spaľovať v kotloch na biomasu

Report
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
z komunálnych odpadov získava
, pri ktorom sa
Pri kompostovaní, resp. pri prvej etape kompostovania sa
s malými nákladmi významne zníži
.
Vznikajúci kompost je považovaný za
–
compost for energetic utilisation (CEU), na Slovensku
a v Čechách známy pod názvom
.
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,
či kompostovaný kal z ČOV je možné
spaľovať v kotloch na biomasu a 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]
8 - 10
Zdržný čas plynov v spaľovacom priestore
<2
nad posledným prívodom kyslíka [s]
Minimálna teplota v spaľovacom priestore
nie je
nad posledným prívodom kyslíka [°C]
sledovaná
Systém čistenia spalín
Kontinuálny emisný monitorovací systém
ELO
nie je
Spaľovňa
odpadov
50 - 60
>2
850
Viacstupňový, napr.
ELO, absorpcia, DENOX
TZL, CO, NOx,
SO2, HCl, O2
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.mn-3]
TZL
CO
TOC
NOx
SO2
HCl
HF
Tl + Cd
Sb+As+Pb+Cr+C
o +Cu+Mn+Ni+V
TE dioxinov.106
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.
Najvhodnejším riešením je
k pôvodnému palivu
a 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
Kontinuálne merať
emisie
CO, TOC, NOx
teplotu spalín
Na záver spaľovacích skúšok
zrealizovať autorizované meranie emisií
TZL, CO, TOC, NOx, SO2, 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“.
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

similar documents