Transcript Engazd_6

Hulladék energiahordozók
• Azon energiahordozók, melyek hasznosítási lehetőségeit
előfordulásuk, keletkezési helyük meghatározza
• Tárgyalandó területek:
– kondenzvíz hasznosítás
– termálvíz hasznosítás
– biogáz hasznosítás
– füstgáz hasznosítás
– növénytermesztés és erdőgazdálkodás
hulladékainak hasznosítása
Kondenzvíz hasznosítás
• Koncentrált, jelentős mennyiségű gőzfelhasználási igény esetén
jelentkezik
• Gőzfogyasztók hőleadása során (hűl a gőz) a gőzből vízcseppek válnak
ki, ezt a vizet nevezik kondenzvíznek
• Kondenzautomatákkal kiválasztják a vizet és a kondenzvezezékrendszeren keresztül összegyűjtik, majd a gáztalanítóba vezetik
• Gáztalanításra (O2 eltávolítása) azért van szükség, mert az O2 tartalmú
vizet bevezetve a kazánba ott kráterszerű lyukakat képezhet az égés
során
• A gáztalanító általában a tápvíztartály tetején helyezkedik, és fentről
lefelé csepegtetik a vizet, miközben lentről felfelé pedig gőz fújásával
104 ºC-ot, 0,2 bar nyomást tartanak
• A gáztalanított kondenzvizet tápszivattyúval a táptartályból a kazánba
juttatják
Termálvíz hasznosítás
• A termálvizek komplex oldatok, melyek ásványi sókat, gázokat
tartalmazhatnak
• Hőmérsékletváltozásra, szivattyúzás hatására ezek kiválhatnak, károkat
okozva a rendszerben
• Elsődleges hasznosítási forma lehet a helyiségek, növénytermesztő
üvegházak fűtése
• Problémát jelent gazdaságossági szempontból a már korábban említett
csurgalékvizek visszasajtolása talajrétegekbe (környezetvédelmi
szempont)
Biogáz hasznosítás I.
• Állattartó telepek, illetve szemétlerakó helyek esetén jöhet szóba
• Szerves anyagok carbontartalmának (szénvegyületek) lebomlásával
keletkezik
• Energiatartalmát tekintve
– szeméttelepi depóniagáz esetén 7-10 MJ/m3
– hígtrágya, szennyvíz, szerves hulladék esetén 23-25 MJ/m3
• Mezofil (30-35 °C) és termofil (50-55 °C) eljárások
• Szakaszos és folyamatos betáplálású rendszerek
Biogáz hasznosítás II.
Alkotó
Térfogathányad [%]
Tulajdonság
CH4
50-70
Éghető
CO2
25-40
Égés végterméke
H2S
0,05-2
Mérgező, korrozív: (Fe, Cu)
SO2,SO3 emisszió
H2
0,01-2
Éghető
N2
0,1-3
Semleges
O2
0,02-1
’’
Ar
0,001
’’
CO
0,001-1
Mérgező!
NH3
Nyomokban
Mérgező!
H2O
Telítési
VOC
1*10-5 - 1*10-3
Égés végterméke, korrozív c.
Bűzös
Biogáz hasznosítás III.
• Keletkezett gáz mennyiségét befolyásoló tényezők a következők:
– Nitrogén/Szén arány
– Szervesanyag tartalom
– Baktériumok
– Hőmérséklet
– Koncentráció
– PH érték
Biogáztelep tipikus felépítése
Biogáz
tároló
Szurés és tisztítás
Hálózati
szinkronizálás
Nyomásfokozó
Generátor
Szilárd
és hab
H2O
H2S
Gázturbina
CO2
Fáklya
Villanyáram
AC, 50 Hz
Gázmotor
Biogáz
tároló
Hohasznosító
Katalizátor
Biogáz
Generátor
Füstgáz
Futés
Alapanyag tárolás
és homogenizálás
Hígtrágya
FERMENTOR
Aprítás
Fém és egyéb
meddo anyag
leválasztása
Istállótrágya és
mezogazdasági
hulladékok
Ülepítés és
semlegesítés
Víztároló
Öntözés
Talajero
pótlás
Víztelenítés
Szilárd maradvány
Használatos erjesztő elrendezések I.
Használatos erjesztő elrendezések I.
Szeméttelepi biogáz
• Szeméthegyekbe történő összehordás
• Szelektív gyűjtés kialakítása után a szemétégetés
• Szemétdepóniák metánrobbanása után a biogáz összegyűjtése és
hasznosítása
• Lezárt hulladékdepóniákban az oxidatív bomlás végén (elfogyott
minden oxigén, kb. 3 év) indul meg a metánképződés (évtizedekig
folyamatosan)
• Túlnyomás nélkül, gázelszívó kutakkal hozzák felszínre a metángázt
• Los Angeles melletti 25 ha nagyságú szemétdepónia gáztermelése
1977 óta 2500 lakás teljes energiaigényét elégíti ki kifogástalanul
Füstgáz hasznosítás
• Füstgázhő hasznosításról akkor beszélünk, ha valamely berendezésből
távozó magas hőmérsékletű (T > 600 K) gázok fizikai hőjét hőcserélők
útján hasznosítjuk
• A hőhasznosítás történhet
– hőcserélőben elvont hő a tüzelőberendezés saját energiakörében
hasznosul
– a hőt a füstgázt adó berendezéstől függetlenül hasznosítjuk
• Jelentős megtakarítás olyan berendezéseknél érhető el:
– amelyeknek nagy volt a hőfogyasztása
– amelyeknek nagy a füstgáz-hővesztesége
– amelyeknél a füstgázhő jelentős hányadát lehet visszanyerni
Saját körben történő hővisszanyerés
• Technikai berendezései a rekuperátorok és a regenerátorok
• Rekuperátor olyan hőcserélő, amelynek egyik oldalán (hőleadó
közeg) forró füstgázok, a másik oldalán (hőfelvevő közeg) pedig az
égési levegő, vagy gáztüzelés esetén az eltüzelendő gáz áramlik
• Felépítése kettős falú cső, amelynél a csövön belül a magas
hőmérsékletű gázok, a kettős csőfal között pedig ellenáramban a
felmelegítendő levegő áramlik
• Regenátorok a hőakkumuláció elvén működnek és szakaszos
üzeműek, azaz egyik üzemszakaszban a regenerátor nagy hőkapacitású
részei (rácstéglák) a rajtuk átáramló füstgázok által felmelegszenek,
majd a második szakaszban ellenáramban áramló levegő visszahűti a
rácsokat
Hőhasznosítás a technológiai berendezéstől
függetlenül
• Füstgázokat gőz vagy melegvíz előállítására használt úgynevezett
füstgázkazánokon vezetik át és fizikai hőjüket ezen a módon
hasznosítják
Hőcserélő beépítése során fellépő problémák
• módosítani kell a füstgázcsatornát (bizonyos esetekben elegendő a
kéménymagasítás), mivel a beépített hőcserélő ellenállása és a kisebb
füstgázhőmérséklet huzatelégtelenséget okoz (tökéletlen égéshez
vezet)
Növénytermesztés és erdőgazdálkodás
hulladékainak hasznosítása
• Ilyen hulladéknak számít pl. a kukoricaszár, a faforgács, a
szőlővenyige, gyümölcsfák nyesedékei, szalmabálák
• Ezeket a szerves hulladékokat ki lehet egészíteni kifejezetten
energetikai célra telepített energianövényekkel, energiaerdőkkel
• Magyarország esetében jelentősen növekedhet a kérdés aktualitása,
mivel az EU-ba lépéssel termőföldjeink kb. 1/3-a feleslegessé válik
• Ellentmondást okozhat a köztudatban, hogy termőföldjeinken
élelmiszer helyett energiát termelünk
• Példa ausztriai erőmű Güssing nevű falu fűtésére, ahol a fogyasztók
száma 500 db, az erőmű teljes teljesítménye 14,9 MW, amiből 6,5 MW
faapríték alapú, 8,4 MW pedig a csúcsigények kielégítésére olajkazán
A hasznosítás korlátai
• Figyelembe kell venni a hulladékenergia megjelenésének időbeni
folyamatosságát (szakaszosság esetén vizsgálandó a tárolhatóság és a
tárolás költségei)
• Figyelembe kell venni a hulldékenergiával kielégítendő energiaigények
időbeni alakulását (pl. fűtésre csupán az év egy részében van szükség)
• Egyes esetekben (pl. biogáz telep) a létesítés költségei olyan magasak,
hogy csupán állami támogatás felvételével lehetséges a kivitelezés
• Mivel ezeknek a beépítéseknek a megtérülési ideje igen hosszú is lehet
(akár 10 év), figyelembe kell venni magának a vállalatnak a jövőre
vonatkozó elképzeléseit is