Διπλ. Μηχανικός Βασιλειάδης Μιχαήλ ΑΟΥΤΕΒ ΜΗΧΑΝΙΚΗ Α.Ε. 04 Φεβρουαρίου 2011 Hotel King George II Palace Πλατεία Συντάγματος Αθήνα
Είδη πρώτων υλών Αγροτικού τομέα Κτηνοτροφικού τομέα Αστικά απόβλητα
Αγροτικός τομέας Απορρίμματα παραγωγής γεωργικών προϊόντων σοδειές ακατάλληλες για βρώση υποπροϊόντα καλλιεργειών (π.χ. φρέσκα στελέχη φυτικών καλλιεργειών) Απορρίμματα βιομηχανιών επεξεργασίας-συσκευασίας αγροτικών προϊόντων Βιομηχανίες επεξεργασίας φρούτων και λαχανικών (π.χ. βιομηχανίες χυμών, κομποστοποίησης) Ελαιοτριβεία Ζυθοποιίες βυνοποιίες Ενεργειακές καλλιέργειες
Κτηνοτροφικός τομέας Κόπροι κτηνοτροφικών μονάδων (π.χ. ορνίθων, βοείων, χοίρων) Τυροκομικά υπολείμματα (π.χ. τυρόγαλο, τυροκομικά προϊόντα ακατάλληλα για βρώση) Απόβλητα σφαγείων (π.χ. εντόσθια, αίμα) Αλιευτικά απορρίμματα Κανονισμός 1069/2009 περί υγειονομικών κανόνων για ζωικά υποπροϊόντα και παράγωγα προϊόντα που δεν προορίζονται για κατανάλωση από τον άνθρωπο και για την κατάργηση του κανονισμού (ΕΚ) αριθ.1774/2002 (κανονισμός για τα ζωικά υποπροϊόντα) Κατηγοριοποίηση στις κατηγορίες 2 & 3, των οποίων τα υλικά δύνανται να μετασχηματισθούν σε βιοαέριο
Αστικά απορρίμματα Οργανικά Στερεά απορρίμματα (χωνεύσιμα απαιτείται διαχωρισμός) Λυματολάσπη μονάδων βιολογικού καθαρισμού
Δυναμικό και ποσότητες πρώτων υλών
Γεωργικά υπολείμματα (εποχιακές παραγωγές -συνυποστρώματα) Είδος Απόδοση βιοαερίου (m 3 /t) Στέλεχος αραβοσίτου 157 Στέλεχος κριθαριού 115 Υπόλειμμα επεξεργασίας 488 ηλιόσπορου Υπόλειμμα επεξεργασίας 499 ελαιοκράμβης Μελάσα 471 Μαγιά 70
Δυναμικό πρώτης ύλης προερχόμενο από ενεργειακές καλλιέργειες Πηγή: ΚΑΠΕ
Δυναμικό πρώτης ύλης προερχόμενο από τη γεωργία Πηγή: ΚΑΠΕ
Ελιά Υγρά απόβλητα ελαιοτριβείων: 1 t/καρπού > ~1 m 3 απόβλητων > 25 Nm 3 /t Biogas Πηγή: FAO (Food and Agriculture Organization U.N.)
Κτηνοτροφικά απορρίμματα (κύρια υποστρώματα) Είδος Απόδοση βιοαερίου (m 3 /t) Κοπριά βοείων 45 Κοπριά χοίρων 60 Ξηρή κοπριά ορνίθων 200 Νωπή κοπριά ορνίθων 60 Τυρόγαλο 18 Τυροκομικά προϊόντα ακατάλληλα για βρώση από τον άνθρωπο 340 Υπολείμματα σφαγείου 160 Αίμα 70 Απόβλητα επεξεργασίας ψαριών 65
Δυναμικό πρώτης ύλης προερχόμενο από την κτηνοτροφία Πηγή: ΚΑΠΕ
Αστικά απόβλητα είδος Απόδοση m 3 /t Λύματα 6 Στερεά 150 Πηγή: ΚΑΠΕ
Πραγματική απόδοση βιοαερίου Δειγματοληψία πρώτων υλών Τεστ Αναερόβιας Χώνευσης Αξιολόγηση υποστρώματος Χημική ανάλυση χωνευμένου υπολείμματος
Η λύση της συγχώνευσης Διευκόλυνση αποδόμησης δυσχώνευτων υλικών Εξισορρόπηση κάποιων χαρακτηριστικών μιας ύλης από τα χαρακτηριστικά κάποιας άλλης Μείωση του κόστους μεταφορικών, καθώς μπορούν να χρησιμοποιηθούν διαφορετικά υλικά από την ίδια περιοχή Αυξημένη απόδοση λίπανσης
Διάγραμμα λειτουργίας μονάδας βιοαερίου Πηγή: BigEast
Χαρακτηριστικά Βιοαερίου Συστατικό Περιεκτικότητα Μεθάνιο (CH4) 50-75 Διοξείδιο του άνθρακα (CO2) 25-45 Υδρατμοί (H2O) 2 (20 C)-7(40 C) Οξυγόνο (O2) <2 Άζωτο (N2) <2 Αμμωνία (NH3) <1 Υδρογόνο (H2) <1 Υδρόθειο (H2S) <1 Το μεθάνιο επιτείνει το φαινόμενο του Θερμοκηπίου κατάπολύ μεγαλύτερο βαθμό απ ότι το CO2. Εκπέμπεται ελεύθερα στο περιβάλλον από τον κόπρο των ζώων.
Χρήσεις του βιοαερίου Συμπαραγωγή Ηλεκτρισμού Θερμότητας Αναβάθμιση σε βιομεθάνιο και: Έγχυση στο δίκτυο διανομής του φυσικού αερίου (Σουηδία, Γερμανία, Αυστρία, Ολλανδία) Χρήση του βιοαερίου ως ανανεώσιμου καυσίμου οχημάτων (Γερμανία, Ελβετία, Σουηδία) Παραγωγή κι εμπορία διοξειδίου και βιομεθανίου ως χημικών προϊόντων
Συμπαραγωγή Ηλεκτρισμού Θερμότητας (ΣΗΘ) Ηλεκτρισμός: 35% της παραγόμενης ενέργειας Κινητήρας εσωτερικής καύσης + ηλεκτρογεννήτρια Συνεχής παρακολούθηση της περιεκτικότητας του παραγόμενου βιοαερίου σε H2S Σταθερές στροφές λειτουργίας της ηλεκτρογεννήτριας για συγχρονισμό με το δίκτυο ηλεκτρισμού (Βάσει του Νόμου υπ αριθμό 3851 του 2010) Σύμβαση σύνδεσης με ΔΕΗ Σύμβαση πώλησης με ΔΕΣΜΗΕ
Συμπαραγωγή Ηλεκτρισμού -Θερμότητας (ΣΗΘ) Θερμότητα: 65% της παραγόμενης ενέργειας Νερό ψύξης κινητήρα εσωτερικής καύσης (70 C-90 C) Καυσαέρια (460 C-550 C) Κάλυψη ίδιων αναγκών Πώληση σε σημαντικούς καταναλωτές θερμ. ενέργειας Η εκμετάλλευση της θερμικής ενέργειας σημαντικότατος Η εκμετάλλευση της θερμικής ενέργειας σημαντικότατος παράγοντας της οικονομικής απόδοσης της μονάδας!
Πιθανές χρήσεις θερμικής ενέργειας Κάλυψη ίδιων αναγκών της μονάδας βιοαερίου Μέσω τηλεθέρμανσης Οικισμοί Μεγάλοι χώροι Βιομηχανίες κτίρια γραφείων θερμικές διεργασίες Θερμοκήπια Δροσισμός
Χημική απορρόφηση Μέσω της χημικής απορρόφησης, μετατροπή της θερμότητας σε ψύξη Πλεονέκτημα έναντι ψύξης μηχανικής συμπίεσης: Μικρότερο κόστος συντήρησης Μικρή κατανάλωση ενέργειας Δυνατότητα Δροσισμού χώρων Κάλυψης αναγκών βιομηχανικών ψυγείων
Χωνευμένο υπόλειμμα Πλεονεκτήματα: Απαλλαγή από παθογόνους μικροοργανισμούς Μείωση εξάπλωσης ζιζανίων Μείωση όχλησης οσμών Δυνατότητες χρήσης: Διοχέτευσή του σε φυτικές καλλιέργειες, απαλλάσσοντας το γεωργό από ένα σημαντικό μέρος των δαπανών λίπανσης Αποξήρανση και εμπορία
Παράδειγμα προϊόντων μονάδας βιοαερίου, εγκατεστημένης ηλεκτρικής ισχύος 500 kw Απαιτούνται ~ 2.000.000 Nm³/a βιοαερίου Κατώτερη θερμογόνος δύναμη ~ 6,5 kwh/nm³ Περιεκτικότητα σε μεθάνιο ~ 65% Με 8.000 h/a λειτουργίας πλήρους φορτίου, παράγονται: 4.000.000 kwh/a ηλεκτρικής ενέργειας 5.750.000 kwh/a θερμικής ενέργειας Εγγυημένη τιμή από το Νόμο υπ αριθμό 3851 του 2010 για μονάδες βιοαερίου με εγκατεστημένη ισχύ < 3 MW: Με δημόσια επιχορήγηση 0,22 /kwh Χωρίς δημόσια επιχορήγηση 0.253 /kwh
Μονάδες βιοαερίου Είσοδος:Απόβλητα αστικά, γεωργικά, κτηνοτροφικά. Έξοδος: Βιοαέριο Ηλεκτρική + Θερμική ενέργεια Χωνευμένο υπόλειμμα
Συμπεράσματα Εξοικονόμηση ενέργειας και φυσικών πόρων, μέσω του μετασχηματισμού επιβλαβών για το περιβάλλον αποβλήτων, σε πηγή ενέργειας. Η συνεκμετάλλευση τόσο της παραγόμενης ηλεκτρικής Η συνεκμετάλλευση τόσο της παραγόμενης ηλεκτρικής και θερμικής ενέργειας, όσο και του παραγόμενου χωνευμένου υπολείμματος, ενισχύει τη βιωσιμότητα και το βαθμό οικονομικής αποδοτικότητας των έργων βιοαερίου.
Ευχαριστώ για την προσοχή σας!