spaľovať v kotloch na biomasu

Transcript spaľovať v kotloch na biomasu

Technical University in Zvolen Faculty of Ecology and Environmental Sciences Department of Environmental Engineering T. G. Masaryka 24, 960 53 e-mail: [email protected]

KEI

Príspevok uvádza

analýzu

možnosti

spaľovania kalov z čistiarni odpadových vôd a rozhodovaciu analýzu spaľovania kompostovaných kalov v kotli na biomasu a v spaľovni odpadov.

sú z hľadiska zhodnocovania

alebo

zneškodňovania

problémovým odpadom.

1. Anaeróbna biologická stabilizácia kalu a energetické využitie bioplynu 2. Priame hnojenie poľnohospodárskej pôdy stabilizovaným kalom 3. Kompostovanie kalu a hnojenie poľnohospodárskej, lesnej a inej pôdy 4. Kompostovanie a rekultivácia skládok odpadov, zakladanie trávnikov, lesných škôlok a pod.

5. Kompostovanie a spaľovanie kompostu v spaľovniach O 6. Sušenie a spaľovanie v spaľovniach O 7. Termické splynovanie a energetické využitie 8. Fyzikálno-chemická stabilizácia a skládkovanie stabilizovaného kalu 9. Termické a látkové využitie v technologickom procese (napr. pri výrobe tehál) 10.Spoločné spaľovanie so štandardným palivom – spaľovanie v inom spaľovacom zariadení ako v spaľovniach odpadov 11. Sušenie a rôzne druhy pyrolýzy (pomalá diskontinuálna, zrýchlená kontinuálna, flash, hydrotermická)

Aplikácia kalov z ČOV do pôdy v niektorých krajinách EU sa v posledných rokoch jednoznačne odmieta. Z hygienických dôvodov sa vo väčšine prípadov vo svete uvažuje so spaľovaním anaeróbne stabilizovaných kalov z čistiarni odpadových vôd. Pre vysoký obsah vody je spaľovanie kalov málo atraktívne. Energetickú hodnotu kalov je možné relatívne lacným spôsobom zvýšiť.

ako

zvýšiť

energetickú hodnotu anaeróbne stabilizovaných kalov z ČOV Je to známy postup z , pri ktorom sa

z komunálnych odpadov získava

Pri

kompostovaní

, resp. pri prvej etape kompostovania sa

s malými nákladmi významne zníži

. Vznikajúci kompost je považovaný za a v Čechách známy pod názvom – compost for energetic utilisation (CEU), na Slovensku .

niektorými odborníkmi je

považovaný dokonca za biomasu

a z tohto tituly by sa mal, podľa nich, spaľovať v kotloch na biomasu bez akýchkoľvek

dodatočných opatrení na OOv.

Podľa nami navrhnutého

prevádzkového experimentu

by bolo

možné rozhodnúť spaľovať v kotloch na biomasu

a , či kompostovaný kal z ČOV je možné za akých opatrení , alebo či konkrétny kompostovaný kal sa musí

spaľovať iba v spaľovni odpadov.

spoluspaľovanie s drevom alebo inou biomasou spaľovanie samotného energokompostu v kotloch na biomasu Zahraničná literatúra takýto postup nepopisuje, ak odhliadneme od MBÚ, ktorej horľavý produkt sa nespaľuje v kotloch na biomasu. Ani na poslednom veľtrhu ŽP BREMEN 2013, venovanom technike využívania energetického potenciálu odpadov (WtE – Waste to Energy), sme nezistili možnosť spaľovania resp. spoluspaľovania odpadov za rovnakých podmienok OOv ako pri spaľovaní dreva.

Z ENV pohľadu odporúčame aj komparatívnu analýzu ENV prínosov pri spaľovaní dreva a pri výrobe biouhlia.

Parameter Kotol na biomasu Zdržný čas tuhej látky na rošte [min] Zdržný čas plynov v spaľovacom priestore nad posledným prívodom kyslíka [s] Minimálna teplota v spaľovacom priestore nad posledným prívodom kyslíka [°C]

8 - 10 < 2 nie je sledovaná

Spaľovňa odpadov

50 - 60 > 2 850

Systém čistenia spalín Kontinuálny emisný monitorovací systém

ELO nie je Viacstupňový, napr. ELO, absorpcia, DENOX TZL, CO, NO x , SO 2 , HCl, O 2

Z tabuľky vyplýva, že medzi technikou spaľovania v kotloch na biomasu a v spaľovniach odpadov je zásadný kvalitatívny rozdiel. Je jasné, že dôkladnosť vyhárania organických látok v spaľovniach odpadov je podstatne vyššia ako v kotloch na biomasu.

Pre spaľovacie zariadenia na biomasu a veľmi závažné ZL nie sú vôbec určené EL a ani nie sú merané, resp. monitorované. V obidvoch prípadoch sa koncentrácie ZL prepočítavajú na obsah kyslíka v spalinách 11 %.

ZL [mg.m

n -3 ] TZL CO TOC NO x SO 2 HCl HF Tl + Cd Sb+As+Pb+Cr+C o +Cu+Mn+Ni+V TE dioxinov.10

6 Kotol na biomasu tepelného príkonu > 5 MW - < 50 MW

50 150 20 350 -

Spaľovňa odpadov (97 % hodnôt)

10 150 10 200 50 10 2 0,05 0,5 0,1

Z vyhodnotenia tabuliek jednoznačne vyplýva,že environmentálne riziká zo spaľovania látok s premenlivým zložením a možným podielom nebezpečných látok v kotli na biomasu je neporovnateľne väčšie ako v spaľovni odpadov.

Zároveň vzniká otázka, či spaľovanie kompostovaných kalov z ČOV je skutočne rizikové. Z

ekonomického pohľadu

by bolo jednoznačne výhodné spaľovať kompostovaný kal v energetických zariadeniach napr. v kotloch na drevo, nie v spaľovniach odpadov.

Zdôvodnenie o rozhodnutí konkrétneho spaľovania

sa môže uskutiočniť na základe

cielených spaľovacích skúšok

v konkrétnom spaľovacom zariadení.

a Najvhodnejším riešením je k pôvodnému palivu postupne zvyšovať podiel energokompostu až na 100% (t.j. samostatne bez drevnej štiepky alebo uhlia). Etapa sa ukončí za 1 až 2 týždne. Podmienky spaľovania počas skúšok treba tak prísne dodržiavať, ako keby sa spoluspaľoval odpad

zloženie paliva z hľadiska obsahu kovov priebežne kontrolovať rýchlou metódou ED XRF Hg rýchlou metódou studenej plazmy

emisie CO, TOC, NO x Kontinuálne merať teplotu spalín Na záver spaľovacích skúšok zrealizovať autorizované meranie emisií TZL, CO, TOC, NO x , SO 2 , HCl, HF, ŤK a dioxínov. Z výsledkov meraní sa vypracuje prevádzkový postup a opatrenia na minimalizáciu emisií.

Výsledky emisných meraní analýz odpadov jednoznačne preukážu či z hľadiska PP OOv bude možné daný materiál spoluspaľovať v kotloch na drevo a aké sekundárne opatrenia (systém čistenia spalín, monitoringu, odbery a analýzy energokompostu) bude potrebné na kotloch realizovať.

Táto práca bola podporovaná Agentúrou na podporu výskumu a vývoja na základe zmluvy č. APVV-0353-11 „Návrh a realizácia pilotnej retorty so zníženými emisiami na výrobu biouhlia pre marginálne zóny a overovacie aplikácie“.