Biometán technológiák fejlesztése és a piaci elterjedés ösztönzése, helyi és regionális partnerséggel

Átírás

1 Biometán technológiák fejlesztése és a piaci elterjedés ösztönzése, helyi és regionális partnerséggel (Biometán Régiók) A projekt támogatója az Intelligent Energy Europe Szerződés szám: IEE/10/130 Feladat szám: Elkészítés időpontja: 2011 december A Tudományos Tanácsadó Testület első ülése VM Mezőgazdasági Gépesítési Intézet (MGI) The sole responsibility for the content of this report lies with the authors. It does not necessarily reflect the opinion of the European Union. Neither the EACI nor the European Commission are responsible for any use that may be made of the information contained therein.

2 Content of the document: - An English summary of the minutes - The minutes of the advisory committee n 1 (in Hungarian) - List of participants - Contact details of the participants - Presentations - Photos

3 Location : Hungarian Institute of Agricultural Engineering, Hungary-2100 Gödöllő, Tessedik S. road.4 Date: 6 December 2011 List of participants: o Márton Koenig-Hajós (Biogas Plant of Dömsöd); o Dr. István Szunyog ( University of Miskolc); o Imre Pazsiczki (Land Administration of Gödöllő); o Dr. János Bak (agricultural engineer expert); o Dr. László Magó ( Szent István University); o Zsolt Böcskey (Zalavíz Waterworks Company); o Dr. Zsolt Kelemen (agricultural engineer expert); o Ádám Ragoncza (Nawaro Ltd); o Dr. György Mészáros (agricultural engineer expert); o Dr. Zoltán Bozóki (University of Szeged, Hilase Ltd); o Dr Lajos Gockler (agricultural engineer expert); o Dr. Zoltán Kerényi (Agricultural Biotechnology Center) Issue: The committee discussed the first steps of the Regional Action Plan and the current situation of the Bio-methane in Hungary. The agenda proceeded as follows: Introduction Dr. László Fenyvesi Director General of the Hungarian Institute of Agricultural Engineering Members introduced themselves to each other Hungarian AD/Biogas/Bio-methane current situation issue Regional Action Plan issue

4 Presentation Introduction of the Bio-methane plant of the Zalavíz Waterworks Company Zsolt Böcskey chief engineer Summary Hungary possesses excellent agro-ecological conditions for a competitive production of biomass. Hungarian agriculture is capable of sustainably producing biomass in excess of food and feed demands and at the same time, there is a significant biogas production potential. In different sectors and in different ways, biogas could play an important part with regard to energy use. Biogas can be used to generate electricity or heat, or in CHP cogeneration plants. Purified and compressed biogas can be used as fuel in transportation or can be fed into the gas network. Biogas is currently produced at twelve sites in Hungary, one part of which is based on agricultural by-products (animal manure, plant products and by-products: silage maize, sweet sorghum, etc.), while the other segment is represented by biogas plants connected to communal waste water treatment facilities. Forty additional plants are currently under planning or construction. Biogas production is expected to double by The achievement of this target is justified, first of all, by the fact that we predominantly generate energy from waste; secondly, it would also provide a solution for disposing of large amounts of waste that is harmful to the environment, and thirdly, the technologies known to us today do not pollute the local environment at all. Hungary has an extensive natural gas system: 90.8 of the settlements have access to gas from the pipeline, and combustion plants are predominantly modern and well-regulated. Despite solidly increasing gas prices and periodic supply issues, switching to an alternative energy source is difficult. Promoting the establishment of capacities suitable for the production of biogas of appropriate quality and the integration of such capacities into the existing natural gas network, however, holds significant potential for the national economy. Zalavíz Waterworks Company This is the first bio-methane filling station in Central and in Eastern Europe. This plant is the one and only biomethane plant in Hungary. Start operation Date: 22 September 2010; Zalavíz The digestion was installed because of the necessity of the treatment of the sludge with the support of the EU. Wastewater Treatment Plant is using an activated sludge A2/O technology. The mesophilic digesters are equipped with top stirrers and their volume are m 3 (1.460 m 3 /piece). The average daily biogas production: m 3 which can be used in three ways: o Electricity o Heat o Fuel Biogas upgrading has 2 steps: activated carbon absorber is used to remove hydrogen sulfide (H 2 S) and the water scrubbing is used to remove carbon dioxide (CO 2 ) from the raw biogas.

5 Upgraded gas is then available for compression (to around 200 bars) for storage in buffer storage.

6 Biometán Régiók Tudományos Tanácsadó Testület első ülés Helyszín VM Mezőgazdasági Gépesítési Intézet, 2100 Gödöllő, Tessedik Sámuel u. 4. Dátum: december 6 Részvevők o Koenig-Hajós Márton (Dömsöd biogázüzem); o Dr. Szunyog István ( Miskolci Egyetem, Gázmérnöki Intézeti Tanszék); o Pazsiczki Imre (Földhivatal Gödöllő); o Dr. Bak János (műszaki szakértő); o Dr. Magó László ( Szent István Egyetem); o Böcskey Zsolt (Észak Zalai Víz-és Csatornamű Zrt ); o Dr. Zsolt Kelemen (műszaki szakértő); o Ádám Ragoncza (Nawaro Tanácsadó és Szolgáltató Kft.); o Dr. Mészáros György (műszaki szakértő); o Dr. Bozóki Zoltán (Szegedi Tudományegyetem Optikai és Kvantumelektronikai Tanszék; Hilase Kft); o Dr Gockler Lajos (műszaki szakértő); o Dr. Kerényi Zoltán (Mezőgazdasági Biotechnológiai Kutatóközpont) Témák A Biogáz/biometán technológiák hazai helyzetének valamint a project keretén belül elkészítendő regionális energia stratégia kezdeti lépéseinek átbeszélése

7 Napirendi pontok: Bemutatkozás, a projekt ismertetése Dr. Fenyvesi László Főigazgató VM Mezőgazdasági Gépesítési intézet A magyarországi biogáz/biometán helyzet felmérése Regionális energiastratégia összeállításának kezdeti lépéseinek átbeszélése Prezentáció Böcskey Zsolt: A zalaegerszegi szennyvíztisztító üzem biogáz tisztító egységének ismertetése Összefoglaló Magyarország kiváló agroökológiai adottságokkal rendelkezik a biomassza versenyképes előállítására. Az élelmezési és takarmány szükségletet meghaladó mennyiségben képes a magyar mezőgazdaság fenntarthatóan biomasszát előállítani és jelentős a biogáz előállítási potenciál. Az energia felhasználás tekintetében a biogáz különböző szektorokban, különböző módokon fontos szerepet játszhat. Biogáz használható villamos energia előállítására, hőtermelésre vagy vegyes tüzelésű CHP-erőművekben. Tisztított és sűrített biogáz közlekedési üzemanyagként használható vagy a gázhálózatba is betáplálható. Magyarországon jelenleg több mint 20 helyen állítanak elő mezőgazdasági eredetű biogázt, amelyek jellemző alapanyaga: az állati trágya, növényi fő és melléktermék: silókukorica, cukorcirok stb. A biogáztermelés másik szegmense a kommunális szennyvíztisztító telephez kapcsolt biogáz erőmű. Jelenleg hozzávetőlegesen negyven üzem áll tervezés vagy kivitelezés alatt. Az üzemek többsége, az Új Magyarország Vidékfejlesztési Program Állattartó telepek korszerűsítése 27/2007. (IV. 17.) FVM rendelet, az Európai Mezőgazdasági Vidékfejlesztési Alapból az állattartó telepek korszerűsítéséhez nyújtandó támogatások című intézkedés révén nyertek támogatást. A zalaegerszegi szennyvíztisztítótelep általános bemutatása A zalaegerszegi üzem, egy eleveniszapos A2O technológiájú szennyvíztisztító telep. A rothasztás a keletkezett iszap kezelése érdekében került telepítésre. A mezofil rothasztók felső keverésűek, és 2920 m 3 iszap térfogatúak. A tisztító telep nem rendelkezik előülepítővel, csak a fölös iszap kerül rothasztásra. A keletkezett napi m 3 biogáz három féle módon kerül hasznosításra:

8 - villamos energia előállítására, - hőenergia előállításra ill., - tisztítás után gépjárművek tankolására. A tisztítási folyamat két lépésből áll: - aktív szenes abszorber a kénhidrogén eltávolatására, illetve vizes mosás a széndioxid leválasztására. - A tisztítás után a biometánt 200 bar-os nyomásra komprimálják, és puffertartályokba töltik

9

10 name organisation phone number Imre Pazsiczki Biogas Plant of Dömsöd University of Miskolc Land Administration of Gödöllő / Márton Koenig- Hajós Dr. István Szunyog /1118; /2411 Dr. János Bak Expert Dr. László Magó Szent István University ext Zsolt Böcskey ZALAVÍZ / Waterworks Company Dr. Zsolt Expert Kelemen Ádám Ragoncza Nawaro Ltd / Dr. György Mészáros Dr. Zoltán Bozóki Dr. Lajos Gockler Dr. Zoltán Kerényi Expert University of Szeged, Hilase Ltd Expert Agricultural Biotechnology Center /

11 Üdvözlöm Önöket! Böcskey Zsolt

12 Tervezett témakörök: S Megvalósulás előzményei S A biogáz képződése S Építés S A tisztító működése S Eddigi tapasztalatok S Elérhető megtakarítások

13 Megvalósulás előzményei A zalaegerszegi szennyvíztisztítón megvalósuló KA projekt 2. ütemében valósult meg a biogáz tisztító. A forrás a közbeszerzések során megtakarított pénzek, illetve az ÁFA visszafizetés miatti maradvány összeg. Az eredeti elképzelés egy széndioxid leválasztó berendezés volt, mely széndioxidot a Zalaegerszegen működő élelmiszeripar felhasznál.

14 A bővítés okai: A tisztítótelep bővítésére a külső csatornahálózat bővítése miatt volt szükség. Érdekesség, hogy a telep m3/nap kapacitásról m3/nap kapacitásúra bővül. Bár a biológiai terhelés LE ről LE-re növekszik. A Balaton védelme érdekében beüzemelésre került a 2-es biológiai sor. A szigorú összes foszfor határérték tartása érdekében utószűrő került beépítésre. A keletkezett iszap stabilizálása. A rothasztás során képződött biogáz a telepen kerül hasznosításra A klórgázas fertőtlenítés UV-sugaras fertőtlenítésre történő kiváltása.

15 A tervezett tisztító telep hidraulikai és biológiai jellemzői: Kapacitás Qbe Órai csúcshozam Qmax Komponens m3/d m3/h Órai csúcshozam kiegyenlítés után Qmax.ki m3/h Átlagos szennyvíz hozam kiegyenlítés után Qát.ki 708 m3/h Biológiai kapacitás LE Szennyvíz hőmérséklet t oc mg/l KOIk 1100 BOI5 662 öla 530 NH4-N 55 ön 82 öp 16,2

16 Mechanikai tisztítás A műtárgyon csak felületkezelés történt a gépészeti berendezések cseréje nem.

17 Puffer medence Az anaerob terek változtatható mélységűek, így a két biológián összesen 2000 m3 puffer tároló került kialakításra. Az anaerob terek vízszintje 50%-ig csökkenthető.

18 A zalaegerszegi szennyvíztisztító telep rövid bemutatása Biológiai medence

19 Utószűrés Az esetleges elúszó iszappelyhek visszatartása érdekében dobszűrő került beépítésre. Az utószűrő előtt lehetőség van fém só adagolásra. A dobszűrők kapacitása 2400 m3.

20 Fertőtlenítés A klórgázas fertőtlenítést kiváltotta az UV sugaras. A telepen 24 órás fertőtlenítés üzemel.

21 A zalaegerszegi szennyvíztisztító telep bemutatása Települési folyékony hulladék kezelő Települési folyékony hulladék kezelő megépülésével a környező településekről begyűjtött folyékony hulladékot tudja fogadni a telep.

22 Iszapkezelés A gravitációsan sűrített iszapot Alfa Laval dobsűrítők sűrítik 5% szárazanyag tartalmúra. A toronyba történő feladás előtt az iszap egy ultrahangos kezelőn áramlik át, ahol az iszap pelyhek szétrepednek.

23 A zalaegerszegi szennyvíztisztító telep rövid bemutatása Rothasztó torony

24 Biogáz képződése A szennyvítisztítás során képződő fölös iszapot anaerob körülmények között napig, 38 C os hőmérsékleten rothasztjuk.

25 A zalaegerszegi szennyvíztisztító telep rövid bemutatása Gázhasznosítás

26 A rendszer kiépítése A berendezések konténerbe telepítve érkeztek a tisztító telepre. A megfelelő beton alap elkészítése után a konténerek lehelyezésre kerültek.

27 A rendszer kiépítése A konténerek elhelyezése után már csak a gépészeti szerelés következett. A szerelést a szállító szakemberei, és egy magyar szakember végezte. A teljes építési munka körülbelül 2 hónapig tartott.

28 A rendszer jellemzői Néhány műszaki adat: paraméter Biogáz áram Nm3/h min névleges max Belépő gáz összetétele: Biogáz hőmérséklet C CH4: 67% Biogáz nyomás mbar Co2: 29% Bemenő H2S konc. ppm H2S: 2% Kimenő H2S konc. ppm - <0,1 <0,1 Külső levegő hőmérséklet C Töltő állomás nyomása bar Tisztított gáz összetétele: CH4: 99,15% Co2: 0,85% H2S: 0%

29 Átadás szeptember 22.

30 A tisztító működése

31 A tisztító működése Aktív szén szűrő H2S leválasztás Gázmosó Co2 eltávolítása Gázszárító Rothasztó torony Gázmotor Töltő állomás Tároló tartályok 200 bar Nyomásfokozó kompresszorok

32 Tapasztalatok A megszerezett ismeretek három fő csoportra bonthatók: - Beüzemelés, üzemeltetés - Engedélyek beszerzése - Gépjárművek

33 Eddigi tapasztalatok Beüzemelés üzemeltetés A beüzemelés problémamentesen megtörtént. Berendezés teljes területe RB-s zóna. A kezelő személyzet oktatása kiemelt figyelmet igényel. A tankolás folyamata végtelenül egyszerű.

34 Eddigi tapasztalatok Beüzemelés, üzemeltetés A rendszer üzemeltetését egy fő szakember végzi, aki a kivitelezési munkák során végig figyelemmel kísérte a telepítést. A rendszer teljesen automata. A meglévő távfelügyeletei rendszerbe tökéletesen beilleszthető.

35 Eddigi tapasztalatok Engedélyek beszerzése Üzembe helyezéshez, üzemeltetési engedélyek megszerzésének nehézségei: - Robbanás biztos környezet - Nagynyomású tartályok

36 Eddigi tapasztalatok Átalakított Gépjárművek

37 Eddigi tapasztalatok Gépjárművek Gyári CNG Általános tulajdonságok Hengerek száma Hengerűrtartalom Kompresszió Maximális teljesítmény (kw(le)/min1) Z 1.6 YNG, 69 kw / 94 LE, 5- Z 1.4 XEP, 66 kw / 90 LE, 5sebességes manuális sebességes manuális Z 1.3 DTJ, 55 kw / 75 LE, 5sebességes Easytronic ,8 :1 10,5 :1 17,6:1 69 (94) / (90) / (75) / / / / Gáz Super Dízel 5,9 m3/100 km 5,2 4,5 10,1 m3/100 km 7,90 5,90 7,5 m3/100 km 6, Euro4 Euro4 Euro Maximális nyomaték (Nm/min-1) Üzemanyag típusa Üzemanyagfogyasztás városon kívül (l/100 km) Üzemanyagfogyasztás városban (l/100 km) Átlagos üzemanyagfogyasztás (l/100 km) CO2 kibocsátás (g/km) Kibocsátási norma Üzemanyag ára (Ft)

38 Eddigi tapasztalatok Gyári CNG 9 db gyári gépjárművel rendelkezünk, és terveink között szerepel ezt a flottát 20 db-osra bővíteni Gépjárművek

39 A CNG üzemanyag A CNG üzemű gépjárművek gáztartályába 21 kg üzemanyag fér el. Ezzel a mennyiségű üzemanyaggal km-t lehet megtenni. CNG üzemanyaggal a gépjármű menettulajdonságai jobbak, mint benzinnel. Csak benzines gépjárművek alakíthatóak át.

40 A CNG üzemanyag Az üzemanyagok energia-értékeinek összehasonlítása Üzemanyag NCV tömeg alapján (kj/kg) Shell 95-ös ólmozatlan (EU) 42,900 PB-gáz (Gepel) 46,000 Shell Dízel 42,600 Zsírsav-metilészter (FAME) 37,700 GTL Dízel 44,000 CNG 46,610 Dimetil-éter 28,430 Etanol E85 29,000 Hidrogén 119,930

41 A CNG kút megtérülés Kocsik száma (db) Futás teljesítmény (km) Átlagos fogyasztás (l/100 km) Éves éves biogáz szükséglet Megtérülés (év) Kocsik száma (db) Futás teljesítmény (km) Átlagos fogyasztás (l/100 km) Felhasznált üzemanyag (l/év) Üzemanyag ára (Ft) Éves költség (Ft) Kocsik száma (db) Futás teljesítmény (km) Felhasznált üzemanyag (l/év) Átlagos fogyasztás (l/100 km) Üzemanyag ára (Ft) Üzemanyag ára (Ft) Felhasznált üzemanyag (l/év) Éves költség (Ft) Éves biogáz szükséglet Éves költség (Ft) Megtérülés (év) 5.13 Éves biogáz szükséglet Megtérülés (év) Kocsik száma (db) Futás teljesítmény (km) Átlagos fogyasztás (l/100 km) Felhasznált üzemanyag (l/év) Üzemanyag ára (Ft) Éves költség (Ft) Éves biogáz szükséglet Megtérülés (év)

42 A jövő, tervek Ökováros program CNG a tömegközlekedésben

43 Köszönöm a figyelmet!

44 Photos