Települési szilárd hulladékok energetikai hasznosítása – nemzetközi kitekintés

Bánhidy János

szaktanácsadó, FKF Zrt.az ISWA Energiahasznosítási Munkabizottság

(Energy Recovery Working Group)alapító tagja

XXI. Nemzetközi Köztisztasági Szakmai Fórum és Kiállítás Szombathely, 2011. május 3-5.

Települési szilárd hulladékok kezelése

17%

23%

40%

EU 27 tagállam átlaga Magyarország

20%

18%

24%

20%

38%

20082009 20082009

74%75%

15%

13%

2%

2%

9%

10%

komposztálás

újrahasznosítás

energetikai hasznosítás

lerakás

2009 USA

12%

34%

54%

(EUROSTAT + US EPA adatok szerint)

Az anyagában történő és energetikai hulladékhasznosítás a fejlett európai országokban „kéz a kézben” jár

Ország Anyagában történő hasznosítás

(beleértve a komposztálást)[%]

Energetikai hasznosítás

[%]

Lerakás

[%]

Németország 66 34 0Svájc 51 49 0Hollandia 60 39 1Svédország 50 49 1Ausztria 70 29 1Dánia 48 48 4Belgium 60 35 5

Összehasonlításképpen a hazai helyzet:

Magyarország 15 10 75

A hulladékhasznosítás terén élen járó európai országok a következők (2009. évi adatok):

A HULLADÉKOK ENERGETIKAI HASZNOSÍTÁSA ALAPVETŐEN A LERAKÁS ALTERNATÍVÁJA

ÉS

NEM CSÖKKENTI A SZELEKTÍV GYŰJTÉS, ILLETVE AZ ANYAGÁBAN TÖRTÉNŐ HASZNOSÍTÁS HATÉKONYSÁGÁT!

Energiatermelő hulladékégető művek Európában (2008. évi adatok)

Ország Hulladéktüzelésű erőművek száma Hasznosított hulladékmennyiség [millió t/év]

Portugália 3 1,0Spanyolország 10 2,2Olaszország 49 4,5Franciaország 129 13,5Svájc 28 3,6Ausztria 9 1,6Magyarország 1 0,4Szlovákia 2 0,2Cseh Köztársaság 3 0,4Lengyelország 1 0,04Németország 67 18,8Luxemburg 1 0,1Belgium 16 2,7Hollandia 11 6,0Egyesült Királyság 20 4,4Dánia 29 3,6Norvégia 20 1,0Svédország 30 4,6Finnország 2 0,2Szlovénia 1 0,02Összesen: 432 69 millió t/év

2005. év után üzembe helyezett, illetve létesítés alatt álló hulladéktüzelésű erőművek Európában

Ország Létesítmények száma Eltüzelt hulladék szerint Össz kapacitás(új + bővítés)

új rekonstrukció, ill. bővítés

kommunális hulladék (rostély)

RDF(rostély vagy fluid)

tonna/év

Ausztria 3 2 4 1 900.000Belgium 3 2 2 3 1.250.000Cseh Köztársaság - 1 1 - 220.000Dánia 3 - 3 - 260.000Egyesült Királyság 4 3 7 - 1.750.000Finnország 2 - 2 - 250.000Franciaország 5 9 14 - 2.610.000Németország 28 14 23 19 8.850.000Luxemburg - 1 1 - 150.000Hollandia 1 6 7 - 1.940.000Norvégia 1 7 8 - 590.000Olaszország 2 6 7 1 1.400.000Portugália - 1 1 - 70.000Spanyolország 2 1 3 - 720.000Svédország 4 8 11 1 1.390.000Svájc 2 4 5 1 660.000Szlovákia - 1 1 - 80.000Összesen: 60 66 100 26 23.090.000

Forrás: CEWEP 2011

Energiatermelés hulladékból Európában(2008. évi adatok)

Energiatermelésre hasznosított hulladék mennyisége: 69 millió tonna

Villamos energia termelés: 28 millió MWh

7,5 millió háztartás ellátásaTávhő értékesítés: 69 millió MWh (248 millió GJ)

6 millió lakás ellátása

Megtakarítás fosszilis tüzelőanyagban:~ 10 milliárd m3 földgáz vagy~ 35 millió tonna barna szén

A hulladékégetés szempontjából legfontosabb EU jogszabályok, dokumentumok

2000/76/EK Irányelv a hulladékégetésről (3/2002(II.21.) KöM rendelet)

2008/1/EK IPPC irányelv a környezetszennyezés integrált megelőzéséről és csökkentéséről (a 96/61/EK irányelv kodifikált változata)

2008/98/EK Hulladék Keret Irányelv (WFD)

2009/28/EK Irányelv a megújuló energiaforrásból előállított energia támogatásáról

2010/75/EK Irányelv az ipari kibocsátásról (IED)

BREF dokumentáció a hulladékégetésre (2006. augusztus), mint az IPPC által megkövetelt Elérhető Legjobb Technika (BAT) megfogalmazása és alkalmazása

Megújuló energiaforrásokat támogató irányelv2009/28/EK

Célkitűzés: 2020-ra EU szinten az energia fogyasztás 20 %-ának megújuló energiákból történő fedezése. Magyarországnak 13 %-ot kell elérni.

Ebben az irányelvben a „biomassza” fogalom tartalmazza az ipari és települési hulladékok biológiailag lebontható hányadát ! Az energiatermelő hulladékégető művek tehát az eltüzelt hulladék jelentős hányadában megújuló energiaforrásnak számítanak !

22. cikk (1): „Minden tagállam 2011. december 31-ig, majd ezt követően kétévente a megújuló energiaforrásokból előállított energia előmozdítása és használata terén elért előrehaladásról szóló jelentést küld a Bizottságnak.”

Ezen belül n.): „Tájékoztatás az energia előállításra használt hulladékokon belüli, biológiailag lebomló hulladékok arányának becsléséről, illetve az ezen becslések pontosítására és ellenőrzésére irányuló intézkedésekről.”

Magyarország 2010. decemberében összeállította a Nemzeti Cselekvési Tervét és azt megküldte az EU Bizottság részére. A Terv a kitűzött 13 %-os célszámot meghaladó 14,65 %-os célt tartalmaz.

A települési szilárd hulladékok energetikai hasznosításánál megújulóként (biomasszából termeltként) elismert hányad

Forrás: CEWEP 2011

* Megjegyzés: Ez csak a villamos energia termelésre vonatkozik a 2011. évi XXIX. törvénnyel módosított VET 9. § (3) bekezdés szerint. Megjelenés a Magyar Közlönyben: 2011. március 25.

Ország A termelt energia %-aAusztria 50Belgium (Flandria és Vallónia) 47,78Belgium (Brüsszel) 53Dánia 80Franciaország 50Németország 50Olaszország 51Hollandia 51,2Svédország 50Írország 60Svájc 50Egyesült Királyság 50Lengyelország 42USA 66Magyarország 50*

A biomasszából történő energiatermelésen belül a települési szilárd hulladék biomassza hányadából származó

energia részaránya 2020-ban

Ország Biomassza hulladékból[ktoe]

Összes biomassza[ktoe]

Részarány[%]

Belgium 536 2 435 22,0Dánia 704 3 420 20,6Németország 2 317 23 419 9,9Spanyolország 1 006 8 029 12,5Franciaország 2 290 21 729 10,5Olaszország 2 350 12 850 18,3Hollandia 2 687 5 292 50,8Lengyelország 1 758 6 768 26,0Portugália 236 3 456 6,8Svédország 1 202 11 238 10,7Magyarország 0 1 766 0

Forrás: http://ec.europa.eu/energy/renewables/transparency_platform/action_plan_en.htm

1 ktoe = 11 630 MWh = 41 868 GJ

Tervezett kommunális hulladékégetők Lengyelországban

2015. december 31-ig kell a megvalósítást befejezni.

Város Kapacitás [t/év]

Beruházási költség [Millió €]

EU támogatás [%]

1 Kraków 220.000 176 552 Katowice 2 x 250.000 270 553 Szczecin 150.000 75 854 Warszawa 265.000

(a meglévő mű bővítése)133 0

(PPP)

5 Lodz 250.000 165 556 Poznan 240.000

(210.000 TSZH és 30.000 szennyvíziszap)

160 55

7 Bialystok 100.000 103 808 Bydgoszcz és Torun 180.000 100 859 Koszalin 120.000 70 75

Összesen: 2.025.000 t/év 1 252 M€

Miért növekszik Európában az energetikai hasznosítás szerepe?

• Évtizedek óta bevált az eljárás

• A korszerű technológia kielégíti a legszigorúbb környezetvédelmi előírásokat

• Az égetéskor keletkező széndioxid 23-szor (korábbi számítások szerint 21-szer) kisebb mértékben növeli az üvegházhatást, mint a hulladéklerakókban keletkező metán

• A hulladékégető művekben előállított villamos energia és távhő jól értékesíthető, stabil piaccal rendelkező termékek

• A tüzelésnél keletkező CO2 50-60 %-a „klíma-semleges”, azaz nem fosszilis eredetű karbonból származik

• A hulladékból termelt energia más erőműben fosszilis tüzelőanyagot vált ki és ezzel tovább csökkenti a CO2 emissziót

Települési hulladékok energetikai hasznosítása Németországban 2009-ben

Hulladéktüzelésű erőművek száma: 70Eltüzelt hulladékmennyiség: 19 070 000 t/évTermelt villamos energia: 7 670 000 MWhÉrtékesített távhő: 14 160 000 MWhKlímareleváns (fosszilis) CO2 emisszió: 6 960 000 t

Más erőművekben kiváltott CO2 emisszió: 10 830 000 t

Globális CO2 emisszió csökkentés: 3 870 000 t

Fajlagos csökkentés: 0,203 t CO2/t hulladék

Forrás: Ferdinand Kleppmann: Thermische Abfallbehandlung in Deutschland. Abfalltagung Berlin, Januar 2011.

Pirolízis és gázosításA Megújuló Energia Hasznosítási Cselekvési Terv 4.6.2.d) pontjában a támogatandó célok között szerepel: „pirogáz mikro erőművek villamos és hőenergia termelésének megvalósítása a fogyasztás helyszínén a helyben képződött kommunális hulladékainkból a jelenlegi lerakás helyett”.

Az 1970-es évek közepe óta „jósolják” a pirolízis, mint alternatív eljárás előretörését. Azóta számos eljárást dolgoztak ki szerte a világban, de nagyüzemi méretekben a mai napig nem sikerült az „áttörés”.

Németországban a települési szilárd hulladékok pirolízise és gázosítása „Auslaufmodell”, azaz – a múltbeli komoly kudarcok után – sem jelenleg, sem a jövőben nem terveznek pirolízisen vagy gázosításon alapuló létesítményeket.

A főbb kudarcok: • „Schwel-Brenn-Verfahren”: a Fürthben létesített pirolízisen alapuló prototípus művet műszaki

problémák miatt nem tudták folyamatosan működtetni, ezért a 2000-es évek elején elbontották• „Thermoselect”: a Karlsruheban felépített első nagyüzemi létesítményt (225.000 t/év) 1999-től

éveken keresztül próbálták üzembe helyezni, de műszaki problémák és gazdasági hátrányok miatt 2004-ben a tulajdonos EnBW véglegesen bezárta (veszteség: 400 millió €)

• „PKA-eljárás” (a pirolízis gázok krakkolása): az aaleni üzemet 2002-ben, a freibergi üzemet 2007-ben gazdasági okokból bezárták

• „Schwarze Pumpe” gázosítási eljárás: a hulladékok gázosítására létesült berendezést (szintézis gáz előállítása víz-gőz és oxigén hozzáadása mellett) 2007-ben gazdasági okokból bezárták és elbontották

Forrás: Markus Gleis: Pyrolyse und Vergasung, Energie aus Abfall, p. 429-465, Abfalltagung, Januar 2011, Berlin

Emisszió kereskedelem (ETS)

Jelenleg Európában a települési szilárd hulladékot tüzelő erőművek nem tartoznak a CO2 emisszió kereskedelem hatálya alá.

De mi a helyzet az RDF-el ?

Egyelőre nincs egységes álláspont. A Német Környezetvédelmi Minisztérium közelmúltban tett állásfoglalása szerint a 13.000 kJ/kg-nál magasabb fűtőértékű hulladékot tüzelő (együttégető) létesítmények az ETS hatálya alá esnek. Az ennél alacsonyabb fűtőértékű hulladékot tüzelő hagyományos égetőművekre továbbra sem vonatkozik az ETS.

MBH output és az „End of Waste” (hulladék státusz megszűnése) kritérium

A Bizottság jogászainak jelenlegi álláspontja szerint az MBH output csak akkor számíthat bele a „recycling” célok teljesítésébe, ha eléri az End of Waste (EoW) státuszt. Komposzt: Az MBH komposztnak nevezett kimenete csak akkor számít komposztnak, azaz terméknek, ha teljesíti a szigorú minőségi előírásokat. RDF:A Bizottság még nem döntötte el, hogy fog-e javasolni EoW kritériumokat az RDF számára. 2011. szeptemberre tervez a Bizottság egy konzultációt ezzel kapcsolatban. Az RDF-re vonatkozó EoW státusz nem tévesztendő össze a CEN prEN15359 szabvánnyal, ami csak az ipari együtt-égetési követelményeket tartalmazza.

Fővárosi Hulladékhasznosító Mű

A korszerűsített Fővárosi Hulladékhasznosító Mű teljes mértékben megfelel a hazai és európai uniós

környezetvédelmi követelményeknek és a Fővárosban keletkező települési szilárd hulladékok közel 60%-ának jó hatásfokú energetikai hasznosítása révén mintegy

45.000 háztartás éves villamos energia fogyasztását és 11.000 lakás távhőigényét tudja fedezni.

A Hulladékhasznosító Mű hozzájárulása a klímavédelemhez

A települési szilárd hulladékok tüzelésekor keletkező CO2 mennyiség kb. 60 %-a klíma-semleges, azaz nem fosszilis eredetű karbon égetéséből keletkezik.

Ezen túlmenően a termelt villamos- és távhőenergia más, fosszilis tüzelőanyaggal előállított energiát helyettesít, így az ennek megfelelő CO2 kibocsátás jóváírásával

összességében a Hulladékhasznosító Mű működése csökkenti a klíma releváns CO2 kibocsátást.

A Hulladékhasznosító Mű energiatermelése révén 2010. évben – mintegy 410.000 t hulladék eltüzelésével – globális szinten kb. 55.000 tonnával csökkent a klíma releváns,

azaz üvegház hatást növelő CO2 kibocsátás!

Ez a globális CO2 emisszió csökkentés megfelel 25.000 személygépkocsi egy éves CO2 kibocsátásának (15.000 km/év és 150 g CO2/km mellett).

Európa nagyvárosaiban ma már integrált hulladék- és energiagazdálkodásról beszélnek, ugyanis a városok energiaellátásában – különösen a távhőszolgáltatásban –

egyre nagyobb szerepet szánnak a hulladéktüzelésű fűtőerőműveknek.

Néhány nagyvárosi példa a hulladéktüzelésből villamos energiával kapcsoltan előállított hőenergiának a részarányára a távhőszolgáltatásban:

Malmö 60 %Párizs 50 %Oslo 50 %Koppenhága 30 %Bécs 25 %Hamburg 20 %

Egy új hulladéktüzelésű fűtőerőmű létesítésével a távfűtés megújuló energiából származó hányada is jelentősen növelhető lenne!

Hulladéktüzelés és távfűtés

Budapest 4 %Ezzel szemben:

Köszönöm megtisztelő figyelmüket!