Slide 1

EKO HYBRES Sp. z o.o.
Rogoźnica , Głogów Małopolski

Elektroniczny Zakład Innowacyjno Wdrożeniowy
HYBRES Sp z o.o.
Rzeszów, ul Klonowa 10A

Kazimierz Zając


Slide 2

Destrukcja plazmowa odpadów
elektrycznych i elektronicznych
•
•
•
•
•
•
•

Dlaczego odpady ?
Dlaczego plazma ?
Przypadek – sympozjum naukowe (2007 r)
Wiedza w kraju ?
Wniosek do PARP - program POIG 1.4 4.1
Przetwarzanie odpadów ZSEIE
Unieszkodliwiane i odzysk surowców
pierwotnych i energii


Slide 3

•
•
•
•
•

Czym jest plazma
Stan materii (pierwszy , czwarty ) ?
Historia plazmy
Lata 1857 - 1908
Ostatnie dekady 20 wieku – mikroelektronika
technologia półprzewodników…
• 21 wiek to podstawa nowych materiałów
wykorzystywanie metod laserowych i
plazmowych


Slide 4

Właściwości i podział plazmy
• plazma niskotemperaturową, „zimna”
lub plazmą wyładowań elektrycznych, 2000 K
do 30 000 K
• wysokotemperaturowa, „gorąca”, wytwarzaną
podczas syntezy termojądrowej
• – niskociśnieniową,
• – wysokociśnieniową (termiczną).


Slide 5

Plazma - środowisko
• generowanego ozonu
• sterylizację powietrza, wody, gleby,
powierzchni i opakowań …
• usuwania mikrobiologicznych zanieczyszczeń ,
• redukcji tlenków azotu z gazów spalinowych
• rozkład i spalanie odpadów organicznych,
• destrukcja zużytych baterii, płytek obwodów
drukowanych,


Slide 6

• wspomaganie reakcji chemicznych –
selektywne usuwanie acetylenu z etylenu,
rozkład etylenu, trichloroetylenu, octanu etylu
i toluenu, wytwarzanie wodoru gazowego i
sadzy poprzez rozpad węglowodorów


Slide 7

Plazmowa destrukcji odpadów
• Zgazowanie
(1300 – 1600) C
• Plazmowa destrukcja syngazu w gaz drzewny
• W jednostce kogeneracyjnej odzysk energii
cieplnej i elektrycznej
• Odzysk surowców (w zależności od odpadów)


Slide 8

Schemat instalacji


Slide 9

wsad

śluza
ok. 800C

700-400C

ruszt

1300-1600C

popiół (odpad)


Slide 10

Odzysk
• Surowców – stopy metali kolorowych
na bazie Cu: Brązy , mosiądze i inne
• Gaz (drzewny)
• Energia , cieplna , elektryczna
• 1kg odpadu (ZSEiE) - ok 0,4 kW
• Odpad (popioły , żużle ) ok 2%


Slide 11

Propozycja
• Instalacje do utylizacji odpadów komunalnych
• Przerób do 1 Mg/ godz
• Segregacja
- metale
- gruz
- pozostałe do zgazowania i odzysku energii
• Odpad ok 2% wsadu
• Energia ok 0,6 kW/kg wsadu


Slide 12

Obecny stan wiedzy w kraju
Prof. Dr hab. inż. Andrzej w. Jaśiński
Doradca Głównego Inspektora Ochrony Środowiska
Przewodniczący Krajowej Komisji ds. Ocen
Oddziaływania na Środowisko
Członek Państwowej Rady Ochrony Środowiska


Slide 13

Zgazowanie - zasada
• Zgazowanie to proces utleniania przy niestechiometrycznej
(niewystarczającej ,wg zapisu reakcji pełnego utleniania) ilości tlenu
• ideę procesu można zobrazować następującymi podstawowymi
reakcjami:
C + 1/2O2 = CO + Q
Q = 123,1 kJ/kmol
C + O2 = CO2 + Q
Q = 404,7 kJ/kmol
C + CO2 = 2CO - Q
Q = 159,9 kJ/kmol
C + H2O (para wodna) = CO + H2 - Q Q = 118,5 kJ/kmol
C + 2H2 = CH4 + Q Q = 87,5 kJ/kmol
I dwiema następczymi:
CO + H2O = H2 + CO2 + Q Q = 40,9 kJ/kmol
(zwiększa ilość wodoru)
CO + 3H2 = CH4 + H2O + Q Q = 205,9 kJ/kmol
(podwyższa wartość opałową).


Slide 14

Dotychczasowe wykorzystanie plazmy:





metalurgia,
unieszkodliwianiem odpadów niebezpiecznych,
zgazowania węgla i innych substancji, zawierających węgiel,
termiczna konwersja materiału, w środowisku z ograniczoną,
ilością tlenu, w temperaturach (w łuku), przynajmniej rzędu
4000 – 7000 st. C; produkty : gaz syntezowy, oraz zeszklony
żużel (witryfikat)
 oczyszczanie gazów syntezowych, – boilery, turbiny gazowe
lub silniki - elektryczność i ciepło; produkcja chemiczna, w
tym paliwa napędowe,
 wiarygodność z termodynamicznego i chemicznego punktu
widzenia ,,(tworzenie modeli matematycznych pozwalających na
symulowanie zmienności parametrów procesowych i znajdowanie
wzajemnych ich zależności).


Slide 15

Technologia plazmowa charakteryzuje się:
 Najwyższą energią netto w przeliczeniu na tonę
odpadów komunalnych
o 50% więcej niż spalanie;
o 43 % więcej niż piroliza;
o 29% więcej niż piroliza połączona z gazyfikacją
oraz o 29% więcej niż konwencjonalna gazyfikacja),
 Dużą elastycznością zmian składu wsadu (węgle o
różnej zawartości siarki i granulacji; odpady
komunalne; pozostałość po produkcie strzępienia
pojazdów wycofanych z ruchu; koks petrochemiczny;
szlamy z zakładów chemicznych oraz oczyszczalni
ścieków, itp.),


Slide 16

c.d
 Niewielkimi wymaganiami przygotowania
wsadu (wieloskładnikowa z ograniczoną
potrzebą rozdrabniania dyktowaną wymiarami
gazyfikatora; brak potrzeby dogłębnego
rozdrabniania i mielenia; bardzo szeroka
tolerancja zawartości wilgoci , choć optymalne
wyniki osiąga się przy niskich wartościach tego
parametru),


Slide 17

c.d.
 Niewielkimi wymaganiami przygotowania wsadu
(wieloskładnikowa z ograniczoną potrzebą
rozdrabniania dyktowaną wymiarami gazyfikatora;
 brak potrzeby dogłębnego rozdrabniania i mielenia;
 bardzo szeroka tolerancja zawartości wilgoci , choć
optymalne wyniki osiąga się przy niskich wartościach
tego parametru),
 Dużymi możliwościami zastosowania produkowanego
gazu syntezowego (np. do wytwarzania energii
elektrycznej i cieplnej, do produkcji metanolu,
wodoru, etanolu),


Slide 18

c.d
 Najmniejszym oddziaływaniem na
środowisko bez składowania popiołów ;
• zwitryfikowany żużel spełnia normy
wymywalności i może być sprzedawany
jako surowiec do budowy dróg
porównywalny z bazaltem;
• bardzo niska emisja do atmosfery, także
dioksyn i furanów, spełniająca najbardziej
wyśrubowane normy europejskie),


Slide 19

EKOINNOWACJE
150

125

100

75

50

25

0

Źródło danych: EIS 2011

Polska jest najmniej ekoinnowacyjnym państwem UE.
Wynika to z niskiej innowacyjności – nie ma ekoinnowacji bez innowacji.


Slide 20


Slide 21

EKOINNOWACJE A INNOWACJE

Źródło danych: IUS 2011, EIS 2011


Slide 22

Dziękuję za wagę
Kazimierz Zając