EKO HYBRES Sp. z o.o. Rogoźnica , Głogów Małopolski Elektroniczny Zakład Innowacyjno Wdrożeniowy HYBRES Sp z o.o. Rzeszów, ul Klonowa 10A Kazimierz Zając Informacja o pracy, (z kim okoliczność)

Destrukcja plazmowa odpadów elektrycznych i elektronicznych Dlaczego odpady ? Dlaczego plazma ? Przypadek – sympozjum naukowe (2007 r) Wiedza w kraju ? Wniosek do PARP - program POIG 1.4 4.1 Przetwarzanie odpadów ZSEIE Unieszkodliwiane i odzysk surowców pierwotnych i energii Lata 1857 (ozonator- woda) 1907 rok Nicea, 1908 San Petersburg; Ostatnie dekady dwudziestego wieku to kolejny renesans metod plazmowych dla celów technologicznych. : mikroelektronika, technologie wytwarzania materiałów półprzewodnikowych, nadprzewodnikowych, organicznych, bio- i nanomateriałów. Dwudziesty pierwszy wiek to, era nowych materiałów i technologii ich wytwarzania, które bazuj obecnie w większości na technologiach plazmowych i laserowych

Stan materii (pierwszy , czwarty ) ? Historia plazmy Lata 1857 - 1908 Czym jest plazma Stan materii (pierwszy , czwarty ) ? Historia plazmy Lata 1857 - 1908 Ostatnie dekady 20 wieku – mikroelektronika technologia półprzewodników… 21 wiek to podstawa nowych materiałów wykorzystywanie metod laserowych i plazmowych Lata 1857 (ozonator- woda) 1907 rok Nicea, 1908 San Petersburg; Ostatnie dekady dwudziestego wieku to kolejny renesans metod plazmowych dla celów technologicznych. : mikroelektronika, technologie wytwarzania materiałów półprzewodnikowych, nadprzewodnikowych, organicznych, bio- i nanomateriałów. Dwudziesty pierwszy wiek to, era nowych materiałów i technologii ich wytwarzania, które bazuj obecnie w większości na technologiach plazmowych i laserowych

Właściwości i podział plazmy plazma niskotemperaturową, „zimna” lub plazmą wyładowań elektrycznych, 2000 K do 30 000 K wysokotemperaturowa, „gorąca”, wytwarzaną podczas syntezy termojądrowej – niskociśnieniową, – wysokociśnieniową (termiczną). Lata 1857 (ozonator- woda) 1907 rok Nicea, 1908 San Petersburg; Ostatnie dekady dwudziestego wieku to kolejny renesans metod plazmowych dla celów technologicznych. : mikroelektronika, technologie wytwarzania materiałów półprzewodnikowych, nadprzewodnikowych, organicznych, bio- i nanomateriałów. Dwudziesty pierwszy wiek to, era nowych materiałów i technologii ich wytwarzania, które bazuj obecnie w większości na technologiach plazmowych i laserowych

Plazma - środowisko generowanego ozonu sterylizację powietrza, wody, gleby, powierzchni i opakowań … usuwania mikrobiologicznych zanieczyszczeń , redukcji tlenków azotu z gazów spalinowych rozkład i spalanie odpadów organicznych, destrukcja zużytych baterii, płytek obwodów drukowanych, – plazmę niskotemperaturową, nietermiczną, zwaną potocznie „zimną” lub plazmą wyładowań elektrycznych, 2000 K do 30 000 K;; wysokotemperaturową, „gorącą”, wytwarzaną podczas syntezy termojądrowej (tzw. fuzji plazmowej

wspomaganie reakcji chemicznych – selektywne usuwanie acetylenu z etylenu, rozkład etylenu, trichloroetylenu, octanu etylu i toluenu, wytwarzanie wodoru gazowego i sadzy poprzez rozpad węglowodorów środowiskowe zastosowania ozonu generowanego w wyładowaniach barierowych w powietrzu bądź tlenie obejmują: – sterylizację powietrza, wody, gleby, powierzchni i opakowań ;; usuwania mikrobiologicznych zanieczyszczeń papieru, opakowań z tworzyw sztucznych, redukcji tlenków azotu z gazów spalinowych pochodzących ze spalania gazu naturalnego, usuwania tlenków azotu (NOx), dwutlenku siarki (SO2), metali ciężkich i lotnych substancji organicznych (VOC) powstających w procesach malowania, lakierowania, spalania odpadów poszpitalnych i w innych procesach chemicznych [30÷44],

Plazmowa destrukcji odpadów Zgazowanie (1300 – 1600) C Plazmowa destrukcja syngazu w gaz drzewny W jednostce kogeneracyjnej odzysk energii cieplnej i elektrycznej Odzysk surowców (w zależności od odpadów)

Schemat instalacji

popiół (odpad) ruszt 1300-1600C 700-400C śluza ok. 800C wsad

Odzysk Surowców – stopy metali kolorowych na bazie Cu: Brązy , mosiądze i inne Gaz (drzewny) Energia , cieplna , elektryczna 1kg odpadu (ZSEiE) - ok 0,4 kW Odpad (popioły , żużle ) ok 2%

Propozycja Instalacje do utylizacji odpadów komunalnych Przerób do 1 Mg/ godz Segregacja - metale - gruz - pozostałe do zgazowania i odzysku energii Odpad ok 2% wsadu Energia ok 0,6 kW/kg wsadu

Obecny stan wiedzy w kraju Prof. Dr hab. inż. Andrzej w. Jaśiński Doradca Głównego Inspektora Ochrony Środowiska Przewodniczący Krajowej Komisji ds. Ocen Oddziaływania na Środowisko Członek Państwowej Rady Ochrony Środowiska

Zgazowanie - zasada • Zgazowanie to proces utleniania przy niestechiometrycznej (niewystarczającej ,wg zapisu reakcji pełnego utleniania) ilości tlenu • ideę procesu można zobrazować następującymi podstawowymi reakcjami: C + 1/2O2 = CO + Q Q = 123,1 kJ/kmol C + O2 = CO2 + Q Q = 404,7 kJ/kmol C + CO2 = 2CO - Q Q = 159,9 kJ/kmol C + H2O (para wodna) = CO + H2 - Q Q = 118,5 kJ/kmol C + 2H2 = CH4 + Q Q = 87,5 kJ/kmol I dwiema następczymi: CO + H2O = H2 + CO2 + Q Q = 40,9 kJ/kmol (zwiększa ilość wodoru) CO + 3H2 = CH4 + H2O + Q Q = 205,9 kJ/kmol (podwyższa wartość opałową).

Dotychczasowe wykorzystanie plazmy: metalurgia, unieszkodliwianiem odpadów niebezpiecznych, zgazowania węgla i innych substancji, zawierających węgiel, termiczna konwersja materiału, w środowisku z ograniczoną, ilością tlenu, w temperaturach (w łuku), przynajmniej rzędu 4000 – 7000 st. C; produkty : gaz syntezowy, oraz zeszklony żużel (witryfikat) oczyszczanie gazów syntezowych, – boilery, turbiny gazowe lub silniki - elektryczność i ciepło; produkcja chemiczna, w tym paliwa napędowe, wiarygodność z termodynamicznego i chemicznego punktu widzenia ,,(tworzenie modeli matematycznych pozwalających na symulowanie zmienności parametrów procesowych i znajdowanie wzajemnych ich zależności).

Technologia plazmowa charakteryzuje się: Najwyższą energią netto w przeliczeniu na tonę odpadów komunalnych o 50% więcej niż spalanie; o 43 % więcej niż piroliza; o 29% więcej niż piroliza połączona z gazyfikacją oraz o 29% więcej niż konwencjonalna gazyfikacja), Dużą elastycznością zmian składu wsadu (węgle o różnej zawartości siarki i granulacji; odpady komunalne; pozostałość po produkcie strzępienia pojazdów wycofanych z ruchu; koks petrochemiczny; szlamy z zakładów chemicznych oraz oczyszczalni ścieków, itp.),

c.d Niewielkimi wymaganiami przygotowania wsadu (wieloskładnikowa z ograniczoną potrzebą rozdrabniania dyktowaną wymiarami gazyfikatora; brak potrzeby dogłębnego rozdrabniania i mielenia; bardzo szeroka tolerancja zawartości wilgoci , choć optymalne wyniki osiąga się przy niskich wartościach tego parametru),

c.d. Niewielkimi wymaganiami przygotowania wsadu (wieloskładnikowa z ograniczoną potrzebą rozdrabniania dyktowaną wymiarami gazyfikatora; brak potrzeby dogłębnego rozdrabniania i mielenia; bardzo szeroka tolerancja zawartości wilgoci , choć optymalne wyniki osiąga się przy niskich wartościach tego parametru), Dużymi możliwościami zastosowania produkowanego gazu syntezowego (np. do wytwarzania energii elektrycznej i cieplnej, do produkcji metanolu, wodoru, etanolu),

c.d Najmniejszym oddziaływaniem na środowisko bez składowania popiołów ; zwitryfikowany żużel spełnia normy wymywalności i może być sprzedawany jako surowiec do budowy dróg porównywalny z bazaltem; bardzo niska emisja do atmosfery, także dioksyn i furanów, spełniająca najbardziej wyśrubowane normy europejskie),

EKOINNOWACJE Polska jest najmniej ekoinnowacyjnym państwem UE. Źródło danych: EIS 2011 Polska jest najmniej ekoinnowacyjnym państwem UE. Wynika to z niskiej innowacyjności – nie ma ekoinnowacji bez innowacji.

EKOINNOWACJE A INNOWACJE Źródło danych: IUS 2011, EIS 2011

Dziękuję za wagę Kazimierz Zając