad neophodan obrazovan kadar•Za rad neophodan obrazovan kadar•Srednji do visoki troškovi održavanja•Generiše iskoristljivu energiju•Generiše iskoristljivu energiju•Generiše nusprodukte sa kojima se mora rukovati pod posebnim uslovimarukovati pod posebnim uslovima
•Vrlo loše prihvaćen od strane javnosti zbog grešaka u prošlostigrešaka u prošlosti
Tehnike za termički tretman
Source: Bilitewski
Nus-produkti insineracijeMogu biti:
•ČvrstiČvrsti•Tečni
•gasovitigasoviti
Obuhvataju:Obuhvataju:• Iskorišćene materijale kao što su
metali, HCl i sl.metali, HCl i sl.•Dimne gasove
•Mulj i pepeoMulj i pepeo•Otpade iz prečišćavanja dimnih
gasovagasova•Otpadne vode
Dimni gasovi emisijeDimni gasovi-emisije
Dimni gasovi emisijeDimni gasovi-emisije
Emisije PCDD/F u NemačkojEmisije PCDD/F u Nemačkoj
Container-Terminal Altenwerder, Hamburg , g(3 million TEUs annually)
Application of ash during constructionApplication of ash during construction
WtE postrojenja su medjunarodno priznata kao postrojenja koja dovode do smanjenja nastajanja GHGj j j j j
The Eight Emerging Large-Scale g g g gClean Energy Sectors include1. Onshore Wind2 Offshore Wind2. Offshore Wind3. Solar Photovoltaic (PV)4. Solar Thermal Electricity Generation (STEG)Generation (STEG)5. Municipal Solid Waste-to-Energy (MSW)6 S b d Eth l6. Sugar-based Ethanol7. Cellulosic and Next Generation Biofuels8. Geothermal Power
Moguća unapredjenja
Posebno k lj j i
Insineracija otpadasakupljanje i
iskorišćenje otpada
otpada
Mehaničko-biološki tretman
Ciljevi MBTj1. Smanjenje zapremine koja bi bila deponovana2. Smanjenje mikrobiološke aktivnosti3. Smanjen je mase opasnih materiojaj j p j4. Iskorišćenje materijala i energije (SRF-RDF-
biogas-kompost)biogas kompost)
MBT u Nemačkoj – Zahtevi za kvalitetom SRF/RDFSRF/RDF
Potential consumer Calorific value
Granulometric properties
Content of chlorine
W t i i ti 6 12 MJ/k i l i lWaste incineration 6-12 MJ/kg no special requirements
no special requirements
Grate combustion < 300 mm WtE-plants 11-17 MJ/kg < 2 % Fluidized bed combustion
< 100 mm
Pyrolysis < 300 mmPyrolysis < 300 mmpit coal (dust feeding) > 14 MJ/kg < 20 mm brown coal (dust f di )
> 11 MJ/kg < 25 mm Industrial co-incineration
< 1 %
feeding)brown coal (fluidized bed combustion)
> 11 MJ/kg < 50 mm
Primary firing system > 20 MJ/kg < 30 mm Calciner firing system 14-18 MJ/kg < 35 mm
Cement kiln
Fl idi d b d > 11 MJ/k < 50
< 1 %
Fluidized bed combustion
> 11 MJ/kg < 50 mm
Uticaj odvojenog skupljanjai reciklaže na toplotnu moći reciklaže na toplotnu moć
12010 9.5 7.5 12 20
100
120kurilna vrednostizločeno
60
80 ostanek
20
40
0neobdelanikomunalni
10% papirja in50% stekla
50% papirja,plastike, stekla
50% papirja,plastike,
ločevanje lahkein težke
odpadki stekla, kovin,bio-odp
frakcije
Druge metode konverzijebiootpada u energente
PirolizaPirolizatermička razgradnja u gas/tečno gorivo/čvrsti ostatak
(čadj), srednje-visoke temperature, bez vazduha(čadj), srednje visoke temperature, bez vazduhaGasifikacija
Proces nepotpunog sagorevanja (nedovoljan višak vazduha) uz dodatak vodene pare i dr., proizvodi – gas i
čvrsti ostatak
Biohemijski procesi:Anaerobna digestijaAnaerobna digestija
Kontrolisana fermentacija u cilju proizvodnje alkoholaProizvodnja etanola, metanola
Pyrolyzer—Mitsui R21
Fleksibilnost gasifikacijeg j
Konverzija biootpada u gorivogorivo
Resultati:Alcohol (Ethanol)Biogas (Methane)SyngasGasoline (Biocrude) Diesel Fuel (Plant Oil)
A b i diAnaerobni digestor
Pretvara životinjski ili biljniPretvara životinjski ili biljni otpad u metan
Tipični primenljivi otpadi:Djubrivo (sa farmi svinja, živineDjubrivo (sa farmi svinja, živine i sl.)Otpad iz mlinova maslina i sl.Otpad iz mlinova maslina i sl.Otpad/otpadne vode iz prerade krompira (izuzetno visok BPK)o p a ( u et o so )
Otpad iz prerade šećerne trske u metan
Plastični materijali izradjeni od pirolitičkog ulja (drvni otpad čips)pirolitičkog ulja (drvni otpad-čips)
AWM DRY FERMENTATION PLANT - MUNICHPLANT - MUNICH
Types of waste: Biowaste (Kitchen and Garden Waste)Capacity: 25,000 tons/yearp y , yCombined heat & power plant (CHP) electric output: 3 x 190 kilowatt (electric)Fermentation residues are processed into finished compost which is then returned to the biomass
cycle as valuable fertilizer (ca. 9,000 tons/year)
Advantages:• Simple technologySimple technology• Low maintenance costs• Low process energy p gyconsumption• Low susceptibility to interfering substances g(e.g. foils or woody or fibrous constituents)• Greatly reduced emission
Source: BEKON, AWM München
KIRCHSTOCKACH MULTI STAGE WET FERMENTATION PLANTWET FERMENTATION PLANT
Types of waste: Biowaste with a high content of garden waste (>30%)Capacity: 30,000 tons/yearp y , yBiogas yield: 1.85 Million m³/year (Heating value ~ 22 – 25 MJ/m3)Combined heat & power plant (CHP) electric output: 2 x 310 kilowatt (electric)
Advantages:Advantages:• Short retention time• High biogas yieldg g y• High methane content in biogas• Greatly reduced emission• Heat generated is used by houses nearby
Source: BTA
Status quoquo
Type presentation title here10/12/2013
Vrsta otpada Biokanta Rec. mat OstaloBaštenski otpad 85% 5% 10%Ostali biorazgradivi otpad 85% 5% 10%Papir 3% 95% 2%Staklo 3% 15% 82%Karton 3% 95% 2%Kompozitni materijali 5% 15% 80%Kompozitni materijali 5% 15% 80%Ambalažni i ostali 3% 95% 2%Aluminijumske konzerve 3% 95% 2%Plastični ambalažni otpad 3% 95% 2%Plastične kese 5% 15% 80%Tvrda plastika 3% 95% 2%Tekstil 5% 5% 90%Koža 5% 5% 90%Koža 5% 5% 90%Pelene 5% 5% 90%Fini elementi 5% 5% 90%
Type presentation title here10/12/2013
Scenario – anaerobna digestija I kompostiranje I cementarakompostiranje I cementara
Type presentation title here10/12/2013
S tSastav kanti?kanti?
Baštenski otpad Zelena Plava
Ostali biorazgradivi otpad 81,9% 18,1%
Papir 87 8% 12 2%Papir 87,8% 12,2%
Karton 52,3% 47,7%
Staklo 39,9% 60,1%
Kompozitni materijali 51,5% 48,5%
Ambalažni i ostali metali 37,4% 62,6%
Aluminijumske konzerve 38,7% 61,3%
Plastični ambalažni otpad 37,3% 62,7%
PET flaše 35 9% 64 1%PET flaše 35,9% 64,1%
Plastične kese 27,8% 72,2%
Tvrda plastika 72,2% 27,8%
Tekstil 77,1% 22,9%
Koža 58,1% 41,9%
Pelene 0,0% 100,0%
Fini elementi 96,5% 3,5%
82 8% 17 2%
Type presentation title here10/12/2013
82,8% 17,2%
Sakupljanje uzorakap j j
Type presentation title here10/12/2013
Sadrzaj plavih kantiSadrzaj plavih kanti
Type presentation title here10/12/2013
Sastav zelenih kanti
Type presentation title here10/12/2013
Zaključcij
• Sagorevanje, za sada, ostaje dominantan proces zatermički tretman komunalnog otpada uz znatnounapredjen sistem tretmana dimnih gasova
• Gasifikacija i piroliza dovedeni su do komercijalnognivoa ali je industrija/tržište i dalje veoma obazrivonivoa, ali je industrija/tržište i dalje veoma obazrivo(primer Thermoselect)
• Potrebno je osigurati visok stepen iskorišćenja –j g p jmaksimalna energetska efikasnost
• Neophodno je unapredjivanje postojećih sistema u radu• Više nego važno je izradjivati LCA za svaku tehniku
U t blj tiU t blj ti ii dd•• UpotrebljavatiUpotrebljavati samosamo proverenuproverenu ii pouzdanpouzdanuutehnologijutehnologiju (u(u skladuskladu sasa BAT)BAT)
ISWA/SeSWA/WTERT Serbia
• ISWA – International Solid Waste Association• SeSWA• SeSWA
– Serbian Solid Waste AssociationMember of ISWA as a National Committee– Member of ISWA as a National Committee
– Founded on September 2007.WTERT S bi t f S SWA• WTERT Serbia – part of SeSWA
• ISWA World Congress – Novi Sad 2016.