Depóniag niagáz z mint hasznosíthat tható energia Hódi JánosJ Technológus szakért rtő Mélyépterv Zrt. XVIII. Nemzetközi Köztisztasági Szakmai Fórum, 2008. április 22-24..
Magyarország energiapolitikája 2007-2020 Energiahatékonyság (EU irányelv alapján)évi 1% megtakarítást kell elérni CO2 kibocsátás csökkenés: 20% a cél Megújuló energiaforrás alapú 20%, EU szinten Magyar vállalás: 13% Környezeti és Energia Országos Program KEOP Megújuló energiaforrásra: 253 M. Euró A biológiai hulladék alapú biogáz termelés és felhasználás tartozik ide (2007-2013év vége) Forrás: KvVM tájékoztató 2
Hulladékadatok Települési szilárd hulladék: 5,2 millió t/év A lebomlott szerves anyagból 1400 millió m3 depóniagáz termelődik évente Ha a lerakók 30% -nál van gázkitermelés, ez ~1,56 millió t/év, akkor ezekben a lerakókban ~420 millió m3 depóniagáz keletkezik, s ennek kb. 40%-a kitermelhető mely ~175 millió m3 depógázt jelent évente Mit lehet ezzel a mennyiséggel kezdeni? 3
Energiaadatok 175 millió m3/év = 20000 m3/h depóniagáz Ha a fűtőérték: 5kWh/Nm3, akkor a gáz energiatartalma: 876 GWh/a, ill. 2400 MWh/d = 100 MWh/h Gázmotorban hasznosítva: Elektr. energia: 333 GWh/a, 912MWh/d, ill. 38 MW hőenergia: 385GWh/a, 1056 MWh/d, 44 MW Gázmosás után: 85 millió m3-t lehetne évente betáplálni a földgázhálózatba, vagy üzemanyagként felhasználni 4
Az ártalmatlanítás- hasznosítás tervezésénél mit kell figyelembe venni? 1. A jogi szabályozást 2. A gazdaságosságot 3. A műszaki lehetőségeket 5
1. Jogi szabályozás 2000. évi XLIII. Hulladékgazdálkodási törvény: szerves anyag csökkentés A 20/2006. ill. a 92/2007. KvVM rendelet a keletkező gázok kinyerése, ártalmatlanítása, hasznosítása 314/2005. kormány rendelet az elérhető legjobb technikáról (BAT) 56/2002 Zöldáram átvételi előírások Egyéb előírások (üzemeltetési engedélyben) 6
2. Gazdaságosság Gázmennyiség, metántartalom, Gázkinyerés megléte, megteremtése A gázhasznosító rendszer kiépítési költsége Az energia értékesítési feltételek Elszámolás a lerakó tulajdonos és a hasznosító között, ha a kettő nem ugyanaz 7
3. Műszaki lehetőségek (megvalósítás) Gázképződés Gázkitermelés Ártalmatlanítás Hasznosítás 8
Hulladéklerak klerakói i gázg (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)
10
Mennyi depóniag niagáz 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:130-260 m3 gáz/t hulladék 11
Elméleti leti gázprogng zprognóziszis 12000,0 10000,0 8000,0 Depóniagáz m3/h 6000,0 4000,0 2000,0 0,0 2000 2002 2004 2006 2008 2010 2012 2014 2016 2018 2020 2022 2024 2026 évek 2028 2030 2032 2034 2036 2038 2040 2042 2044 2046 2048 2050 2052 50%-os kitermelés 30%-os kitermelés 40%-os kitermelés 100% képződés 12
Depóniag niagáz z rendszer elemei Gázkút Gázvezeték a depóniában Gázgyűjtő állomás a depónia szélén Gázelvezetés a gázgyűjtő állomásból Elszívókompresszor állomás Gáz víztelenítés Ártalmatlanítás eszköze (biofilter, gázfáklya) Hasznosítás eszközei 13
Egy ideális lerakó elvi rajza 14
Depóniag niagáz z kút k és s elszívó rendszer ismertetés Gázkút kialakítás: perforált műanyagcső a gáz összegyűjtésére körülötte osztályozott kavicságy (felhúzható acél védőcső -alsó elvétel) Gázelvétel helye: Alsó, felső, közbenső és ezek variációi 15
Milyen gázkg zkút t legyen? Alsó elszívású Felső elszívású Üzemeltetés során épül A lerakó feltöltése után épül Az üzemeltetést hátráltatja Az üzemeltetést nem hátráltatja A kút megsérül, megdől (kompaktor) A kút nem sérül meg A mélyponton vízzár alakul ki, nincs gázelvétel Alul lehet vizesedés, a gáz kivehető Tisztítás, javítás nem lehetséges Nem szükséges Eldugulás, levegő betörés, kis CH4 tar- Jó minőségű gáz, jó kitermelési hozam talom, és alacsony gázhozam Gyors gázelszívás a depóniából Csak a betelés után kezdődik a gázelvétel 16
Alsó elvezetésű gázkút Acél húzható védőcső Kavicstöltet Hulladék Perforált műanyag gázcső Gázgyűjtő vezeték Gázból kivált kondenzvíz 17
Felső elvezetésű gázkút 18
Fúrt depóniag niagáz z kút k gázelvezetéssel 19
20
Műanyag depóniag niagáz z kútk 21
Depóniag niagáz z hasznosításának nak általános lehetőségei Biológiai ártalmatlanítás: biofilter Termikus ártalmatlanítás fáklyában Dkeszi, Pusztazámor Hőtermelés kazánban (melegvíz, gőz) Győr Energia termelés gázmotorban Debr, Nyírh rh,, HódmezH dmező 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 22
Gázfáklya 23
Depóniag niagáz z elszívó kompresszor és s gázfg zfáklya 24
Példák k az energiahasznosításra sra 1. Kazánban: melegvíz, gőz Gázmotorban: 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% Hőtermelési hatásfok: 42-48% Mikro-gázturbina 25
Gázmotor épületben 26
Konténeres neres gázmotorg 27
Gázmotor konténerben nerben 28
29
Példák k az energiahasznosításra sra Gáztisztítás után: 2. Közlekedési eszközökben: autóbusz, gépkocsi, vonat (Svédország) Tüzelőanyag cellában: 50-60% áramtermelési hatásfok Földgáz hálózatban 30
Gázhasznosítás s gépjg pjárműben 31
Gázhasznosítás mozdonyban,autóbuszban buszban 32
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 33
A tüzelőanyag cella 34
Tüzelőanyag cella elve, sémájas 35
Üzemelő tüzelőanyag cella 36
Depóniagáz értékesítés tisztítás után a földgáz vezeték rendszerben 2005. évi LXIII.törvény (GET) 3..44.pontja ad erre lehetőséget Példa: -Basel (Svájc) 150 m3/h teljesítményű tisztító berendezés -Bruck -Leitha (Ausztria) 37
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 38
Baselben üzemelő depóniag niagáz tisztító konténerben nerben 39
Gázmosó kialakítása 40
41
42
43
44
45
46
Köszönöm érdeklődésüket ket és s figyelmüket! HÓDI JÁNOSJ MÉLYPTERV KOMPLEX ZRT Elérhetőség: Mobil telefon:+36-620-3355 Email: hodijan@t-online.hu 47