Depóniag niagáz z mint biogáz és s hasznosíthat tható energia Hódi JánosJ Technológus szakért rtő Mélyépterv Zrt. V. Nemzetközi Debrecen, 2007. szeptember 25-27..
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
Települési hulladékkezel kkezelés feladata A 20/2006.(IV.5) KvVM rendelet előírásai alapján a hulladék környezetbarát ártalmatlanítása, és a depóniagáz gazdaságos hasznosítása 3
Ezt mi termeljük 4
Hulladékadatok Települési szilárd hulladék: 5.200.000 t/év A lebomlott szerves anyagból 67 millió m3 depóniagáz termelődik évente Ha 40% -nál van gázkitermelés, ez ~2.000.000 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
Bomlás s gyorsasága ga Konyhai zöld, ételmaradék 30-54% gyors Papír 8-23% közepes Bőr, fahulladék 1-10% lassú A teljes lebomlás ideje 30-50 év Mi lesz a lebomlott szerves anyaggal? Ebből képződik a DEPÓNIAGÁZ! 6
Hulladéklerak klerakói i biogáz (depóniag niagáz) A hulladéklerakóban elhelyezett szerves hulladék lebomlása során termelődő gázt hívják depóniagáznak. A gáztermelődés ideje: 20-50 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
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 (170-220 kg/t hulladék) T=az átlagos hőmérséklet a depóniában k= lebontási tényező t=idő években Labor körülmények között:120-260 m3 gáz/t hulladék 9
Elméleti leti gázprogng zprognóziszis 10
11
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
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
Alsó elvezetésű gázkút Acél húzható védőcső Kavicstöltet Hulladék Perforált műanyag gázcső Gázgyűjtő vezeték Gázból kivált kondenzvíz 15
Alsó elvezetésű gázkút 16
Felső elvezetésű gázkút 17
18
Fúrt depóniag niagáz z kút k gázelvezetéssel 19
Műanyag depóniag niagáz z kútk 20
Jelképes depóniag niagáz z hasznosítási si rendszer 21
Gázgyűjtő állomás 22
Depóniag niagáz z elszívó kompresszor és s gázfg zfáklya 23
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
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
Gázfáklya 26
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
Kazánban törtt rténő hasznosítás 28
Gázmotor épületben 29
Gázmotor konténerben nerben 30
31
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
Példák k az energiahasznosításra sra Gáztisztítás után: 2. Közlekedési eszközökben: autóbusz, gépkocsi, vonat (Svédország) Tüzelőanyag cellában: 50-60% áramtermelési hatásfok Földgáz hálózatban 33
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
Tüzelőanyag cella elve, sémájas 35
Üzemelő tüzelőanyag cella 36
Depónia niagáz mosás,tiszt s,tisztítás A fajlagos energiafelhasználás kb. 0,5 kwh/nm3 a tisztított gázra nézve. 8000 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
Gázhasznosítás s gépjg pjárműben 38
Gázhasznosítás mozdonyban,autóbuszban buszban 39
Depóniagáz értékesítés tisztítás után a földgáz vezeték rendszerben 2005. évi LXIII.törvény (GET) 3..44.pontja ad erre lehetőséget A feltételek az Üzemi és Kereskedelmi Szabályzatban (ÜKSZ) találhatók Részletes információ a www.fri.hu/rendszeriranyitas címen található Példa: Basel (S) 150 m3/h teljesítményű 40
Baselben üzemelő depóniag niagáz tisztító konténerben nerben 41
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
Köszönöm érdeklődésüket ket és s figyelmüket! HÓDI JÁNOSJ Elérhetőség: Mobil telefon:+36-620-3355 Email: hodijan@t-online.hu 43