ALTERNATÍV TÜZELŐANYAGOK ÉS ENERGETIKAI HASZNOSÍTÁSUK XVI. HULLADÉKGAZDÁLKODÁSI KONFERENCIA GYULA, 2014. SZEPTEMBER 18-19. Puzder Tamás Gyula GEOSOL Kft. 3273 Halmajugra, külterület 07/130 hrsz.
Jogszabályi háttér Alternatív tüzelőanyagok és főbb minőségi kritériumok Biomassza Szilárd kommunális hulladékok Szennyvíziszapok Erőművi energetikai hasznosítási eljárások Biomassza Szilárd kommunális hulladékok Szennyvíziszapok Hasznosítások jelenlegi helyzete és a kihívások
JOGSZABÁLYI HÁTTÉR 1 BIOMASSZA 2007. évi LXXXVI. Tv. - A villamos energiáról 3. 4. Biomassza: a mezőgazdaságból, erdőgazdálkodásból és az ehhez kapcsolódó iparágakból származó termékek, hulladékok és maradékanyagok (a növényi és állati eredetűeket is beleértve) biológiailag lebontható része, valamint az ipari és települési hulladék biológiailag lebontható része; 110/2013. (XII. 4.) VM rendelet az 50 MW th és annál nagyobb teljes névleges bemenő hőteljesítményű tüzelőberendezések működési feltételeiről és légszennyező anyagainak kibocsátási határértékeiről 2. (1) E rendelet alkalmazásában 1. Biomassza: az energiatartalmának hasznosítása céljából tüzelőanyagként felhasználható, nem szennyezett, illetve vegyi anyaggal nem kezelt, mezőgazdasági vagy erdészeti eredetű növényi anyagot tartalmazó termék, erdőgazdálkodás során képződött maradék, továbbá az alább felsorolt hulladékok: a) mezőgazdasági és erdészeti eredetű növényi hulladék; b) az élelmiszer-feldolgozó iparból származó növényi hulladék, ha a termelt hőt hasznosítják; c).; d e). 389/2007. (XII. 23.) Korm. Rendelet a megújuló energiaforrásból vagy hulladékból nyert energiával termelt villamos energia, valamint a kapcsoltan termelt villamos energia kötelező átvételéről és átvételi áráról 1. (1) E rendelet alkalmazási köre kiterjed a) a megújuló energiaforrásból nyert energiával termelt villamos energia, b) a hulladékból nyert energiával termelt villamos energia, (2). (3) Az (1) bekezdés a) b) pontja szerinti termelésből származó villamos energia a kötelező átvételi rendszerben akkor értékesíthető, ha a) b) c) 4 biomassza, biogáz vagy hulladékból nyert energia továbbá megújuló energiaforrástól vagy hulladéktól eltérő energiaforrás ugyanazon technológiai (primer-energiaátalakítási) folyamatban történő felhasználása (a továbbiakban: vegyes tüzelés) történik, akkor a megújuló energiaforrástól vagy hulladéktól eltérő energiaforrás felhasználásának aránya sem
1 BIOMASSZA Felhasznált alapanyagok, melléktermékek: - Mezőgazdasági termelés melléktermékei (12,5-16,2 MJ/kg) - gabona szalma, silókukorica, repce szalma, kukoricaszár - Feldolgozás melléktermékei (7,5-25,0 MJ/kg) - maghéjak, korpa, rizshéj, szőlőcsutka, kukoricacsutka, ocsú, szőlőtörköly, gombaföld, repcepogácsa - Erdészeti-kertészeti művelés melléktermékei (10,4-16,6 MJ/kg) - vágástéri hulladék, nyesedék, gyökérzet, ág-gally, szőlővenyige, - Fafeldolgozás melléktermékei (14,2-16,3 MJ/kg) - Faforgács, fűrészpor, faapríték, széldeszka, stb. - Energiaültetvények anyagai (12,0-17,5 MJ/kg) - Energiafű, -fűz, -akác, -nád, stb. - Komposztok (7,5-14,0 MJ/kg) - Szennyvíziszap komposzt (termékké minősített). Együttégetésre, energetikai hasznosításra alkalmas: a fenti anyagokból előállított mix, amely az elvárt minőségi paramétereket kielégíti,
1 BIOMASSZA Alapvető erőművi minőségi elvárások: - Emberi fogyasztásra nem alkalmas alapanyag, - Homogén állag, - Tapadásra, kiporzásra nem hajlamos, - Idegenanyag (kő, fém, stb.) mentesség, - Max. 5 cm. aprítási méret (szálas anyag esetében max. 8 cm szálhosszúság), - Fűtőérték átl. 14-16 (10-18) MJ/kg, - Nedvességtartalom < 30 m/m%, - Hamutartalom < 20 m/m% Biomassza piac kockázatai: - szezonalitás (mely anyag mely évszakban áll rendelkezésre), - mezőgazdasági - erdészeti termelési, állattenyésztési adottságok változásai, - időjárás (évszakok, csapadékviszonyok), - szállítási távolságok (ált. 50-100 km-es körzet, de visszfuvar esetén >200 km),
BIOMASSZA (MELLÉKTERMÉK, KOMPOSZT) ELŐÁLLÍTÁSA ÉS ERŐMŰVI FOGADÁSA-FELADÁSA EGYÜTTÉGETÉSRE
BIOMASSZA (FÁS-SZÁRÚ ÉS ENERGIAÜLTETVÉNY) ELŐÁLLÍTÁSA ÉS ERŐMŰVI FOGADÁSA-FELADÁSA EGYÜTTÉGETÉSRE
1 BIOMASSZA Minőségellenőrzés: - Beszállító és telephelyének előzetes kontrollja, reprezentatív mintabeszerzés és vizsgálat, - Szállítmány mennyiségi és minőségi átvétele, - mérlegelés, dokumentálás, - szállítmány felnyitása, szemrevételezés, szükség esetén vizsgálat (nem megfelelőség esetén visszafordítás), - Feldolgozást követően beszállítónként kontrollminta vételezés, napi reprezentatív átlagminta képzése (elszámoláshoz): - fűtőérték, hamu- és nedvességtartalom mérés, - Beszállító telephelyének alkalomszerű ellenőrzése (évi 2-4 alk.), valamint füstgázkibocsátások mérése: - folyamatos (erőművi belső).
BIOMASSZA ELŐÁLLÍTÁSA ÉS FOGADÁSA-FELADÁSA EGYÜTTÉGETÉSRE
JOGSZABÁLYI HÁTTÉR 2 NEM VESZÉLYES HULLADÉKOK 2012. évi CLXXXV. Törvény a hulladékról 2. (1) E törvény alkalmazásában 3. biohulladék: a biológiailag lebomló, parkokból származó vagy kerti hulladék, háztartásokban, éttermekben, étkeztetőkben és kiskereskedelmi tevékenységet folytató létesítményekben képződő élelmiszer- és konyhai hulladék, valamint az ezekhez hasonló, élelmiszer-feldolgozó üzemekben képződő hulladék; 8. energetikai hasznosítás: hasznosítási művelet, amelynek során a hulladék energiatartalmát kinyerik, ideértve a biológiailag lebomló hulladékból történő energia-előállítást, valamint az olyan anyaggá történő feldolgozást, amelyet üzemanyagként, illetve tüzelőanyagként használnak fel; 20. hasznosítás: bármely kezelési művelet, amelynek fő eredménye az, hogy a hulladék hasznos célt szolgál annak révén, hogy olyan más anyagok helyébe lép, amelyeket egyébként valamely konkrét funkció betöltésére használtak volna, vagy amelynek eredményeként a hulladékot oly módon készítik elő, hogy ezt a funkciót akár az üzemben, akár a szélesebb körű gazdaságban betölthesse A hulladékhierarchia 7. (1) A hulladékképződés megelőzése és a hulladékgazdálkodás során az alábbi tevékenységek elsőbbségi sorrendként történő alkalmazására kell törekedni: a) a hulladékképződés megelőzése, b) a hulladék újrahasználatra előkészítése, c) a hulladék újrafeldolgozása, d) a hulladék egyéb hasznosítása, így különösen energetikai hasznosítása e) a hulladék ártalmatlanítása. 11. A hulladék hasznosítása 15. (1) A hulladék hasznosítója azt a hasznosítási műveletet alkalmazza, amely a hasznosítandó hulladék vonatkozásában az összességében legjobb környezeti eredményt biztosítja. (2) Hasznosítási művelet a környezetvédelmi hatóság által kiadott hulladékgazdálkodási engedéllyel végezhető. (3) Ha a hasznosítási művelet elvégzéséhez a hulladék más hulladékkal vagy eltérő tulajdonságokkal rendelkező más anyagokkal való összekeverése szükséges, a hulladékkezelő a hasznosítandó hulladékot csak abban az esetben keverheti össze más hulladékkal vagy eltérő tulajdonságokkal rendelkező más anyagokkal, ha az összességében legjobb környezeti eredmény másképp nem biztosítható. Ilyen művelet csak kezelésre vonatkozó hulladékgazdálkodási engedéllyel végezhető. (4) Hulladékégető műben vagy hulladék-együttégető műben hulladékégetés vagy hulladékegyüttégetés akkor engedélyezhető, ha az égetés vagy együttégetés elektromos-, illetve hőenergia termelésre irányul vagy cement-, tégla-, illetve építőipari cserép- és kerámiagyártásra. Hulladékégető műben vagy hulladék-együttégető műben égetni vagy
2 NEM VESZÉLYES HULLADÉKOK Felhasznált hulladék alapanyagok, melléktermékek: - Háztartási (kommunális) hulladékok és háztartási hulladékokhoz hasonló települési - hulladékok (10-16 MJ/kg) - biostabilizált, előválogatott, esetenként előaprított - Válogatóművek anyagában már fel nem használható maradékanyagai (10-25 MJ/kg) - PET, vegyes műanyag, textília, papír, stb. - Hulladékfeldolgozás melléktermékei (12-30 MJ/kg) - PE-PP, regranulátum, reject, rostiszap, stb. - Ipari melléktermékek (14-35 MJ/kg) - gyártási (papír, gépjármű, stb.) maradékanyagok, selejt, stb. - műanyagfeldolgozás maradékanyagai (vágásszél) Együttégetésre, energetikai hasznosításra alkalmas a fenti anyagokból előállított RDF, amely az elvárt minőségi paramétereket (együttégetés, füstgáz kibocsátás, salak) kielégíti.
2 NEM VESZÉLYES HULLADÉKOK Alapvető minőségi elvárások: - Nem veszélyes hulladék alapanyag, - Fűtőérték átl.: 12-16 MJ/kg, de min. 12 MJ/kg, - Feltapadásra, kiporzásra nem hajlamos, - Idegenanyag (kő, fém, stb.) mentesség, - Max. 5 cm. aprítási méret (2D), - klór tart. max. 1,0 m/m%, fluor tart. max. 0,1 m/m%, PVC tart. max. 0,6 m/m%, - PCB max. 10 mg/kg, PCP max. 5 mg/kg, - Biomassza-tartalom > 20 m/m%, - Hamutartalom < 30 m/m%, - Sb, As, Pb, Cd, Cr, Co, Cu, Mn, Ni, Hg, Tl, V, Zn és Sn egyedi határértékek alatt, - Homogén állag feldolgozást követően,
2 NEM VESZÉLYES HULLADÉKOK Beszerzési piac kockázatai: - hektikus kínálat (külföldi-hazai), - hazai hulladék mennyiségi-minőségi kínálata alacsony, - minden teher (szállítás, kezelés, együttégetés), költség a hulladék tulajdonosát terheli, - nagy szállítási távolságok (ált. 200 km-es körzet, de visszfuvar esetén >400 km), - lerakási járulék jelenleg nem ösztönöz még a hatékony és szelektív hulladékgazdálkodásra, a lerakókba kerül nagy mennyiségben magas (>5 MJ/kg) energiatartalmú hulladék. Hasznosítás-együttégetés kockázatai: - minőségi-mennyiségi kockázat, azaz állandóan rendelkezésre álljon megfelelő mennyiségű-minőségű alternatív tüzelőanyag az év 365 napján, - az anyag elvétel az energiatermelés és rendelkezésre állás függvénye,
2 NEM VESZÉLYES HULLADÉKOK A FELDOLGOZÁS FOLYAMATA
2 NEM VESZÉLYES HULLADÉKOK Minőségellenőrzés: - Beszállító és telephelyének előzetes kontrollja, reprezentatív mintabeszerzés, - A minta akkreditált laboratóriumi vizsgálata, amelynek eredményei a szállítmányokat kísérik, - Szállítmány mennyiségi és minőségi átvétele, - mérlegelés, dokumentálás, - szállítmány felnyitása, szemrevételezés, - kontrollminta vétel és helyszíni röntgen vizsgálat, (nem megfelelőség esetén visszafordítás), - Feldolgozást követően beszállítónként ismételt kontrollminta vételezés, napi reprezentatív átlagminta képzése (elszámoláshoz): - fűtőérték, hamu- és nedvességtartalom mérés - Napi mintákból havi reprezentatív minta előállítása (elszámoláshoz): - biomassza-tartalom mérés, TC meghatározás, - Negyedéves reprezentatív átlagminta képzés beszállítónként: - hatósági mérés (szárazanyag-, hamutartalom, klór, fluor, PVC, Mn, Cd, Zn, Cu, As, Hg, Pb, Ni, Cr, Co, Sn, V, Tl és PCB-PCP), - Beszállító telephelyének alkalomszerű ellenőrzése (évi 2-4 alk.), - Füstgázkibocsátás: - folyamatos mérés (erőművi belső, hatósághoz bekötött) és - negyedéves hatósági helyszíni ellenőrző mérések.
ALAPVETŐ MINŐSÉGI ELVÁRÁSOK - Nem veszélyes hulladék alapanyag, - szárazanyag-tartalomra vetített minőségi paraméterek megegyeznek a kommunális hulladékéval, -Idegenagyag (kő, fém, stb.) mentes, - Kezelést követően: - Szárazanyag tartalom >45-50 m% - Fűtőérték min. 10 MJ/kg, - Feltapadásra nem hajlamos, - klór tart. max. 1,0 m/m%, - PCB max. 10 mg/kg, PCP max. 5 mg/kg, - Biomassza-tartalom > 20 m/m%, - Hamutartalom < 30 m/m%, - Sb, As, Pb, Cd, Cr, Co, Cu, Mn, Ni, Hg, Tl, V, Zn és Sn egyedi határértékek alatt, - Mikrobiológiai (fertőzőképesség) megfelelősség, - Homogén állag feldolgozást követően, ALTERNATÍV TÜZELŐANYAGOK ÉS ENERGETIKAI HASZNOSÍTÁSUK 3 SZENNYVÍZISZAPOK SZENNYVÍZISZAPOK ENERGETIKAI HASZNOSÍTÁSA - 2012. évi CLXXXV. törvény a hulladékhasznosításra a 15 (4) kitér, miszerint (4) Hulladékégető műben vagy hulladék-együttégető műben hulladékégetés vagy hulladék-együttégetés akkor engedélyezhető, ha az égetés vagy együttégetés elektromos-, illetve hőenergia termelésre irányul vagy cement-, tégla-, illetve építőipari cserép- és kerámiagyártásra. Hulladékégető műben vagy hulladék-együttégető műben égetni vagy együttégetni csak olyan hulladékot lehet, amely anyagában nem hasznosítható. FELHASZNÁLT ALAPANYAGOK - Kommunális szennyvíztisztító telepekről származó előkezelt szv. iszapok, - 20-25 % szárazanyag tartalommal,
3 SZENNYVÍZISZAPOK
3 SZENNYVÍZISZAPOK
HASZNOSÍTÁS JELENLEGI HELYZETE (MÁTRAI ERŐMŰ ZRT.- GEOSOL KFT.) Mátrai Erőmű ZRt.-ben felhasznált tüzelőanyagok: LIGNIT: 8 millió tonna/év 6,8-7,4 MJ/kg fűtőértékkel, ALTERNATÍV TÜZELŐANYAGOK: 400-450 (max: 520) ezer tonna/év 12-16 MJ/kg fűtőértékkel, azaz a felhasznált lignit fűtőértékére vetítve, annak mintegy10 %-a, de akár 20 % is lehetne. Alternatív tüzelőanyagok hasznosítása a Mátrai Erőmű ZRt-ben: BIOMASSZA (fásszárúval együtt): - kapacitás: 800 ezer tonna/év - elmúlt években: 360-480 ezer tonna/év HULLADÉK (RDF): - kapacitás 300 ezer tonna/év, - ebből 120-150 ezer tonna/év helyben történő feldolgozás, - 150-180 ezer tonna/év feldolgozott hulladék - elmúlt években: 37-64 ezer tonna/év helyben feldolgozott kommunális és ipari hulladékok, RDF előállítás SZENNYVÍZISZAP: - 50-60 ezer tonna/év (2014. IV. negyedévtől) feldolgozása, - 25-30 ezer tonna/év víztelenített iszap együttégetése.
KIHÍVÁSOK, A HASZNOSÍTÁSI LEHETŐSÉGEK BŐVÍTÉSE KIHÍVÁSOK - CO 2 kvóta kereskedelem piaci alakulása, központi támogatás szándéka, - mezőgazdasági termelés, állattartás és élelmiszer feldolgozás változásai, - A Mo-n képződő mintegy 4 millió tonna kommunális hulladékból kb. 1 millió tonna energetikailag hasznosítható, továbbá - az ipari hulladékok és melléktermékek nehezen meghatározható része ugyancsak alternatív tüzelőanyagként hasznosítható (lehetne), - RDF előállító kapacitások létesülnek, de az energetikai hasznosító létesítmények (hulladékégető, erőmű, cementgyár, stb.) fogadási lehetőségei korlátozottak, HASZNOSÍTÁSI LEHETŐSÉGEK BŐVÍTÉSE - új energetikai létesítmények létrehozása, meglevők átalakításabővítése, - a hasznosítás szabályozási-támogatási oldalának megerősítése - KÁT-METÁR újragondolása, - Zöldáram termelés támogatása, - lerakási járulék - a kommunális hulladékok esetében jelenlegi Tv. szerinti növelése, de legalább jelenlegi szinten tartása, - ipari hulladékok esetében annak Tv. szerinti növelése 2015-2016-
Munkatársaim nevében is KÖSZÖNÖM FIGYELMÜKET! PUZDER TAMÁS GYULA puzder.tamas@geosol.hu