Zgazowanie odpadów komunalnych

W Polsce powstaje coraz więcej instalacji mechaniczno-biologicznego przetwarzania (MBP). . Obecnie są one wstanie wytworzyć 3-4 mln Mg rocznie frakcji nadsitowej zwanej pre-RDF (nieczyszczona – kod 19 12 12) lub RDF (po oczyszczeniu i standaryzacji – kod 19 12 10) o kaloryczności 13-18 MJ/kg, w zależności od wilgotności. Zakładano, że odpady te zostaną zagospodarowane w przemyśle cementowe jako paliwo alternatywne. Polskie cementownie jednak mogą przyjąć tylko ok. 1,5 mln Mg takiego paliwa. Kolejny 1 mln Mg RDF-ów są w stanie spalić instalacje ITPOK, ale dalej zostaje 1,5 – 2,5 mln niezagospodarowanego odpadu.

Przedstawione luki w gospodarce odpadami w zakresie instalacji termicznego przekształcania odpadów można wypełnić stosując różne rozwiązania technologiczne, w tym zgazowanie.

Technologia zgazowania odpadów jest to zawansowana technologia przetwarzania odpadów z nastawienie na maksymalny odzysk energii. Zgazowanie polega na termicznej konwersji odpadów przy udziale tlenu w ilości poniżej wartości stechiometrycznej. Zachodzi w średnim zakresie temperatur (600 – 900°C) i prowadzi w swej ostatniej fazie do reakcji egzotermicznych. Produktami wyjściowymi zgazowania są gaz syntezowy (syngaz) o względnie niskiej kaloryczności oraz pozostałości nieorganiczne w formie ciała stałego. W przypadku przeprowadzania zgazowania w obecności podwyższonej zawartości tlenu, otrzymywany syngaz ma większą kaloryczność. Syngaz może następnie być używany jako paliwo, zarówno w komorze spalania z następującym po niej kotłem parowym lub w systemach konwersji o większej wydajności, takich jak silniki zasilane gazem i turbiny gazowe bezpośrednio generujące energię elektryczną.

Technologia zgazowania pozwala na generacje energii elektrycznej w małej skali.

Zalety zgazowania:

  1. Zgazowanie odpadów oferuje możliwość otrzymania gazu syntezowego, który może znaleźć różnorakie zastosowanie, takie jak wydajne wytwarzanie ciepła i energii, produkcja wodoru, produkcja syntetycznego gazu naturalnego (SNG), produkcja chemikaliów – metanolu lub eteru dimetylowego (DME) oraz produkcja biopaliwa transportowego (BtL) w wyniku syntezy Fischera-Tropscha (F-T).

  2. Po oczyszczeniu gaz syntezowy może być spalany w silniku / turbinie gazowej. Z tego powodu, wydajność energii elektrycznej netto może być wyższa w porównaniu do wydajności turbin parowych zainstalowanych w spalarniach odpadów, prowadząc do pracy o neutralnym bilansie węglowym.

  3. Procesy zgazowania jest bardziej odpowiednie dla instalacji o mniejszych rozmiarach

  4. Objętość powstających gazów jest znacznie mniejsza niż przy spalaniu, co ułatwia oczyszczanie i obniża koszty inwestycyjne oraz eksploatacyjne

  5. Z powodu niższej prędkości gazów ilość popiołów lotnych jest niższa

  6. Możliwe jest zmniejszenie liczby etapów oczyszczania spalin