Болклукът отдавна се е превърнал в индустрия за милиарди. Енергоизточник,

...
Болклукът отдавна се е превърнал в индустрия за милиарди. Енергоизточник,
Коментари Харесай

Технологията с изгарянето на RDF e от първите въглищни ТЕЦ-ове

Болклукът от дълго време се е трансформирал в промишленост за милиарди. Енергоизточник, за който в международен и европейски мащаб има мощни лобистки организации. Макар и леко изоставаща София напълно скоро ще има цех за преправка на RDF ( Refuse-derived fuel ), който ще коства 157 млн. евро и би трябвало да работи идващите 30 години. СОС утвърди технология на изгаряне, която, съгласно доста отзиви, не е най-адекватната и подобаваща за европейска столица в XXI век.
Експерти обаче са безапелационни, че всеки се натиска да построи този цех, само че не всеки желае да го ръководи. Защо ли? Какви са минусите на тази технология - скарно горене на RDF и какви ще са резултатите от нейното осъществяване, беседваме с доктор инж. Добрин Топоров.

Д-р Топоров, СОС утвърди технология за апаратура за изгаряне на RDF за 157 млн. евро , която не се хареса на огромна част от общинските съветници, жители, специалисти и еколози. Колко остаряла е технологията с изгарянето и какви са новите?
СОС утвърди взимането на заем от Софийска община като парите са планувани за построяването на цех за изгаряне на RDF, който се получава в Завода за механично и биологично отнасяне (ЗМБТ) на твърди битови боклуци (ТБО). RDF е в действителност отпадъчният материал от софийските Твърди битови отпадъци, който не може се рециклира. Този боклук съдържа голям брой органични материали - към 70 %, които са горими и по тази причина се назовава " гориво ". Останалите 30 % са неорганични т.е. негоривни материали. Технологията за изгаряне на недопечен отпадък датира от 70-те години на предишния век, когато стартира всеобщо внедряване на съоръжения за изгаряне на Твърди битови отпадъци в индустриалните страни - Съединени американски щати, Япония, Западна Европа. В момента работят над 440 завода по света, изгарящи общо към 91 млн. тона Твърди битови отпадъци годишно с обща конфигурирана мощ от 4 гигавата. Няколко образеца за фабрики в Европа с потенциал на преправка на Твърди битови отпадъци непосредствен до софийския са този във Виена, само че е въведен в употреба през 1972 година. Неговият потенциал е от 270 000 тона годишно. Другите такива са в Цюрих през 1969 и 1978 година (200 000 и 100 000 т/годишно, в Берлин през 1967 година (350 000 тона годишно), Бон през 1992 с потенциал от 180 000 тона годишно, Бремен - 1969 (230 000 т/г), Дюселдорф през 1965 (450 000 т/г), Франкфурт на Майн - 1966 (400 000 т/г), Хамбург през 1973 и 1994 (160 000 и 400 000 т/г съответно).

Какво тъкмо съставлява тази технология, от която софиянци са обезпокоени и недоволни?
Традиционните съоръжения изгарящи Твърди битови отпадъци употребяват по този начин нареченото " скарно изгаряне ". Тази технология е взаимствана от първите въглищни ТЕЦ-ове, строени преди към 100 години. В пещта боклукът се изгаря при температури от 750 C -1000 C в наличието на неконтролирани равнища на О2. Топлинната сила, която се отдава в резултат на изгарянето се употребява за произвеждане на пара, която от своя страна задвижва парни турбини за генериране на ел. сила. Необходимо е да се означи, че заводите изброени нагоре употребяват същата технология - скарно изгаряне, само че за недопечен, занемарен отпадък. За София се предлага да се приспособява тази технология за RDF, което има други термохимични характерности.

Каква е обстановката сега в Европа?
Поради увеличените количества на рециклируемост на боклука, се получи следната обстановка. В страни като Германия, Холандия, Дания, Швеция, Англия, Швейцария и така нататък съществува свръх потенциал на мощности, което докара до битка за всеки звук отпадък сред операторите на такива централи. В резултат пазарът на отпадък се промени доста и сега се внася отпадък като гориво за съществуващите централи. По този метод се транспортира отпадък сред страните или от места отдалечени от завода и се генерират спомагателни излъчвания на парникови газове, които не се регистрират при салдото на една апаратура. Дания да вземем за пример има 4 пъти по-големи мощности от разполагаемия отпадък в страната. Това докара до обстановката един инсинератор да работи напълно на отпадък докаран от Лондон, а различен на отпадък докаран от северна Германия. За да спре сходни практики, някои страни вкараха такси за изгаряне на боклука които варират от 1 до 40 евро за звук. Пазарът в индустриалните страни е кондензиран, разрастващите се страни не могат да си разрешат такова скъпо съоръжение и производителите на съоръжение търсят нови пазари в източна Европа посредством Европейски Съюз фондове, Турция, Австралия и Русия.

Ако този цех за RDF бъде издигнат, допустимо ли да се случи по този начин, че София да има дефицит на отпадък и да търси от други градове или страни?
Предполагам Следствен отдел към окръжна прокуратура е правила сходни проучвания, т.к. естественото действие на завода изисква дълготрайни контракти за доставка на суровина. Тук има един различен аспект. Заводът в София ще е конструиран да изгаря RDF. По този метод неговата работа е мощно подвластна от Завода за Механично и Биологично Третиране (ЗМБТ) на софийските боклуци, т.е. от производството на RDF. А технологичта на Херхоф, която беше определена за ЗМБТ има своите сезонни особености. Какво ще стане в случай че ЗМБТ по една или друга причина спре работа?

В съпоставяне с новите технологии какви ще са загубите и екологичния т резултат от утвърдената към този момент за София?
Най-добре е да се понижи количеството на Твърди битови отпадъци. Ето за какво преработването или тъй наречените " студени технологии " са доста значими. Но има материали, които не могат да се рециклират. В подобен случай, с цел да се понижи размера на депонирания боклук се прибягва до термична обработка. Съществуват голям брой софтуерни благоприятни условия за термична обработка на Твърди битови отпадъци, които са по-добрата опция на скарното изгаряне. Това не са напълно нови технологии, само че адаптирането им към RDF не постоянно беше сполучливо. Въпреки първичните софтуерни компликации, сега съществуват редица предприятия за преправка на Твърди битови отпадъци по света, които употребяват към този момент потвърдили се технологии като изгаряне в кипящ пласт, пиролиза, газификация, хидролиза, автоклав и така нататък

Параметрите на оферти цех в София са следните:

Капацитет: 180 000 тона годишно РДФ с планова калоричност от 13 МДж/кг или до 22.5 тона в час РДФ, (при 8 000 часа работа годишно) Енергийната мощ на горивото ще е 81 мегавата
Нетно произвеждане на ел. сила: 16 МВт, т.е към 20 % от силата в РДФ ще се преобразува в ел. сила
Нетно произвеждане на топлинна сила: 50 МВт, т.е. към 60 % от силата на РДФ ще се преобразува в топлинна сила
Нетна успеваемост на завода: към 80 % от силата в РДФ ще се употребява
Проектна стойност: към 130-160 млн. евро

От данните излиза, че за производството на 1 кВт електричество, ще се влагат към 8000 - 10 000 евро. За съпоставяне, характерните капитални разноски за произвеждане на 1 кВт ел. сила от един нов, отговарящ на всички модерни екологични условия Топлоелектрическа централа, работещ на въглища са към 1500 евро/кВт, за ветропарк - към 2000 евро/кВт, за нова АЕЦ - към 5000 евро/кВт. Тази висока цена на технологията на скарно изгаряне на ТБО/RDF има следните аргументи - извънредно ниска успеваемост на процеса и висока токсичност на димните газове и на твърдите боклуци.

Характерно за скарното изгаряне е ниската успеваемост на процеса, т.к. горивото (в случая Твърди битови отпадъци или RDF) съдържа доста примеси, корозията в един подобен казан е доста огромна. Затова сходни съоръжения са принудени да работят при доста ниски температури на парата (до към 400 С) и в следствие чистото КПД на една сходна апаратура е доста ниско (от 15 до 20%). За съпоставяне един актуален Топлоелектрическа централа, работещ на нискокачествени лигнитни въглища доближава чисто КПД до 40% (ТЕЦ Niederaussem, ФРГ), а при висококачествени кафяви въглища = 45% (ТЕЦ Lunen, ФРГ).

При изгарянето на ТБО/RDF се отделят доста нездравословни субстанции. Замърсяванията с диоксини, фурани, тежки метали и така нататък от тези съоръжения докара до екологични произшествия в доста места по света. Това е повода за неприятната известност на тази технология и за мощната опозиция от страна на политически, екологични и други публични организации по света. В резултат на това през 90-те години на предишния век бяха взети ограничения на политическо равнище мощно да се лимитират излъчванията от сходни съоръжения. Това докара до скъпоструващи реконструкции на съществуващите съоръжения, най-вече в областта на очистка на димните газове, а също и до неуместната обстановка в доста от случаите тъй наречените APC (Air pollutant Control Systems) са до 3 пъти по-скъпи от останалата част на завода.

Оперативните разноски на един подобен цех са също високи. Нека не забравяме, че RDF също коства пари, като съгласно представители на Следствен отдел към окръжна прокуратура себестойността е към 50 евро/тон. Възниква основателно въпросът каква ще е цената на създадената ел. сила от този цех и по какъв начин тази сила ще бъде продадена на един демократичен пазар. Практиката по света е, че сходни съоръжения не са стопански жизнеспособни, в случай че не са субсидирани. В множеството случаи това става посредством субсидирани цени на крайния артикул ( в тази ситуация ел. и топлинна енергия) или посредством повишени такси за Твърди битови отпадъци или посредством двете.

Основният мотив на вносителите на този план и консултанта Рамбол за тази апаратура с изгаряне е, че същата има във Виена и Копенхаген, и е безвредна?
Подобни съоръжения има освен в тези градове, а в доста други. Няма по какъв начин да се съглася с изказванието, че сходни съоръжения са безвредни, в случай, че дори тези фабрики, които прецизно съблюдават актуалните стандарти за излъчвания, към момента емитират в атмосферата нездравословни субстанции, до толкоз доколкото им разрешават закона и регулаторните органи.

Може ли да е безвредна в случай, че ще бълва фини прахови елементи и други излъчвания замърсяващи въздуха?
Това имам поради - не може!

От различните технологии, коя съгласно вас е най-подходяща за София, съобразявайки се с местоположението на завода, наоколо до огромни жилищни региони - зад Централна гара?
Първо - технологията на скарно изгаряне. Допускам, че от техническа позиция, разполагането на завода в региона на действителен Топлоелектрическа централа и консолидираното на двата завода би било най-хубавото решение. Не съм уверен, отчитайки и други фактори, като превоз на RDF и твърдите боклуци, местоположението на емисионната точка и така нататък че това е най-хубавото решение. София има задоволително огромни проблеми със замърсяването на въздуха, изключително през зимата в резултат на потреблението на твърди горива за отопление. Няма по какъв начин да се съгласим, че един спомагателен, индустриален източник на диоксини и фини прахови частици, освен това мощно канцерогенни, измежду жилищни региони е положително за софиянци. Разбира се географията също играе роля. София е в долина, а градове като Виена и Копенхаген са в открити местности, където изпусканите излъчвания се разсейват на огромна повърхност.

Според мен не би било проблем да се построи сходен цех в непосредствена непосредственост до завода за МБТ на Твърди битови отпадъци. Ако се създава топлоенергия за потребностите на софиянци, то парата или горещата вода безпроблемно може да се транспортира на десетки километри, без основни топлинни загуби по трасето.

Относно различните технологии: Професионалният ми опит е обвързван напълно с създаването на чисти технологии за произвеждане на сила от стандартни източници (въглища, газ, нефт, биомаса, ТБО). Най-чистият потвърден метод и в същото време най-ефективният метод да се създаде сила от стандартни източници е газификацията. Това е термичен развой, в който твърдата суровина се трансформира в газ. Този газ се състои главно от водород и въглероден окис и стои в основата на органичната химия. В момента към 30% от международното произвеждане на метанол и 25% от производството на амоняк се базират на технологията на газификация на въглища.

Има построени и настоящи съоръжения по света, които газифицират RDF. Такава апаратура е работила пробно през 90-те години в Германия, като е газифицирала 20 т/ч RDF. В момента работят съоръжения във Финландия, Канада, Англия, Франция, Япония и други, основани на разнообразни газификационни технологии. Общото при тях е, че полученият газ е чист от токсични материали. Газта се изгаря в котли или се употребява за синтезиране на химически артикули. При газификацията няма излъчвания на токсични прахови частици в атмосферата, т.к. системата е на практика затворена.

В рамките на плана в София, беше проведено посещаване на делегация на СОС в Германия, където беше посетена пилотната апаратура за газифициране на RDF и биомаса в Университета в гр. Дармщадт. Общинските съветници се срещнаха със спецификите на технологията и с опита с RDF на компанията, предлагаща тази технология - немския тръст ТисенКруп. В резултат компанията направи вътрешен разбор на плана и резултатите от това проучване бяха предоставени изцяло гратис навън съвещание на СОС през май, 2017г. Предложиха се 3 вероятни разновидността: (1) произвеждане на топлинна сила посредством изгарянето на чистия газ в съществуващи водогрейни или парни котли, (2) комбинирано произвеждане на топлинна и електрическа енергия посредством изгаряне в газови турбини и (3) произвеждане на течни горива.

След тази среща, СОС не продължи диалозите с представители на Тисенкруп, а доколкото ми е известно не са търсени контакти и с други компании, предлагащи сходна технология.

Какви ще са излъчванията и отпадъчния артикул?
При изгарянето на ТБО/RDF се образуват доста нездравословни субстанции, като:
неорганични газове: серен двуокис, азотни окиси, въглеродни окиси, хлороводород и други токсични железни съединения въз основата на арсен, олово, хром, никел, кадмии, които са свързани химически в твърдите частици и живак и хлор, които са в газообразно положение. органични съединения полиароматични въглеводороди бензоли, феноли диоксини и фурани твърди прахови частици (пепел)
Отпадъчните артикули ще са: корав излишък от дъното на пещната камера наречена шлака (около 32 000 тона годишно), която би трябвало да се депонира в хранилище за Твърди битови отпадъци и пепел (около 8 000 тона годишно), която заради мощната си токсичност, изисква специфични места за предпазване. Такива няма построени в България и ще се наложи да се транспортира до Германия или Австрия и да се депонира в съществуващите изоставени солни или каменни мини надълбоко подземен. Между другото, в тези страни това депониране поражда мощни полемики в обществото.

При газификацията, процесът протича в затворена система (при високо налягане), която е практическа отделена от околната среда. Превръщането на RDF в газ протича в изискванията на дефицит на О2 и в следствие не се образуват серни или азотни окиси, диоксини и фурани. Полученият газ се очиства от примеси, като хлороводород, сероводород, амоняк и други Фините прахови частици се улавят на 100% в специфични керамични филтри, и се отделят безвредно от системата. Тяхното количество е с пъти по-малко от това при инсинерацията.

Какво ще е КПД -то и производството на сила, какъв брой % ще е оползотворяването на RDF?
Ако се приложи технологията на газификация на RDF с комбинирано произвеждане на топлинна и електрическа енергия, чистото КПД ще е от порядъка на 36%. Ако се усъвършенства процеса за произвеждане главно на ел.енергия - чистото КПД ще доближи 41%. При всички положения отпадъчната топлота ще се употребява за топлоснабдяване и по този начин силата на RDF оползотворена за потребностите на софиянци ще е над 90%.

Каква е цената на апаратура с различна технология, тъй като тази на утвърдената към този момент е 157 млн. евро, като 67 млн. евро ще е заем от Европейската капиталова банка?
Първият вид (производство на топлинна енергия) ще е към 60 % от цената на утвърдената технология. Вторият вид (комбинирано произвеждане на ел. и топлоенергия - към 85% от цената на утвърдената технология и третият вид - произвеждане на течни горива, зависи от крайния артикул, само че в случай че това е метанол - се чака да е сходна на цената на утвърдената технология.

Какви са разликите сред определената технология и различните - плюсове и минуси?
RDF гориво може да се газифицира в сходна апаратура и получения синтезен газ да се употребява за екологично и дейно произвеждане на сила (електрическа и топлинна) или на течни горива, като метанол или ДМЕ, да вземем за пример. При всички случаи сходно софтуерно решение би имало няколко преимущества спрямо директното изгаряне на горивото, като:
Използване на получения RDF по екологосъобразен метод, без излъчвания на токсични субстанции в атмосферата, т.к. процесът протича при високо налягане в затворена система; Възможно най-ефективният метод за преобразяване на въглерода от RDF в първокачествен артикул, какъвто се явява течното биогориво като по този метод се реализира оптимално оползотворяване на веществата съдържащи се в боклука - реализиране на тъй наречените " кръгова стопанска система " ; Топлинната и електрическата сила могат да се произведат от възобновими източници на сила (слънчева, вятърна и вода); обаче, газификацията на отпадъците респ. RDF дава опция за нашарване на крайния артикул, като производството на метанол или DME, които могат да се употребяват като гориво за публичния превоз. Метанолът може да се съхранява и употребява при нужда. Електричеството и топлината не могат да се съхраняват. По-малка взаимозависимост на общината от интернационалните цени на вносни изкопаеми горива (природен газ и нефт). RDF горивото може да се газифицира независимо или в композиция с различен вид биомаса. Пример за сходна промишлена апаратура е тази в гр. Беренрат Федерална Република Германия.
Копие на този апаратура, осъществен в София, би създал към 63 000 тона годишно метанол от софийския RDF. Това количество може да покрие изцяло потребностите на градския превоз, който употребява сега дизелово гориво. Изгарянето на метанол или DME в моторите с вътрешно горене протича чисто, не се образуват сажди, като по този метод може да се реализира двоен резултат за възстановяване на екологията на града. Това са нулеви излъчвания в атмосферата по време на преобразуването на RDF и понижаване на излъчванията от дизеловите мотори, употребявани в публичния превоз. Допълнително тази апаратура ще създава към 8 млн. Nm3 метан (78 GWh) годишно.

Къде завършва експертността и екологията и стартира политиката при такива планове за оползотворяване на отпадъците?
По принцип енергетиката е политика. Не би трябвало да се не помни, че лобито на промишлеността произвеждаща съоръжение за изгаряне на ТБО/ RDF и операторите на инсинератори е доста мощно в Европа и то дефинира дневния ред. Става дума за организации като ISWA (International Solid Waste Association) със седалище във Виена и ESWET (European Suppliers of Waste-to-Energy Technology) със седалище в Брюксел.

Това води до неуместни обстановки, при които Европейска комисия се пробва да ограничи потреблението на въглищата в енергетиката и в това време поддържа построяването на нови инсинератори за Твърди битови отпадъци. И в двата случая приказваме за непосредствено изгаряне на твърди горива и всичките свързани с това провокации касаещи екологията и устойчивото развиване. В момента става все по-актуално политиката по оползотворяване на Твърди битови отпадъци посредством оптимално преработване и за тъй наречените " кръгова стопанска система ". Инсинерацията изрично не попада в определението кръгова стопанска система, само че няма да се учудя, в случай че лобито измисли способи и механизми да се впише в тази нова за тях обстановка. Нека не забравяме, че първоначално беше " инсинерациятa " (унищожаване на боклука) и в следствие, с цел да се усъвършенства имиджа се наложи да се преименува в Waste-to-Energy.
Източник: news.bg

СПОДЕЛИ СТАТИЯТА


Промоции

КОМЕНТАРИ
НАПИШИ КОМЕНТАР