System gospodarki odpadami w Szwecji

Kierunki i dążenia

Warszawa 16 stycznia 2014

Józef Neterowicz

Radca Ambasady szwedzkiej w PolsceEkspert ds. Ochrony Środowiska i Energii Odnawialnej

Związku Powiatów Polskich Członek Rady Konsultacyjnej ds. Energii w Sejmie RP

Prezes firmy Radscan Intervex Polska Sp. z o.o

Rewolucja ?

„Potrzebujemy nowego sposobu myślenia” Albert Einstein

Odpadowe problemy mieszkańcaKary unijne 260 000€ / dzień

Podatek śmieciowy podniesie koszty gospodarki odpadami

Wyższe koszty energiiJak pozbyć się odpadów

ponadgabarytowych?

Biogazownia = wyższe koszty żywności

Przecież ja już segreguje odpady a one i tak lądują we wspólnej śmieciarce i na wysypisku

Śmieci są bezwartościowe tylko stanowią problem ekologiczny

Spalarnie = dioksyny = rak płuc

Co tu zrobić z odpadami ?

?

Selekcja ”u źródła” ? -mieszkam na 10 piętrze

Spalarnie ? - ekolodzy ich nie chcą

Sortownie ? – co z paliwem altrenatywnym

Składowiska ? dlaczego nie – przecież to funkcjonowało setki lat

Czego chce Unia od nas?

Energia odnawialna , po co ? palimy przecież węglem i jest ciepło

CO2, metan – efekt cieplarniany?

Taka zimna wiosna była

Czego oczekuje Unia Europejska od gmin? Gmina powinna zapewnić swoim mieszkańcom:• Czyste środowisko naturalne (wodę ,powietrze , ziemię)• Tanie media potrzebne do życia (wodę,energię)• Niskie koszty utylizacji ścieków i odpadów stałych• Adekwatną do poziomu życia komunikację , • Równy dostęp do ochrony zdrowia i nauki• Bezpieczeństwo socjalne • Bezpieczeństwo dla mienia i życia• Maksymalne zrównoważenie w gospodarce zasobami i potrzebami

ZrównoważenieIstotą optymalnego działania w gminie jest jak najbliższezrównoważenie między zasobami i potrzebami.Do podstawowych miejsc (instalacji) w gminie istotnych dlaprocesu zrównoważenia są:• Sieć ciepłownicza • Źródła energii odnawialnej• Składowisko odpadów komunalnych• Oczyszczalnia ścieków, biogazownia• Spalarnia odpadów komunalnych• Transport miejski

Sortowanie odpadów jako część zrównoważenia • Tylko sortowanie u źródła jest bezkosztowym

sposobem na wydzielaniem frakcji do ponownego użycia

• Duże sortownie podwyższają koszt gospodarki odpadami zmniejszając ekonomiczne ramy dla finansowej efektywności dla spalarni odpadów

• Sortownie nie są alternatywa dla spalarni lecz wręcz muszą występować równolegle

• Najniższa wartość odpadu to wartość energii powstałej podczas jego spalenia

Odpady mają wymierną wartośćOdpady zmieszane

•Kaloryczność: 8 GJ/tonę = 2,2 MWh/tonę odpadów•Ciepło spalania 16 GJ/tonę = 4,4 MWh/tonę odpadów •Dzięki technologii skraplania ilość energii z odpadów osiąga ok.12 GJ/tonę = 3,3 MWh/tonę odpadów komunalnych •4 tony odpadów komunalnych odpowiadają energetycznie 4,5 tonom surowej biomasy drewnianej, czyli 1 tona odpadów odpowiada 1,125 tonom surowej biomasy•1 tona oleju opałowego odpowiada energetycznie 4 tonom odpadów komunalnych•1 tona węgla odpowiada energetycznie 2 tonom odpadów komunalnych

Frakcja biodegradowalna•1 tona odpadów biodegradowalnych = 100 m³ biometanu•1 Nm³ biometanu = 10 kWh energii

Nasze odpady komunalne

Biodegradowalne

I palne i niepalne

papier aluminiumplastiki stal tektura niebezpieczne

Wartości energetyczne odpadów

3,3 MWh/ tonę

1 MWh/ tonę w biogazie

3,9 MWh/ tonę

Zmieszane Frakcja sucha

Frakcja biodegradowalna

70%

30%

Odpady bytowe ponadgabarytowe Tradycyjne odpady bytowe

Recykling Recykling Unieszkodliwienie

Kompost

Energia cieplna i elektryczna lub biometan

lub

GminaOpłata odpadowa

Nawóz do rolnictwa

Kaucja PET

Puszki ALRecykling

Segregacja

Spalarnia odpadów Biogazownia

Gminne centrum segregacji i odzysku

Unieszkodliwienie

Waste to energy – optymalny sposób pozbycia się frakcji resztkowej odpadów komunalnych

Jeżeli nie uda się w lepszy sposób zagospodarować odpadów należy je

spalić w spalarniach

To tutaj odzyskuje się energię ze skraplania spalin

Tradycyjna spalarnia odpadów komunalnych w Szwecji

Różnica między kalorycznością a ciepłem spalania dla różnych paliw

0

5

10

15

20

25

Węgiel Biomasa surowa Odpady zmieszane

Ciepło spalania

Kaloryczność

GJ/tTo tę różnicę energii odzyskuje się podczas skraplania spalin

Układ technologiczny nowoczesnej spalarni współspalającej odpady komunalne i przefermentowane osady z oczyszczalni ścieków – 0

emisyjnej do wody wg. technologii Radscan Intervex

K Q SS

UFMF CO2 RO EDI

FWP W Komin

Sieć cieplna (powrót)Woda,węgiel aktywny

Ca(OH)2

Dodatki Przed filtrem workowym

-woda do obniżenia temperatury spalin i podwyższenia wilgotniści-wegiel aktywny do usunięcia dioksyn-Ca(OH)2 do neutralizacji SO2 , HCL , HF

Membrany

- energia elektryczna

- NaOH do neutralizacji wody- sprężone powietrze do redukcji CO2- chemikalia do czyszczenia membran

ścieki

ścieki

ścieki

Uzdatniona woda kotłowa

TRADYCYJNA CZĘŚĆ ENERGETYCZNA (TURBINA UPUSTOWA CHŁODZONA SIECIĄ

CIEPLNĄ + GENERATOR

para wodnawoda , kondensat

DODATKOWY ODZYSK ENERGII ZE SKROPLNYCH SPALIN

ZOK 80% wsadu

MPOzOŚ 20%wsadu

Paliwo Obróbka kondensatuZOK – zmieszane odpady komunalne MF – mikrofiltrMPOzOŚ - mokry przefermentowany osad UF – ultrafiltr z oczyszczalni ścieków CO₂ – membrana usuwająca CO₂

Proces technologiczny RO – odwrotna osmoza P – palenisko EDI - elektrodejonizatorK- kocioł FW – filtr workowyW – wentylator spalinQ – Quench,WyparnikSS – skraplacz

Chłodzenie spalin a odzysk energii

Schładzanie spalin

Gospodarka energią cieplną w mieście

Biogazownia

Ciepło odpadowe z przemysłu

Elektrociepłownia

Energia z odpadów jako źródło podstawowe

Produkcja biometanu CSG do pojazdów , lub importowanego zamiennika gazu ziemnego

Źródło szczytowe opalane paliwem kopalnym

Miejska sieć cieplna

1 2

3

4 5

6

Zmiany przeznaczenia ciepła z sieci ciepłowniczejMoc cieplna sieci

Priorytety źródeł ciepła w sieci ciepłowniczejMoc cieplna

Kotły szczytowe

Kocioł 1 spalarni

Kocioł 2 spalarniBiogazownia

Przemysł

Biomasa

Kotły węglowe

Cena paliwa konieczna do wyprodukowania 1 MWh el. na przykładzie Szwecji w przeliczeniu na PLN bez dotacji, podatków i opłat

Roczne udziały różnych paliw w szwedzkim ciepłownictwie oraz emisja CO2/1 MWh

Obecnie w Polsce ok.

420 kg CO2/MWh)

Gospodarka w gminie energią elektryczną

Miejska biogazownia

Miejska elektrociepłownia

Miejska spalarnia odpadów komunalnych

Miejska sieć energetyczna

Elektrownie zawodowe tradycyjne i odnawialne

Krajowa sieć energetyczna

Koszty stałe i ruchome kosztów produkcji energii el.w gr/kWh el. z różnych paliw w Szwecji bez podatków, VAT

i subwencji państwowych

Biogazownia

Zrównoważona gospodarka mediami i zasobami organicznymi współpraca wsi z miastem

Odpady i uprawy rolnicze

Paliwo CSGBiometan sieciowylub ciepło sieciowe,energia elektryczna

Frakcja biologiczna odpadów komunalnych

Ciepło sieciowe

Osad

Nawóz naturalny

Biogazownia

Potencjał biogazu w różnych substratach

Substrat % udział ciężaru masy suchej w substracie

% udział masy organicznej w masie suchej

Ilość metanu w m3/t

substratu

% stopień rozkładu masy organicznej

Płynny nawóz bydlęcy 9 80 14 35

Płynny nawóz trzody chlewnej 8 85 18 46

Uprawy zielone /lucerna,koniczyna 30 90 81 64

Buraki cukrowe 25 95 64 93

Odpady warzywne i owocowe 15 95 95 91

Dlaczego Szwecja promuje segregację odpadów u źródła?

• Higieniczne oddzielanie różnego rodzaju odpadów komunalnych od siebie

• Najtańszy sposób segregacji• Skierowanie do fermentacji frakcji

organicznej przed rozpoczęciem powstawania metanu

• Zmniejszenie efektu cieplarnianego• Zmniejszenie strumienia odpadów

kierowanych na składowisko odpadów

Dlaczego należy oddzielać odpady mokre (organiczne) od suchych?

• Frakcja organiczna obniża kaloryczność odpadów palnych i wartość rynkową recyklingowanych surowców.

• Frakcja organiczna po kilku dniach w odpadach zmieszanych powoduje niekontrolowane powstawanie metanu czyli sprzyja efektowi cieplarnianemu.

• Frakcja organiczna to największe zagrożenie bakteriologiczne w odpadach.

• Największa wartość frakcji organicznej to jej potencjał w biogazie a nie wartość kaloryczna.

Dlaczego nie należy budować sortowni odpadów zmieszanych ?

• Zwiększa koszty recyklingu• Doprowadza do rozpoczęcia powstawania metanu w

masie śmieciowej• Niehigieniczne warunki pracy w sortowni• Koszty produkcji tzw. wysokokalorycznej frakcji

podnoszą koszty gospodarki odpadami

- opłata odpadowa zawiera koszty jej produkcji

- spalarnia ma droższe paliwo • Uniemożliwia otrzymanie zielonych certyfikatów w

spalarni

Ekologia spalania w spalarniach odpadów

Spalarnie odpadów komunalnych posiadają najczystsze emitory spalin

Poziom emisji bezpośrednio za kotłem w zależności od paliwa

Związek chemiczny Jednostka Biomasa Odpady komunalne

HCl mg/m3 50 1000

HF mg/m3 0 10

SO2 

mg/m3 150 600

Cd+Tl mg/m3 <0,05 0,3

Hg mg/m3 <0,05 0,1

Sb+As+Pb+Cr+Co+Cu+Mn+Ni+V 

mg/m3 <0,5 5

Poziomy dopuszczalnych emisji do atmosfery w (mg/Nm³)- stan obecny

Odpady+bio przemysł

Opady +bio < 50MW

Odpady + bio 50-100MW

Odpady + bio >100MW

Węgiel < 50 MW

Węgiel > 500 MW

Odpady + bio cement

Odpady < 6 ton/h

Odpady 6-25 ton/h

Rzeczywiście zmierzone ze spalarni odpadów

Pyły lotne 50 50 30 400 50 30 10 10 0,5

HCl 10 10 10 0,1

HF 1 2 2

NOx jako NO2 400 200 400 500 500 400 200 51,7

SO2 850 200 1300 400 50 50 50 1,2

TOC 10 10 10 0

Cd+Tl 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05

Hg 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05

Sb+As+Pb+Cr+Co+Cu+Mn+Ni+ 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5

Dioksyny i Furany 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1

CO 50 50 32,8

Dioksyny i furany w ng/Nm3

Struktura przychodów dla spalarniodpadów komunalnych na 220 000 ton/rok

Struktura przychodów dla przyszłej spalarni jedynie opartej na sprzedaży energii elektrycznej

Rozwiązanie

Odpady są już własnością gmin tak , jak w 25 krajach UE

Wartość odpadów conajniej równa wartości energii

Mamy sieć ciepłowniczą sprzedamy zatem całe ciepło

Weźmy przykład od najlepszych,przecież oni mają też ekologogów a mają ektrociepłownie opalane odpadami

Elektrociepłownie opalane odpadami – jedynym paliwem o cenie ujemnej

Elektrociepłownie opalane odpadami – przyczynek do zobowiązań 3 x 20

Elektrociepłownie opalane odpadamito energia rozproszona

Biogazownie oparte na substracie z odpadów biodegradowalnych najefektywniejszym sposobem wykorzystania tej frakcji

1 tona węgla energetycznie< niż 2 tony zmieszanych odpadów

Kominy z elektrociepłowni opalanych odpadami najczystrzymi emitorami

Polskie kotły rusztowe to najpopularniejsze kotły w spalarniach UE

Tego czego nie wysegregujemy ” u źródła ” należy spalić w EC opalanych odpadami Nie budujemy dodatkowych sortowni

Do not waste the waste !!!

Roczna produkcja odpadów domowych w Szwecji w 2007

Kg na osobę

%

Suma 515 100

Niebezpieczne, oddzielnie odbierane i przerabiane odpady

5 1

Odzysk materiałów do powtórnego użycia jako produkt lub surowiec

190 37

Obróbka biologiczna w celu produkcji biogazu

60 12

Spalanie z odzyskaniem energii 240 46

Składowisko odpadów 20 4

Różnice między rozkładem tlenowym, a beztlenowym

1. Do prowadzenia rozkładu tlenowego konieczne jest dodanie energii by napowietrzyć masę biologiczną , czyli ponosimy dodatkowe koszty eksploatacyjne

2. Podczas rozkładu beztlenowego produkujemy biogaz mając możliwość albo go spalić i zamianić jego energię chemiczną na energię elektryczną i ciepło, lub uszlachetnić go do biometanu i użyć go jako zamiennika gazu ziemnego czyli będzie źródłem przychodów

Ten sam produkt końcowy = humus

Model Szwedzki

Termiczne przekształcanie odpadów komunalnych w krajach Europy Zachodniej

Automatyczna segragacja opytczna

Source: Optibag

Stacjonarny system ciśnieniowy – alternatywa dla śmieciarek

Source: ENVAC

Hammarby Sjöstad SztokholmRewolucja

Hammarby Sjöstad Sztokholm

Hammarby Sjöstad – częścią Symbio – City Pełna równowaga między potrzebami a

zasobami

Wnioski• Polityka ku niezależności energetycznej samorządów to przede

wszystkim znakomty środek do: - zwiększenia bezpieczeństwa energetycznego państwa - zmniejszania bezdobocia - podniesienia komfortu życia mieszkańców - zmniejszenia strat przesyłu energii - minimalizacji ryzyka awarii przesyłu - spełnianienia dyrektyw unijnychImpulsem często rewitalizacji zdewastowanych terenów – służy

równoważniu potrzeb i zasobów w Symbio - City

Nasza misja

„Największym zagrożeniem

dla ludzkości nie jest zło

czynione przez złych ludzi

tylko bierność tych

dobrych”

Martin L. King

Dziękuję za uwagę! Telefon: 0 606 288 957 e-mail: jozef.neterowicz@gov.se