Települési szilárd hulladékok energetikai hasznosítása – nemzetközi kitekintés

Bánhidy János

szaktanácsadó, FKF Zrt.az ISWA Energiahasznosítási Munkabizottság

(Energy Recovery Working Group)alapító tagja

XXI. Nemzetközi Köztisztasági Szakmai Fórum és Kiállítás Szombathely, 2011. május 3-5.

Települési szilárd hulladékok kezelése

17%

23%

40%

EU 27 tagállam átlaga Magyarország

20%

18%

24%

20%

38%

20082009 20082009

74%75%

15%

13%

2%

2%

9%

10%

komposztálás

újrahasznosítás

energetikai hasznosítás

lerakás

2009 USA

12%

34%

54%

(EUROSTAT + US EPA adatok szerint)

Az anyagában történő és energetikai hulladékhasznosítás a fejlett európai országokban „kéz a kézben” jár

Ország Anyagában történő hasznosítás

(beleértve a komposztálást)[%]

Energetikai hasznosítás

[%]

Lerakás

[%]

Németország 66 34 0Svájc 51 49 0Hollandia 60 39 1Svédország 50 49 1Ausztria 70 29 1Dánia 48 48 4Belgium 60 35 5

Összehasonlításképpen a hazai helyzet:

Magyarország 15 10 75

A hulladékhasznosítás terén élen járó európai országok a következők (2009. évi adatok):

A HULLADÉKOK ENERGETIKAI HASZNOSÍTÁSA ALAPVETŐEN A LERAKÁS ALTERNATÍVÁJA

ÉS

NEM CSÖKKENTI A SZELEKTÍV GYŰJTÉS, ILLETVE AZ ANYAGÁBAN TÖRTÉNŐ HASZNOSÍTÁS HATÉKONYSÁGÁT!

Energiatermelő hulladékégető művek Európában (2008. évi adatok)

Ország Hulladéktüzelésű erőművek száma Hasznosított hulladékmennyiség [millió t/év]

Portugália 3 1,0Spanyolország 10 2,2Olaszország 49 4,5Franciaország 129 13,5Svájc 28 3,6Ausztria 9 1,6Magyarország 1 0,4Szlovákia 2 0,2Cseh Köztársaság 3 0,4Lengyelország 1 0,04Németország 67 18,8Luxemburg 1 0,1Belgium 16 2,7Hollandia 11 6,0Egyesült Királyság 20 4,4Dánia 29 3,6Norvégia 20 1,0Svédország 30 4,6Finnország 2 0,2Szlovénia 1 0,02Összesen: 432 69 millió t/év

2005. év után üzembe helyezett, illetve létesítés alatt álló hulladéktüzelésű erőművek Európában

Ország Létesítmények száma Eltüzelt hulladék szerint Össz kapacitás(új + bővítés)

új rekonstrukció, ill. bővítés

kommunális hulladék (rostély)

RDF(rostély vagy fluid)

tonna/év

Ausztria 3 2 4 1 900.000Belgium 3 2 2 3 1.250.000Cseh Köztársaság - 1 1 - 220.000Dánia 3 - 3 - 260.000Egyesült Királyság 4 3 7 - 1.750.000Finnország 2 - 2 - 250.000Franciaország 5 9 14 - 2.610.000Németország 28 14 23 19 8.850.000Luxemburg - 1 1 - 150.000Hollandia 1 6 7 - 1.940.000Norvégia 1 7 8 - 590.000Olaszország 2 6 7 1 1.400.000Portugália - 1 1 - 70.000Spanyolország 2 1 3 - 720.000Svédország 4 8 11 1 1.390.000Svájc 2 4 5 1 660.000Szlovákia - 1 1 - 80.000Összesen: 60 66 100 26 23.090.000Forrás: CEWEP 2011

Energiatermelés hulladékból Európában(2008. évi adatok)

Energiatermelésre hasznosított hulladék mennyisége: 69 millió tonna

Villamos energia termelés: 28 millió MWh

7,5 millió háztartás ellátásaTávhő értékesítés: 69 millió MWh (248 millió GJ)

6 millió lakás ellátása

Megtakarítás fosszilis tüzelőanyagban:~ 10 milliárd m3 földgáz vagy~ 35 millió tonna barna szén

A hulladékégetés szempontjából legfontosabb EU jogszabályok, dokumentumok

2000/76/EK Irányelv a hulladékégetésről (3/2002(II.21.) KöM rendelet)

2008/1/EK IPPC irányelv a környezetszennyezés integrált megelőzéséről és csökkentéséről (a 96/61/EK irányelv kodifikált változata)

2008/98/EK Hulladék Keret Irányelv (WFD)

2009/28/EK Irányelv a megújuló energiaforrásból előállított energia támogatásáról

2010/75/EK Irányelv az ipari kibocsátásról (IED)

BREF dokumentáció a hulladékégetésre (2006. augusztus), mint az IPPC által megkövetelt Elérhető Legjobb Technika (BAT) megfogalmazása és alkalmazása

A települési szilárd hulladékok energetikai hasznosításánál megújulóként (biomasszából termeltként) elismert hányad

Forrás: CEWEP 2011

* Megjegyzés: Ez csak a villamos energia termelésre vonatkozik a 2011. évi XXIX. törvénnyel módosított VET 9. § (3) bekezdés szerint. Megjelenés a Magyar Közlönyben: 2011. március 25.

Ország A termelt energia %-aAusztria 50Belgium (Flandria és Vallónia) 47,78Belgium (Brüsszel) 53Dánia 80Franciaország 50Németország 50Olaszország 51Hollandia 51,2Svédország 50Írország 60Svájc 50Egyesült Királyság 50Lengyelország 42USA 66Magyarország 50*

A biomasszából történő energiatermelésen belül a települési szilárd hulladék biomassza hányadából származó energia

részaránya 2020-ban

Ország Biomassza hulladékból[ktoe]

Összes biomassza[ktoe]

Részarány[%]

Belgium 536 2 435 22,0Dánia 704 3 420 20,6Németország 2 317 23 419 9,9Spanyolország 1 006 8 029 12,5Franciaország 2 290 21 729 10,5Olaszország 2 350 12 850 18,3Hollandia 2 687 5 292 50,8Lengyelország 1 758 6 768 26,0Portugália 236 3 456 6,8Svédország 1 202 11 238 10,7Magyarország 0 1 766 0

Forrás: http://ec.europa.eu/energy/renewables/transparency_platform/action_plan_en.htm

1 ktoe = 11 630 MWh = 41 868 GJ

Tervezett kommunális hulladékégetők Lengyelországban

2015. december 31-ig kell a megvalósítást befejezni.

Város Kapacitás [t/év]

Beruházási költség [Millió €]

EU támogatás [%]

1 Kraków 220.000 176 552 Katowice 2 x 250.000 270 553 Szczecin 150.000 75 854 Warszawa 265.000

(a meglévő mű bővítése)133 0

(PPP)

5 Lodz 250.000 165 556 Poznan 240.000

(210.000 TSZH és 30.000 szennyvíziszap)

160 55

7 Bialystok 100.000 103 808 Bydgoszcz és Torun 180.000 100 859 Koszalin 120.000 70 75

Összesen: 2.025.000 t/év 1 252 M€

Települési hulladékok energetikai hasznosítása Németországban 2009-ben

Hulladéktüzelésű erőművek száma: 70Eltüzelt hulladékmennyiség: 19 070 000 t/évTermelt villamos energia: 7 670 000 MWhÉrtékesített távhő: 14 160 000 MWhKlímareleváns (fosszilis) CO2 emisszió: 6 960 000 t

Más erőművekben kiváltott CO2 emisszió: 10 830 000 t

Globális CO2 emisszió csökkentés: 3 870 000 t

Fajlagos csökkentés: 0,203 t CO2/t hulladék

Forrás: Ferdinand Kleppmann: Thermische Abfallbehandlung in Deutschland. Abfalltagung Berlin, Januar 2011.

Miért növekszik Európában az energetikai hasznosítás szerepe?

• Évtizedek óta bevált és biztonságos az eljárás (több száz referencia létesítmény)

• Az elmúlt két évtizedben végrehajtott dinamikus fejlesztéseknek köszönhetően a korszerű technológia kielégíti a legszigorúbb környezetvédelmi előírásokat

• Az égetéskor keletkező széndioxid 23-szor (korábbi számítások szerint 21-szer) kisebb mértékben növeli az üvegházhatást, mint a hulladéklerakókban keletkező metán

• A hulladékégető művekben előállított villamos energia és távhő jól értékesíthető, stabil piaccal rendelkező termékek

• A termelt energia kb. 50 %-a megújulónak számít

• A tüzelésnél keletkező CO2 50-60 %-a „klíma-semleges”, azaz nem fosszilis eredetű karbonból származik

• A hulladékból termelt energia más erőműben fosszilis tüzelőanyagot vált ki és ezzel tovább csökkenti a CO2 emissziót

• Az EU célkitűzései szerint folyamatosan csökkenteni kell a lerakásra kerülő hulladék mennyiségét és ezt csakis az anyagában történő és energetikai hasznosítás együttes és összehangolt növelésével lehet elérni

Pirolízis és gázosítás

Magyarországon most kezd a pirolízis divatba jönni. Lásd: Megújuló Energia Hasznosítási Cselekvési Terv 4.6.2.d) pontjában a támogatandó célok között: „pirogáz mikro erőművek villamos és hőenergia termelésének megvalósítása a fogyasztás helyszínén a helyben képződött kommunális hulladékainkból a jelenlegi lerakás helyett”.

Az 1970-es évek közepe óta „jósolják” a pirolízis, mint alternatív eljárás előretörését. Azóta számos eljárást dolgoztak ki és szerte a világban elég különböző a hulladékok pirolízisének a megítélése, de nagyüzemi méretekben a mai napig nem sikerült az „áttörés”.

Az utóbbi időben a pirolízis helyett inkább a gázosítás irányába tolódott el a kezdeményezés. A közelmúltban Rómában létesült egy 1000 t/nap kapacitású válogatóhoz kapcsolódó 300 t/nap teljesítményű, japán technológiájú gázosító berendezés. Kelet-Londonban (Dagenham) egy 100.000 t/év kapacitású gázosító berendezés épül RDF hulladékra. Várható üzembe helyezés: 2013. Az USA-ban és Kanadában néhány cég jelenleg a plazma gázosítási eljárásban lát fantáziát.

Németországban a pirolízis és gázosítás – legalábbis a települési szilárd hulladék gazdálkodás keretei között – „Auslaufmodell”, azaz – a múltbeli komoly kudarcok után – sem jelenleg, sem a jövőben nem terveznek pirolízisen vagy gázosításon alapuló létesítményeket. (Markus Gleis: Pyrolyse und Vergasung, Energie aus Abfall, p.429-465, Abfalltagung, Januar 2011, Berlin)

A pirolízis és gázosítás múltja Németországban

• „Babcock pirolízis”: 1986 óta működik két egység Günzburgban (kapacitás 26.000 t/év)

• „Schwel-Brenn-Verfahren”: a Fürthben létesített pirolízisen alapuló prototípus művet műszaki problémák miatt nem tudták folyamatosan működtetni, ezért a 2000-es évek elején elbontották

• „Thermoselect”: a Karlsruheban felépített első nagyüzemi létesítményt (225.000 t/év) 1999-től éveken keresztül próbálták üzembe helyezni, de műszaki problémák és gazdasági hátrányok miatt 2004-ben a tulajdonos EnBW véglegesen bezárta (veszteség: 400 millió €)

• „PKA-eljárás” (a pirolízis gázok krakkolása): az aaleni üzemet 2002-ben, a freibergi üzemet 2007-ben gazdasági okokból bezárták

• „Schwarze Pumpe” gázosítási eljárás: a hulladékok gázosítására létesült berendezést (szintézis gáz előállítása víz-gőz és oxigén hozzáadása mellett) 2007-ben gazdasági okokból bezárták és elbontották

Emisszió kereskedelem (ETS)

Jelenleg Európában a települési szilárd hulladékot tüzelő erőművek nem tartoznak a CO2 emisszió kereskedelem hatálya alá.

De mi a helyzet az RDF-el ?

Egyelőre nincs egységes álláspont. A Német Környezetvédelmi Minisztérium közelmúltban tett állásfoglalása szerint a 13.000 kJ/kg-nál magasabb fűtőértékű hulladékot tüzelő (együttégető) létesítmények az ETS hatálya alá esnek. Az ennél alacsonyabb fűtőértékű hulladékot tüzelő hagyományos égetőművekre továbbra sem vonatkozik az ETS.

Fővárosi Hulladékhasznosító Mű

A korszerűsített Fővárosi Hulladékhasznosító Mű teljes mértékben megfelel a hazai és európai uniós

környezetvédelmi követelményeknek és a Fővárosban keletkező települési szilárd hulladékok közel 60%-ának jó hatásfokú energetikai hasznosítása révén mintegy

45.000 háztartás éves villamos energia fogyasztását és 11.000 lakás távhőigényét tudja fedezni.

A Hulladékhasznosító Mű hozzájárulása a klímavédelemhez

A települési szilárd hulladékok tüzelésekor keletkező CO2 mennyiség kb. 60 %-a klíma-semleges, azaz nem fosszilis eredetű karbon égetéséből keletkezik.

Ezen túlmenően a termelt villamos- és távhőenergia más, fosszilis tüzelőanyaggal előállított energiát helyettesít, így az ennek megfelelő CO2 kibocsátás jóváírásával összességében a

Hulladékhasznosító Mű működése csökkenti a klíma releváns CO2 kibocsátást.

A Hulladékhasznosító Mű energiatermelése révén 2010. évben – mintegy 410.000 t hulladék eltüzelésével – globális szinten kb. 55.000 tonnával csökkent a klíma releváns, azaz üvegház

hatást növelő CO2 kibocsátás!

Ez a globális CO2 emisszió csökkentés megfelel 25.000 személygépkocsi egy éves CO2 kibocsátásának (15.000 km/év és 150 g CO2/km mellett).

Európa nagyvárosaiban ma már integrált hulladék- és energiagazdálkodásról beszélnek, ugyanis a városok energiaellátásában – különösen a távhőszolgáltatásban – egyre nagyobb szerepet szánnak

a hulladéktüzelésű fűtőerőműveknek.

Néhány nagyvárosi példa a hulladéktüzelésből villamos energiával kapcsoltan előállított hőenergiának a részarányára a távhőszolgáltatásban:

Malmö 60 %Párizs 50 %Oslo 50 %Koppenhága 30 %Bécs 25 %Hamburg 20 %

Budapesten a meglévő Hulladékhasznosító Mű a távhőigény mintegy 4%-át tudja fedezni.

Egy új hulladéktüzelésű fűtőerőmű létesítésével a távfűtés megújuló energiából származó hányada is jelentősen növelhető lenne!

Köszönöm megtisztelő figyelmüket!