TECHNOLOGIE DES 21. JAHRHUNDERTS - Future of...

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TECHNOLOGIE DES 21. JAHRHUNDERTS Ökologische Transformation vom Siedlungsabfall und anderem Abfall für energetische und stoffliche Verwertung auf Basis der Plasmatechnologie der Westinghouse Plasma Corporation

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TECHNOLOGIE DES 21.

JAHRHUNDERTS

Ökologische Transformation vom Siedlungsabfall und anderem Abfall für energetische und stoffliche Verwertung

auf Basis der Plasmatechnologie der Westinghouse Plasma Corporation

PGP Terminal, AG ist seit 2012 der alleiniger Vertreter der

Gesellschaft Westinghouse Plasma Corporation und der Lizenzinhaber für die Anwendung dieser Technologie in der

Tschechischen Republik und der Slowakei. Ihr Ziel ist es eine Anlage in der Tschechischen Republik und Slowakei zu errichten, die eine energetische und stoffliche Verwertung des

Siedlungsabfalles ermöglichen wird, und dabei die Technologie der Plasmavergasung nutzt.

Hlubinská 917/20

702 00 Ostrava-Moravská Ostrava

Tel: +420 597 488 188

E-mail: [email protected]

www.pgpt.cz

AlterNRG ist eine offene Handelsgesellschaft auf dem Gebiet der alternativen Energie. Sie bietet eine neue Lösung für die Gewinnung

sauberer Energie durch Plasmavergasung. Ihre Vision ist es neue Technologien kommerziell zu nutzen, indem

man sie in ökologisch nachhaltigen und wirtschaftlich tragfähigen Projekten, die alternative energetische Ressourcen verwenden, realisiert.

Das Unternehmen bietet an und verkauft die von der Westinghouse Plasma Corporation entwickelte Technologie der Plasmavergasung.

Sitz:

Calgary (Canada)

215, 4000 - 4th Street SE

Calgary, Alberta T2G 2W3

Tel: +403.806.3875

www.alternrg.com

Westinghouse Plasma Corporation (WPC) ist eine

Tochtergesellschaft der AlterNRG. Das Unternehmen ist der Weltmarktführer auf dem Gebiet der Technologie der Plasmavergasung von unterschiedlichen Müllsorten.

Ziel des Unternehmens ist eine technologische Plattform anzubieten, die die Umwandlung von Abfall zu sauberer

Energie, wie elektrische Energie, synthetisches Gas oder Ethanol ermöglicht. Die Abfallplasmavergasung der Gesellschaft WPC stellt eine

bewährte, innovative umweltfreundliche Lösung dar, die seit 2002 kommerziell genutzt wird.

Plasma Center

Postfach 410

I-70 Exit 54, Waltz Mill Site

Medison, PA 15663

Tel:+724.722.7053

www.westinghouse-plasma.com

PLASMAVERGASUNG VON ABFÄLL

NACHHALTIGE ENERGIEQUELLE, DIE HILFT GLEICHGEWICHT

ZWISCHEN ENERGETISCHEM BEDARF UND DER NATUR ZU

SCHAFFEN

25 kg

Elektrizität

25 kg = 25 kWh

Siedlungsabfall

10 MJ/kg

Wärme 25 kg = 6 m3 ZP

Brennstoff 25 kg = 5,5 l

Blockschaltbild

Koks O2

Zusätze

Vorratsspeicher Zerkleinerer Dosierung Kühlung

Abgasbeh

andlung

(Staub)

Abgasbehandlung

(Metalle, gasf.

Schadstoffe)

Kompressor

Gasturbine

Abhitzkessel

Kläran

lage

Kühltürme Dampferzeuger

Hilfsbetriebe

Granulierung

Abfuhr der Schlacke Stoffliche Verwertung Brennstofferzeugung

Energetische Verwertung

Vergasung

• Durch Einwirkung hoher Temperaturen kommt es zum Zerfall organischer Abfallbestandteile zu den Grundkomponenten Wasserstoff und Kohlenstoffmonoxid. Sie bilden ein energiereiches synthetisches Gas.

• Anorganische Bestandteile des Siedlungsabfalls, die rund 30% der Charge bilden, werden durch die hohe Temperatur um die Plasmabrenner zu glasiger inerten Schlacke verschmolzen.

Abgasbehandlung •synthetisches Rohgas wird schock-gekühlt (Vermeidung der Dioxin-Produktion) und

anschließend von restlichen festen und gasförmigen Beimischungen befreit.

• synthetisches Gas

Produkte

• verglaste Schlacke

CO 30%

H2 1%

CO2 24%

N2 9%

CH4,… 2%

H2O 32%

Ar 1%

Sonstige 1%

Emissionen in die Atmosphäre

Emissionen in die Atmosphäre

Grenzwerte für eine neue

Verbrennungsanlage laut Verordnung Nr. 415/2012 Slg.

-Halbstundenmittelwert

Erreichbare Emissionen

nach Anwendung bestmöglicher Technologie

(BAT) -Halbstundenmittelwert

Plasmareaktor + kombinierter Zyklus

Staub

30 mg/m3

1-20 mg/m3

4 mg/m3

Dioxine und Furane (PCDD/F)

0,1 ng TEQ/m3

0,01-0,1 ng TEQ/m3

weniger als 0,001 ng TEQ/m3

Schwefeldioxid (SO2)

200 mg/m3

1-150 mg/m3

3 mg/m3

Stickstoffoxide (NOx)

400 mg/m3

30-350 mg/m3

72 mg/m3

Chlorwasserstoff (HCl)

60 mg/m3

1-50 mg/m3

9 mg/m3

Kohlenstoffoxid (CO)

100 mg/m3

5-100 mg/m3

23 mg/m3

Quecksilber (Hg)

0,05 mg/m3

0,001-0,003 mg/m3

0,001 mg/m3

Verglaste Schlacke

Einheit

Detektionsgrenzen

gegebener Methoden

Durschnittlicher

Messwert der

Schlacke

Grenzwert laut JLT-46

Grenzwert für internen

Abfall Verordnung Nr. 294/2005

Slg.

Arsen mg/l 0,001 <0,001 0,01 0,05

Cadmium mg/l 0,001 <0,001 0,01 0,004

Chrom (VI) mg/l 0,005 <0,005 0,05 -

Blei mg/l 0,001 <0,001 0,01 0,05

Quecksilber mg/l 0,0001 <0,0001 0,005 0,001

Selen mg/l 0,001 <0,001 0,01 0,01

Anmerkung: Test JLT-46 wurde in den Laboratorien der Gesellschaften Shimadzu Techno Research, Inc., Kyoto, Japan, und zwar auf Proben aus dem Betrieb Mihama-Mikata

Drei Standardgrößen

Gasifier

Model Feedstock

Capacity (tpd)

Air Blown Oxygen Blown

Low High Low High

Syngas

Produced (Nm3/hr)

Dimensions

(meters)

Top Dia. Bottom

Dia.

Vessel Height

G65

MSW 540 620 1000 1000

Haz Waste 430 720 830 1000

65,000 9 4 24

W15

MSW 120 140 240 290

Haz Waste 100 160 190 300

15,000 6 2.5 15

MSW 40 50 80 100

P5 Haz Waste 30 50 60 100

5,000 4 2 10

Herstellungskapazität 73 000 t Braunkohle

29 Mio. m3 Erdgas

Gasifier Model Capacity

(tpd of MSW) Syngas Produced

(NM3/hr) Syngas Chemical

Energy, HHV (GJ/yr)

Combined Cycle Power Plant

(MW gross/net)

G65 1000 65 000 4 100 000 58 / 39

W15 290 15 000 976 000 14 / 9

P5 100 5 000 323 000 4.5 / 3

Rechtsvorschriften • Richtlinie 2010/75/EU über Industrieemissionen definiert im Artikel 3 Abs. 40):

Eine „Abfallverbrennungsanlage“ a l s jede ortsfeste oder nicht ortsfeste technische Einheit oder Anlage, die zur thermischen Behandlung von Abfällen mit oder ohne Nutzung der Verbrennungswärme eingesetzt wird, die bei Verbrennung durch Oxidation von Abfällen und andere thermische Behandlungsverfahren wie Pyrolyse, Vergasung und Plasmaverfahren entsteht, wenn die bei der Behandlung entstehenden Stoffe anschließend verbrannt werden;

• Und im Abs. 41) definiert sie: „Abfallverbrennungsanlage“: jede ortsfeste oder nicht ortsfeste technische Einheit, deren Hauptzweck in der Energieerzeugung oder der Produktion stofflicher Erzeugnisse besteht und in der Abfall als Regel- oder Zusatzbrennstoff verwendet oder im Hinblick auf die Beseitigung thermisch behandelt wird, und zwar durch Verbrennung durch Oxidation von Abfällen und andere thermische Behandlungsverfahren wie Pyrolyse, Vergasung und Plasmaverfahren, wenn die bei der Behandlung entstehenden Stoffe anschließend verbrannt werden;

Koks

O2

Zusätze

• tschechisches Gesetz Nr. 201/2012 Slg. §2 lit. o): „ thermische Behandlung von Abfällen Oxidation von Abfällen oder ihre Behandlung durch andere thermische Verfahren, einschließlich der Verbrennung der entstandenen Stoffe, soweit es zu einem höheren Maß an Verschmutzung kommen könnte verglichen mit der Verbrennung einer entsprechenden Menge an Erdgas mit dem gleichen Energiegehalt“

• URTEIL DES GERICHTSHOFS: Verfahre eingeleitet auf Vorschlag von Lahti Energia Oy |C- 209/09

o ist eine Vergaseranlage, die den Zweck verfolgt, durch die thermische Behandlung von Abfällen gasförmige Erzeugnisse, im vorliegenden Fall gereinigtes Gas, herzustellen, als „Mitverbrennungsanlage“ im Sinne von Art. 3 Nr. 5 der Richtlinie 2000/76 einzustufen;

o fällt ein Kraftwerk, das das durch Mitverbrennung von Abfällen in der Vergaseranlage hergestellte gereinigte Gas als Zusatzbrennstoff anstelle der für seine Energieerzeugungstätigkeit vorwiegend verwendeten fossilen Brennstoffe verwendet, nicht unter diese Richtlinie.“

• Abfallrichtlinie 2008/98/EG, B e i l a g e II - Verwertungsprozesse: R3 Verwertung/Rückgewinnung organischer Stoffe, die nicht als Lösungsmittel verwendet werden (einschließlich Kompostierung und sonstiger biologischen Umwandlungsverfahren) **

• **umfasst auch Vergasung und Pyrolyse unter Verwendung chemischer Stoffe.

Granulat

Abfuhr d. Schlacke

Rechtsvorschriften

• tschechisches Gesetz Nr. 201/2012 Slg.,das Luftreinhaltungsgesetz o §2 lit. L): Brennstoff - brennbarer Stoff im festen, flüssigen oder gasförmigen

Zustand, durch den Hersteller für Verbrennung zum Zweck der Freisetzung des Energiegehalts dieses Materials bestimmt,

• tschechisches Gesetz Nr. 165/2012 Slg. über geförderte.

Energiequellen o § 2 e) d u r c h B i omethan aufbereitetes, von der Qualität und Reinheit her mit dem

Erdgas vergleichbares Biogas, das nach dem Eintritt in das Fernleitungs- oder Verteilernetz für Erdgas gehalten wird

o § 2 f) sekundären nutzbaren Energiequellen, deren Energiepotenzial als Nebenprodukt bei der Umwandlung und dem Endverbrauch von Energie, bei der Freisetzung aus bituminösen Gesteinen oder bei Abfallbeseitigung und bei der Beseitigung der auf der Basis von Abfällen hergestellten Ersatzbrennstoffen oder bei anderen wirtschaftlichen Tätigkeiten entsteht,

,

Abkühlu

ng

Abgasbeha

ndlung

(Staub)

Kläranla

ge

Abgasbe

handlun

g

• Verordnung N r . 477/2012 Slg., üb e r d i e Fe s t l e gu ng der A r t en u n d P ar amet e r de r ge fö rd e r t e n n ac h ha l t i ge r Q u e l l e n fü r S t ro m - , Wär me - un d B i o met h a ne r ze ug u ng u n d ü be r d i e Fe s t l eg u ng u n d A ufb e wah r u ng v o n U nt e r l age n § 5 Biologisch abbaubarer Restmüllanteil: Wenn der Energieproduzent den

wirklichen Anteil an biologisch abbaubarem Restmüllanteil am Gesamtenergiegehalt nicht nachweist, ist der Anteil des biologisch abbaubaren Restmülls an seinem Gesamtenergiegehalt 6 0 % . D e n r e s t l i c h e n A n t e i l v o n 4 0 % m a c h t d e r b i o l o g i s c h n i c h t a b b a u b a r e T e i l .

Kühl-

türme

Hilfsbetriebe

BVT-Merkblatt – Verbrennung von Abfällen

• BVT-Merkblatt stammt aus dem Jahr 2006 und Plasmavergasung wird noch nicht ausführlich beschrieben

• Kap. 2.3.5.10 Plasmatechnologie:

• …in diesen Bedingungen werden gefährliche Schadstoffe wie z.B. PCB, Dioxine, Furane, Pestizide usw. bei der Injektierung in das Plasma auf atomare Elemente zerschlagen. Das Verfahren wird zu Aufbereitung organischer Stoffe, PCB und HCB(Hexachlorbenzen) genutzt.

• Im Kapitel 4.6.9 wird die Plasmavergasung als BVT für die Verarbeitung von Bodenasche aufgeführt.

• Ein Umweltbeitrag ist der stabile Reststoff, der sofort als Schlacke recycliert

werden kann.

• Weiterhin wird eine erhebliche Senkung des PCDD/F-Spiegels in der aufbereiteten Asche angeführt. Für plasmatischen Zerfall der Flugasche aus Verbrennungsanlage für feste Siedlungsabfälle werden folgende

Inputwerte an PCDD/F Emissionen gemessen: o Eintritt von Asche

popele

50 ngTEQ/g

o Schlackeaustritt strusky

< 0,001 ngTEQ/g

o Flugasche-Austritt popílku

< 0,005 ngTEQ/g

o Abgaseaustritt < 0,05 ngTEQ/g

Vergasung

ist nicht

Verbrennung

Technologische Aspekte

Plasmavergasung Verbrennung

Rohstoffflexibilität

Brennstoffherstellun

g

Verwendung der

Endprodukte Nebenprodukte

Fähigkeit der kombinierten Rohstoffverarbeitung

wie z.B.

• Siedlungsabfall

• Biomasse (Holzabfall)

• Industrieabfall

• Weiterer siedlungsabfallähnliher Abfall

• Gefährlicher Abfall

• Autoreifen

• Syngas (Kohlenstoffmonoxid und Wasserstoff)

• Syngas kann gelagert oder für weitere Verwendung

transportiert werden

• Erdgas- oder Heizölersatz

• Stromerzeugung im Dampfkreislauf

• Stromerzeugung in Kombikraftwerken

• Prozessdampflieferung

• flüssiger Brennstoff (Ethanol)

• Wasserstoff

• Separierten Metalle, u.ä.

• Inerte nicht-auslaugbare verglaste Schlacke,

verwendbar im Bauwesen oder bei der

Dämmstoffherstellung (Rockwool)

• bei der Gasbehandlung aufgefangene Partikel

werden recycliert

Siedlungsabfall oder andere üblichen Abfallarten.

• Wärme

• Wärme, bzw. Dampf muss zur

Stromerzeugung vor Ort genutzt werden

• Stromerzeugung im

• Prozessdampflieferung

• Flugasche und Schlämme aus der

Abgasreinigung als gefährlicher Abfall

• Asche (Schlacke) mit gefährlichen

Eigenschaften

Energieeffizienz

• Durch Vergasung wird aus Abfall viel

mehr Energie bei niedrigerem

Emissionsausstoß gewonnen!

*

* http://www.window.state.tx.us/specialrpt/energy/renewable/municipal.php

Abfallpyramide

Vorbeugung der Entstehung

Unterstützung der WPC-Technologie im Hinblick auf gesetzliche Änderungen im Rahmen der Überarbeitung des tschechischen Abfallgesetzes - Übergang von Deponierung zur stoffliche und energetische Verwertung des Siedlungsabfalles

Wiederverwendung

Recyclierung

Andere Nutzung

(energetisch)

Abschaff

ung

Vorteile -Zusammenfassung

• Deutlich höhere Energieeffizienz der WPC-

Technologie gegenüber den

Standardverbrennungstechnologien

• Deutlich niedrigere Emissionswerte des

Technologieverfahrens gegenüber der

Standardtechnologie

• Energetische und stoffliche Verwertung auch bei

anderen Abfallarten – Kategorie sonstiger, gefährlicher – bei Einhaltung aller Emissions- und ökologischer Grenzwerte

• Variabilität der Anwendung

Betriebsbeihilfe in der EU • Großbritannien

• Renewable Obligation Certificates (ROCs). Standard 0.5 ROCs/MWh,

advanced ACTs would receive 2 ROCs/MWh

• Slowakei

• URSO, Erlass Nr. 221/2013, §10 :

EE aus der Verbrennung von Abfall mit klassischer Technologie (Rost): 77,60 EUR/MWh,

EE aus dem durch thermochemische Abfallvergasung im Vergasungsgenerator

hergestelltem Gas: 103,24 EUR/MWh

EE aus dem durch thermochemische Biomassevergasung im Vergasungsgenerator

hergestelltem Gas: 122,62 EUR/MWh

Tschechische Republik

Umweltbonus je nach Brennstoffart. Technologie wird nicht berücksichtigt.

Plasmabehandlung wurde für den Zeitraum 2014-2020 von dem

Umwel tmin i s te r ium aus der Standardkategorie „Verbrennungsanlage“

ausgenommen und wird als Technologie zur energetischen und stofflichen

Verwertung von Abfall abgesondert betrachtet.

ALTER NRG: TIPPING POINT Alter NRG has the dominant plasma conversion technology. Through a more than 20 year evolution of technology development, numerous reference facilities, and expanded product design the tipping point has been reached. Some very significant commercial milestones have been achieved as follows:

• To date -$500 million dollars

invested in plasma gasification

technology industry

Tipping Point

• Size matters and Westinghouse

Plasma Gasification Technology

is the market leader with the • Differentiated ourselves by flexibly

processing all types of waste

• Environmental boon as we reduce

emissions and landfill usage

2009

1012 WO<kfs L;vgcs1GJSificr,

T-V ll.y H, UK (9SO tpd)

2012

processing of 1,000 tonnes/day

at TV1

• Strong economics as facilities

get paid to take the waste

2001

<mlulta.USA. EMno!fxllny feedstock

1999

2001

UtashNJJ. n

2002 ( 200lpd)

Mlhoma-M•kato, J.>pan (24 tpdl

1995

Hrt.xh \ptals Jop&n,

P asma Gasif<atlon

o(M51V

19119

IGnura,lapan.

lna-atO< A$h

Vilf•fi !IOn

1915

Plavna ton:husage

Wf'C Pilot Pl¥11

1911 o•,•,. (48tpd)

G«netil Motors.

Ohio(1200 tpd)

Projekte • Projects under Construction

o TEESSIDE, UK: TEES VALLEY RENEWABLE ENERGY FACILITIES

o SHANGHAI, CHINA

o BIJIE, CHINA

• Commercial Operating Facilities o MEPL, PUNE, INDIA

o ECOVALLEY - UTASHINAI, JAPAN

o MIHAMA-MIKATA, JAPAN

o WUHAN, HUBEI, CHINA

• Demonstration Plant o WESTINGHOUSE PLASMA CENTER, MADISON, PENNSYLVANIA, USA

Anwendung in der EU

Die Weltgrößten

GASIFIER STRUCTURE AT AIR PRODUCTS'

TEES VALLEY #1SITE, UK

Weltmarktführer in der energetischen Abfallverwertung durch Plasmabehandlung

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit