Transcript Metaankääritus ja reoveepuhastus Tartu projekti näitel

Metaankääritus ja reoveepuhastus
Tartu projekti näitel
Hillar Toomiste
Sisu kokkuvõte





Ülevaade Tartu reoveepuhasti
metaankäärituse projektist
Lokaalne ressurss – energeetika ja
taimetoitained
Taimetoitainete tootmise tulevikuperspektiiv
Kütuste hinnavõrdlus
Energia kasutamise mastaabi võrdlus
Klassikaline metaankääriti



Viibeaeg 22 päeva
Kuivaine sisaldus 6 – 10%
Orgaanilisest ainest 50 – 60% muutub metaaniks
Lokaalne ressurss –
Tartu linna reoveepuhasti





100 tuhat elanikku
tarbivad 13 000 m3 vett päevas
pealevool puhastile 33 000 m3 päevas
tekib 230 m3 setet 3% kuivaine sisaldusega
7 tonni kuivainet päevas, 65% org. sisaldusega
–
–
–
Sellest saaks 2 000 m3 biogaasi päevas,
ehk toota 200 kW elektrit ja 240 kW soojust,
kokku 10,5 MWh energiat päevas
Lokaalse ressursi kasutamine –
energeetiline väärindamine
Metaankääritus kompleksi
maksumus
6,4 miljonit EUR
Energia toodang
 10,5 MWh päevas
 3800 MWh aastas
1 kWh = 0,064 EUR
1 MWh = 64 EUR
Aastane energiatoodang
teoreetiliselt
243 000 EUR
Aeg aastates
Investeeringu osakaal
kWh omahinnas eurosenti
5
33,6
10
16,8
15
11,2
20
8,4
25
6,7
30
5,6
35
4,8
40
4,2
45
3,7
50
3,4
Taimetoitainete ressursid maailmas
Varud
106 tonni
N
(NH3)
P
(P2O5)
Aastane
toodang
106 tonni
maailm
Aastane
kasutus
106 tonni
USA
Hind
$/t
2008 a.
133
13,5
(väetis 89%)
590
158
25,7
(väetis 95%)
75
1%
maailma
energiatarbest
16 000
Ressursi ammendumine ja probleemid
N–
maagaas või elektrolüüs,
energiamahukas (1% maailma energiatarbest)
väetisena
P–
- NH3 on kergesti lenduv
- (NO3) on kergesti leostuv ja biolagundatav
kaevandamine,
praegu tarbitakse 1% maailma ressursist aastas,
Cd sisaldus maagis,
80% väetistest hajub keskkonda
Tänane tehnoloogia reovee
puhastamisel
Eesmärk – lagundada kõik reoained võimalikult
lihtsateks ühenditeks.

Lämmastikühendid → gaasiline N2

Fosfor → sadestatakse fosfaadina või bakterimassi
koosseisus
Protsess on väga energiamahukas ja
tulemuseks on taimetoitainete
hajutamine/lagundamine
Lokaalse ressursi kasutamine –
taimetoitainete tootmine
Aastane sissevool 2008 aastal
P – 6,7 mg/l → 185 t (P2O5)
N – 38 mg/l → 546 t (NH3)
2008 aasta hindadega, rahalises vääringus
P → 10 200 EUR
N → 245 400 EUR
kokku
255 600 EUR
Energiakandjate energiatihedus
Kütuste hinnad ja
hinnakomponendid
ostuhind,
EUR
aktsiis
käibe- kütuse
maks
hind
(liiter)
1,240
0,393
0,207
0,640
bensiin 95 (liiter)
1,220
0,423
0,203
0,594
LPG
0,770
0,125
0,128
0,516
maagaas (m3)
0,441
0,028
0,073
0,339
surugaas (kg)
0,677
0,189
0,113
0,375
Diisel
(liiter)
Maksumused EUR sentides
Kütuses oleva energiahulga
maksumus
kWh hind, aktsiis/ käibem/
senti
kWh
kWh
kütuse
kWh
hind
aktsiisi
%
diisel
11,5
3,7
1,9
5,8
32,2
bensiin 95
12,7
4,4
2,1
6,2
34,7
LPG
12,5
2,0
2,1
8,4
16,3
maagaas
(m3)
4,1
0,3
0,7
3,1
6,4
surugaas (kg)
4,5
0,3
0,8
3,5
5,7
Maksumused EUR sentides
Kasuteguri peegeldus hinnas
kWh hind,
sent
kWh
mobiilne
kWh
statsiona
arne
diisel
11,5
42,7
30,4
bensiin 95
12,7
63,5
45,3
LPG
12,5
62,5
44,6
maagaas (m3)
4,1
20,4
10,7
surugaas (kg)
4,5
22,7
12,0
elekter (kodu)
10,5
10,5
Hübriidautod - elektrilised

Honda Civic Hybrid 1.3
85 kW – 4,6 L /100 km

Toyota Prius 1.5
57 kW – 4,5 L /100 km

Lexus GS 450h
218 kW – 7,9 L /100 km
Hübriidauto – hüdrostaatiline







5 kohaline pereauto
kaal
kandevõime
maksimaalne kiirenduse
aeg 0 – 100 km/h
veomootorite võimsus
maksimaalkiirus
kütusekulu
- 1000 kg
- 470 kg
- 5 sekundit
- 500 kW
- 150 km/h
- 1,8 liitrit/100 km
Hüdrostaatiline auto – põhimõte

www.valentintechnologies.com
Aastaks 2020
Mitu 3 MW tuulikut oleks vaja,
et toota kütust Boeing 747 igapäevase
London – New York lennu jaoks?
20:80
(1)
Maksimaalne toodang 3 MW x 24 h
= 72 MWh/d
Tuuliku keskmine koormustegur 30%
= 21,6 MWh/d
El. muundus ja ülekandekaod (20%) 80% = 17,3 MWh/d
Vesiniku tootmise efektiivsus 80%
=
13,8 MWh/d
Vesiniku hoiustamine ja pumpamine 80% = 11 MWh/d
Aastaks 2020
Mitu 3 MW tuulikut oleks vaja,
et toota kütust Boeing 747 igapäevase
London – New York lennu jaoks?
20:80
(2)
B747 kulutab 0.0284 liitrit/reisija/km (11.8 l/km)
London – New York 5575 km
Edasi – tagasi vahemaa 11150 km
11150 x 416 x 0,0284 = 131730 liitrit kütust
Energia hulk 131730 x 10,75 = 1416 MWh
Tuulikute arv 1416 / 11 = 129
tuulikut
Tänan tähelepanu eest!
Hillar Toomiste
[email protected]