3. Těžba a zpracovávání skládkovaného materiálu

Transkript

Odtěžování skládek –
“Landfill Mining”
Odtěžování skládek – možnosti těžby a
zpracovávání skládkovaného materiálu
Hochschule Zittau/Görlitz
Prof. Dr.-Ing. Jürgen
University of Applied Sciences
Institut für Verfahrensentwicklung,
I. Schoenherr,
Dipl.-Ing. Uwe Bartholomäus
Torf- und Naturstoff-Forschung
Odborná přednáška II ♦ TU Liberec ♦ 13.-14. února 2014
1
Odtěžování skládek – Landfill mining
Obsah:
1. Úvod
2. Druhy odpadů/ Sběrné suroviny na skládce
3.1 Mechanická těžba a získávání
3.2 Biologické zpracování
3.3 Tepelné zpracování
3.4 Efektivita těžby sběrných surovin
4. Klimatické faktory
5. Hospodárnost
6. Závěr a shrnutí
2
1. Úvod
Vysoká škola Zittau/Görlitz
iTN
Prof. Dr.-Ing. Jürgen I. Schoenherr
3
1. Úvod
Odpadové hospodářství:  Vznik odpadu
 Sběr odpadu
 Poskytnutí odpadu
 Zpracování odpadu
 Přeprava odpadu/meziuskladnění odpadu
Odpadová
logistika
 Zhodnocení odpadu/ recyklace
 Odstranění odpadu  předběžné zpracování odpadu/úprava odpadu
 skladování odpadu
Dopady na kvalitu vnitřní dopady –
odpadu
biolog., mikrobiolog., chem. a fyzikální procesy na skládce
na skládkách
 vnější dopady na skládku a skládkovaný materiál
 přímé a nepřímé politicko-administrativní požadavky:
provoz/uzavření/stabilita/bezpečnost/dodatečná péče/ ….…
Problémy:
 „nevyužitý, komplexní zdroj ekvivalentní ložisku“
 „zpřístupněné“ sběrné suroviny (např. kovy, EBS, …)
 nebezpečí: - pro životní prostředí a zdraví osob
(hlavní emise: prosakující voda, skládkový plyn)
4
1. Úvod
Nekontrolované emise skládkového plynu u standardní skládky
[Relea, 2007]
5
1. Úvod
Historický nástin v oblasti odtěžování skládek :





V roce 1953 v Izraeli poprvé zdokumentovaná těžba „materiálu na zlepšení zeminy“ ze skládky
domácího odpadu
Od roku 1980, USA
Odtěžování skládek za účelem zamezení emisí škodlivin/prosakující vody (zajištění)
Od roku 1990, Rakousko
pokusy o odtěžování, skládka „Spitzau“ a skládka „Fischer“, …
1993/94, Německo
Demonstrační projekt, odtěžování skládky „Burghof/Horrheim“
Do roku 2009, celá Evropa
Odtěžování 77 skládek, objem: 10–100 Tm3 =33%; 100-1.000 Tm3 =58%; > 1.000 Tm3 =9%
Důvody pro odtěžování skládek v EU do roku 2012:






Ochrana podzemní vody
(33%)
Vytvoření/udržení objemu skládek
(20%)
Těžba sběrných surovin
(13%)
Interní skládková opatření
(13%)
Získávání ploch pro osídlení
(12%)
Zabránění vzniku následných a dodatečných nákladů(08%)
[mod. nach Mocker et al., 2009]
6
1. Úvod
Cíle v moderním odtěžování skládek („Landfill mining“):
 Odstranění problémových skládek (netěsné, nouzové, divoké skládky)
 Zabránění skládkovým emisím (plyn, prosakující voda, …)
 Zabránění vzniku nákladů na následnou péči (kontrola, údržba, …)
 Zachování zdrojů
(zužitkování materiálových, surovinových a energetických zdrojů, těžba „kovů
vzácných zemin“)
 Posílení/Sanace starých skládek
 Vytvoření nového objemu skládky bezpečného po dlouhou dobu
 Vytvoření nových ploch k „neomezenému“ dalšímu/následnému využití
 Ochrana klimatu
(snížení emisí skládkového plynu, využití surovinových, materiálových a
energetických zdrojů, těžba a a karbonizace oxidů Me)
 Přeměna skládky:
„One-Way Landfill“
na „Circuiting Landfill“ nebo „Sustainable Landfill“
Bertram, 2012; Biedermann, 2012; Hrabčak, 2012, Handelsblatt, 2013 ]
7
1. Úvod
[Cossu, 2005; Cossu, 2007; Greedy, 2010; Hrabčak, 2012]
8
2. Druhy odpadů/Sběrné
suroviny na skládce
iTN
9
2. Druhy odpadů/Sběrné suroviny
Realizované typy skládek (Rakousko, 1998-2007):
•
•
•
•
Skládky vykopaného materiálu
Skládka stavební suti
Skládka směsného materiálu (74 skládek, Σ 6,4 mil.t) *
Skládka rozměrného odpadu (MSW, 35 skládek, Σ 25,5 mil.t) *
Složení skládkovaného materiálu (Rakousko, skl. > 50 Tm3):
•
Skládka rozměrného odpadu:
•
Skládky směsného odpadu:
[Bernhard et al., 2011]
41%
16%
14%
11%
18%
47%
14%
14%
12%
domovní a nadměrný odpad
vytěžený materiál
zbytky ze Shredder a MBA
struska, prach, popel
ostatní
vytěžený materiál
struska, prach, popel
struska z pecí, slévárenská suť
kovová struska, popel, prach
13%
ostatní
10
2. Druhy odpadů/Sběrné suroviny
Potenciál sběrných surovin ve skládkovaném materiálu
 Sběrné suroviny(I):
•
Kovy
 v součtu ≈ 4%
 nejvyšší příjem z recyklace a prodeje
 silně závislé na daném čase resp. trhu (např. vývoj ceny u Cu)
 z toho 3,2%, tzn. 80%
železný a ocelový šrot
 z toho 0,8%, tzn. 20%
barevné kovy (Cu, Al, …)
•
Minerály
 sběrné suroviny (fosfáty, oxidy Me, a organicko-minerální
látky)
 podíl 22-67%
 silně kolísavý podíl
 silně kolísavé složení minerálů
 nižší kvalita díky složení a nezbytným organickým nečistotám
 méně kvalitní použití zpracovaných, recyklovaných
náhradních stavebních hmot ale dobré použití při stavbě
skládky a sanaci skládky jakož i údržbě a péči, …)
 „Kovy vzácných zemin“ (podíl: závislé na lokalitě < 1%)
[Goldmann, 2010; Hahn, 2010; Wiemer et al., 2009; Deylen, 1994; Hölzle, 2010b, Handelsblatt, 2013]
11
2. Druhy odpadů/ Sběrné suroviny
Potenciál sběrných surovin ve skládkovaném materiálu:
 Sběrné suroviny (II):
•
•
Umělé hmoty a lehká pojiva
 velmi heterogenní složení
 vysoký stupeň znečištění
 umělé hmoty: PO, PVC, duroplasty, …
 vrstvené hmoty:
umělá hmota s papírem a lepenkou
umělé hmoty s textiliemi
 průměrná výhřevnost smíšené frakce: 20 MJ/kg
 hodnota:
z hlediska hmoty
 nízká
z hlediska energie
 vysoká
Biogenní org. látky
 silně nehomogenní tvar a kvalita
 stupeň odbouratelnosti, který silně kolísá v čase a prostoru
(zjištěno zhruba 50% pro skládkovaný materiál z let 1997-2007)
 silné obohacení v hrubší jemné frakci
(8-40 mm) s> 70%
 papír, lepenky a dřevo zůstávají z větší části neodbourány
 průměrná výhřevnost smíšené frakce: 10 MJ/kg
[Goldmann, 2010; Hahn, 2010; Wiemer et al., 2009; Deylen, 1994; Hölzle, 2010b]
12
2. Druhy odpadů / Sběrné suroviny
Potenciál sběrných surovin ve skládkovaném materiálu:
Energie (I):
(energetický obsah ve skládkovaném materiálu: průměrně 8,02
MJ/kg)
•
Energetické suroviny (náhradní paliva - EBS) energetický obsah > 10 MJ/kg
 v součtu 17-53% ve skládkovaném materiálu
 z toho absolutně 7-26% umělých hmot (vysoce kalorická
frakce)
 z toho absolutně 10-27% biogenní organika,
po provedeném odbourání a předběžné péči
(biolog./mikrobiolog. odbourání pouze o cca 50% [n. Hahn,
2010])
[Goldmann, 2010; Hahn, 2010; Wiemer et al., 2009; Deylen, 1994; Hölzle, 2010b]
13
3. Těžba a zpracovávání
skládkovaného materiálu
iTN
14
Základní kroky při odtěžování skládek :
1. In-situ předběžné provětrání
skládky
 stabilizace zápachu
 vysušení prolákliny
2. Vytvoření prolákliny
uskladněného materiálu
 těžba skládkovaného materiálu
 předběžné třídění spec. druhů odpadů
3. Zpracování skládkovaného materiálu
 přípravné procesy
 mechanické třídící procesy
 biologické/mikrobiologické procesy
zpracování a třídění
 procesy termické recyklace
4. Recyklace produktů
Mechan. Aufbereitung
 Werkstoffl. Verwerten
 Rohstoffl. Verwerten
 Verwertung
 EBS
 závodní a surovinová recyklace
 energetická recyklace (EBS)
 uskladnění zbytkového odpadu
(s/bez předběžného zpracování)
[Atv-Dvwk/Vks, 2002; Sievers, 1994; Hölzle, 2010a; Bernhard, 2011]
15
Základní požadavky kladené na koncept postupu
zpracovávání/recyklace skládkovaného materiálu:
 Co nejjednodušší technologie zpracování
 Technologie, která je cenově výhodná z provozněekonomického hlediska
 Dodržení ekologických kritérií
 Vysoká kvalita recyklovaných produktů,
 recyklované produkty, které splňují požadavky trhu
16
3.
3.1
Těžba a zpracovávání skládkovaného materiálu
Mechanické zpracování skládkovaného materiálu
1. Proces zpracování:
prolákliny
Cíle procesu:
Předběžné třídění při vytvoření
 předběžné odloučení sběrných surovin
(kovy; látky s vysokým stupněm výhřevnosti)
 odloučení hrubých a cizorodých látek
 odloučení suchých a vlhkých/mokrých zón materiálu
Přístroje:  manuální protřídění materiálu a výběr na místě
 cílené vedení/dohled nad odtěžením u těžebního přístroje
 Bagr s lžící s mřížovaným dnem
 Bagr s lžící s vibračním sítem
 Bagr s hydraulickou lžící s rotačním sítem
17
3.
3.1
Přístroje: Předběžný třídič u
těžebního přístroje
Mřížovaná lžíce (firma DeMartis)
Lžíce s mřížovaným dnem (firma Geel
příslušenství ke stavebním strojům)
18
3.
3.1
2. Proces zpracování: Předřazené rozdrcení/Rozdrcení
Cíle procesu:
 omezení maximální velikosti částic (rozdrcení)
 nakypření materiálu
 dispergování materiálu
 interní nebo externí vysoušení materiálu (sušení)
 vytvoření „schopnosti dobré manipulace“
 tvorba vhodné velikosti kousků
 rozklad hmoty
Přístroje:
 kladivový drtič
 nárazový drtič
 drtič s vačkovým bubnem
 pomalu běžící „Shredder“
 rotorové nůžky
 nůžky na neskladný materiál
 čelisťový drtič
19
3.
3.1
Přístroje: Předřazený drtič/Drtič
Hrubý
materiál
Kladivový drtič
(schéma)
Kladivo
Skluzný
žlab
Můstek
nože
Rošt
Rozdrcený
materiál
20
3.
3.1
Nárazový drtič
(schéma)
Nárazové
desky
Hrubý odpad
Nárazové
lišty
Šířka štěrbiny
Rotor
Rozdrcený
materiál
21
3.
3.1
Pomalu nebo rychle
běžící řezací mlýn
(schéma)
Hrubý materiál
Nůžky a ostří mezi
překrývajícími se šrouby
Rozdrcený odpad
22
3.
3.1
Třídění
(odlučování dle velikosti částic (odlišující znak))
Cíle procesu:  předběžné odloučení od hrubého materiálu (větší frakce)
 předběžné odloučení od jemného/nejjemnějšího materiálu
(částice procházející sítem)
 tvorba tříděných frakcí (třídy velikostí kusů/frakce)
 zajištění jakosti při drcení
 tvorba produktů (produkt z cizorodých látek, produkt ze
sběrných surovin)
Přístroje:
 třídič se sítem
 vodní třídič
 vzdušný třídič
 zvláštní konstrukce
 vibrační síto, bubnové síto,
síto s vlnami
 vzdušný třídič, proud vzduchu
vzhůru/příčný proud,
vzdušný třídič, klikatý proud
vzduchu
 skříňové síto, prstové síto,
tyčové síto s roštem,
23
3.
3.1
Klasifikace třídících přístrojů se sítem:
[Schubert, 1989]
24
3.
3.1
Třídění
Dělicí řezy/Třídy při zpracování u odtěžování skládkovaného materiálu
Skládka
Dělicí řez I
Dělicí řez II
Dělicí řez III
Nejjemnější
podíl
Obvyklé třídy:
[Hölzle, 2010a]
0-50 mm
Jemný
podíl
Hrubý
podíl
18-80 mm
50-X mm
25
3.
3.1
Přístroje: Třídič se sítem
Prstové/Tyčové síto (fa. Zemmler, třídička)
Tyčová třídička (fa. Mogensen)
26
3.
3.1
Přístroje: Třídič se sítem
Bubnový třídič (schéma)
Bubnový třídič
(fa. AMB)
27
3.
3.1
Přístroje: Třídiče se sítem
Mogensen Sizer (fa. Mogensen)
Kruhový vibrační třídič (schéma)
28
3.
3.1
Přístroje: Třídiče se sítem
Vlnový třídič
(fa. Neuenhauser MB)
Vlnový třídič (schéma)
29
3.
3.1
Přístroje: Třídiče se
zvláštní konstrukcí
Hvězdicovitý třídič (fa. Mack
Hvězdicovitý třídič/Roller/Disk
Screen (schéma)
Hvězdicovitý třídič (fa. HAAS drtiče dřeva
a manipulační technika)
30
3.
3.1
Cíle procesu:
Odloučení tříděním
 odloučení/získání sběrné suroviny (výtěžek)
 obohacení sběrné suroviny (kvalita produktu třídění)
 tvorba směsí sběrných surovin (předstupeň) nebo
produktů sběrných surovin (konečný stupeň)
Základní typy třídění:
1. Třídění podle charakteristických vlastností materiálu/vlastností látky
 třídění podle materiálu
2. Třídění podle charakteristických vlastností produktu
 třídění podle produktu
Základní odlišující znaky/Parametry třídění
1. Integrované odlišující znaky (podle součtových parametrů, např. hustota)
2. Singulární odlišující znaky (definované jednotlivé parametry, např. typ hmoty)
31
3.
3.1
Odloučení tříděním
Proces třídění
Odlišující znaky
Třídění dle hustoty
Hustota hmoty/materiálu, rychlost sedimentace, …
Flotace
Smáčenlivost (hydrofobie/hydrofilie) povrchu, …
Magnetické třídění
(oddělení magnetem)
Magnetizovatelnost, magnetická susceptibilita, magnetická
odolnost vůči rušení, …
Elektrické/Elektrostatické třídění
Vodivost objemu a povrchu, polarizace, dielektricita, dielektrická
ztráta
Manuální třídění
(ruční třídění)
Multisenzorické třídění podle ostatních znaků,
např. tvar, barva, lesk, odraz, transparentnost, teplo hmoty, …
Senzorické třídění
(automatické třídění)
Postupná senzorická identifikace obrazu, barvy, odrazu,
transmise, absorpce rentgenových paprsků, emise světla, …
Tepelně způsobené
třídění
Termické ztvrdnutí, termické změkčení, tepelná vodivost, tepelná
kapacita paměti …
Ostatní fyzikálně
způsobené třídění
Plasticita, pružnost, zachování tvaru, tvárnost, drsnost povrchu, …
32
3.
3.1
 Předpoklady při třídění ( vlivy):
Úzká šířka tříd zrna (velikostí zrna):
• Úzké třídy KG: Předběžné třídění Δx  min.
Úzká šířka tříd tvaru zrna:
• Úzké třídy KF: Předběžné odloučení ΔΨA  min.
(např. sedimentační třídění)
vS ,LG
Ojednocení:
vS1 ,SG vS2 ,SG vS ,SG
3
• Zabránění překrytí/vrstev na sobě, kontakty, …
Srovnání:

• Intenzita průtoku hmoty, obsah sběrných surovin,
obsah cizorodé látky, …
např.
Max. rozklad látky/Rozdrcení :
Max. rozdíl mezi odlišujícími znaky:
m
 const.
A  max.
Δζ  max.
33
3.
3.1
4.1 Magnetické oddělení:
Rozdělení hmoty podle magnet. vlastností:

Silně zmagnetizované látky:
 χ > 35 10-6 m3/kg
 Magnetický odlučovač se slabým polem: Odlučovač se slabým polem
H < 120 kA/m nebo 0,15 T
 např: magnetit, …, železo, litina, nelegovaná, středně a nízko legovaná ocel, …

Středně zmagnetizované látky :
(χ = κ / ρ)
Odlišující rys:
Magnet.
susceptibilita
 χ = (7,5 … 35) 10-6 m3/kg
 Magnetický odlučovač se středně silným polem: Magnetický odlučovač se silným polem
H = 250 … 500 kA/m nebo 0,3 … 0,6 T
 např.: martit, …

Slabě magnetické látky :
 χ = (0,1 … 7,5) 10-6 m3/kg
 Magnetický odlučovač se silným polem: Magnetický odlučovač se silným polem
H = 500 … 2000 kA/m nebo 0,6 … 2,5 T
při aktuálním použití supravodivých cívek: H = … 6,5 MA/m nebo … 8,0 T
 Např.: mangan, titan, …, slitiny mědi, …

Nemagnetické látky:
 χ < 0,1 10-6 m3/kg
 Látky nelze odlučovat s v současnosti dostupnými magnetickými odlučovači se silným polem
 Např.: křemenec, kalcit, …, hliník, měď, …
34
3.
3.1
Přístroje: Magnetický odlučovač
Výkopový magnetický odlučovač
(schéma)
 a) Uspořádání napříč
 b) Uspořádání „nad hlavou“
 c) Uspořádání „před hlavou“
Odlišující znak:
Magnet. susceptibilita
35
35
3.
3.1
Přístroje: Magnetický odlučovač
Pásový dopravník s
magnet. kladkou Vsázka:
Skládkovaný materiál
(schéma)
Odlišující znak:
Magnet. susceptibilita
Magnetická
kladka
Dopravní pás
Separátor
Železo a jiné
magnetické
produkty
Nemagnetické
produkty
36
36
3.
3.1
4.2 Odlučování dle hustoty Třídění  odlučovaná podle velikosti zrn
(vzduchové třídění)
Třídění  odlučování podle hustoty látky
Funkce/Přístroje: (vzduchový třídič)
Vzduchový třídič na příčný proud - proudový
vzduchový třídič (a)
Vzduchový třídič s klikatým prouděním vzduchu
(b)
LG
F
LG
Odlišující znak: Velikost zrna / Hustota látky
F
F
Legenda:
A … vsázka
vA … rychlost vsázky materiálu
F … proud tekutiny/vzduchu
LG … lehký materiál
G … těžký materiál
HS … hlavní proudění
ZS … cirkulační proudění
(turb. víření)
Zvláštnost: Vzduchový třídič s klik.
prouděním vzduchu
- kombinace více třídičů
- integrované spínání třídiče phalanx
(vícestupňovité dočištění těžkého
materiálu a lehkého materiálu)
- vysoká kvalita odloučení
- třídiče s protiproudem a příčným
proudem
- turbulentní výchoz materiálu (ZS)
37
3.
3.1
Přístroje:
Vzduchový třídič s příčným prouděním
Odlišující znak: Velikost zrna / Hustota
látky
38
3.
3.1
4.3 Odlučování vířivým proudem:
Odlišující znak: Elektrická vodivost
Cíl procesu:
• odloučení
neželezných kovů
např.: Al, Cu, …
• odloučení
vrstvených hmot,
která obsahují
neželezné kovy,
např. Tetra Pak, …
• pouze pro materiály,
které neobsahují
železo
• pouze pro x > 1 cm
39
3.
3.1
4.4 Třídění podle ostatních fyzikálních odlišujících znaků:
Odlišující znaky:
• Rozlišení podle plastičnosti/pružnosti
(odloučení pružných a nepružných materiálů/produktů)
• Rozlišení podle tvaru
(odloučení plošných (plochý, tvar listu, …) a látek/produktů ve tvaru tělesa
(kulový, tvar krychle, tvar kvádru, …))
• Rozlišení podle drsnosti povrchu
(odloučení látek/produktů s drsným a hladkým povrchem)
40
3.
3.1
Přístroje: Speciální třídič
 Plast./elast. nebo
plošný/krychlový třídič
(lopatkový třídič,
schéma)
Balistický třídič
(fa. AMB)
Odlišující znak: Tvar
Pružnost
41
3.
3.1
 Třecí třídič/třídič na bázi valivého tření
(např. třídič se šikmým pásem,
- s/bez horního odsávání
- s/bez spodního vakua
- s/bez vibrace)
Konstrukce:
• podélný pásový odlučovač
• příčný pásový odlučovač
• talířový odlučovač
• válcový odlučovač
• bubnový odlučovač
• kuželový odlučovač
Drsnost
42
3.
3.1
 Vibrační třídič, kaskádový třídič, odlučovač kamenů (in-line)
(konstrukce VibroSort Oelde)
Použití:  NM (pryž, umělá hmota, minerály) – třídění neželezných
kovů (Al, Cu)
 vysoký stupeň přesnosti odlučování (κ) díky vícestupňovému
Legenda:
uspořádání a nastavení sklonu
A … vsázka
β1
β2
β4
β
NE … neželezné kovy
3
NM … nekovový materiál
βi … úhel sklonu,
nastavitelný
s: βi = const. nebo
β1 < β2 < β3 < β4
Výkon: 8 … 10 t/h
Pružnost
43
3.
3.1
 Třídič na bázi
valivého tření
(„kamenná past“,
fa. Pigozzo)
Drsnost
44
3.
3.1
4.5 Manuální třídění
Princip:
a) Ruční třídění bez měřícího přístroje
(třídění na třídícím pásu)
b) Ruční třídění s měřícím přístrojem
(polomanuální třídění)
c) Automatické třídění (jednosenzorická
nebo více/multisenzorická detekce a třídění)
Legenda:
A … vsázka
Si … produkty třídění 1, 2, …
Me … měřící přístroj
Dü … tryska se stlačeným vzduchem
45
3.
3.1
4.5 Ruční třídění
Dílčí procesy:
1. Zaměření se na daný produkt
2. Identifikace/Charakterizace produktu
(jednosenzoricky nebo multisenzoricky)
3. Klasifikace produktu
(zpracování měřených hodnot a zařazení do produktových tříd)
Detekce
(v určené oblasti/okně)
4. Odloučení/Odebrání cílového produktu
(různými odlučovacími orgány, stlačený vzduch, klapky,
beran, manipulátor, …)
46
3.
3.1
4.5.1 Ruční třídění ve stanicích ručního třídění (schéma)
Odlišující znak: Organoleptický přístup k produktu/látce
Stanice ručního třídění, jeden pás Stanice ručního třídění, dva pásy
Spec. výkon: 200-300 kg/Akr
47
3.
3.1
4.5.2 Ruční třídění s měřícím přístrojem
(schéma)
(Delta portable XRF, fa. Delta, Woburn, MA, USA):
Displej:
48
3.
3.1
4.5.3 Automatické třídění v třídícím automatu
(schéma)
Znaky detekce:
• fyzikální vlastnosti
• elektrostatické vlastnosti
• infračervená spektroskopie
• infračervená spektroskopie,
krátké vlny
• laserový impuls, termografie
• identifikace obrazu nebo
barev
• UV identifikace markerů
• ostatní identifikace markerů
(např. transponder RF)
49
3.
3.1
Klasifikace (automatických) třídících přístrojů:
(podle detekčních systémů / odlišující znaky)
 Fotometrické třídění
 Odlišující znaky: Transmise UV/VIS/IR, odraz světla, absorpce světla
resp. barva, …)
 Použití: Kávová zrna, barevný živec, halit, anhydrit, kamenná sůl, diamant,
dolomit, kalcit, mramor, mastek, živec, umělá hmota
 Elektrické třídění
 Odlišující znaky: Vodivost, dielektricita, …)
 Použití : Železná ruda, titanová železná ruda, odlučování kov-nekov ve
šrotařském průmyslu
 Radiometrické třídění
 Odlišující znaky: Přirozená a uměle vyvolaná radioaktivita, absorpce
radioaktivního záření, …)
 Použití : Uranová ruda a uměle obohacené rudy berylia, mědi, wolframu, zlata,
antracitové uhlí,
 Třídění podle kombinací vlastností
 Multisenzorické třídění
50
3.
3.1
Přístroje: Single-senzorický třídící automat (schéma)
(Fa. RTT)
1-2 Rc-Products
51
3.
3.1
Přístroje: Multisenzorický třídící automat (schéma)
(fa. RTT)
Feed
color
Color
Sensor
Dual nozzle
ejection array
Fraction
Fraction
Mixed
Plastics
flow path
4 x Rc-products 
Fraction
blue
Fraction
color
Fraction
clear
Product quality adjustable by user
52
3.
3.2
Biologické zpracovávání skládkovaného materiálu
Cíle procesu aerobního* „biologického zpracovávání
skládkovaného materiálu“
• Tvorba sběrných surovin (náhradní látka podobná zemině (kompost),
dekontaminovaná náhradní látka zeminy, …)
• Ochranná opatření pro jemný a nejjemnější materiál pro možnost
uskladnění
• Stabilizace zátěže plynoucí ze zápachu (dekontaminace odpadního
vzduchu)
• Stabilizace skládkovaného materiálu (vlhkost) díky sušení
odvětráváním
(* nejsou prováděny anaerobní biologické procesy)
53
3.
3.2
Biologické zpracovávání skládkovaného materiálu
Metody biologického zpracovávání skládkovaného
materiálu
1. Metoda Rotte on-site:
2. Větrání in-situ:
3. Filtr Rotte („Smell-Well“®):
4. Metoda „BioPuster“®:
54
3.
3.3
Tepelné zpracovávání skládkovaného materiálu
Cíle procesu „tepelného zpracovávání skládkovaného materiálu“
• Předběžná úprava tříděných frakcí k recyklaci:
 optimální obsah vody (sušení)
 hustota
 snížený obsah škodlivin
 vysoký stupeň výhřevnosti
• Integrovaná energetická/tepelná recyklace tříděných produktů
(EBS) z odtěžování skládek :
 dřevo
 umělé hmoty
 papír
 lehké obaly
 … (sušení frakce s velkou výhřevností)
• Energetická recyklace  elektrická energie/teplo
55
3.
3.4
Efektivita těžby sběrných surovin
Efektivita těžby sběrných surovin:
Efektivita těžby sběrných surovin z odtěžování skládek závisí v zásadě na:
• fyzikálně-chemických vlastnostech skládkovaného materiálu (stáří skládky,
stupeň proměny, složení skládkovaného materiálu, vnitřní/vnější vlivy, …)
• dostupnosti technologie zpracování
• efektivitě technologie zpracování (ekonomie, ekologie)
Kvóta recyklace (výnos) sběrných surovin z odtěžování skládkovaného
materiálu:
• 85-95% zeminy a náhrada zeminy
• 70-90% železné kovy a neželezné kovy
• 50-75% umělé hmoty
Kvalita (stupeň obohacení) sběrných surovin z odtěžování skládkovaného
materiálu:
• 90-95% zeminy a náhrada zeminy
• 80-95% železné kovy a neželezné kovy
• 70-90% umělé hmoty
[Renosam, 2009; WRF Report, 1998]
56
iTN
57
1. Snížení kumulativních nákladů na energii (KEA):
Definice:
Soubor všech primárně energeticky hodnocených,
přímých a nepřímých nákladů na energii až po tržní
meziprodukt.
2. Snížení emisí hnacích plynů v domácnostech, relevantní pro klima
(THG):
Definice:
Znázornění v ekvivalentních hodnotách CO2. Přitom
jsou integrovaně a souhrnně zaznamenány hnací plyny v domácnosti
- oxid uhličitý (CO2), metan (CH4), oxid dusný (N2O), fluoruhlovodíky
obsahující vodu (HFC), perfluoruhlovodíky (PFC) a hexafluorid síry
(SF6).
UBA-Ö, 2010]
58
Skládka A –
specifické úspory
KEH a THG:
%
(Maximální) procentuální úspory KEA a emisí THG
Specifické úspory KEA
Lehká frakce
Maximální specifické úspory emisí THG
Lehká frakce
Použité dřevo
Použité dřevo
Bernhard, 2011; UBA-Ö, 2010; GEMIS-A,Var. 4.5]
kg na t meziproduktu
kWh na t meziproduktu
59
[t]
Skládka A –
absolutní úspory
KEH a THG:
Maximální absolutní úspory emisí THG
[GJ]
Absolutní úspory KEA
(> 65 %)
Lehká frakce
Použité dřevo
Použité dřevo
Základ pro výpočet
(> 75 %)
Lehká frakce
[Bernhard et al., 2011; UBA-A, 2010; GEMIS-A,Var. 4.5]
kWh na t meziproduktu
60
5. Hospodárnost
iTN
61
5. Hospodárnost
Náklady - skládka v Hechingen (Německo, 2011):
62
5. Hospodárnost
Náklady, skládka Reiskirchen (Německo,2011):
63
iTN
64
*)
1. Aspekt ochrany klimatu:
1.Vysoké absolutní úspory KEH
od cca
1 mil. GJ
do cca
3 mil. GJ
pro skládky od objemu 150.000 m3 do objemu 500.000 m3
2.Vysoké relativní úspory KEH v závislosti na sběrné surovině
od 19 – 96%
3.Vysoké absolutní úspory THG
od cca
100 kt
do cca
300 kt ekvivalent CO2
pro skládky od objemu 150.000 m3 do objemu 500.000 m3
4.Vysoké relativní úspory THG v závislosti na sběrné surovině
od 37 – 150%
65
*)
2. Aspekt hospodárnosti:
V podstatě záporné až kladné „netto výnosy“ v
odtěžování skládek / recyklaci skládkovaného materiálu
 Hodnocení
jednotlivého případu
např. hodnoty z literatury:
 skládka Reiskirchen (D):
 skládka Hechingen (D):
- 70 až + 7 €/m3
- 58 až + 43 €/m3
66
*)
Rozhodovací kritéria v oblasti hospodárnosti:
1. S rostoucím organickým podílem klesá výnos (vysoké náklady na
zpracování, cca 50-100 €/m3)
2. S rostoucím podílem železného šrotu roste výnos (kladný od 10%)
3. S rostoucím podílem šrotu Cu a Al roste výnos (BEP u obsahu mědi >
0,4% a obsahu hliníku > 1,75%)
4. S rostoucím podílem Ni (intenzivní z hlediska výnosů) roste výnos (BEP
pro Ni u obsahu > 0,08%)
5. Obsah u „vzácných zemin“ > 1% je považován za využitelný z hlediska
provozní ekonomie
6. S rostoucími tržními cenami kovů rostou jejich výnosy (BEP u pětinásobné
tržní ceny za Fe (má být: 550 €/t) a u trojnásobné tržní ceny za Cu (má
být: 19.000 €/t))
7. Odtěžování skládek vynese 50 – 70 % nové kapacity ukládání na skládce
67
*)
3. Ostatní, hodnotitelné efekty: (rozhodnutí v jednotlivém případě):
1. Získání prostoru pro skládku (kapacita skládky)
2. Zesílení/Dlouhodobé zajištění utěsnění základny/povrchu u
problémových skládek
3. Získání užitkové půdy/stavebního pozemku
4. Zabránění nákladů spojených s následnou péčí
5. Zabránění nákladů spojených s monitoringem
6. Zabránění vzniku sekundárních emisí škodlivin (vzduch, voda, …)
7. Sanace starých skládek (staré usazeniny)
8. Získání speciálních zdrojů látek (např. kovy, umělé hmoty, vzácné
zeminy, silikáty, minerály, kompost, EBS, EBauS, … a energie)
9. Realizace financovaných opatření na ochranu klimatu (snížení THG,
KEH, karbonizace CO2 jako trvalý trend, …
10. Založení skládky nového typu: „Circulating Landfill“
11. Využití aktuálně vyhlášených podpůrných dotačních akcí (stát, EU)
68
Děkuji
za Vaši pozornost !
Dotazy směřovat na:
Tel.: +49-3683-612304, Fax: 612300
E-Mail: [email protected]
iTN
iTN – Institut für Verfahrensentwicklung,
Torf- und Naturstoff-Forschung Zittau,
c/o Hochschule Zittau/Görlitz,
Th.-Körner Allee 16, D-02763 Zittau
69

3. Těžba a zpracovávání skládkovaného materiálu

Transkript

Podobné dokumenty

Nerezavějící, austenitická chromnikl-molybdenová ocel

Nerezavějící, austenitická chromnikl-molybdenová ocel

Internet, sítě a přenosy II .

Příručka k produktu Cyber-shot

informace o značce Stöckli + katalog lyží 2014

Technická příloha

101_tipu_fotoradce.

Výroční zpráva Národního památkového ústavu 2006

MEATFLY 3DH CUP 2011 Sjezd na horských

13. února 2014