Energetyczne wykorzystanie Instytut Nafty i Gazu Zakład Technologii Energii Odnawialnych Oil and Gas Institute Department of Renewable Energy Technologies Centrum badań i kompetencji w obszarze surowców i paliw węglowodorowych Hydrocarbon Resources and Fuels Research and Competence Centre - „Hercules” Energetyczne wykorzystanie gazu składowiskowego IV Forum Innowacji i Współpracy Wschód-Zachód Energie Odnawialne Joanna Zaleska-Bartosz Helena Pałkowska

CEL ODGAZOWANIA SKŁADOWISK ODPADÓW Instytut Nafty i Gazu Zakład Technologii Energii Odnawialnych CEL ODGAZOWANIA SKŁADOWISK ODPADÓW KOMUNALNYCH ENERGETYCZNE WYKORZYSTANIE GAZU OCHRONA ŚRODOWISKA PIECE PRZEMYSŁOWE KOTŁY SILNIKI ORAZ TURBINY GAZOWE MINIMALIZACJA EMISJI GAZÓW CIEPLARNIANYCH I TOKSYCZNYCH ELIMINACJA MIGRACJI GAZU SKŁADOWISKOWEGO

CEL ODGAZOWANIA SKŁADOWISK ODPADÓW KOMUNALNYCH Instytut Nafty i Gazu Zakład Technologii Energii Odnawialnych CEL ODGAZOWANIA SKŁADOWISK ODPADÓW KOMUNALNYCH minimalizacja zagrożeń zdrowia i życia ludzi ograniczenie negatywnego wpływu na środowisko odzysk energii zawartej w gazie składowiskowym

Instytut Nafty i Gazu SKŁAD GAZU SKŁADOWISKOWEGO Zakład Technologii Energii Odnawialnych SKŁAD GAZU SKŁADOWISKOWEGO Faza zaawansowanej i stabilnej metanogenezy metan 50% - 60% dwutlenek węgla 30% - 40% Ponadto około 300 śladowych substancji m.in.: węglowodory nieorganiczne i organiczne związki siarki (siarkowodór, merkaptany) związki chlorowców i fluorowców krzemionka

Instytut Nafty i Gazu SKŁAD GAZU SKŁADOWISKOWEGO Z WYBRANYCH STUDNI Zakład Technologii Energii Odnawialnych SKŁAD GAZU SKŁADOWISKOWEGO Z WYBRANYCH STUDNI GAZOWYCH NA SKŁADOWISKU BARYCZ nr studni CH4 CO2 O2 N2 9 69.2 23.9 0.6 6.2 10 60.5 39.1 0.1 0.3 11 62.0 37.6 0.0 0.4 13 63.2 25.9 2.3 8.6 24 59.8 22.1 2.0 16.1 30 35.8 20.3 3.0 40.9 33 60.7 38.0 1.0 35 66.3 32.7 0.2 0.8 44 63.3 36.5 52 65.0 34.9 53 61.3 38.2

CHARAKTERYSTYKA GAZU SKŁADOWISKOWEGO Instytut Nafty i Gazu Zakład Technologii Energii Odnawialnych CHARAKTERYSTYKA GAZU SKŁADOWISKOWEGO Wartość opałowa gazu 17 – 23 MJ/Nm3 Gęstość gazu 1.04 – 1.22 kg/Nm3 Gęstość metanu 0.71 kg/Nm3 Gęstość dwutlenku węgla 1.98 kg/Nm3 Ciśnienie gazu w złożu odpadów 2 Pa – 1 kPa Temperatura gazu w złożu odpadów 30 – 65 oC

KONCEPCJA TECHNOLOGICZNA ODGAZOWANIA SKŁADOWISKA Instytut Nafty i Gazu Zakład Technologii Energii Odnawialnych KONCEPCJA TECHNOLOGICZNA ODGAZOWANIA SKŁADOWISKA Opracowanie prognozy produktywności gazowej Weryfikacja prognozy na podstawie testów aktywnego odsysania Podjęcie decyzji o sposobie utylizacji biogazu Optymalizacja parametrów technologicznych instalacji odgazowania i instalacji do utylizacji biogazu

GŁÓWNE KIERUNKI UTYLIZACJI GAZU SKŁADOWISKOWEGO Instytut Nafty i Gazu Zakład Technologii Energii Odnawialnych GŁÓWNE KIERUNKI UTYLIZACJI GAZU SKŁADOWISKOWEGO spalanie gazu do celów technologicznych wytwarzanie gorącej wody lub pary w kotłach gazowych wytwarzanie energii elektrycznej przez spalenie gazu w silnikach lub turbinach oddanie gazu do sieci dystrybucyjnej lub przesyłowej (po uzdatnieniu do parametrów wymaganych normami)

CZYNNIKI WPŁYWAJĄCE NA DECYZJĘ O POSTĘPOWANIU Z GAZEM SKŁADOWISKOWYM Instytut Nafty i Gazu Zakład Technologii Energii Odnawialnych CZYNNIKI WPŁYWAJĄCE NA DECYZJĘ O POSTĘPOWANIU Z GAZEM SKŁADOWISKOWYM wielkość składowiska status składowiska (eksploatowane, zamknięte, zrekultywowane) charakter i sposób użytkowania terenu wokół składowiska sposób izolacji składowiska (parametry wierzchniej warstwy uszczelniającej) czas składowania odpadów okres od zakończenia eksploatacji realizowany lub planowany sposób rekultywacji

CECHY GAZU SKŁADOWISKOWEGO ISTOTNE PRZY DOBORZE METODY UTYLIZACJI Instytut Nafty i Gazu Zakład Technologii Energii Odnawialnych CECHY GAZU SKŁADOWISKOWEGO ISTOTNE PRZY DOBORZE METODY UTYLIZACJI zmienna w czasie intensywność produkcji gazu wahania natężeń przepływu gazu w trakcie jego odbioru wahania składu gazu przewidywany okres produktywności gazowej składowiska

SKŁADOWISKO ODPADÓW KOMUNALNYCH BARYCZ Instytut Nafty i Gazu Zakład Technologii Energii Odnawialnych SKŁADOWISKO ODPADÓW KOMUNALNYCH BARYCZ W KRAKOWIE

Instytut Nafty i Gazu EKSPLOATOWANA KWATERA Zakład Technologii Energii Odnawialnych EKSPLOATOWANA KWATERA

ODGAZOWANIE SKŁADOWISKA Instytut Nafty i Gazu Zakład Technologii Energii Odnawialnych ODGAZOWANIE SKŁADOWISKA Odgazowanie bierne – spalanie w indywidualnych palnikach instalowanych na studniach gazowych Odgazowanie aktywne – spalanie w pochodniach lub energetyczne wykorzystanie INSTALACJA DO ODGAZOWANIA Studnie odgazowujące Rurociągi transportujące biogaz do stacji gazowej Stacja gazowa

STACJA GAZOWA Instytut Nafty i Gazu Zakład Technologii Energii Odnawialnych STACJA GAZOWA Węzeł oczyszczania biogazu Węzeł zasysania i sprężania biogazu Węzeł pomiaru parametrów biogazu: - ilości odbieranego biogazu - ciśnienia ssania i tłoczenia biogazu - składu biogazu Aparatura kontrolno - pomiarowa

SCHEMAT SYSTEMU ODGAZOWANIA SKŁADOWISKA BARYCZ Instytut Nafty i Gazu Zakład Technologii Energii Odnawialnych SCHEMAT SYSTEMU ODGAZOWANIA SKŁADOWISKA BARYCZ

Instytut Nafty i Gazu STUDNIA GAZOWA Zakład Technologii Energii Odnawialnych STUDNIA GAZOWA

KONTENEROWA STACJA ZBIORCZA BIOGAZU Instytut Nafty i Gazu Zakład Technologii Energii Odnawialnych KONTENEROWA STACJA ZBIORCZA BIOGAZU

WNĘTRZE KONTENEROWEJ STACJI GAZOWEJ ST-1 Instytut Nafty i Gazu Zakład Technologii Energii Odnawialnych WNĘTRZE KONTENEROWEJ STACJI GAZOWEJ ST-1 Odwadniacze Dmuchawy

STACJA ODZYSKU BIOGAZU ST - 2 Instytut Nafty i Gazu Zakład Technologii Energii Odnawialnych STACJA ODZYSKU BIOGAZU ST - 2

Instytut Nafty i Gazu SZAFA STEROWNICZA - AKP Zakład Technologii Energii Odnawialnych SZAFA STEROWNICZA - AKP

Instytut Nafty i Gazu POTENCJALNI ODBIORCY ENERGII Zakład Technologii Energii Odnawialnych POTENCJALNI ODBIORCY ENERGII odbiorcy systemowi np.: sieć dystrybucji gazu o dużej pojemności, sieć ciepłownicza, sieć energetyczna odbiorcy posiadający niezależne źródło zasilania kotłownie przemysłowe lokalne instalacje centralnego ogrzewania

ZALETY I WADY PRODUKCJI GORĄCEJ WODY LUB PARY W KOTŁACH GAZOWYCH Instytut Nafty i Gazu Zakład Technologii Energii Odnawialnych ZALETY I WADY PRODUKCJI GORĄCEJ WODY LUB PARY W KOTŁACH GAZOWYCH rozwiązanie proste technicznie, wymagające stosunkowo niewielkich nakładów inwestycyjnych wykorzystanie gazu uwarunkowane jest zapotrzebowaniem na gorącą wodę lub parę przez odbiorców w bliskim sąsiedztwie składowiska dostarczanie gazu na znaczne odległości lub niewielka produkcja pary lub gorącej wody jest przedsięwzięciem nierentownym

Instytut Nafty i Gazu INSTALACJA DO SPALANIA BIOGAZU Z MOŻLIWOŚCIĄ Zakład Technologii Energii Odnawialnych INSTALACJA DO SPALANIA BIOGAZU Z MOŻLIWOŚCIĄ ODZYSKU CIEPŁEJ WODY LUB PARY WODNEJ

Instytut Nafty i Gazu SPALANIE BIOGAZU W POCHODNI OTWARTEJ W CZASIE Zakład Technologii Energii Odnawialnych SPALANIE BIOGAZU W POCHODNI OTWARTEJ W CZASIE TESTU PRODUKTYWNOŚCI SKŁADOWISKA

Instytut Nafty i Gazu Zakład Technologii Energii Odnawialnych UWARUNKOWANIA WYTWARZANIA ENERGII ELEKTRYCZNEJ I CIEPLNEJ W SKOJARZENIU spełnienie wymogów zawartych w Prawie energetycznym dostępność rozwiązań technicznych gwarancja odbioru energii cieplnej obowiązujące taryfy decydują o opłacalności produkcji energii elektrycznej z gazu

BLOKI ENERGETYCZNE O MOCY 2 X 250 KWe I 375 KWe Instytut Nafty i Gazu Zakład Technologii Energii Odnawialnych BLOKI ENERGETYCZNE O MOCY 2 X 250 KWe I 375 KWe

SEPARACJA CIECZY I STABILIZACJA CIŚNIENIA PRZED BLOKAMI ENERGETYCZNYMI Instytut Nafty i Gazu Zakład Technologii Energii Odnawialnych SEPARACJA CIECZY I STABILIZACJA CIŚNIENIA PRZED BLOKAMI ENERGETYCZNYMI

Instytut Nafty i Gazu PODSUMOWANIE Zakład Technologii Energii Odnawialnych PODSUMOWANIE Gaz składowiskowy stanowi źródło energii odnawialnej (OZE). Odgazowanie składowisk odpadów komunalnych oraz energetyczne wykorzystanie gazu składowiskowego jest regulowane przepisami prawa. Termiczna utylizacja gazu składowiskowego przyczynia się do obniżenia efektu cieplarnianego. Efektywnym sposobem uniknięcia zagrożeń zdrowia i życia ludzi jest aktywny odbiór gazu prowadzony przy zastosowaniu podciśnienia w złożu.

Instytut Nafty i Gazu PODSUMOWANIE Zakład Technologii Energii Odnawialnych PODSUMOWANIE Właściwie dobrany sposób utylizacji gazu uwzględniający lokalne warunki prowadzi do stosunkowo krótkiego okresu zwrotu nakładów inwestycyjnych. Lepsze efekty utylizacji gazu uzyskuje się dla dużych składowisk odpadów komunalnych produkujących kilkaset Nm3 gazu na godzinę.

Dziękuję za uwagę Instytut Nafty i Gazu Zakład Technologii Energii Odnawialnych Dziękuję za uwagę