3.4-Szn-3gru-SZTUO

Konferencja n.t.

„Energia z biomasy wizytówk

Województwa Zachodniopomorskiego”

Urz

d Marszałkowski Woj. Zach-pom. Szczecin, 3 grudnia 2009r.

Marian REDES
Biuro Projektów Ochrony

rodowiska TERMIKA

Spółdzielcza 27/7,70-393 Szczecin

e-mail:

tremika-m.redes@szczecin.home.pl

Energetyczne wykorzystanie odpadów komunalnych na przykładzie
Zakładu Termicznego Unieszkodliwiania Odpadów w Szczecinie

W zwi

zku nowymi uregulowaniami prawnymi male

dzie ilo

ść

odpadów komunalnych

kierowanych na składowiska w postaci nieprzetworzonej. Wi

ąŜ

e si

to z du

ym wysiłkiem

organizacyjnym gmin i podmiotów gospodarczych

wiadcz

cych usługi w zakresie usuwania

odpadów komunalnych. Dodatkowe

rodki finansowe musz

zaanga

owane zarówno w

system zbiórki odpadów jak i technologie ich ponownego u

ycia, unieszkodliwienia i odzysku

materiałowego    lub  energetycznego  zgodnie  z  przepisami.  Energetyczne  wykorzystanie
odpadów  komunalnych,  krytykowane  bezpodstawnie  przez  niektóre  organizacje  ekologiczne,
wpisuje  si

w działania podejmowane w UE i na całym

wiecie maj

ce na celu ograniczenie

emisji gazów cieplarnianych

1. WST

Niniejsza prezentacja ma za zadanie przedstawienie moŜliwości energetycznego

wykorzystania

odpadów

komunalnych

przykładzie

Zakładu

Termicznego

Unieszkodliwiania Odpadów w Szczecinie.

2. DANE WYJ

CIOWE DO PLANÓW GOSPODARKI ODPADAMI WYNIKAJ

Z KPGO 2010 I WPGO - PROJEKT

2.1. Prognoza zmian w zakresie wytwarzania odpadów komunalnych

Dokument p.n. „Plan gospodarki odpadami dla Województwa Zachodniopomorskiego.

Szczecin  2008r.  –  Projekt  (aktualizacja  WPGO  2003)”,  nie  został  jeszcze  opracowany  i
uzgodniony  z  gminami  w  wersji  do  uzgodnienia.  W  tej  sytuacji  wykorzystano  tylko
fragmenty projektu PGO WZ.
Wg KPGO 2010 wskaźniki zmian strumieni odpadów są następujące:
1.  Liniowy wskaźnik wzrostu ilości wytwarzanych odpadów komunalnych wzrastający o 1%
     rocznie, który w odniesieniu do mieszkańców województwa, przy rzeczywistym
     wskaźniku odnotowanym w 2006r. na poziomie 299 kg/mieszkańca/rok (GUS 2007)

Konferencja n.t.

„Energia z biomasy wizytówk

Województwa Zachodniopomorskiego”

Urz

d Marszałkowski Woj. Zach-pom. Szczecin, 3 grudnia 2009r.

     będzie wynosił:
311 kg/mieszk./rok w roku 2010 (+4% w stosunku do roku 2006),
323 kg/mieszk./rok w roku 2014 (+4% w stosunku do roku 2010),
336 kg/mieszk./rok w roku 2018 (+4% w stosunku do roku 2014),
    w rozbiciu na ludność miejską i wiejską województwa przy rzeczywistym wskaźniku z
    roku 2006r. – 371 kg/mieszk./rok (miasto), 140 kg/mieszk./rok (wieś) (GUS 2007) będzie
   on wynosił:
2010 – 386 kg/mieszk./rok (miasto), 146 kg/mieszk./rok (wieś),
2014 – 401 kg/mieszk./rok (miasto), 151 kg/mieszk./rok (wieś),
2018 – 417 kg/mieszk./rok (miasto), 157 kg/mieszk./rok (wieś);
2.  Wskaźnik wzrostu poziomu selektywnego zbierania odpadów z obecnych 2%, do 10% w
     2010 r., 15% w 2014r. i 20% w 2018 r., co spowoduje zmiany ilości odpadów nie
     segregowanych; zmniejszy się w nich głównie zawartość wysegregowanych: papieru,
     tworzyw sztucznych, szkła i metali.
3.  Wskaźnik redukcji poziomu składowania odpadów wytwarzanych z obecnego 95% w
     2006r. (GUS 2007) do poziomu:
2010 – 90% odpadów wytwarzanych,
2014 – 85% odpadów wytwarzanych,
2018 – 80% odpadów wytwarzanych.
4.  W rozdziale 4 pkt 4.1 KPGO 2010, przyjęto zmniejszenie ilości odpadów komunalnych
     ulegających biodegradacji kierowanych na składowiska odpadów:
w 2010r. więcej niŜ 75%,
w 2013r. więcej niŜ 50%,
w 2020r. więcej niŜ 35%
masy odpadów wytworzonych w 1995r.
Wg Dyrektywa Rady 1999/31/WE z dn. 26.04.1999 r. w sprawie składowania odpadów,
naleŜy podjąć środki mające na celu zredukowanie produkcji metanu na składowiskach
odpadów, miedzy innymi w celu zmniejszenia globalnego ocieplenia poprzez ograniczenie
składowania odpadów ulegających biodegradacji oraz uwzględnić wymagania dotyczące
wprowadzenia kontroli / zagospodarowania gazów powstających na składowisku.

Skład morfologiczny odpadów wytwarzanych w miastach i na obszarach wiejskich wg KPGO
2003 i KPGO 2010

Obszary miejskie

Obszary wiejskie

Lp.

Strumie

odpadów

komunalnych

Wg KPGO

2003 [ % ]

Wg KPGO

2010 [ % ]

Wg KPGO

2003 [ % ]

Wg KPGO

2010 [ % ]

Odpady kuchenne ulegaj

biodegradacji

21,4

9,8

Odpady zielone

2,3

1,8

nieopakowaniowe

6,8

4,9

Papier i tektura

opakowania

9,9

6,9

Opady wielomateriałowe

–

Konferencja n.t.

„Energia z biomasy wizytówk

Województwa Zachodniopomorskiego”

Urz

d Marszałkowski Woj. Zach-pom. Szczecin, 3 grudnia 2009r.

Obszary miejskie

Obszary wiejskie

Lp.

Strumie

odpadów

komunalnych

Wg KPGO

2003 [ % ]

Wg KPGO

2010 [ % ]

Wg KPGO

2003 [ % ]

Wg KPGO

2010 [ % ]

Opakowania wielomateriałowe

1,2

–

0,8

–

nieopakowaniowe

11,3

9,4

Tworzywa sztuczne

opakowania

3,7

3,1

nieopakowaniowe

0,5

Szkło

opakowania

6,6

8,5

metale

2,2

opakowania z
blachy stalowej

1,2

0,9

Metal / metale

opakowania z
aluminium

0,2

Odzie

, tekstylia

2,8

2,1

Drewno

–

Odpady niebezpieczne

0,7

0,9

Mineralne

3,3

5,8

Odpady mineralne

Frakcja drobna
popiołowa

17,8

Odpady wielkogabarytowe

4,7

–

6,7

–

Budowlane, rozbiórkowe

9,4

–

17,9

–

Razem

100

Zgodnie z wytyczonymi celami w KPGO 2010 wymagane jest prowadzenie selektywnego
zbierania i odbierania następujących frakcji odpadów komunalnych:
odpady zielone z ogrodów i parków,
papier i tektura (w tym opakowania, gazety, czasopisma itd.),
odpady opakowaniowe ze szkła w podziale na szkło bezbarwne i kolorowe,
tworzywa sztuczne i metale,
zuŜyte bateria i akumulatory,
zuŜyty sprzęt elektryczny i elektroniczny,
przeterminowane leki,
chemikalia (farby, rozpuszczalniki, oleje odpadowe, itd.),
meble i odpady wielkogabarytowe,
odpady budowlano – remontowe.
Pozostałe frakcje odpadów komunalnych muszą być zbierane łącznie jako zmieszane odpady
komunalne.  Program  selektywnego  zbierania  odpadów  powinien  być  opracowany  na
poziomie  gminnym  /  międzygminnym,  jako  integralna  część  gminnego  /  międzygminnego
planu gospodarki odpadami i dotyczyć sposobu prowadzenia selektywnego zbierania, rodzaju
i wielkości pojemników, częstotliwości zbierania itd.

Konferencja n.t.

„Energia z biomasy wizytówk

Województwa Zachodniopomorskiego”

Urz

d Marszałkowski Woj. Zach-pom. Szczecin, 3 grudnia 2009r.

Roczne poziomy odzysku i recyklingu odpadów opakowaniowych do roku 2014 wg Tabeli
4-3 KPGO 2010

2007r.

2010r.

2014r.

% poziomu

Lp. Rodzaj opakowania,

z którego powstał
odpad

odzysku

recyklingu

odzysku recyklingu odzysku recyklingu

1 Opakowania (ogółem)

min. 50

min. 25

min. 60

min. 38

min. 60

55 – 80

2 Opakowania z tworzyw

sztucznych

min. 25

min. 18

min. 22,5

3 Opakowania z aluminium

min. 40

min. 45

min. 50

4 Opakowania ze stali

nim. 20

min. 35

min. 50

5 Opakowania z papieru i

tektury

min. 48

min. 54

min. 60

6 Opakowania ze szkła

min. 38

min. 49

min. 60

7 Opakowania z materiałów

naturalnych (drewna i
tekstyliów)

min. l 5

8 Opakowania z drewna

min. 15

Ostateczne wartości poziomów zostaną określone w rozporządzeniu wydanym na podstawie art. 3

ust. 8 ustawy z dnia 11 maja 2001 r. o obowiązkach przedsiębiorców w zakresie gospodarowania
niektórymi odpadami oraz o opłacie produktowej i depozytowej (Dz. U. Nr 63, poz. 639, z późn.
zm.).

Do poziomu recyklingu zalicza się wyłącznie recykling, w wyniku którego otrzymuje się produkt

wykonany z tworzywa sztucznego.

Roczne poziomy odzysku i recyklingu odpadów opakowaniowych i pouŜytkowych w
poszczególnych latach do dnia 31 grudnia 2014 r. określone w załączniku do rozporządzenia
Ministra Środowiska z dnia 14.06.2007r. w sprawie rocznych poziomów odzysku i recyklingu
odpadów opakowaniowych i pouŜytkowych (Dz.U. Nr 109 z 2007r., poz. 752).

2008r.

2010r.

2014r.

% poziomu

Lp. Rodzaj opakowania,

z którego powstał
odpad

odzysku

recyklingu

odzysku recyklingu odzysku recyklingu

1 Opakowania razem

2 Opakowania z tworzyw

sztucznych

22,5

3 Opakowania z aluminium

4 Opakowania ze stali

5 Opakowania z papieru i

tektury

6 Opakowania ze szkła

gospodarczego

7 Opakowania z drewna

Konferencja n.t.

„Energia z biomasy wizytówk

Województwa Zachodniopomorskiego”

Urz

d Marszałkowski Woj. Zach-pom. Szczecin, 3 grudnia 2009r.

Landfilling

Inert waste

Sorting

Collection of

municipal rest

waste

Waste reception

and weighbrigde

Recyclables

Municipal organic waste

Biosolids from wastewater treatment

Hazardous

waste

Compost

for sale

Sorting and

packing

Disposal /-

Incineration

Glass

Paper

Cardboard

Plastic
bottles

Aluminium

Metal

Municipal rest waste

Hazardous

waste

(Wardýn Górny)

Inert waste

Reusable materials

Packing and loading

Recovery / reuse

by external recipient

Composting

Collection of

municipal

organic waste

Health care

waste

Biosolids from

wastewater

treatment

Collection of

recyclables

Incineration

Cinders

3.3. Punkty gromadzenia odpadów wielkogabarytowych i niebezpiecznych

Odpady niebezpieczne: baterie i akumulatory ołowiowe, niklowo-kadmowe i inne,

baterie  i  akumulatory  małogabarytowe  (paluszki,  płaskie,  itp.),  lampy  fluorescencyjne  i  inne
odpady zawierające rtęć, przeterminowane leki, zuŜyte urządzenia elektryczne i elektroniczne
(sprzęt RTV i AGD, komputery, suszarki, Ŝelazka, kalkulatory, telefony, itp.), opakowania po
farbach  i  rozpuszczalnikach,  resztki  farb  i  rozpuszczalników  w  opakowaniach,  zuŜyty  olej
silnikowy,  przekładniowy  oraz  hydrauliczny  w  opakowaniach,  zuŜyte  filtry  olejowe,
zaolejone szmaty i ścierki.
Odpady wielkogabarytowe: meble, sprzęt AGD (lodówki, pralki, piece kuchenne itp.).

Konferencja n.t.

„Energia z biomasy wizytówk

Województwa Zachodniopomorskiego”

Urz

d Marszałkowski Woj. Zach-pom. Szczecin, 3 grudnia 2009r.

4. WŁASNO

CI PALIWOWE ODPADÓW KOMUNALNYCH

4.1. Odpady komunalne zmieszane

Własności paliwowe odpadów komunalnych zmieszanych m. Szczecina, wartości

średnie rok 2002 / 2003:
-  Wilgotność: 47,2%
-  Substancje palne: ok. 70 % s.m.
-  Ciepło spalania: 15,6 MJ/kg s.m.
-  Wartość opałowa: 7,2 MJ/kg s.m.

Własności paliwowe odpadów komunalnych zmieszanych m. Szczecina, wartości

średnie rok 2008 / 2009:
-  Wilgotność: 39,5%
-  Substancje palne: ok. 78 % s.m.
-  Ciepło spalania: 15,4 MJ/kg s.m.
-  Wartość opałowa: 8,5 MJ/kg s.m.
-  Zawartość chloru: 0,15 % s.m.
-  Zawartość siarki: 0,39 % s.m.

4.2. Odpady z mechanicznej obróbki > 80 mm

Kody odpadów z mechanicznej obróbki:

-  19 12 12, inne odpady (w tym zmieszane substancje i przedmioty) z mechanicznej obróbki
    odpadów inne niŜ wymienione w 19 12 11
-  19 12 10, odpady palne (paliwo alternatywne)

Skład morfologiczny i ciepło spalania odsiewu > 80 mm powstałego w wyniku

mechanicznej segregacji odpadów komunalnych w ZOiSOK Leśno Górne (2007r.).
- Odpady organiczne

12,4%

- Papier i tektura

31,8%

- Tworzywa sztuczne

22,8%

- Gruz budowlany

4,8%

- Metale

3,6%

- Drewno

1,4%

- Szkło

3,4%

- Tekstylia

12,3%

- Odpady sanitarne

4,9%

- Części ziemiste (Ø < 10 mm)

2,9%

- Ciepło spalania

16,4 − 30,4 MJ/kg

s.m.

śr. 21,6 MJ/kg

s.m.

- szacunkowa wartość opałowa W d = 11,0 – 15,0 MJ/kg, śr. 13,0 MJ/kg (minimalna wg
jednej z publikacji 9,5 MJ/kg).

Konferencja n.t.

„Energia z biomasy wizytówk

Województwa Zachodniopomorskiego”

Urz

d Marszałkowski Woj. Zach-pom. Szczecin, 3 grudnia 2009r.

4.3. Proponowany podział na frakcje odpadów komunalnych zmieszanych

Odpady komunalne zmieszane o kodzie 20 03 01 podlegać będą rozdzieleniu na

frakcje:
-   0 – 20 mm
-   20 – 70 mm
-   70 – 200 mm lub 250 mm

4.4. Odpady z mechanicznej obróbki > 200 mm lub 250 mm

Wydzielenie frakcji > 200 mm lub 250 mm pozwala na uzyskanie odpadów o wartości

opałowej  15  MJ/kg  s.m.,  a  po  kolejnych  zabiegach  technicznych  (suszenie,  mieszanie  z
drewnem  wydzielonym  z  odpadów  wielkogabarytowych)  18  MJ/kg.  Dopiero  odpady  o
podwyŜszonej  wartości  opałowej  i  o  niskiej  zawartości  chloru  są  przyjmowane  do
cementownie  i  wykorzystywane  jako  paliwo  na  równi  z  odpadowymi  oponami
samochodowymi.

6. ILO

ŚĆ

I KIERUNKI DOSTAW ODPADÓW DO ZTUO SZCZECIN

6.1. Proces przerobu odpadów w pryzmach z pasywnym napowietrzaniem.

Ilość odpadów przeznaczonych do ZTUO Szczecin wg tabeli 7.1 (str. 101) „Plan

gospodarki odpadami dla Miasta Szczecina. Aktualizacja na lata 2009– 2011 z perspektywą
do roku 2015, czerwiec 2009.

Region

Odpady komunalne

zmieszane

Mg/rok

Odpady z obróbki w

ZZO

Mg/rok

Razem

Mg/rok

Szczecińsko – Policki

60 000

20 000

80 000

Południowo – Zachodni

–

25 000

CZG R XXI (28 gmin)

–

25000

Stargardzko – Wałecki

–

20 000

Ogółem

–

150 000

Wielkości określone w powyŜszej tabeli dotyczą pozycji startowej, gdyŜ w latach następnych
po  wybudowaniu  przez  firmę  REMONDIS  ZZO  Szczecin  II  w  miejsce  odpadów
komunalnych zmieszanych wejdą odpady o kodach 19 12 12 i 19 12 10.
Zgodnie  z  ustaleniami  Samorządowego  Stowarzyszenia  Współpracy  Regionalnej  decyzje
ostateczne  dotyczące  ilości  odpadów  z  poszczególnych  ZZO  zostaną  określone  w  kolejnej
aktualizacji WPGO w roku 2013.

Konferencja n.t.

„Energia z biomasy wizytówk

Województwa Zachodniopomorskiego”

Urz

d Marszałkowski Woj. Zach-pom. Szczecin, 3 grudnia 2009r.

Sumaryczna ilość odpadów planowana do skierowania do ZTUO Szczecin:

- 150 000 Mg/rok.

Ilość i udział poszczególnych grup odpadów, bilans startowy:

- odpad o kodzie 20 03 01 (lub dodatkowo inne z grupy 20), 60 000 Mg/rok – 40%,

- odpady o kodach 19 12 12 i 19 12 10, 90 000 Mg/rok – 60%.

Wartości opałowe odpadów przyjęte w dokumentacji p.n. „Raport .. wraz z

uzupełnieniem – tekst jednolity” wrzesień 2009r.:
-     średnia wartość opałowa odpadów 10 500 kJ/kg
-  dopuszczalne odchylenia wartości opałowej 8 000 – 13 000 kJ/kg,
-  poŜądane  parametry  eksploatacyjne moŜliwe  do osiągnięcia na drodze kontroli własności
paliwowych odpadów (wartości opałowej) 10 500 ± 10% (1 050) = 9 450 – 11 550 kJ/kg lub
w wąskim zakresie 10 500 ± 5% (525) = 9 975 – 11 025 kJ/kg.

7. WYBÓR TECHNOLOGII UNIESZKODLIWIANIA I WYKORZYSTANIA
ENERGETYCZNEGO ODPADÓW

7.1. Pojęcia definiujące procesy termicznego unieszkodliwiania odpadów

Spalarnia odpadów (wg ustawy z dn. 27.04.2001r. o odpadach): zakład lub jego

część  przeznaczone  do  termicznego  przekształcania  odpadów  z  odzyskiem  lub  bez  odzysku
wytwarzanej  energii  cieplnej,  obejmujące  instalacje  i  urządzenia  słuŜące  do  prowadzenia
procesu  termicznego  przekształcania  odpadów  wraz  z  oczyszczaniem  gazów  odlotowych  i
wprowadzaniem  ich  do  atmosfery,  kontrolą,  sterowaniem  i  monitorowaniem  procesów  oraz
instalacjami  związanymi  z  przyjmowaniem,  wstępnym  przetwarzaniem  i  magazynowaniem
odpadów  dostarczonych  do  termicznego  przekształcania  oraz  instalacjami  związanymi  z
magazynowaniem  i  przetwarzaniem  substancji  otrzymanych  w  wyniku  spalania  i
oczyszczania gazów odlotowych.

Termiczne przekształcanie odpadów (wg ustawy):

a) spalanie odpadów przez ich utlenianie,
b) inne procesy termicznego przekształcania odpadów, w tym pirolizę, zgazowanie i proces
plazmowy, o ile substancje powstające podczas tych procesów termicznego przekształcania
odpadów są następnie spalane.

Proces

termiczny:

zbiór

przemian

lub przemiana

fizyczna,

chemiczna,

fizykochemiczna zachodząca pod wpływem zmian parametrów termicznych w określonym
środowisku (tlenowym, beztlenowym) przy współudziale róŜnych stymulatorów, np. procesy
katalityczne. uwagi na poziom temperatury charakteryzującej proces moŜna wprowadzić
rozróŜnienia: proces termiczny nisko-, średnio-, i wysokotemperaturowy.

Piroliza: w odniesieniu do gazów i cieczy dotyczy termicznego rozkładu ciekłych lub

gazowych węglowodorów nasyconych do nienasyconych w temperaturze powyŜej 600

przy czym rozróŜnia się pirolizę węglowodorów gazowych (np. metanu do postaci

Konferencja n.t.

„Energia z biomasy wizytówk

Województwa Zachodniopomorskiego”

Urz

d Marszałkowski Woj. Zach-pom. Szczecin, 3 grudnia 2009r.

alotropowej węgla – sadzy i wodoru, w temperaturze powyŜej 1.000

C, etanu i innych

węglowodorów) oraz pirolizę węglowodorów ciekłych najczęściej wobec pary wodnej w
temperaturze 600 – 700

C (Catarol Process, Thermofor Pyrolitic-Cracing Process i inne).

Piroliza odpadów: (pyrolyse) rozumie się termiczne rozbicie bez dostępu tlenu

odpadów  zawierających  substancje  organiczne.  Pojęcia  związane  z  tym  procesem  to
odgazowanie,  wytlewanie,  koksowanie  oraz  konwersja.  Proces  pirolizy  przebiega  w
temperaturach  450  –  900

C przy czym organiczna część materiału wsadowego przekształca

się w fazę gazową (gazy pirolityczne), fazę ciekłą (oleje popirolityczne), a takŜe pozostaje w
postaci stałej koks popirolityczny. Uwęglona struktura stałych produktów procesu wiąŜe
nieodgazowane nieorganiczne elementy odpadów.

Gazy pirolityczne: zawierają głównie CO

, CO, H

, CH

, wyŜsze alifatyczne

węglowodory, H

O, smołę wytlewną (zawierającą związki aromatyczne poddające się

procesom

chlorowania

z wytworzeniem PCDDs, PCDFs) oraz H

S, HCl, HF, HCN, NH

i inne, pyły zawierające

metale cięŜkie.

Uwęglanie: beztlenowy proces rozkładu substancji organicznej – piroliza beztlenowa

realizowana w niskich temperaturach – wytlewanie oraz w wysokich temperaturach –
odgazowanie.

Spopielanie: jako proces degradacji substancji palnej stałej przebiegać moŜe

z ograniczonym dostępem tlenu (powietrza λ < 1) jak i przy jego nadmiarze (λ ≥ 1).

Spalanie: proces termiczny przebiegający powyŜej temperatury zapłonu substancji

organicznej przy określonym nadmiarze tlenu (λ ≥ 1). Z termodynamicznego punktu widzenia
procesy spalania podzielić moŜna na spalanie całkowite i zupełne, niecałkowite i niezupełne
oraz ich kombinacje.

Od strony technicznej proces spalania moŜe być prowadzony poniŜej punktu

mięknięcia ŜuŜla i popiołu lub powyŜej tej temperatury.

Spalanie wysokotemperaturowe w tlenie lub w powietrzu wzbogaconym tlenem:

spalanie odpadów zawierających związki chlorowcoorganiczne ciekłe i gazowe w
temperaturze ok. 1.400

Utlenianie wysokotemperaturowe w tlenie w warunkach hiperbarycznych (nowa

technologia o nazwie DISMO): utlenianie odpadów w czystym tlenie połączone z krakingiem
cząsteczek oraz sublimacją składników nieorganicznych w temperaturze 3.000 – 8.000

(zakres zawęŜony 1.500 – 3.000

C) i przy nadciśnieniu 1 – 7 bar. Zakres temperatur na

pograniczu procesu spalania wysokotemperaturowego i procesów plazmowych.

Gwałtowne pół-adiabatyczne rozpręŜenie spalin (w zaworze) do ciśnienia zbliŜonego

do ciśnienia otoczenia powoduje obniŜenie temperatury z ≥ 3.000

C do temperatury 400

C w

czasie oszacowanym na kilka dziesiątych sekundy. W kondensatorach po zaworze
rozpręŜnym następuje wytrącenie składników nieorganicznych w postaci pyłu (forma pudru i
drobnych granulek). Spaliny (głównie CO

i H

O, oraz pozostała część pyłu i

zanieczyszczenia metaliczne oraz gazowe HCL, SO

, HF, NO

) kierowane są do układu

oczyszczania na drodze suchej.

Konferencja n.t.

„Energia z biomasy wizytówk

Województwa Zachodniopomorskiego”

Urz

d Marszałkowski Woj. Zach-pom. Szczecin, 3 grudnia 2009r.

Plazma: Plazmę termiczną tworzą neutralne i wzbudzone molekuły i atomy oraz

elektrony
i  jony  będące  w  lokalnej  równowadze  termodynamicznej  (temperatury  elektronów,  jonów,
molekuł  i  atomów  są  w  przybliŜeniu  jednakowe).  Do  procesu  utylizacji  odpadów
zastosowanie znalazła plazma termiczna wytwarzana bezpośrednio w łuku elektrycznym lub
pośrednio  w  plazmotronach.  Stopień  jonizacji  plazmy  łukowej  nie  przekracza  10%,  co
umoŜliwia  uzyskiwanie  temperatur  do  50.000  K,  przy  czym  w  praktyce  wystarczający  jest
zakres  6.000  –  15.000  K  (mała  stabilność  palenia  się  łuku  elektrycznego  w  środowisku  o
zmiennych  w  czasie  parametrach  fizyko-chemicznych  wsadu).  Wad  tych  nie  mają
plazmotrony  (z  łukiem  wewnętrznym,  łukiem  zewnętrznym,  z  plazmą  wytwarzaną
indukcyjnie).  Moc  pojedynczego  plazmotronu  moŜe  się  zmieniać  od  2  kW  do  20  MW,  co
zapewnia  szerokie  zastosowanie  tego  źródła  w  technice.  Plazma  umoŜliwia  uzyskiwanie  w
przestrzeni  reaktora  temperatur  w  zakresie  2000  –  4000  K,  która  to  temperatura  zapewnia
skuteczną destrukcję odpadów zawierających PCB lub  DDT. Popiół i metale cięŜkie zostają
stopione i stanowią niewypłukiwalny ŜuŜel.

7.2.  Wybór technologii unieszkodliwiania odpadów dla ZTUO Szczecin

Wychodząc z t.zw. bilansu startowego, w którym odpady komunalne zmieszane będą

stanowiły  40%  a  odpady  po  liniach  sortowniczych  60%,  zaproponowano  wykorzystanie
technologii  rusztowych  spalania  odpadów.  Wybór  tej  technologii  podyktowany  jest  równieŜ
sytuacją  prawną,  w  której  gminy  nie  są  właścicielami  odpadów  i  niemoŜliwe  jest
porozumienie  na  skalę  całego  województwa  odnośnie  docelowego  systemu  gospodarki
odpadami.  „Plan  Gospodarki  Odpadami  dla  Województwa  Zachodniopomorskiego  na  lata
2009 – 2012  ...” określa sposób postępowania z odpadami komunalnymi w poszczególnych
rejonach  w  oparciu  o  Zakłady  Zagospodarowania  Odpadów  (ZZO).    Zgodnie  z  ustaleniami
Samorządowego Stowarzyszenia Współpracy Regionalnej decyzje ostateczne dotyczące ilości
odpadów  z  poszczególnych  ZZO  zostaną  określone  w  kolejnej  aktualizacji  WPGO  w  roku
2013, to jest po podjęciu decyzji o budowie ZTUO.

Tym  samym  wprowadzenie  technologii  spalania  odpadów  w  złoŜu  fluidalnym,  przy
ostrzejszych  wymaganiach  dotyczących  własności  paliwowych  odpadów,  było  by
przedwczesne. Inne technologie nie stanowią konkurencji z uwagi z uwagi na wyŜsze koszty
jednostkowe przetwarzania odpadów.

7.3. Wykorzystanie ciepła wytworzonego w procesie spalania odpadów

Wytwarzane w procesie spalania ciepło wykorzystywane będzie w dwóch kotłach (po

jednym na kaŜdą linię o wydajności 10 Mg odpadów/h/1 inst) do produkcji pary przegrzanej
w ilościach maks. 2 x 24 MW = 48 MW i parametrach p = 4,0 MPa, temp.= 400°C. Para ta
przepływa rurociągiem do maszynowni i zasila turbinę parową. Dla tych ilości pary dobrane

Konferencja n.t.

„Energia z biomasy wizytówk

Województwa Zachodniopomorskiego”

Urz

d Marszałkowski Woj. Zach-pom. Szczecin, 3 grudnia 2009r.

będą dwie turbiny (turbina jednokadłubowa upustowo- kondensacyjna z regulowanym
upustem ciepłowniczym). Turbina napędza generator, który produkuje energię elektryczną,
przekazywaną do sieci państwowej.
Powszechnie stosowane pojęcie – sprawność termiczna instalacji, naleŜy rozumieć jako
stosunek energii efektywnie wykorzystanej do wprowadzonej.
η

inst.

= E

efekt. wyk.

/ E

wpr.

Natomiast  Dyrektywa  Parlamentu  Europejskiego  i  Rady  2008/98/WE  z  dnia  19  listopada
2008  r.  w  sprawie  odpadów  oraz  uchylająca  niektóre  dyrektywy,  postanawia,  Ŝe  obiekty
termicznego  przekształcania  odpadów,  przeznaczone  wyłącznie  do  przetwarzania
komunalnych odpadów stałych, mogą je wykorzystywać jako środek wytwarzanie energii pod
warunkiem Ŝe ich efektywność energetyczna jest równa lub większa niŜ:
  −  0,60  dla  działających  instalacji,  które  otrzymały  zezwolenie  zgodnie  ze  stosowanymi
przepisami wspólnotowymi obowiązującymi przed dniem 1 stycznia 2009 r.,
  − 0,65 dla instalacji, które otrzymały zezwolenie po dniu 31 grudnia 2008 r.,
Efektywność energetyczną En naleŜy zgodnie z tą Dyrektywą obliczać przy zastosowaniu
następującego wzoru:
E

= [E

– (E

+ E

)] / [ 0,97 x (E

+ E

)]

gdzie:
Ep - oznacza ilość energii produkowanej rocznie jako energia cieplna lub elektryczna.
Oblicza  się  ją  przez  pomnoŜenie  ilości  energii  elektrycznej  przez  2,6  a  energii  cieplnej
wyprodukowanej w celach komercyjnych przez 1,1 (GJ/rok);
Ef - oznacza ilość energii wprowadzanej rocznie do systemu, pochodzącej ze spalania paliw
biorących udział w wytwarzaniu pary (GJ/rok);
Ew  -  oznacza  roczną  ilość  energii  zawartej  w  przetwarzanych  odpadach,  obliczanej  przy
zastosowaniu dolnej wartości opałowej odpadów (GJ/rok);
Ei - oznacza roczną ilość energii wprowadzanej z zewnątrz z wyłączeniem Ew i Ef (GJ/rok).
0,97  -  jest  współczynnikiem  uwzględniającym  straty  energii  przez  popiół  denny  *)  i
promieniowanie.
*) sformułowanie wzięte z Dyrektywy

Osiągnięcie w/w wskaźnika η

inst.

= 0,65 jest moŜliwe.

7.4. Oczyszczanie spalin

Dla ZTUO zostało zaproponowane wstępne usunięcie pyłów ze spalin przy

zastosowaniu elektrofiltru.

Wśród rozpatrywanych metod oczyszczania spalin wybrano dwie t.j. metodę półsuchą

i  mokrą.  Wymienione  technologie  uznaje  się  za  równorzędne  i  z  punktu  widzenia  ustawy  o
zamówieniach  publicznych,  Ŝadnej  z  nich  nie  moŜna  wykluczyć.  Stwierdzenie  to  dotyczy
równieŜ  wyboru  technologii  redukcji  tlenków  azotu  metodą  katalityczną  (SCR)  i
niekatalityczną  ale  powiązaną  z  wyborem  parametrów  i  technologii  spalania  odpadów  na
odpowiedniej konstrukcji ruszcie.

Konferencja n.t.

„Energia z biomasy wizytówk

Województwa Zachodniopomorskiego”

Urz

d Marszałkowski Woj. Zach-pom. Szczecin, 3 grudnia 2009r.

Zastosowanie mokrego oczyszczania spalin, z odzyskiem ciepła kondensacji pary wodnej
zawartej w spalinach, pozwala na uzyskanie dodatkowej produkcji wody ciepłej do sieci SEC
w ilości ok. 5 MW.

8. LITERATURA

[1]   Krajowy plan gospodarki odpadami 2010. Załącznik do uchwały nr 233 Rady Ministrów
        z dnia 29.12.2006r.
[2]  Plan Gospodarki Odpadami dla Województwa Zachodniopomorskiego na lata 2009 –

2012 z uwzględnieniem perspektywy 2013 – 2018 (data upublicznienia: 9.07.2009r.)

[3]  Plan Gospodarki Odpadami dla Miasta Szczecina. Aktualizacja na lata 2009 – 2011 z
       perspektywą do roku 2015. Czerwiec 2009 (Załącznik do Uchwały Nr XXXVII/905/09
       Rady Miasta Szczecin z dnia 20 lipca 2009 r.)
[4]   Ustawa z dnia 27.04.2001r. – Prawo ochrony środowiska. Obwieszczenie Marszałka
        Sejmu Rzeczpospolitej z dn. 23.01.2008r. w sprawie ogłoszenia jednolitego tekstu –
        Prawo ochrony środowiska (Dz.U. Nr 25, z 2008r. poz. 150, zm.).
[5]   Ustawa z dnia 3.10.2008r. o udostępnianiu informacji o środowisku i jego ochronie,
        udziale społeczeństwa w ochronie środowiska oraz o ocenach oddziaływania na
        środowisko

(Dz. U. z 2008 r. Nr 199 poz. 1227)

[6]   Ustawa z dnia 27.04.2001r. o odpadach (tekst jednolity Dz.U. Nr 39, z 2007 r. poz. 251,
        ost. zm. Nr 199, poz. 1227).
[7]   Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 27.09.2001r. w sprawie katalogu odpadów
       (Dz.U. Nr  112 z 2001r., poz. 1206).
[8]   Rozporządzenia Ministra Środowiska z dnia 14.06.2007r. w sprawie rocznych poziomów
        odzysku i recyklingu odpadów opakowaniowych i pouŜytkowych (Dz.U. Nr 109 z
        2007r., poz. 752).
[9]   Rozporządzenie Rady Ministrów z dnia 14.10.2008r. w sprawie opłat za korzystanie ze
        środowiska (Dz.U. Nr 196 z 2008r., poz. 1217).
[10] Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady 2008/98/WE z dnia 19 listopada 2008 r. w
        sprawie odpadów oraz uchylająca niektóre dyrektywy.
[11] Wykonanie badań morfologicznych odpadów komunalnych m. Szczecin oraz określenie
        ich składu i właściwości. Raport końcowy. Instytut Ekologii Terenów Uprzemysłowio-
        nych Katowice, luty 2003.
[12] Wykonanie badań morfologicznych odpadów komunalnych z terenu Miasta Szczecin.
        Raport końcowy. Instytut Ekologii Terenów Uprzemysłowionych Katowice, kwiecień
        2009
[13] Skład morfologiczny i ciepło spalania odsiewu powstałego w wyniku mechanicznej
        segregacji odpadów komunalnych (ZOiSOK Leśno Górne). Edward Meller, Patrycja
        Rogalska, Akademia Rolnicza Szczecin. I Konferencja popularno-naukowa pt.: „Energia
        Odnawialna Szansa na Rozwój”, Szczecin 14 marca 2008 r.
[14]  ZałoŜenia energetyczne Zakładu Termicznego Przekształcania Odpadów w Szczecinie.
        CPPIP "Thermex" Sp. z o.o. Kraków, sierpień 2009r.
[15] Wymagania w zakresie jakości usług przy odbiorze odpadów komunalnych oraz
        opróŜnianiu zbiorników bezodpływowych i transporcie nieczystości ciekłych. Poradnik
        dla gmin. OBREM Łódź, marzec 2005r.