Energetické využití v 21. století

V mnoha městech Japonska funguje přes deset let jedna z nejmodernějších metod energetického zpracování komunálního odpadu, jejíž vliv na životní prostředí je mnohonásobně menší, než požaduje EU. Tato technologie by se měla již brzy vyrábět i v České republice.

Navzdory snahám o snížení množství odpadů ukládaných na skládkách, představuje tento způsob nakládání s komunálním odpadem v podmínkách České republiky stále ekonomicky nejméně náročný, a tedy i nejrozšířenější způsob jeho zneškodňování – na skládkách končí až 85 % odpadu. Ve srovnání s ostatními členskými státy EU je to alarmující číslo: například Německo má přesně opačný poměr, patnáct procent končí na skládkách a 85 procent se energeticky nebo jinak zhodnotí.


Při zajištění technicky a ekonomicky efektivního využívání odpadů však není nutné jít jen zaběhanými cestami. Vítkovice Power Engineering, a. s., chce do České republiky přinést unikátní technologii – vysokoteplotní systém zplyňování a přímé tavení odpadu (tzv. High-Temperature Gasifying and Direct Melting Furnace System) vyvinutý společností JFE holding. Vedle deseti zařízení v samotném Japonsku, která již pracují přes deset let, se nyní staví jako referenční zařízení Albano Power Plant v Římě, které bude využívat palivo RDF s kapacitou kolem 300 tun za den (tj. asi sto tisíc tun za rok). Zařízení produkující 33 MW by mělo být dokončeno v roce 2015.

KONSTRUKČNÍ ŘEŠENÍ V JEDNOM KROKU

Systém zplyňování a tavení odpadu při vysoké teplotě je konstrukčně řešen v jednom kroku. To vytváří vysoce účinnou výrobu elektrické energie a/nebo dodávky dálkového tepla pro vytápění.

Hlavní charakteristikou technologie je nepřímé spalování. Odpad již není spalován přímo, jako to je v tradičním zařízení, nýbrž je přeměňován na plyn. Klíčovou komponentou je pec na principu vysoké pece, do které je svážen odpad ze skladovacích jam. Odpad umístěný v peci se přeměňuje na plyn při teplotách 550 až 650 °C a kontrolovaném přívodu sekundárního vzduchu.

Nehořlavé části propadají do sekce Meeting, kde za teploty 1600 °C dochází k jejich roztavení. Vysoké teploty se dosahuje za pomoci koksu, který má stejnou funkci jako ve vysoké peci při výrobě oceli. Rozpuštěné nehořlavé části jsou průběžně odváděny a granulovány, což umožňuje následné oddělení kovů od inertních materiálů. Plyn, který se odděluje, vstupuje do sekce Free Board, kde se proces přeměny završuje.

Vzniku škodlivých látek se zabraňuje snížením teploty na 850 až 950 °C. Uvolněný plyn se dále spaluje v sekundární spalovací komoře. Teplo prostřednictvím kotle produkuje vysokotlakou přehřátou páru. Ta je pak využívána k produkci elektřiny, případně k dálkovému vytápění nebo jiným průmyslovým využitím. Odpadový materiál ve formě strusky a kovu lze použít jako materiál ve stavebnictví nebo pro další recyklaci.

Spaliny procházejí tradičním systémem čistění, hodnoty jsou monitorovány průběžně. Výsledky oficiálních měření z již existujících technologií v Japonsku prokázaly, že úroveň emisí je daleko nižší než požadují normy stanovené EU.

HLAVNÍ CHARAKTERISTIKY

Technologie zplyňování má vysokou energetickou účinnost až 30 %, a přitom velmi malý dopad na životní prostředí. Systém zabraňuje vytváření dioxinů díky vysokoteplotní redukční atmosféře Jejich produkce je mnohem nižší, než požadují přísné normy EU (viz graf). Že jde o spolehlivé a bezpečné zařízení, to dokládají záznamy u více než deseti zařízení od roku 2003.

Vedlejší produkty procesu, jako jsou struska a kovy, jsou v Japonsku využívány ve stavebnictví nebo pro výrobu dalších průmyslových produktů, jako například výplně pro stavbu silnic nebo výroba dlažebních kostek.

Technologie umožňuje zpracování široké škály odpadu od běžného komunálního odpadu, odpadních kalů z ČOV, nebezpečného odpadu a v neposlední řadě odpadu ze skládek. Zatímco pro roštové spalování je nutné, aby měl odpad výhřevnost mezi 5-14 MJ/kg, zplyňovací technologie je schopna zpracovat odpady o výhřevnostech od nuly do 20 MJ/kg. To významně rozšiřuje možnosti jejího použití.

Samotné řešení celého systému zpracování odpadu včetně jeho energetického využití je možno architektonicky přizpůsobit dané lokalitě. Ačkoliv technologie do značné míry kopíruje postupy známé z vysokých pecí, samotné zplyňovací zařízení je poměrně malé. Vysoká pec dosahuje výšky až 110 metrů, zplyňovací zařízení je vysoké zhruba 15 metrů, tj. asi jako pětipatrový dům.

Z uvedených důvodů na brzké zavedení zařízení pro využití odpadů není vhodné pohlížet jako na možnost, ale spíše jako na nutnost. S ohledem na vlastnosti, technické parametry, ekologické a ekonomické benefity zařízení je možné konstatovat, že všechny podmínky pro využívání takového zařízení jsou splněny již v současnosti.

 

Ing. Jan Pokorný
ředitel odboru kogenerace Vítkovice Power Engineering, a. s.

 

Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *