Hulladékból energia Bánhidy János

Az előadások a következő témára: "Hulladékból energia Bánhidy János"— Előadás másolata:

1 Hulladékból energia Bánhidy János
szaktanácsadó, nyugalmazott igazgató Fővárosi Közterület-fenntartó Zrt „Energetikusok fóruma – korszerű hulladékgazdálkodás” Tatabánya, december 10.

2

3 Hol a helye a hulladékok energetikai hasznosításának?
Az EU Hulladék Keret Irányelv (2008/98/EK) és a hazai hulladékos törvény (2012. évi CLXXXV.) egyértelműen meghatározza, hogy: Amit lehet és gazdaságilag, illetve környezetvédelmi szempontból (életciklus szemlélet alapján) ésszerű, azt anyagában kell hasznosítani. Amit nem lehet, vagy nem ésszerű anyagában újra felhasználni, azt energetikailag kell hasznosítani. Csak az a hulladék kerülhet lerakásra, amit a fenti módokon nem lehet hasznosítani (döntően szervetlen, ásványi anyagok).

4 Mi a helyzet jelenleg Európában és Magyarországon a települési szilárd hulladékok kezelése terén? (2011. évi EUROSTAT adatok szerint) EU 27 tagállam átlaga Magyarország komposztálás újrahasznosítás energetikai hasznosítás lerakás

5 Az anyagában történő és energetikai hulladékhasznosítás a fejlett európai országokban „kéz a kézben” jár A hulladékhasznosítás terén élen járó európai országok a következők (2011. évi adatok): Ország Anyagában történő hasznosítás (beleértve a komposztálást) [%] Energetikai hasznosítás [%] Lerakás [%] Svájc 50 Németország 62 37 1 Hollandia 60 39 Svédország 48 51 Belgium 56 43 Norvégia 40 58 2 Ausztria 35 3 Dánia 54 Összehasonlításképpen a hazai helyzet : Magyarország 22 11 67 Létesítmények számatüzelt hulladék szerint Ország új (új + bővítés) Össz ka kommunális hulladék (rostély) rekonstrukció, ill. bővítés tonna/év (rostély vagy fluid) RDF 3 Ausztria 1 4 2 Belgium - Cseh Köztársaság Dánia Egyesült Királyság 7 Finnország 5 Franciaország 14 9 28 Németország 19 23 Luxemburg Hollandia 6 Norvégia 8 Olaszország Portugália 1  Spanyolország 70 000 Svédország 11 Svájc Szlovákia 80 000 Összesen: Van, ahol bővítik a távfűtést Forrás: CEWEP 2011 Magyarországon a távfűtés nem bővelkedik hálózatfejlesztési tervekben… …de vannak európai országok, ahol a jövőt másképpen látják: A közelmúltban hagyta jóvá az Európai Unió Bizottsága – mérlegelve a pozitív környezetvédelmi hatásokat – hogy a francia állam 26 millió € direkt támogatást nyújtson ahhoz, hogy Párizs észak-keleti körzetében egy új távfűtési hálózat létesüljön. (A teljes beruházási költség 170 millió €.) Nem mellesleg a párizsi távfűtés energiaigényének 50 %-a három hulladéktüzelésű fűtőerőműből (St. Ouen, Issy-les-Moulineaux és Ivry/Seine) származik. Az EU tagállamok cselekvési terveinek összegzése alapján 2020-ra a megújuló forrásból származó energia 50 %-a (azaz a teljes energiafogyasztás 10 %-a) biomasszából fog származni. 2020-ra várhatóan biomassza bázison kerül ellátásra a fűtés és hűtés ,5 %-a a villamos energia fogyasztás ,5 %-a a közlekedési energiafelhasználás 9,5 %-a A tervek szerint a biomassza ellátás fő forrásai: mezőgazdaság hulladékgazdálkodás (ezen belül döntően települési szilárd hulladékok biomasszának minősülő hányadának energetikai hasznosítása) erdőgazdaság Pirolízis és gázosítás Magyarországon most kezd a pirolízis divatba jönni. Lásd: Megújuló Energia Hasznosítási Cselekvési Terv d) pontjában a támogatandó célok között: „pirogáz mikro erőművek villamos és hőenergia termelésének megvalósítása a fogyasztás helyszínén a helyben képződött kommunális hulladékainkból a jelenlegi lerakás helyett”. (Ez a pirolízisen túl azt is jelenti, hogy decentralizált források a távfűtés helyett!) Az 1970-es évek közepe óta „jósolják” a pirolízis, mint alternatív eljárás előretörését. Azóta számos eljárást dolgoztak ki és szerte a világban elég különböző a hulladékok pirolízisének a megítélése, de nagyüzemi méretekben a mai napig nem sikerült az „áttörés”. Az utóbbi időben a pirolízis helyett inkább a gázosítás irányába tolódott el a kezdeményezés. A közelmúltban Rómában létesült egy 1000 t/nap kapacitású válogatóhoz kapcsolódó 300 t/nap teljesítményű, japán technológiájú gázosító berendezés. Az USA-ban és Kanadában néhány cég jelenleg a plazma gázosítási eljárásban lát fantáziát. A Soros Alapítvány 140 millió $ törzstőkével a Plasco Energy és Group-on keresztül kíván - elsősorban plazma gázosító eljárással működő - energetikai hulladékhasznosítókat létesíteni. Németországban a pirolízis és gázosítás – legalábbis a települési szilárd hulladék gazdálkodás keretei között – „Auslaufmodell”, azaz – a múltbeli komoly kudarcok után – sem jelenleg, sem a jövőben nem terveznek pirolízisen vagy gázosításon alapuló létesítményeket. (Markus Gleis: Pyrolyse und Vergasung, Energie aus Abfall, p , Abfalltagung, Januar 2011, Berlin) Magyarországon most kezd a pirolízis divatba jönni.(?) Lásd: Megújuló Energia Hasznosítási Cselekvési Terv d) pontjában a támogatandó célok között: „pirogáz mikro erőművek villamos és hőenergia termelésének megvalósítása a fogyasztás helyszínén a helyben képződött kommunális hulladékainkból a jelenlegi lerakás helyett”. Az utóbbi időben a pirolízis helyett inkább a gázosítás irányába tolódott el a kezdeményezés. A közelmúltban Rómában létesült egy 1000 t/nap kapacitású válogatóhoz kapcsolódó 300 t/nap teljesítményű, japán technológiájú gázosító berendezés. Kelet-Londonban (Dagenham) egy t/év kapacitású gázosító berendezés épül RDF hulladékra. Várható üzembe helyezés: Az USA-ban és Kanadában néhány cég jelenleg a plazma gázosítási eljárásban lát fantáziát. A pirolízis és gázosítás múltja Németországban - „Babcock pirolízis”: óta működik két egység Günzburgban (kapacitás t/év) - „Schwel-Brenn-Verfahren”: a Fürthben létesített pirolízisen alapuló prototípus művet műszaki problémák miatt nem tudták folyamatosan működtetni, ezért a 2000-es évek elején elbontották. - „Thermoselect”: a Karlsruheban felépített első nagyüzemi létesítményt ( t/év) miatt 2004-ben a tulajdonos EnBW véglegesen bezárta (veszteség: 400 millió €). 1999-től éveken keresztül próbálták üzembe helyezni, de műszaki problémák és gazdasági hátrányok 2007-ben gazdasági okokból bezárták. - „PKA-eljárás” (a pirolízis gázok krakkolása): az Aaleni üzemet 2002-ben, a Freibergi üzemet előállítása víz-gőz és oxigén hozzáadása mellett) 2007-ben gazdasági okokból bezárták és - „Schwarze Pumpe” gázosítási eljárás: a hulladékok gázosítására létesült berendezést (szintézis gáz elbontották. A települési szilárd hulladékok energetikai hasznosításánál megújulóként (biomasszából termeltként) elismert hányad A termelt energia %-a Belgium (Brüsszel) Belgium (Flandria és Vallónia) Írország 50 USA Lengyelország 80 53 47,78 51,2 51 60 66 42 Magyarország ? (50*) A évi XXIX. törvénnyel módosított VET 9. § (3) bekezdés szerint. * Megjegyzés: Ez csak a villamos energia termelésre vonatkozik ! Megjelenés a Magyar Közlönyben: március 25. A biomasszából történő energiatermelésen belül a települési szilárd hulladék biomassza hányadából származó energia részaránya 2020-ban Összes biomassza ktoe Biomassza hulladékból % Részarány 22,0 2435 536 20,6 3420 704 23419 2317 9,9 1006 12,5 8029 10,5 21729 2290 2350 18,3 12850 50,8 5292 2687 26,0 6768 1758 6,8 3456 236 10,7 11238 1202 Magyarország 1766 Forrás: 1 ktoe = 11 630 MWh = 41 868 GJ Hulladéktüzelés és távfűtés Nem véletlen, hogy Európa nagyvárosaiban ma már integrált hulladék- és energiagazdálkodásról beszélnek, ugyanis a városok energiaellátásában – különösen a távhőszolgáltatásban – egyre nagyobb szerepet szánnak a hulladéktüzelésű fűtő erőműveknek. Néhány nagyvárosi példa a hulladéktüzelésből villamos energiával kapcsoltan előállított hőenergiának a részarányára a távhőszolgáltatásban: Malmö 60 % Párizs 50 % Oslo 50 % Koppenhága 30 % Bécs 25 % Hamburg 20 % Budapest 4 % Ezzel szemben: Az anyagában történő és energetikai hulladékhasznosítás a fejlett európai országokban „kéz a kézben” jár A hulladékhasznosítás terén élen járó európai országok a következők (2009. évi adatok): energetikai hasznosítás (beleértve a komposztálást) % anyagában történő hasznosítás lerakás Hollandia Svédország 48 70 39 49 34 29 35 Összehasonlításképpen a hazai helyzet: Magyarország (2008. évi adatok) Energiatermelés hulladékból Európában Energiatermelésre hasznosított hulladék mennyisége: 69 millió tonna Villamos energia termelés: millió MWh  7,5 millió háztartás ellátása Távhő értékesítés: millió MWh (248 millió GJ) 6 millió lakás ellátása  10 milliárd m3 földgáz vagy Megtakarítás fosszilis tüzelőanyagban:  35 millió tonna barna szén Energiatermelő hulladékégető művek Európában hulladéktüzelésű erőművek száma hulladéktüzelésű erőművek 2007. évi adatok 2009. évi adatok RDF/EBS erőművek száma + 13 10 54 137 130 30 99 67 16 12 26 20 37 18 31 Összesen: 495 433 millió t/év hasznosított hulladékmennyiség 1,0 2,2 4,5 129 13,5 3,6 1,6 0,4 0,2 0,04 18,8 0,1 2,7 6,0 4,4 4,6 Szlovénia 0,02  69 millió t/év 432 Hulladéktüzelési kapacitások Németországban 2008. évi adatok Létesítmények száma millió tonna/év Tüzelési kapacitás db Hulladéktüzelésű erőművek 69 19,5 RDF/EBS erőművek 27 4,9 Erőművek és cementgyárak 40 2,3 Energiahasznosítás hatásfoka egy hulladéktüzelésű erőműben és egy rothasztó berendezésben (2008. évi adatok) Hulladéktüzelésű erőmű BEKON, München Ganser Gruppe Száraz-fermentációs létesítmény MVR Hamburg, Rugenberger Damm százalék adatok 353 682 t Hulladék mennyiség Input 30 000 t Fűtőérték 10 000 MJ/t 5 000 MJ/t 100 982 450 MWh Energia tartalom 41 667 MWh Biogáz Output 1 850 000 m3 5,5 kWh/m3 10 225 MWh Hatásfok 38 % 79 911 MWh Villamos energia termelés 3 885 MWh 42 699 MWh Villamos energia önfogyasztás 155 MWh 37 212 MWh Villamos energia értékesítés 3 108 MWh 55 % 50 580 MWh Hőtermelés 5 624 MWh Hő önfogyasztás 455 827 MWh Technológiai gőzértékesítés 46 586 318 MWh Tüzelőanyag energiahasznosítás, bruttó 9 509 MWh 543 619 MWh Tüzelőanyag energiahasznosítás, nettó 55 abfallwirtschaftlichen Praxis (Tabelle 4.), Abfalltagung, Januar 2011, Berlin Forrás: Jan Grundmann: Kritische Ammerkungen zum Referentenentwurf des Kreislaufwirtschaftgesetzes aus der Sicht der A települési szilárd hulladékok fűtőértékének változása németországi hulladéktüzelésű erőművekben és a budapesti Hulladékhasznosító Műben mértékegység: kJ/kg 2007 2006 2010 2009 2008 10 127 9 998 10 172 10 091 Budapest 8 160 8 440 8 500 7 900 7 980 Németországi adatok a települési hulladékok biológiailag lebomló hányadára vonatkozóan Berlin, August 2005. - Öko-Institut: Forschungsbericht  314 des Umweltbundesamtes. 55,7 % - Bilitewski: EdDE Dokumentation 13, Köln, April 2010. 65 % 60 % in NRW, im Auftrag von MUNLV, September 2007. - IFEU: Ökobilanz thermischer Entsorgungssysteme für brennbare Abfälle határozott meg az energetikai és klímavédelmi számítások és statisztikák számára. 50 %-ot Fenti tanulmányok ellenére a Német Szövetségi Környezetvédelmi Minisztérium (BMU) júniusában (Erneuerbare Energien in Zahlen) a biológiailag lebomló hányadra 2009-ben Települési hulladékok energetikai hasznosítása Németországban Hulladéktüzelésű erőművek száma: Eltüzelt hulladékmennyiség:  070 000 t/év Termelt villamos energia:  670 000 MWh Értékesített távhő:  160 000 MWh Klímareleváns (fosszilis) CO2 emisszió:  960 000 t Más erőművekben kiváltott CO2 emisszió:  830 000 t Globális CO2 emisszió csökkentés:  870 000 t Fajlagos csökkentés: ,203 t CO2/t hulladék Információk, gondolatok Forrás: Ferdinand Kleppmann: Thermische Abfallbehandlung in Deutschland. Abfalltagung Berlin, Januar 2011. - Megkérdőjelezendő a recycling elsőbbsége és haszna a környezetvédelem szempontjából, ha a szelektíven gyűjtött, vagy válogatott haszonanyagok nem Magyarországon, hanem olyan országban kerülnek hasznosításra, ahol a feldolgozás módja, annak hatékonysága alacsonyabb rendű, vagy kevésbé szigorú környezetvédelmi és munkaegészségügyi előírásoknak kell megfelelni. Ilyen esetben felmerül a kérdés, hogy van-e értelme a válogatásnak, ha nálunk csak a költség jelenik meg és a környezetvédelmi eredmény pedig másutt, így például különböző műanyag hulladékok ázsiai országokba történő értékesítése esetén elmarad ezen mennyiség hazai energetikai hasznosításának lehetősége és az ezzel összefüggő fosszilis tüzelőanyag megtakarítás, illetve az üvegház hatású gázok emissziójának csökkentése. - Értékelési kritériumokat kellene meghatározni a látszat hasznosítás és a környezetvédelmileg (globálisan vagy lokálisan) nem előnyös külföldi export megakadályozására. - Németországban a tervek szerint 11 000 kJ/kg átlagos fűtőérték felett a hulladékok energetikai hasznosítása az anyagában történő újrahasznosítással azonos prioritást élvez. Ezt az elvet el kívánják fogadtatni az EU-ban is. - Norvégiában október 1-től megszüntették a hulladéktüzelésű erőművekre 2006-ban bevezetett adót, mert az a tapasztalatok szerint nem szolgálta a hulladékhasznosítás érdekeit. Emissziós határértékek 6 % O2-re átszámítva Szennyező-anyag egység: mg/Nm3 Szilárd tüzelőanyaggal történő együttégetés Cementgyári együttégetés Hulladéktüzelés Biomasszával történő együttégetés  300 MWth Chull Ctech C 41 15 por 75 SO2 68 200 NOx (NO2-ben) 680 300 A HULLADÉKOK ENERGETIKAI HASZNOSÍTÁSA ALAPVETŐEN A LERAKÁS ALTERNATÍVÁJA ÉS NEM CSÖKKENTI A SZELEKTÍV GYŰJTÉS, ILLETVE AZ ANYAGÁBAN TÖRTÉNŐ HASZNOSÍTÁS HATÉKONYSÁGÁT! 2008/98/EK Hulladék Keret Irányelv Lényegesebb új elemek az energetikai hasznosítás szempontjából: az energetikai hasznosítás egyértelműen elsőbbséget élvez a lerakásos ártalmatlanítással szemben. 1. Az új ötlépcsős elsőbbségi sorrend (hierarchia) szerint: 2. A hasznosítási műveletek (II. melléklet) R1 sorához kapcsolódóan meghatározásra került egy energiahatékonysági képlet (R1 képlet) települési szilárd hulladékot feldolgozó égetőművek számára. Hasznosító létesítmény mindazon égetőmű, ahol a képlettel számított hatékonyság meglévő égetőművek esetén nagyobb, mint 0,60, a december 31. után engedélyezett égetők esetében nagyobb, mint 0,65. Értelemszerűen ártalmatlanító létesítménynek minősülnek azok az égetők, melyek hatékonysága alatta marad a fenti értékeknek. jogrendszerükben. A tagállamok többsége és közöttük Magyarország még Megjegyzés: december 12-ig kellett volna alkalmazni a tagországoknak a saját nem hozta meg az ennek megfelelő nemzeti jogszabályt. 2009/28/EK Megújuló energiaforrásokat támogató irányelv Célkitűzés: 2020-ra EU szinten az energia fogyasztás 20 %-ának megújuló energiákból történő fedezése. Magyarországnak 13 %-ot kell elérni. Ebben az irányelvben a „biomassza” fogalom tartalmazza az ipari és települési hulladékok biológiailag lebontható hányadát ! Az energiatermelő hulladékégető művek tehát az eltüzelt hulladék jelentős hányadában megújuló energiaforrásnak számítanak ! 22. cikk (1): „Minden tagállam december 31-ig, majd ezt követően kétévente a megújuló energiaforrásokból előállított energia előmozdítása és használata terén elért előrehaladásról szóló jelentést küld a Bizottságnak.” Ezen belül n.): „Tájékoztatás az energia előállításra használt hulladékokon belüli, biológiailag lebomló hulladékok arányának becsléséről, illetve az ezen becslések pontosítására és ellenőrzésére irányuló intézkedésekről.” 14,65 %-os célt tartalmaz. Magyarország decemberében összeállította a Nemzeti Cselekvési Tervét és azt megküldte az EU Bizottság részére. A Terv a kitűzött 13 %-os célszámot meghaladó Miért növekszik Európában az energetikai hasznosítás szerepe?  Évtizedek óta bevált és biztonságos az eljárás (több száz referencia létesítmény)  Az elmúlt két évtizedben végrehajtott dinamikus fejlesztéseknek köszönhetően a korszerű technológia kielégíti a legszigorúbb környezetvédelmi előírásokat  Az égetéskor keletkező széndioxid 23-szor (korábbi számítások szerint 21-szer) kisebb mértékben növeli az üvegházhatást, mint a hulladéklerakókban keletkező metán  A hulladékégető művekben előállított villamos energia és távhő jól értékesíthető, stabil piaccal rendelkező termékek  A termelt energia kb. 50 %-a megújulónak számít  A tüzelésnél keletkező CO %-a „klíma semleges”, azaz nem fosszilis eredetű karbonból származik  A hulladékból termelt energia más erőműben fosszilis tüzelőanyagot vált ki és ezzel tovább csökkenti a CO2 emissziót  Az EU célkitűzései szerint folyamatosan csökkenteni kell a lerakásra kerülő hulladék mennyiségét és ezt csakis az anyagában történő és energetikai hasznosítás együttes és összehangolt növelésével lehet elérni. Tervezett kommunális hulladékégetők Lengyelországban t/év Kapacitás Város Millió € Beruházási költség EU támogatás Kraków 176 2 x Katowice 270 Szczecin 85 Warszawa 133 (a meglévő mű bővítése) (PPP) Lodz 165 160 ( TSZH és szennyvíziszap) Poznan Bialystok 103 Bydgoszcz és Torun Koszalin 1252 M€ t/év 2015. december 31-ig kell a megvalósítást befejezni. Németország hulladékgazdálkodása napjainkban  1000 válogató mű ipari hulladékok számára 62 MBH létesítmény 85 fermentáló üzem a külön gyűjtött biohulladékok kezelésére 813 komposztáló üzem a külön gyűjtött biohulladékok kezelésére vagy cementgyárban 47 %-át RDF-ként égetik el RDF égetőben, széntüzelésű erőműben a kezelés után az input hulladék mennyiség: (fenti adatok 9 MBH létesítmény átlagát képezik) 22 %-át lerakják 11 %-át hagyományos hulladéktüzelésű erőműben égetik el 196 lerakó (II. osztály) csak előkezelt hulladékok számára 1 pirolízis üzem 67 hulladéktüzelésű erőmű Procedure for the treatment of waste Forrás: Prof. Dr. Karl J. Thomé-Kozmiensky Előadás Varsóban, március 17. A FŐVÁROSI HULLADÉKHASZNOSÍTÓ MŰ ENERGIA HATÉKONYSÁGÁNAK SZÁMÍTÁSA AZ R1 KÉPLET SZERINT (2008. évi adatok alapján) Energia hatékonyság = (Ep –(Ef + Ei)) / (0,97 x (Ew + Ef)) Hőenergia hasznosítás: GJ Villamos energia termelés: MWh = GJ Vásárolt villamos energia: MWh = GJ Földgázfelhasználás gőztermeléshez: m  GJ Elégetett hulladék: t Földgázfelhasználás felfűtéshez, ill. leálláshoz:  259 m  24 013 GJ Elégetett hulladék energia tartalma : GJ Hulladék átlagos fűtőértéke: ,16 GJ/t Ew + Ef = 3  = GJ Ef + Ei = = GJ Ep = ( x 2,6) + ( x 1,1) =   GJ/év Energia hatékonyság: 0,757 A Fővárosi Hulladékhasznosító Mű rövid története 1991. május A 11/1991.(V.16.) KTM rendelet követelményei új füstgáztisztító létesítését teszik szükségessé Kazánok részleges átépítése 1981. december Üzembe helyezés 2000. november A Fővárosi Közgyűlés döntése szerint el kell végezni a kazánok teljes 1998. január A Fővárosi Közgyűlés határozata a beruházási költség másik 50 %-ának fedezésére 1997. december Kormányhatározat a füstgáztisztító beruházási költség 50 %-ának állami finanszírozására Kétfordulós nyílt nemzetközi versenytárgyalás lefolytatása rekonstrukcióját is (finanszírozás: FKF Rt.) 2003. április A bontási-építési munkák megkezdése 2002. október Szerződés aláírása a tendergyőztes fővállalkozóval 2002. február A 3/2002.(II.22.) KöM rendelet az EU irányelvnek megfelelően szabályozza a hulladékégetést 2005. szept. 30. A beruházás befejezése, átadás-átvétel A korszerűsítés és rekonstrukció fő céljai - javítani az energetikai hatékonyságot 2. Az új kazánkonstrukcióval és tüzelőberendezéssel: Új füstgáztisztító rendszer létesítésével teljes mértékben megfelelni a hazai és európai uniós környezetvédelmi előírásoknak 3. Megfelelni az elérhető legjobb technika (BAT) követelményeinek. - növelni az üzemkészséget Kibocsátási határértékek a 2010/75/EK (IED) irányelv alapján Szennyezők Napi átlagok egység: mg/Nm3 11 % O2 Együttégetés szilárd tüzelőanyaggal 10 % O2 Együttégetés biomasszával 6 % O2 MWth 30 (20) 30 (25) TOC HCl HF 500x 300 (250) CO x január 1-ig a hatóság engedélyével max. 800 mg/Nm3 Az együttégetési előírásokat január 7-től kell alkalmazni a nemzeti jogban. A szilárd tüzelőanyagokra és a biomasszára vonatkozó együttégetési Ctech kibocsátási határértékeket december 31-ig lehet alkalmazni január 1-től a zárójelben lévő értékek az érvényesek. Valamennyi érték: C – össz kibocsátási határérték egység: mg/Nm3 Mintavételi időszak átlagában (nehézfémeknél: 0,5-8 h, dioxinoknál: 6-8 h) együttégetés Cementgyári Együttégetés szilárd tüzelőanyaggal és biomasszával Cd + Tl 0,05 Hg +Mn+Ni+V Sb+As+Pb+Cr+Co+Cu 0,5 0,1 x 10-6 dioxinok és furánok Európa nagyvárosaiban ma már integrált hulladék- és energiagazdálkodásról beszélnek, ugyanis a városok energiaellátásában – különösen a távhőszolgáltatásban – egyre nagyobb szerepet szánnak a hulladéktüzelésű fűtőerőműveknek. Malmö % Párizs % Koppenhága 30 % Budapesten a meglévő Hulladékhasznosító Mű a távhőigény mintegy Egy új hulladéktüzelésű fütőerőmű létesítésével a távfűtés megújuló energiából származó hányada is jelentősen növelhető lenne ! 4 %-át tudja fedezni. Az elérhető legjobb technika (BAT) szerinti emissziós értéktartományok összehasonlítása a vonatkozó EU irányelvekben foglalt határértékekkel értékek: mg/Nm3 (kivéve dioxinok/furánok, ahol: ng ITEQ/Nm3) BREF 2006: BAT szerinti emissziós értékek 2000/76/EK és 2010/75/EK irányelvek szerinti kibocsátási határértékek mintavételi Időszak átlaga 24 órás átlag félórás átlag 1-5 1-20 1-8 1-50  1  2 1-150 1-40 NOx (SCR) 40-100 40-300 400 NOx (SNCR) 30-350 1-10  0,05 0,001-0,02 0,001-0,03 0,005-0,05 0,005-0,5  többi nehézfém dioxinok + furánok 0,01-0,1  10 NH3 Hőtermelés megújuló energiaforrásból Az Egyesült Királyság (UK) kormánya létesített egy 860 millió £ összegű, négy éves felhasználásra tervezett alapot a megújuló forrásokból származó hőtermelés elősegítésére. A kormány a tervek szerint a megújuló forrásból származó hőtermelés arányát a jelenlegi 1,5 %-ról 2020-ra 12 %-ra kívánja emelni. Az Egyesült Királyság Energia és Klímaügyi Minisztériuma szerint ez a kezdeményezés úttörő jellegű Európában és követendő példaként szolgálhat más államok számára is. Forrás: ENDS Europe, március 10. Hulladéktüzelésű erőművek létesítésében vezető szerepet játszó cégek A évben aláírt, új berendezésekre vonatkozó rendelések megoszlása a vezető cégek között: Fisia Babcock Environment 29 % (teljes kapacitás: t/nap) Martin + CNIM ,3 % Babcock & Wilcox Volund 13 % Keppel Seghers 12,7 % Hitachi Zosen Innova 3,2 % EUWID Recycling and Waste Management , p.6 Forrás: Renewed Increase in demand for thermal waste treatment facilities in Europe, A települési szilárd hulladékokból (TSZH) termelt energia megújulóként való elismerése Angol nyelvű rövidítés A hulladék forrása Technológia Megújulóként elismert energia %-ban Termelt energia WtE Maradék TSZH (forrásoldali szelektálás után) Hulladék tüzelés energia hasznosítással Átlag 50 Gőz  villamos energia és hőenergia TSZH Depónia gáz tartomány: 48-80 Biogáz  villamos energia (és hőenergia) LFG SRF, ill. RDF TSZH-ból válogatott (pl. MBH) magas fűtőértékű frakció Hulladékból nyert tüzelőanyag tartomány: 30-55 Átlag 45 Helyettesítő tüzelőanyag cementipari kemencénél, erőművi kazánnál AD Forrásoldalon szelektált biohulladék frakció vagy TSZH-ból válogatott bio-frakció Anaerob rothasztás Biogáz  villamos energia és hőenergia Biomassza erőművek (tüzelés, gázosítás) BEP Külön gyűjtött és válogatott fa-, illetve növényi eredetű hulladékok Az USA-ban hosszú szünet után újra előtérbe került az energetikai hasznosítás. A legfrissebb hír: A áprilisban aláírt szerződés szerint májusában már megkezdődik Palm Beach County-ban (Florida) egy új nagy teljesítményű hulladéktüzelésű erőmű építése. A szerződés összege: 668 millió $ Fővállalkozó: Babcock & Wilcox Co. A létesítmény teljesítménye: 3000 t/nap, azaz kb. 1 000 000 t/év Főbb jellemzők: SCR Denox Füstgáztisztítás: száraz kéntelenítés, aktív koksz adagolás, zsákos szűrő, 3 db rostélyos rendszerű kazán A Hulladékhasznosító Mű hozzájárulása a klímavédelemhez Turbina-generátor egység teljesítménye: 95 MW A települési szilárd hulladékok tüzelésekor keletkező CO2 mennyiség kb. Ezen túlmenően a termelt villamos- és távhőenergia más, fosszilis tüzelőanyaggal előállított energiát helyettesít, így az ennek megfelelő CO2 kibocsátás jóváírásával összességében a Hulladékhasznosító Mű működése csökkenti a klíma releváns CO2 kibocsátást. 60 %-a klíma-semleges, azaz nem fosszilis eredetű karbon égetéséből keletkezik. A Hulladékhasznosító Mű energiatermelése révén évben – mintegy t hulladék eltüzelésével – globális szinten kb tonnával csökkent a klíma releváns, azaz üvegház hatást növelő CO2 kibocsátás ! Ez a globális CO2 emisszió csökkentés megfelel személygépkocsi egy éves CO2 kibocsátásának ( km/év és 150 g CO2/km mellett). teljes mértékben megfelel a hazai és európai uniós környezetvédelmi követelményeknek és a Fővárosban keletkező települési szilárd hulladékok közel 60%-ának jó hatásfokú energetikai hasznosítása révén mintegy A korszerűsített Fővárosi Hulladékhasznosító Mű háztartás éves villamos energia fogyasztását és lakás távhőigényét tudja fedezni. A Fővárosi Hulladékhasznosító Mű energia hatékonyságának számítása az R1 képlet szerint (2010. évi adatok alapján) Hőenergia hasznosítás: GJ Villamos energia termelés: MWh = GJ Vásárolt villamos energia: MWh = GJ Földgázfelhasználás gőztermeléshez: m3  GJ Földgázfelhasználás felfűtéshez, ill. leálláshoz: m3  GJ Elégetett hulladék: t Elégetett hulladék energia tartalma: GJ Hulladék átlagos fűtőértéke: ,90 GJ/t Ef + Ei = = GJ Ep = ( x 2,6) + ( x 1,1) =   GJ/év Ew + Ef = 3  =   GJ (Forrás: Waste Management World. January-February 2011.) „Fenntartható hulladékgazdálkodás és hatékony energiatermelés” díjra pályázott és „döntőbe került” városok recycling millió lakos komposztálás hasznosítás energetikai hulladék tüzelésű erőmű 5,0 Singapore 57 benne van a recyclingban Vancouver 0,31 Marion County (Oregon) 45 0,6 Lee County (Florida) 3,4 Berlin 1,67 Bécs 63 44 1,4 München 62 0,9 Koppenhága 25 0,67 Malmö Zürich 0,39 Bírálati szempontok: hulladékkezelés megoszlása a HKI hierarchia szerint, a hasznosítás arányai, energia hatékonyság. az amerikai kontinensen: Lee County A zsűri szerint a győztes: világváros kategóriában: Bécs Megjegyzés (kívánság): jó lenne, ha egyszer Budapest is benevezhetne erre a díjra ! Magyarországi lehetőségek az energetikai hasznosításra - Második Hulladékhasznosító Mű megépítése Budapesten, a dél-pesti régióban. Lehetőségként célszerű megvizsgálni a közös telephelyen történő hulladék + szennyvíziszap tüzelést (rostélyos hulladéktüzelés, fluidágyas iszaptüzelés). Energiahasznosítás: kapcsolt villamos energia és távhő termelés. - Egy RDF hulladék tüzelésű erőmű létesítése Dunántúlon. (Az eredetileg Várpalotára szánt telephely helyett más város keresése, ahol döntően a távfűtést szolgálhatná…) - ? ? ?   

6 Hulladékégető művek a világban
- A világon közel 2200 hulladéktüzelésű erőmű működik kb. 255 millió t/év kapacitással. (forrás: Ecoprog Waste to Energy 2013/2014) Európában több mint 460 égetőmű üzemel 73 millió t/év kapacitással és az égetőművek mindegyike betartja az európai uniós IED (ipari emissziós) irányelv szigorú emissziós követelményeit. (forrás: ISWA, CEWEP) A legtöbb égetőmű Japánban üzemel, de a legdinamikusabb „égetőmű építés” jelenleg Kínában folyik ben Kínában 109 égetőmű működött és végéig további 262 égetőművet kívánnak létesíteni. (forrás: ISWA)

7 Energiatermelő hulladékégető művek Európában Hulladékmennyiség Mt/év
Ország Égetőművek száma Hulladékmennyiség Mt/év CEWEP évi adatok ISWA évi adatok Franciaország 129 127 13,7 Németország 72 79 20,0 Olaszország 53 52 5,7 Svédország 32 34 5,1 Dánia 29 3,5 Svájc 30 3,7 Egyesült Királyság 24 31 4,2 Norvégia 17 15 1,2 Belgium 16 3,0 Ausztria 13 12 2,1 Hollandia 11 6,5 Spanyolország 2,0 Portugália 3 1,1 Cseh Köztársaság 0,5 Finnország 0,3 Szlovákia 2 0,2 Magyarország 1 0,4 Írország - Luxemburg 0,1 Lengyelország 0,04 Szlovénia 0,01 Összesen: 452 462  73 millió t/év

8 Energiatermelés hulladékból Európában (2010. évi adatok)
Energiatermelésre hasznosított hulladék mennyisége: 73 millió tonna Villamos energia termelés: 31,3 millió MWh 8 millió háztartás ellátása Távhő értékesítés: 60,8 millió MWh (219 millió GJ) 5 millió lakás ellátása Megtakarítás fosszilis tüzelőanyagban: ~ 10 milliárd m3 földgáz vagy ~ 35 millió tonna barna szén

9 Hatékonyság Az energetikai hasznosításra a Hulladék Keretirányelv tartalmaz egy R1 hatékonysági képletet. Eszerint csak azon égetőművek számítanak hulladék hasznosítónak, ahol az energetikai hatékonyság meghaladja új égetőknél a 65 %-ot, meglévő égetőknél a 60 %-ot. Az ennél alacsonyabb hatékonyságú égetők csak ártalmatlanítóknak tekintendők. A recycling hatékonyságára vonatkozóan nincs képlet kidolgozva és nincsenek minimum értékek se meghatározva. Így a legkisebb hatékonyságú recycling is hasznosítás és prioritása van az energetikai hasznosítással szemben. (Pl. a műanyag hulladékból történő kerti törpe gyártásnak elsőbbsége van az ugyanazon hulladék eltüzelésével kapcsoltan termelhető villamos- és távhőenergiával, vagy akár a cementgyári tüzelőanyagkénti hasznosítással szemben.) 2011-ben az EU 27 tagországa 3,36 millió tonna műanyag hulladékot exportált az Európai Unión kívüli országokba, ezen belül 87 %-ot Kínába, ahol a feldolgozás lényegesen kevésbé szigorú környezetvédelmi előírások és ellenőrzés mellett történik. Kérdés: ehhez képest nem előnyösebb-e ha a műanyag hulladékok energia tartalma pl. a keletkezés helyén távfűtésre hasznosul?

10 Miért előnyös a nagyvárosok számára a hulladéktüzelésű erőművek üzemeltetése ?
Bevált, biztonságos eljárás. A korszerű technológia kielégíti a legszigorúbb környezetvédelmi előírásokat. A hulladékégető művekben előállított villamos energia és távhő stabil, kiszámítható piaccal rendelkezik. A kommunális hulladékok tüzelésénél keletkező CO2 mintegy 50 %-a „klíma-semleges”, azaz nem fosszilis eredetű karbonból származik, nem növeli az üvegházhatást. A hulladékból termelt energia más erőműben is fosszilis tüzelőanyagot vált ki és ezzel tovább csökkenti a CO2 emissziót. Az égetés során keletkező salak egy része is hasznosítható (fémek leválasztása, útépítési felhasználás). Az égetéskor keletkező széndioxid 21-szer kisebb mértékben növeli az üvegházhatást, mint a hulladéklerakókban keletkező metán.

11 A hulladékégetés gyengéi
Magas beruházási költségek Telephely kiválasztás nehézsége Társadalmi (és esetenként politikai) elfogadottság részbeni hiánya Füstgáztisztítási maradékok költséges elhelyezési igénye

12 Hulladéktüzelés és távfűtés
Néhány nagyvárosi példa a hulladéktüzelésből villamos energiával kapcsoltan előállított hőenergiának a részarányára a távhőszolgáltatásban: Brescia 70 % Malmö 60 % Párizs 50 % Oslo Koppenhága 30 % Stockholm Bécs 25 % Milánó 20 % Hamburg Budapest 4 %

13 Az energetikai hasznosítás jövője
A nagyvárosok számára az energetikai hasznosítás továbbra is a fenntartható hulladékkezelés egyik alappillére marad, különös tekintettel a szolgáltatás hosszú távú biztonságára és kiszámíthatóságára. Nyugat-Európában és Észak-Európában már elegendő energetikai hasznosítási kapacitás épült ki és ezért itt nem várható jelentős számú új égetőmű építése, de a meglévőket folyamatosan rekonstruálják és korszerűsítik. Kelet- és Közép-Kelet-Európában viszont nehezen képzelhető el a lerakótól való eltérítés energetikai hasznosítás nélkül (a térségben elsőként Lengyelország indított jelentős égetőmű építési programot). 4. A hagyományos égetőművek mellett egyre inkább terjed a válogatás útján kinyert magas fűtőértékű frakció (RDF) tüzelése cementgyárakban és un. RDF erőművekben.

14 Tervezett kommunális hulladéktüzelésű erőművek
Lengyelországban Város Kapacitás t/év Finanszírozás Konin Kraków Bydgoszcz Szczecin Białystok Poznan 94 000 220 000 180 000 150 000 120 000 240 000 EU támogatás PPP Az EU által támogatott projekteket december 31-ig be kell fejezni.

15 Dioxin emisszió Forrás: Flemish Environment Agency, Emissions to Air Annual Report, 2010 values

16 PM 10 emisszió Forrás: German Environmental Agency, National Trend Tables, 2010 values

17 Mi a helyzet Magyarországon ?
Több mint 30 éve csak egyetlen egy települési szilárd hulladékot tüzelő erőmű (Fővárosi Hulladékhasznosító Mű) működik hazánkban. Figyelembe véve, hogy még jelenleg is a települési szilárd hulladék kb. 65 %-a lerakásra kerül, elvileg indokolt lenne újabb energetikai hulladékhasznosító művek létesítése. (Kiemelten kapcsolt villamosenergia és távhő szolgáltatásra.) Jelenleg nincs meg a szakpolitikai támogatottsága újabb un. vegyes kommunális hulladékot tüzelő égetőmű létesítésének. (Pedig Budapest már mintegy 20 éve tervezi egy második égetőmű építését a város déli részén.) A szerte az országban nagy számban épülő mechanikai-biológiai hulladékkezelőkben (MBH-kban), ill. válogatókban előállított magas fűtőértékű frakció (un. RDF) energetikai hasznosításánál az elsődleges cél a cementgyárakban vagy szenes erőművekben történő együttégetés, de ha az „RDF termelés” jelentősen meghaladja az együttégetési kapacitást, úgy lenne létjogosultsága külön RDF-es égető(k)nek.

18 RDF tüzelés Legtöbb RDF égető Németországban üzemel, szám szerint 35, összesen 6 millió t/év kapacitással. Ezen belül 4,6 millió t/év a települési hulladékból előállított RDF. További ismertebb RDF égetők: Olaszország : Acerra (Nápoly mellett) Colleferró San Vittoré Spanyolország: Barcelona Hollandia: Harlingen

19 A Hulladékhasznosító Mű 1982-ben

20 Hulladékhasznosító Mű a rekonstrukció után

21 Főbb jellemzők a korszerűsítés előtt és után (legújabb konstrukció)
Égetési teljesítmény t/év Kazánok száma Égetési teljesítmény kazánonként t/h Gőzteljesítmény kazánonként t/h Tüzelőberendezés Gőzparaméterek bar/oC Kazánkonstrukció Kazán hatásfok % Füstgáztisztítás Füstgázhőmérséklet kémény előtt oC Turbina-generátor teljesítmény MW 4 15 40 hengerrostély 40/400 háromhuzamú 73 elektrofilter 270 24 (legújabb konstrukció) négyhuzamú 83 félszáraz eljárás 140

22 A füstgáztisztító rendszer működési vázlata

23

24 A korszerűsített Hulladékhasznosító Mű a Fővárosban keletkező települési szilárd hulladékok közel 60%-ának jó hatásfokú energetikai hasznosítása révén mintegy háztartás éves villamos energia fogyasztását és lakás távhőigényét tudja fedezni.

25 A Fővárosi Hulladékhasznosító Mű az üzembe helyezésétől napjainkig 9,5 millió tonna kommunális hulladékot tüzelt el és hasznosított energiatermelésre. A hulladék tömeg nagyságát jól érzékelteti, hogy ha ezt a mennyiséget a Margit-szigeten helyezték volna el, úgy ma a szigetet 30 méter magasságban borítaná be a hulladék.

26 Köszönöm megtisztelő figyelmüket!