niagáz z mint biogáz tható energia

Átírás

1 Depóniag niagáz z mint biogáz és s hasznosíthat tható energia Hódi JánosJ Technológus szakért rtő Mélyépterv Zrt. V. Nemzetközi Debrecen, szeptember

2 Miről l lesz szó? Szennyvíziszap biogáz Mezőgazdasági biogáz Hulladéklerakói biogáz (szennyvíz gáz) ( biogáz) ( depónia gáz) Depóniagázzal kapcsolatos ismeretek Termelődés, kitermelés, elvezetés Depóniagáz ártalmatlanítás,hasznosítás 2

3 Települési hulladékkezel kkezelés feladata A 20/2006.(IV.5) KvVM rendelet előírásai alapján a hulladék környezetbarát ártalmatlanítása, és a depóniagáz gazdaságos hasznosítása 3

4 Ezt mi termeljük 4

5 Hulladékadatok Települési szilárd hulladék: t/év A lebomlott szerves anyagból 67 millió m3 depóniagáz termelődik évente Ha 40% -nál van gázkitermelés, ez ~ t/év, akkor ezekben a lerakókban ~26 millió m3 depóniagáz keletkezik, s ennek kb. 50%-a kitermelhető mely 13 millió m3-t jelent évente Mit lehet ezzel a mennyiséggel kezdeni? 5

6 Bomlás s gyorsasága ga Konyhai zöld, ételmaradék 30-54% gyors Papír 8-23% közepes Bőr, fahulladék 1-10% lassú A teljes lebomlás ideje év Mi lesz a lebomlott szerves anyaggal? Ebből képződik a DEPÓNIAGÁZ! 6

7 Hulladéklerak klerakói i biogáz (depóniag niagáz) A hulladéklerakóban elhelyezett szerves hulladék lebomlása során termelődő gázt hívják depóniagáznak. A gáztermelődés ideje: év. A depóniag niagáz összetétele: tele: Metán n 45-55% 55% Széndioxid 30-40% Nitrogén n 2-2 8% Oxigén n 0-0 1% A gáz g z képzk pződés s mellékterm ktermékei: kei: kénhidrogk nhidrogén, n, ammónia, hidrogén, halogének és s szilícium vegyületek (szilox( sziloxánok)

8 8

9 Mennyi gáz g z keletkezik? Rettenberger/Tabarasan modell: Gt=1,868*TOC*(0,014T+0,28)(1-10-k*t) Dr Weber-Dr Doedens modell: Qat= 1,868*M*TOC*fao*fa*fo*fs*K*e-k*t TOC=szerves szén mennyisége ( kg/t hulladék) T=az átlagos hőmérséklet a depóniában k= lebontási tényező t=idő években Labor körülmények között: m3 gáz/t hulladék 9

10 Elméleti leti gázprogng zprognóziszis 10

11 11

12 Depóniag niagáz z rendszer elemei Gázkút Gázvezeték a depóniában Gázgyűjtő állomás a depónia szélén Gázelvezetés a gázgyűjtő állomásból Elszívókompresszor állomás Ártalmatlanítás eszköze (gázfáklya) Hasznosítás eszközei 12

13 13

14 Depóniag niagáz z kút k és s elszívó rendszer ismertetés Gázkút kialakítás: perforált műanyagcső a gáz összegyűjtésére körülötte osztályozott kavicságy felhúzható acél védőcső Gázelvétel helye: Alsó, felső, közbenső és ezek variációi Az elszívó rendszer változatai 5-8 gázkút van rákötve 1elszívó vezetékre 2 gázkút van rákötve 1elszívó vezetékre 1 gázkút van rákötve 1elszívó vezetékre 14

15 Alsó elvezetésű gázkút Acél húzható védőcső Kavicstöltet Hulladék Perforált műanyag gázcső Gázgyűjtő vezeték Gázból kivált kondenzvíz 15

16 Alsó elvezetésű gázkút 16

17 Felső elvezetésű gázkút 17

18 18

19 Fúrt depóniag niagáz z kút k gázelvezetéssel 19

20 Műanyag depóniag niagáz z kútk 20

21 Jelképes depóniag niagáz z hasznosítási si rendszer 21

22 Gázgyűjtő állomás 22

23 Depóniag niagáz z elszívó kompresszor és s gázfg zfáklya 23

24 Depóniag niagáz ártalmatlanítás s a metántartalom függvf ggvényében Gázmotoros hasznosítás CH 4 >45% Gázfáklyás égetés CH 4 >25% Biofilter CH 4 <4% Nem katalitikus oxidáció 1,5% < CH4 < ~30% 24

25 Depóniag niagáz z hasznosításának nak általános lehetőségei Hőtermelés kazánban (melegvíz, gőz) Energia termelés gázmotorban: Kogeneráció: elektromos és hőenergia termelés Trigeneráció: elektromos, hő- és hűtőenergia termelés Micro-gázturbinában (villamos teljesítmény max: 100 kw) Gáztisztítás s után járművekben, mint tüzelő anyag Gáztisztítás s után tüzelőanyag cellában Gáztisztítás s után a földgáz hálózatba való betáplálás 25

26 Gázfáklya 26

27 Példák k az energiahasznosításra sra Kazán 1. Gázmotor: 5,0kWh/Nm3 (~18 MJ/Nm3) fűtőértékű gázból: 1,8 kw villamos energia és 2,3 kw hő energia állítható elő Áramtermelési hatásfok:maximum 40% Mikro-gázturbina 27

28 Kazánban törtt rténő hasznosítás 28

29 Gázmotor épületben 29

30 Gázmotor konténerben nerben 30

31 31

32 Előnyök Depóniag niagáz z hasznosítás Micro-gázturbin zturbinábanban Alacsony NO x kibocsátás Jelentős gáznyomásfokozás nem szükséges Nincs szükség olajhűtésre (légcsapágyak) Hátrányok Alacsony villamos hatásfok (~30%) Magasabb fajlagos beruházási költség Max.100 kw vill.teljesítmény 32

33 Példák k az energiahasznosításra sra Gáztisztítás után: 2. Közlekedési eszközökben: autóbusz, gépkocsi, vonat (Svédország) Tüzelőanyag cellában: 50-60% áramtermelési hatásfok Földgáz hálózatban 33

34 Tüzelőanyag-cellás s hasznosítás* s* A tüzelt zelőanyag cellában hidrogén és s oxigén elektrokémiai egyesítése se törtt rténik: egyenáram, valamint víz v és s széndioxid keletkezik Feltétel: el kell távolítani a tüzelőanyagból a berendezés működését károsan befolyásoló szennyező anyagokat. Az energia-cella tüzelt zelőanyag alkalmazásának peremfeltételei: telei: Megengedett relatív páratartalom 50% Minimális metántartalom 60% Megengedett kénhidrogén tartalom 15 mg/nm3 Megengedett összes halogén tartalom 100 ppb Megengedett összes sziloxán tartalom 1 ppm *Forrás: dr Bogányi és MTU 34

35 Tüzelőanyag cella elve, sémájas 35

36 Üzemelő tüzelőanyag cella 36

37 Depónia niagáz mosás,tiszt s,tisztítás A fajlagos energiafelhasználás kb. 0,5 kwh/nm3 a tisztított gázra nézve üzemórát lehet figyelembe venni egy évben. Tisztítand tandó gáz Szabályoz lyozás, ellenőrz rzés P, c, T, Q Tisztított tott gáz g z a földgázhálózatbazatba Gázkompresszoror Aktiv szén CO2 kilépés Kéntele- nítés Mosófolyad folyadék regenerálás CO Ent- 2 fernung Levegő befúvás Gázmosó kör 37

38 Gázhasznosítás s gépjg pjárműben 38

39 Gázhasznosítás mozdonyban,autóbuszban buszban 39

40 Depóniagáz értékesítés tisztítás után a földgáz vezeték rendszerben évi LXIII.törvény (GET) pontja ad erre lehetőséget A feltételek az Üzemi és Kereskedelmi Szabályzatban (ÜKSZ) találhatók Részletes információ a címen található Példa: Basel (S) 150 m3/h teljesítményű 40

41 Baselben üzemelő depóniag niagáz tisztító konténerben nerben 41

42 Energiaadatok 13 millió m3/év depóniagáz Ha a fűtőérték: 5kWh/Nm3, akkor a gáz energiatartalma: 65 GWh évente, illetve178 MWh naponta Gázmotorban hasznosítva: elektromos energia: 62 MWh/d, hő energia: 80 MWh/d Gázmosás: 6 millió m3-t lehetne évente betáplálni a földgázhálózatba, vagy üzemanyagként felhasználni 42

43 Köszönöm érdeklődésüket ket és s figyelmüket! HÓDI JÁNOSJ Elérhetőség: Mobil telefon: hodijan@t-online.hu 43