Universitatea Tehnica “ Gheorghe Asachi” IasiFacultatea de Inginerie Electrica, Energetica si Informatica aplicata

TRANSFORMAREA DESEURILOR IN ENERGIE ELECTRICA

Indrumator: Prof.Dr.Ing. Dorin Lucache

Studenti: Iftime DragosNeamtu Florin

1. Scurt istoric

Inca din 1970 s-a conștientizat opinia ca deșeurile constituie o problema și ca metodele de tratare prin depozitare sau incinerare nu sunt satisfacatoare. De asemenea, s-a pus problema reciclarii materialelor care intra in componența acestora. La Conferința Națiunilor Unite pentru Mediu și Dezvoltare (UNCED) de la Rio de Janeiro din 1992 s-au adoptat politici care au fost introduse pe plan mondial.[3] In Uniunea Europeana preocuparile erau mult mai vechi, primele directive ale Comisiei Europene in problema deșeurilor datand din anul 1975.[4] Oamenii sunt obisnuiți sa recicleze din cele mai vechi timpuri. Studii arheologice au aratat ca, in perioadele cand resursele de materii prime se diminuau, [gunoi|gropile de gunoi]] ale orașelor antice conțineau mai puține deșeuri cu potențial pentru reciclare (unelte, ceramica etc).

In erele preindustriale, deșeurile din prelucrarea bronzului și a altor metale prețioase erau colectate in Europa, și topite pentru refolosire continua, iar in unele zone praful și cenușa de la focurile de carbuni sau lemne erau refolosite pentru obținerea materialului de baza in fabricarea caramizilor. Principalul motiv pentru practicarea reciclarii materialelor era avantajul economic, nevoia de materii prime naturale devenind astfel mai mica.

Un intreprinzator englez, Benjamin Law, a fost primul care a transformat reciclarea hainelor care nu mai puteau fi purtate in materii prime pentru noi materiale textile. Astfel, el a inventat 2 noi materiale: shoddy și mungo, bazate pe lana recuperata din haine vechi, combinata cu lana noua. In 1860, in orașul Batley, Anglia, se produceau peste 7000 de tone din acest material.

Perioadele cele mai “propice” reciclarii in masa erau cele de razboi. Germania Nazista este una dintre țarile in care raționalizarea și reciclarea au fost adoptate atat in timpul cat și in perioada pre-razboi. In special se recicla fierul dar și alte metale rare, fibrele textile sau oasele din care se facea apoi sapun.

Lipsa resurselor cauzata de cele doua razboaie mondiale și alte evenimente au incurajat puternic reciclarea. Campanii guvernamentale puternice au fost promovate in timpul celui de-al Doilea Razboi Mondial in fiecare țara implicata, impingand cetațenii sa doneze metale și sa conserve fibrele, ca o chestiune importanta de patriotism. Programele de conservare a resurselor stabilite in timpul razboiului au fost continuate și ulterior in unele țari ce nu stateau foarte bine la capitolul resurse naturale, cu ar fi Japonia.

Japonia este una dintre țarile in care reciclarea este reglementata prin lege și general acceptata de catre locuitori, mai mult decat in celelalte țari. In 2007, in Japonia s-au colectat pentru reciclare 802.036 tone de plastic, cu 429,5% mai mult dect in 2000, adica fiecare locuitor al țarii recicleaza aproximativ 6.4 kg de plastic pe an.

Urmatoarea mare investiție in reciclare a avut loc in anii ’70, datorita creșterii costului energiei (reciclarea aluminiului folosește doar 5% din energia necesara producției virgine; sticla, hartia și metalele au și ele un consum redus de energie la reciclare). Adoptarea in 1977 in SUA a Clean

1

Water Act a creat o cerere puternica de hartie alba (hartia de birou care a fost deja albita a crescut ca valoare atunci).

O treime din totalul deșeurilor din Statele Unite este reciclat. Astfel, 82 de tone de materiale sunt reciclate dintr-un total de 251 tone de gunoi care se produc anualSe estimeaza o creștere de 100% a cantitații de materiale reciclate in SUA in ultimii 10 ani.

In SUA exista cea mai mare producție de gunoi (deșeuri) pe cap de locuitor din lume. Astfel, in fiecare zi, in medie, un american produce puțin peste 2 kilograme de gunoi.

In anii 70, orașul Woodbury din statul american New Jersey a fost primul din țara care a introdus reciclarea obligatorie. Curand, și alte orașe i-au urmat exemplul, principalul motiv al noii pasiuni a americanilor pentru reciclare fiind costul ridicat al energiei. Astfel, se economisea 95% din energie daca se folosea aluminiu reciclat pentru producerea aluminiului.

Campania de conștientizare ca cea mai eficienta forma de tratare a deșeurilor este reciclarea lor a avut loc in Europa sub sigla trei R (Reducere, Refolosire, Reciclare, in engleza Reduce, Reuse, Recycle, in franceza Réduire, Réutiliser, Recycler). Deși in Romania s-au demarat inițiative de reciclare ale deșeurilor sub acest generic inca inainte de 1989, in contextul lipsurilor din acea perioada acțiunea, fiind impusa de sus in jos, a intampinat rezistența.[5] In prezent reciclarea este reluata, dar reușita politicii de reciclare ține și de posibilitatea sortarii deșeurilor, care trebuie inceputa chiar din prima faza, prin colectarea separata a materialelor refolosibile.

2. Deseuri. Date generale.

Deseurile sunt acele substanţe sau obiecte de care deţinatorul se debaraseaza, are intenţia sau obligaţia de a se debarasa. In general, deseurile reprezinta ultima etapa din ciclul de viaţa al unui produs (intervalul de timp intre data de fabricaţie a produsului si data cand acesta devine deseu).

Tipuri de deșeuri

Dupa proveniența, pot fi deosebite urmatoarele tipuri de deșeuri:

A. Deșeuri municipale și asimilabile, care sunt deșeuri generate in mediul urban și rural. Ele sunt grupate in:

A1 - Deșeuri menajere, provenite din activitatea casnica, magazine, hoteluri, restaurante, instituții publice.

A2 - Deșeuri stradale, specifice fluxurilor stradale (hartii, mase plastice, frunze, praf).

2

A3 - Deșeuri din construcții și demolari, provenite din activitatea de construcții și modernizarea și intreținerea strazilor.

A4 - Namol orașenesc, rezultat din stațiile de tratare a apelor uzate și menajere.

B. Deșeuri sanitare, provenite din spitale, dispensare și cabinete medicale.

C. Deșeuri de producție, rezultate din procesele tehnologice industriale sau agricole.

C1 Deșeuri industriale stocabile, pe care normele europene le clasifica in:

Clasa 1 Deșeuri industriale periculoase, dar netoxice, de exemplu azbest.

Clasa 2 Deșeuri industriale nepericuloase și netoxice.

Clasa 3 Deșeuri inerte, de exemplu cele provenite din construcții.

Clasa 4 Deșeuri toxice, de exemplu cele medicale, radioactive.

Clasa 5 Deșeuri industriale produse in cantitați foarte mari, de exemplu cenușile produse de termocentralele care funcționeaza pe carbune.

C2 Deșeuri agro-zootehnice, provenite din agricultura și, in special, din zootehnie.

C3 Deșeuri speciale, categorie in care intra explozibilii și substanțele radioactive.

In prezent problema gestionarii deseurilor se manifesta tot mai acut din cauza cresterii cantitaţii si diversitaţii acestora, precum si a impactului lor negativ, tot mai pronunţat, asupra mediului inconjurator. Depozitarea deseurilor pe sol fara respectarea unor cerinţe minime, evacuarea in cursurile de apa si arderea necontrolata a acestora reprezinta o serie de riscuri majore atat pentru mediul ambiant cat si pentru sanatatea populaţiei.

De aceea, legislaţia europeana transpusa prin actele normative naţionale a impus o noua abordare a problematicii deseurilor, plecand de la necesitatea de a economisi resursele naturale, de a reduce costurile de gestionare si de a gasi soluţii eficiente in procesul de diminuare a impactului asupra mediului produs de deseuri.

Gestionarea deseurilor cuprinde toate activitaţile de colectare, transport, tratare, valorificare si eliminare a deseurilor, inclusiv monitorizarea acestor operaţii si monitorizarea depozitelor de deseuri dupa inchiderea lor.

Obiectivele prioritare ale gestionarii deseurilor sunt prevenirea si reducerea producerii de deseuri si a gradului de periculozitate al acestora prin:

dezvoltarea de tehnologii curate, cu consum redus de resurse naturale;

3

dezvoltarea tehnologiei si comercializarea de produse care prin modul de fabricare, utilizare sau eliminare nu au impact sau au cel mai mic impact posibil asupra cresterii volumului sau periculozitaţii deseurilor, ori asupra riscului de poluare;

dezvoltarea de tehnologii adecvate pentru eliminarea finala a substanţelor periculoase din deseurile destinate valorificarii;

valorificarea materiala si energetica a deseurilor, cu transformarea acestora in materii prime secundare, ori utilizarea deseurilor ca sursa de energie.

Astfel se asigura protejarea resursele naturale prin folosirea materiilor prime secundare din deseuri si se reduce poluarea mediului cauzata de eliminarea lor.

Documentele strategice naţionale care reglementeaza gestionarea deseurilor cuprind doua componente principale: Strategia Naţionala si Planul Naţional de Gestionare a Deseurilor care constituie instrumentele de baza prin care se asigura implementarea in Romania a politicii Uniunii Europene in domeniul deseurilor.

La sfarsitul anului 2006 au fost elaborate Planurile Regionale de Gestionare a Deseurilor (PRGD), de Agenţiile Regionale pentru Protecţia Mediului in colaborare cu reprezentanţii autoritaţilor de mediu de la nivel local si ai autoritaţilor administraţiei publice locale si judeţene, utilizand date de la nivelul acestora. Planurile Regionale de Gestionare a Deseurilor au fost aprobate prin Ordinul Comun al M.M.G.A. nr. 1364/14.12.2006 si al M.I.E. nr. 1499/21.12.2006.

Elaborarea si aprobarea PRGD asigura beneficii majore in toate regiunile, astfel: asigura cadrul necesar pentru dezvoltarea proiectelor de gestionare a deseurilor municipale cu finanţare din fonduri europene; optimizeaza investiţiile si costurile operaţionale in domeniul gestionarii deseurilor municipale la nivel judeţean si regional; asigura, pe termen mediu si lung, dezvoltarea unor sisteme integrate de gestionare a deseurilor municipale, cu efecte pozitive asupra mediului si sanataţii populaţiei.

PRGD se conformeaza cu legislaţia europeana si romaneasca de mediu, iar obiectivele si ţintele propuse sunt cele cuprinse in Strategia Naţionala si Planul Naţional de Gestionare a Deseurilor.

Cele mai importante obiective vizate de PRGD sunt:

extinderea colectarii deseurilor in zonele rurale nearondate pana in prezent unor servicii de salubritate;

dezvoltarea sistemelor de colectare separata a deseurilor, in vederea atingerii ţintelor de reciclare pentru deseurile de ambalaje, deseurile de echipamente electrice si electronice, vehicule scoase din uz;

4

construirea unor instalaţii de tratare a deseurilor in scopul atingerii ţintelor de reducere a cantitaţii de deseuri biodegradabile ajunse la depozite;

inchiderea depozitelor de deseuri neconforme si reabilitarea ecologica a amplasamentelor;

construirea si operarea unor depozite noi conforme.

Detalierea la nivel de judeţ a masurilor si acţiunilor cuprinse in PRGD se face prin planurile judeţene de gestionare a deseurilor, care sunt in curs de elaborare de catre consiliile judeţene, impreuna cu toţi factorii interesaţi din fiecare judeţ.

Incepand cu anul 2005, Agenţia Naţionala pentru Protecţia Mediului in colaborare cu Institutul Naţional de Statistica si Agenţiile Judeţene pentru Protecţia Mediului realizeaza anual colectarea datelor privind generarea si gestionarea deseurilor in anul anterior, atat pentru necesitaţile interne de raportare, cat si in vederea elaborarii raportarilor catre Comisia Europeana si EUROSTAT. Aceasta activitate are la baza atat prevederile legislative generale in domeniul protecţiei mediului, cat si reglementarile specifice din domeniul deseurilor. Colectarea datelor aferente anului 2007 este in curs de desfasurare.

Alte tipuri de date si informaţii specifice legate de generarea si gestionarea anumitor fluxuri de deseuri sunt colectate de Agenţia Naţionala pentru Protecţia Mediului cu frecvenţa anuala sau mai mare, in funcţie de cerinţele legislative si de raportare. De aceea, datele prezentate in raportul de faţa se refera atat la anul 2006, cat si la anul 2007, acest lucru fiind specificat in fiecare caz.

Tabelul nr. 8.1.1. prezinta cantitaţile de deseuri generate in anul 2006, iar figura nr. 8.1.1. prezinta ponderea deseurilor municipale in totalul deseurilor generate in Romania, in anul 2006.

Tabelul nr. 8.1.1. Deseuri generate pe principalele categorii, in anul 2006

Deseuri generateCantitate

milioane toneProcent

Deseuri generate de industria extractiva 199,25 62,15%

Deseuri generate de alte activitaţi industriale 112,49 35,09%

Deseuri municipale 8,87 2,76%

TOTAL 320,61 100%

5

Figura nr. 8.1.1. Deseuri generate in anul 2006

DESEURI MUNICIPALECantitaţi si compoziţie

Deseurile municipale reprezinta totalitatea deseurilor generate in mediul urban si rural din gospodarii, instituţii, unitaţi comerciale, agenţi economici (deseuri menajere si asimilabile), deseuri stradale colectate din spaţii publice, strazi, parcuri, spaţii verzi, deseuri din construcţii-demolari generate in gospodarii si colectate de operatorii de salubritate si namoluri de la epurarea apelor uzate orasenesti.

Gestionarea deseurilor municipale presupune colectarea, transportul, valorificarea si eliminarea acestora, inclusiv monitorizarea depozitelor de deseuri dupa inchidere.

Responsabilitatea pentru gestionarea deseurilor municipale aparţine administraţiilor publice locale, care, in mod direct sau prin concesionarea serviciului de salubrizare catre un operator economic autorizat, trebuie sa asigure colectarea, colectarea selectiva, transportul, tratarea, valorificarea si eliminarea finala a acestor deseuri.

Colectarea deseurilor menajere nu este generalizata la nivelul ţarii. In anul 2006, primariile si operatorii de salubritate au colectat deseuri menajere de la 79,53% din populaţia urbana si 11,44% din populaţia rurala, ceea ce reprezinta, la nivel naţional, o medie de 48,84%.

In anul 2006, au fost colectate 6,8 milioane tone de deseuri municipale (tabelul nr. 8.2.1. si figura nr. 8.2.1.), atat de la populaţie si operatori economici, cat si din serviciile publice. Faţa de aceasta cantitate de deseuri generata si colectata, a fost estimata o cantitate de circa 2,06 milioane tone deseuri menajere generate de populaţia care nu este deservita de servicii de salubritate. Cantitaţile de deseuri generate si necolectate s-au calculat luandu-se in considerare valorile

6

62%

35%

3% Deşeuri generate deindustria extractivă

Deşeuri generate de alteactivităţi industriale

Deşeuri municipale

indicatorului de generare a deseurilor de 0,9 kg/loc.zi in mediu urban si 0,4 kg/loc.zi in mediu rural, valori stabilite prin PRGD.

Tabelul nr. 8.2.1. Deseuri municipale generate si colectate in perioada 2004 – 2006

Deseuri municipale

Cantitate deseuri

milioane tone

2004

Cantitate deseuri

milioane tone

2005

Cantitate deseuri

milioane tone

2006

Deseuri menajere colectate 5,16 5,56 5,36

in amestec 5,1 5,25 5,27

de la populaţie 3,64 3,56 3,52

de la agenţi economici 1,46 1,69 1,75

separat 0,064 0,31 0,09

Deseuri din servicii publice 0,90 1 0,97

Deseuri din construcţii/demolari 0,65 0,47 0,47

Total deseuri municipale colectate 6,71 7,03 6,80

Deseuri menajere necolectate 1,49 1,61 2,06

Total deseuri municipale generate 8,2 8,64 8,87

7

Figura nr. 8.2.1. Cantitatea de deseuri municipale generate si colectate in perioada 2004 – 2006

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

can

tita

te d

eseu

ri (

mil

ioan

e

ton

e)

2004 2005 2006

generat

colectat

Dupa provenienţa lor, deseurile municipale includ (tabelul nr. 8.2.2. si figura nr. 8.2.2.): deseuri menajere de la populaţie si deseuri menajere de la operatorii economici; deseuri din servicii municipale (deseuri stradale, din pieţe, spaţii verzi); deseuri din construcţii si demolari provenite din gospodarii.

Tabelul nr. 8.2. 2. Deseuri totale colectate de municipalitaţi in anul 2006

Deseuri colectateCantitate colectata

milioane toneProcent

deseuri menajere 5,36 78,82%

deseuri din servicii municipale 0,97 14,27%

deseuri din construcţii/demolari 0,47 6,91%

TOTAL 6,80 100%

8

Figura nr. 8.2.2. Deseuri municipale colectate in anul 2006

Tabelul nr. 8.2.3. prezinta indicatorii de generare a deseurilor municipale in perioada 1998 – 2005.

Tabelul nr. 8.2.3. Indicatori de generare a deseurilor municipale

Anul Deseuri municipale (kg/loc.an)

2000 355

2001 341

2002 384

2003 365

2004 378

2005 398

2006 410

media 376

9

79%

14%7% deşeuri menajere

deşeuri din serviciimunicipale

deşeuri dinconstrucţii/demolări

In comparaţie cu statele UE, cantitatea de deseuri municipale generata in Romania in perioada 2000 - 2005, exprimata in kg/cap locuitor, s-a situat sub media UE-27. Tabelul nr. 8.2.4. prezinta generarea deseurilor municipale in Romania comparativ cu statele uniunii europene

Tabelul nr. 8.2. 4. Generarea deseurilor municipale in romania comparativ cu statele Uniunii Europene

kg/cap loc.2000 2001 2002 2003 2004 2005

EU15 563 567 579 573 572 574

NMS12 361 340 347 338 335 334

EU27 517 516 527 520 519 520

Romania 355 341 384 365 378 398

Compoziţia procentuala a deseurilor menajere in Romania, pentru anul 2006, este prezentata in tabelul nr. 8.2.5. In figura 8.2.3 este prezentata evoluţia compoziţiei deseurilor menajere in perioada 2004 – 2006.

Tabelul nr. 8.2.5. Compoziţia procentuala medie a deseurilor menajere in anul 2006

Material Procent

Hartie, carton 11,26%

Sticla 10,76%

Metale 5,11%

Materiale plastice 2,98%

Textile 4,52%

Biodegradabile organice 46,31%

Inerte 7,10%

10

Alte deseuri 11,96%

TOTAL 100%

Figura nr. 8.2.3. Evoluţia compoziţiei deseurilor menajere in perioada 2004 – 2006

In

Romania, colectarea separata a deseurilor municipale in vederea valorificarii materialelor reciclabile provenite din deseurile menajere (hartie, carton, sticla, metale, materiale plastice) se practica intr-o mica masura, la nivel local, in cadrul unor proiecte pilot iniţiate de catre societaţile de salubrizare si primarii, in colaborare cu operatorii economici care pun pe piaţa ambalaje si produse ambalate. Aceste proiecte sunt in derulare in colaborare cu asociaţiile de locatari (pentru populaţie), scoli, instituţii si agenţi economici, fiind in continua extindere in funcţie de rezultatele obţinute si de fondurile disponibile.

Implementarea colectarii selective s-a preconizat sa fie abordata in trei etape, astfel:

2004 – 2006: experimentare (proiecte pilot), constientizare populaţie;

2007 – 2017: extinderea colectarii selective la nivel naţional;

2017 – 2022: implementarea colectarii selective in zone mai dificile (locuinţe colective, mediu rural dispersat, zone montane).

In perioada 2004-2006, o atenţie deosebita s-a acordat activitaţii de constientizare si informare a publicului, concomitent cu extinderea proiectelor pilot privind colectarea selectiva.

In ceea ce priveste extinderea colectarii selective la nivel naţional a deseurilor (etapa a II-a), pana la data de 31 decembrie 2007, acest sistem a fost implementat in 182 localitaţi si

11

0

20

40

60

80

100

120

2004 2005 2006

Alte deşeuri

Biodegradabileorganice

Textile

Materiale plastice

Metale

Sticlă

Hârtie, carton

sectorul 2 din Bucuresti, acoperind un numar de 2412472 locuitori; au fost colectate selectiv urmatoarele cantitaţile de deseuri prezentate in tabelul nr. 8.2.6.

Tabelul nr. 8.2.6. Cantitaţi de deseuri colectate selectiv in anul 2007

Cantitatea totala de deseuri colectata (tone)

PET Plastic Hartie/Carton Sticla Metal Lemn

20439,98 3744,56 2206,23 13282,89 942,73 140,26 123,31

Din cauza procentului scazut de colectare selectiva a deseurilor de la populaţie, componentele reciclabile din deseurile menajere (hartie, carton, sticla, materiale plastice, metale) nu se recupereaza, ci se elimina prin depozitare finala impreuna cu celelalte deseuri municipale.

In ţara noastra, aproape intreaga cantitate de deseuri municipale colectate este eliminata prin depozitare.

Deseuri biodegradabile

In Romania, materia biodegradabila din deseurile municipale reprezinta o componenta majora. In aceasta categorie sunt cuprinse:

deseuri biodegradabile rezultate in gospodarii si unitaţi de alimentaţie publica;

deseuri vegetale din parcuri, gradini;

deseuri biodegradabile din pieţe;

componenta biodegradabila din deseurile stradale;

namol de la epurarea apelor uzate orasenesti;

hartia: teoretic, hartia este biodegradabila, dar din punctul de vedere al Planului Naţional de Gestionare a Deseurilor, hartia face parte din materialele reciclabile si nu va fi inclusa in categoria biodegradabilelor, excepţie facand hartia de cea mai proasta calitate, ce nu poate fi reciclata.

12

In ultimii ani, procentul de biodegradabile din deseurile municipale a scazut de la 72% in 1998, la cca. 48% in 2005.

Directiva 1999/31 privind depozitarea include prevederi pentru reducerea deseurilor biodegradabile de la depozitare pentru a evita efectele adverse asupra mediului cauzate de comportamentul acestor deseuri in condiţii de depozitare, producerea de levigat si a gazului de depozit. Articolul 5 al acestei directive cuprinde ţinte pentru reducerea progresiva a depozitarii deseurilor biodegradabile la 25% la nivelul anului 2006, 50% la nivelul anului 2009 si 35% la nivelul anului 2016, din cantitatea totala la nivelul anului 1995 (an de referinţa). Statele membre care in 1995 sau ultimul an dinainte de 1995 pentru care exista date standardizate EUROSTAT au depus in depozite mai mult de 80% din deseurile municipale colectate, pot amana atingerea obiectivelor pe o perioada nedepasind patru ani. Astfel Romania va aplica prevederile parag. 3 al art. 5(2) privind posibilitatea amanarii cu 4 ani a realizarii ţintelor de reducere cu 25% si respectiv 50%, pana la 16 iulie 2010 si respectiv pana la 16 iulie 2013.

Soluţiile de recuperare/reciclare si de reducere a materiilor biodegradabile trimise spre depozitare finala, disponibile la acest moment, sunt: compostarea (degradare aeroba) – cu producere de compost utilizabil; degradare anaeroba cu producere de gaz utilizabil; tratare termica; tratare mecano-biologica (degradare aeroba) – cu producere de deseuri stabilizate, depozitabile.

Pentru a atinge ţintele pe termen scurt privind reducerea cantitaţii de deseuri biodegrdabile (reducere cu 25% in 2010) cu implicarea unor investiţii minime, este necesara concentrarea asupra cantitaţilor de deseuri biodegradabile care pot fi colectate usor si tratate. Acestea includ in general hartia, cartonul, lemnul si ambalajele pentru reciclare, deseurile din gradini si parcuri si deseurile alimentare pentru compostare. Cantitaţile de deseuri biodegradabile care vor trebui colectate separat precum si capacitaţile necesare pentru tratarea si prelucrarea acestora au fost estimate in Planurile Regionale pentru Gestionarea Deseurilor. Planurile Judeţene pentru Gestionarea Deseurilor, care sunt in curs de elaborare de catre Consiliile Judeţene in colaborare cu Agenţiile Judeţene pentru Protecţia Mediului, vor stabili pentru fiecare judeţ in parte necesarul instalaţiilor de compostare sau incinerare pentru reducerea cantitaţii de deseuri biodegradabile de la depozitare.

Pentru a se utiliza in mod eficient procesul de compostare, este necesara o colectare separata a deseurilor biodegradabile. Trebuie evitata compostarea deseurilor municipale colectate in amestec, deoarece acestea au un conţinut ridicat de metale grele, cum ar fi: Cd, Pb, Cu, Zn,si Hg.

Colectarea separata a materiei biodegradabile poate fi realizata in toate regiunile in care populaţia locuieste in „zone verzi”, gospodarii cu gradini. Cel mai mare volum de deseuri biodegradabile se genereaza in mediul rural si este recomandabil ca in aceste zone sa se realizeze compostarea individuala (reutilizarea materiilor biodegradabile in propriile gospodarii). In

13

condiţiile situaţiei existente, in Romania este recomandata introducerea colectarii separate a materiei biodegradabile in mediul urban mai puţin dens, in zonele verzi ale marilor orase si in unele zone rurale, acestea reprezentand un procent de 25 – 35% din populaţie. In unele orase s-au infiinţat staţii pilot de compostare a deseurilor biodegradabile. In funcţie de rezultatele acestor proiecte, se vor stabili condiţiile necesare pentru extinderea sistemelor de colectare separata si compostare a deseurilor biodegradabile.

In ceea ce priveste experienţa precum si facilitaţile existente, in Romana, privind prelucrarea deseurilor biodegradabile, acestea se rezuma la compostarea individuala in zona rurala si in construirea a doua platforme micropilot pentru compostarea deseurilor biodegradabile din zona urbana.

In judeţul Valcea a funcţionat incepand cu anul 2003 o staţie micropilot in depozitul de la Raureni. Aceasta staţie micropilot a fost realizata in cadrul proiectului ISPA “Managementul integrat al deseurilor municipale in Ramnicu-Valcea” urmand ca ea sa fie cuprinsa in instalaţia de compost ce va funcţiona in noul depozit conform. In 2006 a produs cca 100 tone compost.

In judeţul Bihor incepand cu anul 2006, operatorul de salubritate S.C. RER Ecologic Service Oradea deţine o miniplatforma de compostare care a produs, in 2006, cca. 120 tone compost.

Deseuri de ambalaje

Ponderea deseurilor de ambalaje din totalul deseurilor municipale generate a crescut semnificativ in ultimii ani, urmand tendinţa crescatoare a cantitaţilor de ambalaje introduse pe piaţa. Astfel, in anul 2006, cantitatea de ambalaje introdusa pe piaţa a fost cu circa 13% mai mare decat cea din anul 2005 (1,31 milioane tone in 2006 faţa de 1,14 milioane tone in 2005).

Evoluţia structurii ambalajelor introduse pe piaţa, pe tip de material, este prezentata in tabelul nr. 8.2.7.

Tabelul nr. 8.2.7. Structura deseurilor de ambalaje pe tip de material in perioada 2004 – 2006

Material 2004 2005 2006

Hartie, carton 23,08% 23,6% 31,4%

14

Sticla 21,04% 21,8% 21,8%

Metal 11,5% 9% 5,6%

Plastic 30,3% 29% 27,1%

Lemn 10,2% 12% 13,8%

Se considera ca intreaga cantitate de ambalaje introdusa pe piaţa devine deseu. Faţa de intreaga cantitate de deseuri de ambalaje generata, au fost valorificate urmatoarele cantitaţi de deseuri:

in anul 2004 - 27,9% valorificare, din care 24,3% prin reciclare,

in anul 2005 - 26,6% valorificare din care 23% prin reciclare,

in anul 2006 – 35,7% valorificare din care 28,6% prin reciclare.

Figura nr. 8.2.4. reprezinta cantitaţile de deseuri de ambalaje reciclate comparativ cu cantitatea de ambalaje introdusa pe piaţa.

Figura nr. 8.2.4. Cantitaţi de deseuri de ambalaje reciclate comparativ cu cantitatea de ambalaje introdusa pe piaţa

15

10341141

1309

255 262374

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

2004 2005 2006

can

tita

te (

mii

to

ne)

ambalaje introduse pepiata

deseuri de ambalajereciclate

Cantitatea de deseuri de ambalaje generata, precum si obiectivele de valorificare sau incinerare in instalaţii de incinerare cu recuperare de energie si, respectiv, reciclare atinse la nivelul anului 2006 sunt redate in tabelul nr. 8.2.8.

Tabelul nr. 8.2.8. Cantitaţi de deseuri de ambalaje generate si valorificate in 2006

Material

Deseuri de ambalaje generate

(tone)

Valorificate sau incinerate in instalaţii de incinerare cu recuperare de energie

Obiectivul global de reciclare

(%)

Obiectivul global de valorificare sau incinerare in instalaţiile de incinerare a deseurilor cu recuperare de energie

(%)

Reciclare materiala

(tone)

Total reciclare

(tone)

Valorificare energetica

(tone)

Total valorificare sau incinerare cu recuperare de energie

(tone)

Sticla 285.229 21.521 21.521 0 21.521 7,5 7,5

Plastic 354.971 60.200 60.200 27.701 87.901 17,0 24,8

Hartie/carton

411.848 229.448229.448

49.580 279.028 55,7 67,8

Metal 73.312 56.565 56.565 0 56.565 77,2 77,2

Lemn 180.555 5.963 5.963 15.885 21.848 3,3 12,1

Altele 3.466 297 297 250 547 8,6 15,8

Total1.309.381

373.994373.994

93.416 467.410 28,6 35,7

16

3. Biomasa. Transformarea biomasei in energie

Biomasa este partea biodegradabila a produselor, deseurilor si reziduurilor din agricultura, inclusiv substantele vegetale si animale, silvicultura si industriile conexe, precum si partea biodegradabila a deseurilor industriale si urbane.

Ea asigura nu doar hrana, ci si energie, materiale de constructie, hartie, tesaturi, medicamente si substante chimice.

Bioxidul de carbon din atmosfera si apa din sol participa in procesul obtinerii glucidelor (zaharidelor), care formeaza “blocurile de constructie” a biomasei. Astfel, energia solara utilizata la fotosinteza isi pastreaza forma chimica in structura biomasei. Daca ardem efectiv biomasa (extragem energia chimica), atunci oxigenul din atmosfera si carbonul din plante reactioneaza formand dioxid de carbon si apa. Acest proces este ciclic, deoarece bioxidul de carbon poate participa din nou la procesul de formare a biomasei.

Producerea de biomasa nu reprezinta doar o resursa de energie regenerabila ci si o oportunitate semnificativa pentru dezvoltarea rurala durabila.

Biomasa poate asigura cu usurinta peste 20% din necesitatile energetice a tarii. Altfel spus, resursele funciare existente si infrastructura sectorului agrar permite inlocuirea completa a tuturor statiilor atomice, fara a influenta preturile la produsele alimentare. De asemenea, utilizarea biomasei la producerea etanolului poate micsora importul petrolului cu 50%.

Energia inglobata in biomasa se elibereaza prin metode variate, care insa, in cele din urma, reprezinta procesul chimic de ardere (transformare chimica in prezenta oxigenului molecular, proces prin excelenta exergonic).

Forme de valorificare energetica a biomasei (biocarburanti):

arderea directa cu generare de energie termica.

arderea prin piroliza, cu generare de singaz (CO plus H2).

17

fermentarea cu generare de biogaz (CH4) sau bioetanol (CH3-CH2-OH) - in cazul fermentarii produsilor zaharati; biogazul se poate arde direct, iar bioetanolul, in amestec cu benzina, poate fi utilizat in motoarele cu combustie interna.

transformarea chimica a biomasei de tip ulei vegetal prin tratare cu un alcool si generare de esteri, de exemplu, metil esteri (biodiesel) si glicerol. |n etapa urmatoare, biodieselul purificat se poate arde in motoarele diesel.

degradarea enzimatica a biomasei cu obtinere de etanol sau biodiesel.

Rezervele de biomasa sunt in special deseurile de lemn, deseurile agricole, gunoiul menajer si culturile energetice.

Avantajele valorificarii deseurilor lemnoase:

valorificarea produsului rezultat prin comercializarea sa atat pe piata interna, cat si la export;

aplicarea standardelor de calitate si de mediu existente la nivel european;

asigurarea unei protectii ecologice eficiente a populatiei, precum si a apei, a padurii etc.;

reciclarea materialelor;

eliminarea deseurilor de material lemnos de pe suprafetele de depozitare;

utilizarea eficienta a deseurilor de material lemnos rezultate prin prelucrarea lemnului;

reducerea volumului de depozitare a materialelor combustibile, tinand seama ca volumul unei brichete este de circa sapte-opt ori mai mic decat volumul ocupat de aceeasi cantitate de rumegus inainte de brichetare;

realizarea unei alternative simple pentru producerea caldurii in domeniul casnic sau in intreprinderi din mica industrie;

realizarea de noi locuri de munca.

18

4. Producerea de energie electrica si termica din biomasa

In continuare prezentam 2 exemple de instalatie pentru producerea de energie electrica si termica prin utilizarea biomasei.

1. COGENERARE IN SISTEM O.R.C. A BIOMASEI IN VEDEREA OBTINERII DE ENERGIE ELECTRICA SI TERMICA IEFTINA

(Organic Rankine Cycle)

Wiliam Rankine inginer si fizician scotian unul din fondatorii Termotehnicii.

Biomasa este utilizata in cel mai eficient mod in combinatie de energie termica si centrale electrice. In special energia obţinuta este maximizata in sistemele de putere mica (de la cateva sute de kW electric la 1 sau 2 MW electric), construit in apropiere de consumatorul de caldura.

19

Va prezentam componenta unui astfel de modul cogenerare prin O.R.C.:

20

1.Regenerator2.Condensator3.Turbina4.Generator electric5.Pompa de circulatie6.Pre-incalzitor7.Evaporator8.Admisie apa calda 9. Priza de apa calda10.Admisie ulei termic 11.Evacuare ulei termic

 

CARACTERISTICI TEHNICE TURBOGENERATOR  SI CONSUMURI BIOMASA:

TURBOGENERATOR

400 KW

600 KW

800 KW

1 MW1,4 MW

1,8 MW

2,2 MW

TEMP NOMINALA BUCLA INALATA(˚C) INTR/IESIRE

310/250

310/250

310/250

310/250

310/250

310/250

310/250

PUTERE TERMICA BUCLA INALTA (kw)

2100 2965 3485 4690 6130 8935 10975

TEMP NOMINALA BUCLA JOASA (˚C)

250/130

250/130

250/130

250/130

250/130

250/130

250/130

21

INTR/IESIRE

PUTERE TERMICA BUCLA JOASA (kw)

200 275 330 450 585 855 1045

PUTERE TERMICA TOTALA (kw )

2300 3240 3815 5140 6715 9790 12020

TEMP APA CALDA INTRARE/IESIRE(˚C)

60/80 60/80 60/80 60/80 60/80 60/80 60/80

PUTERE TERMICA APA RACIRE (kw)

1844 2600 3060 4100 5350 7850 9630

PUTERE ELECTRICA ACTIVA BRUTA (kw)

424 617 727 1001 1317 1862 2282

EFICIENTA ELECTRICA BRUTA

0,184 0,19 0,191 0,194 0,196 0,19 0,189

PUTERE ELECTRICA CAPTIVA (kw)

24 30 38 51 62 87 107

PUTERE ELECTRICA ACTIVA NETA ( kw )

400 587 689 950 1255 1775 2175

EFICIENTA ELECTRICA NETA

0,174 0,181 0,181 0,184 0,186 0,181 0,181

GENERATOR ELECTRIC ASINCRON

400V 400V 400V 400V 400V 660V 660V

CONSUM 1005 1416 1667 2247 2935 4279 5254

22

BIOMASA kg/ora

Aplicatii : 

-  unitati de furnizare energie electrica in reteaua nationala de electricitate-  fabrici mari de prelucrare cherestea inclusiv   uscarea si aburirea lemnului, fabrici de mobila, ateliere de  tamplarie, fabrici cu activitate in productia de peleti si brichete-  retele de electrificare din zone rurale izolate-  turism : pensiuni si hoteluri din zone montane si din Delta Dunarii-  agricultura : sisteme de irigatii, statii de pompare, ferme agricole si zootehnice-  institutii publice, spitale, scoli, etc.

VA PREZENTAM CALCULUL UNEI INSTALATII DE COGENERARE BIOMASA IN SISTEM O.R.C. CU CAPACITATEA DE 1 Mwh ELECTRIC

1. Date de proiect :

Productie de energie electrica efectiva : 950 kW/h

Productie de energie termica efectiva : 4.099 kW/h

Necesar de deseuri lemn : 2.247 kg/h

2. Obiectivul proiectului

Prin acest proiect se doreste valorificarea deseurilor din lemn rezultate in urma procesului de productie prin utilizarea acestora intr-o instalatie ce va produce energie electrica si energie termica in cogenerare.

Arderea biomasei s-a practicat din cele mai vechi timpuri, oamenii folosind drept combustibil lemnul. Din punct de vedere al ciclului carbonului arderea plantelor este ecologica. Desi prin arderea lor carbonul cotinut in ele este eliberat in atmosfera sub forma de CO2, acest carbon provine chiar din CO2 din atmosfera, captat in procesul de fotosinteza.

Deci, arderea plantelor este un proces de reciclare a carbonului, spre deosebire de arderea combustibililor fosili, care introduce in atmosfera noi cantitati de CO2.

3. Principiul de functionare a instalatiei este urmatorul:

Combustibilul( rumegus, scoarta si tocatura) este stocat intr-un siloz orizontal care se alimenteaza automat din sistemul de exhaustare sau manual cu incarcatoare frontale, dupa care este transferat cu un sistem hidraulic care realizeaza totodata si dozarea acestuia intr-un cazan cu

23

gratare mobile. Sistemul de ardere cu gratare mobile permite arderea deseurilor slab combustibile si cu continut mare de umiditate. Gazele fierbinti din cazan trec prin 3 recuperatoare termice:

· 1 ulei diatermic 310/250 grade C,

· 2 ulei diatermic 250/130 grade C,

· 3 preincalzitor aer de combustie.

Primele doua recuperatoare furnizeaza energia termica necesara modulului ORC iar al treilea mareste randamentul de ardere preincalzind aerul de combustie. Modulul ORC este destinat producerii de energie electrica, rezultand in circuitul secundar energie termica(apa calda la 80/60 grade C). Energia electrica se va transmite in SEN(Sistemul Energetic National) iar energia termica se va utiliza pentru alimentarea consumatorilor interni: uscatoare de cherestea, incalzire spatiala etc.

Pentru a avea o siguranta suplimentara in exploatare, pe circuitul de apa calda este montat un Cooler(racitor) care este pornit automat in cazul scaderii consumului de energie termica in secundarul modulului ORC.

Practic totul este astfel conceput incat sistemul termic sa fie un sistem inchis cu pierderi minime de energie.

In perioada de primavara / vara / toamna cand temperaturile nu sunt foarte scazute din istalatie rezulta un excedent de material uscat care se poate utiliza pentru producerea de peleti. Peletii sint un combustibil foarte utilizat in momentul de fata datorita avantajelor sale, dintre care amintim: putere calorica mare 4,5 – 5 kWh/kg (1 litru motorina = 2 kg peleti), densitate volumica mare, ardere apoape totala peste 90 %( datorita formei, umiditatii scazute si a faptului ca arderea se face dozat), posibilitatea de a alimenta atat cazane pentru termoficare cat si cazane pentru.incalzire in lociunte individuale etc.

24

I. COMPONENTA INSTALATIEI (elementele principale)

1. Siloz de combustibil umed (capacitate 150 – 200 mc)2. Instalatie de transport pneumatic pentru alimentare cazan3. Cazan pentru biomasa (capacitate furnizata: 5140 kW)4. Modul ORC (capacitate furnizata: 950 kW – electric, 4.099 kW – termic)5. Tocator de deseuri (capacitate 2.500 kg/h )6. Depozit de combustibil umed (capacitate 1.500 mc)II. IMPORTANTA SI AVANTAJELE INVESTITIEIO investitie de acest gen are o importanta deosebita pornind de la avantajele de mediu prin utilizarea ca materie prima a deseurilor din lemn ( in diferite forme: deseuri si ramasite de exploatare, deseuri din fluxul de prelucrare primara, deseuri din fluxul de prelucrare secundara, diverse alte deseuri lemnoase) pana la furnizarea de energie termica si electrica.Instalatia este astfel conceputa incat sa se respecte cele mai exigente norme de mediu aflate in vigoare.Dintre avantajele principale amintim:· Productia de energie din surse regenerabile· Siguranta energetica a socetatii· Incadrarea in normele de emisii de noxe conform legislatiei in vigoare

25

· Imbunatatirea conditiilor de mediu societate si in zona, prin colectarea deseurilor si reducerea nivelului de emisii in atmosfera(pulberi, monoxid de carbon, gaze cu efect de sera etc.)· Imbunatatirea conditiilor de munca la centrala termica; practic toata instalatia lucreaza in regim automat necesitand doar supervizare· Reducera costurilor de productie prin valorificarea deseurilor lemnoase, fapt ce influenteaza profitabilitatea societatii creand premisele unei dezvoltari sanatoase· Posibilitatea crearii de resurse pentru montarea unei linii tehnologice pentru productia de panouri din lemn, fapt ce ar duce la cresterea numarului de angajati cu peste 15 persoane· Majorarea numarului personalului angajat cu peste 15 persoane prin efcientizarea si diversificarea productiei· Posibilitatea cresteri nivelului de productie cu peste 15 % prin asigurarea necesarului de energie· Productia de energie electrica si livrarea acestea in SEN (Sistemul Energetic National) da posibilitarea beneficierii de “Certificate verzi”· Valorificare “Creditelor de carbon” rezultate in urma producerii “Energiei verzi”.· Transformarea unei parti din disponibilul de deseuri in peleti – un combustibl ce va avea o cautare din ce in ce mai mare si reprezinta o sursa de “energie curata”In conditiile in care pe plan mondial importanta productiei de energiei, eficentientizarea sistemelor consumatoare de energie si reducera consumului prin constientizarea populatiei, are un rol tot mai important, in conditiile in care rezervele fosile sint in continua scadere, trebue acordata o atentie deosebita productiei de energie din surse regenerabile.Dintre sursele de energie regenerabila: vant, apa , soare, vegetatie, etc. biomasa ocupa un loc foarte important.In consecinta sprijinirea unui astfel de proiect este benefica nu doar societatii care il realizeaza ci si zonei in care este amplasata aceasta societate: prin achizitia deseurilor si furnizarea de energie electrica = “energie verde”.Arderea bimasei si producerea de energie

III. COMPONENTA INSTALATIEI CU DESCRIEREA DETALIATA1. Siloz de combustibil (capacitate 150 – 200 mc)Silozul de combustibil este practic o incinta cu podea din beton si pereti de zidarie acoperita, care este dotata in partea inferioara cu un sistem de 2 siruri de racleti cu sectiune triunghiulara. Acest sitem are o miscare aleatorie din fata spre spate (un raclet merge in spate celalalt vine spre fata si invers) cand racletii merg in spate intra pe sub rumegus, iar cand se intorc transporta rumegusul in partea din fata. In partea frontala a dilozului este un jgheab cu un snec care recolteaza rumegusul transportat de racletii din siloz.Sistemul este foarte eficient deoarece nu exista posibilitatea de a ingheta in perioada de iarna; in cazul blocarii unui raclet, sistemul hidraulic executa miscari repetate fata spate cu ambele siruri de racleti pana cand racletul se deblocheaza, foarte fiabil in timp, usor de intretinut, are posibulitate de a fi incarcat direct cu auto sau incarcator frontal.

26

2. Instalatie de transport pneumatic pt. alimentare cazanEste destinata transportului mecanic si pneumatic in sistem automat a rumegusului din silozul de rumegus umed la minisilozul cazanului3. Cazan pentru biomasa (capacitate furnizata: 5.140 kW)Combustor cu functionare cu gratar mobil si recuperator energetic pentru productie energie termica, cu 3 recuperatoare termice:

1 ulei diatermic 315/255 grade C, 2 ulei diatermic 255/155 grade C, 3 preincalzitor aer de combustie cu putere termica de 4.000 Kw (4 MW ).

INTRODUCERE:

Sistem de ardere a deseurilor din lemn rumegus si tocatura cu granulatie de 20 – 50 mm, si cu umiditate relativa maxima de 45 %.Dimensionarea instalatiei s-a facut pentru deseurile din lemn, rumegus si tocatura cu putere calorica de 2.200 – 3.000 kcal/kg si cu umiditate relativa maxima de 50 %.Instalatiile trebuie sa fie certificate si conforme cu norme CE, purtand aceasta sigla si trebuie sa detina certificat de calitate UNI EN ISO 9001-2000.DATE DE BAZA PROIECT:- Deseuri de ars: rumegus si desuri din lemn de diferite esente cu umiditate variabila pana la max. 45 %, deseuri si tocatura de diverse specii de lemn- Putere calorica estimata: De la 2.200 la 3.000 kcal/kg- Granulatie: De la 20 la 50 mm- Recuperare energetica: 1 ulei diatermic 310/250 grade C – 4.690 kW, 2 ulei diatermic 250/130 grade C – 450 kW, 3 preincalzitor aer de combustie.

PRINCIPIU DE FUNCTIONARE CAZANE:

Tehnologia de ardere a deseurilor din lemn in sistem cu gratare mobile e bazata pe principiul arderii la temperaturi foarte inalte (in camera de ardere se inregistreaza temperaturi de 850-1000 grade C). In consecinta, cu aceste sisteme de ardere se pot arde fara probleme deseuri din lemn verde, fara o uscare sau preuscare a acestora, obtinandu-se un raport optim intre consum si eficienta energetica.Toate rezultatele se bazeaza pe camera de combustie complect samotata, cu inalta inertie termica si cu admisie de aer primar si secundar complet automat controlat.Pentru a putea ajunge la aceste rezultate camera de combustie este dotata cu sisteme de masura

27

comanda si contrrol perfect adaptate procesului de ardere. Aceste sisteme sunt in masura sa comande alimentarea controlata cu deseuri, reglarea debitului aerului primar de combustie si a celui secundar de oxidare, descarcare cenusa etc.

NORMATIVE:

Furnizorul va dispune de o experienta indelungata in domeniul arderii deseurilor industriale. Pentru deseurile de lemn verde propune un combustor care garanteaza respectarea tuturor normelor impuse de lege.Instalatia de combustie va fi proiectata si executata respectand toate normele de siguranta europene purtind marca CE, fiind dotata cu usi de inspectie, cu sisteme de siguranta, alimentare automata, sistem de protectie antiincendiu etc.Normele de referinta pt. proiectarea si constructia instalatiei sunt:- Norme UNI EN 292 1 grade si 2 grade – siguranta masinilor- CEI-EN 60204 – siguranta si echipament electric pentru masini- Norme UNI EN 418 – siguranta masinilor dispozitive de blocare- Norme UNI EN 294 – siguranta masinilor distante de sigurantaNorme de constructie- Pentru materiale norme UNI-DIN- Pentru aparatura electrica norme CEI/IEC- Pentru siguranta norme ISPEL

DESCRIERE FURNITURA:

1.Sectiune de alimentare automata. Cu minisiloz, cu extractor, dozator, elemente de comanda si control2.Unitate de combustie.Camera de combustie de mari dimensiuni cu gratare mobile, imbracata in zidarie din samota refractara cu continut mare de alumina 45 – 65 %, grosime perete 250 mm, sistem de recirculare a fumului pentru preincalzirea aerului de combustie, sistem hydraulic de comanda a gratarelor mobile. Materialul refractar este in masura sa suporte temperaturi foarte inalte de 1200 grade in regim continuu si de max 1400 grade pentru intervale de timp de 30 min. Gratarul de combustie este divizat in mai multe zone de lucru pentru o admisie cit mai corecta a aerului primar de combustie.3.Sistem de descarcare automata a cenusei. Sistem ce respecta normele de igiena avind un snec special care transporta cenusa intr-un container.4.Tablou electric de comanda si control cu inverter, PLC, panou de comanda interfata om/masina. Tabloul electric este complet echipat cu intrerupator general ABB cu dispozitiv de blocare, intrerupator de comanda cu cheie, diverse butoane de comanda. lampi de semnalizare,

28

comutatoare Telemecanique, controler logic programabil PLC care gestioneasa procesul de ardere. Tabloul electric controleaza:

a.Temperatura in camera de combustieb.Temperatura la intrare in cazanc.Temperatura la iesire din cazand.Nivelul de emisie la iesire masurat cu sonda lambdae.Controlul depunerii in camera de combustie.Toate semnalele analogice si digitale colectate sunt analizate de PLC care comanda o gestiune automata cat mai eficienta pentru obtinerea unor rezultate in functionare fara erori de conducere in procesul de combustie, acest lucru regasindu-se intr-o functionare indelungata fara interventii de intretinere si service.O Unitate de recuperare energetica cazan de tip vertical cu tuburi de ulei cu diametru optim dimensionat pentru acest gen de aplicatie cu 2 drumuri de fum plus preincalzitor de aer pentru aerul de combustie. Dotat cu usi(captusite cu material refractar si izolate termic) de inspectie si de curatare pentru o buna intretinere a instalatiei. Unitatea de recuperare va furniza agent termic la temperatura de max 315 grade C, iar circulatia in cazan se face cu o pompa de recirculare (nu este inclusa in oferta).Unitate de separare pulberi din fum, formata dintr-o serie de multicicloane care asigura o foarte buna decantare a pulberilor aflate in suspensie in gazele evacuate din cazan. Acest sistem asigura o decantare de ~ 85% din pulberi. Este construit din otel carbon si vopsit pe exterior cu vopsea siliconica rezistenta la temperatura. Echipat complet cu racorduri, aspirator de fum si reglaje automate.Cos de fum cu lungime de 12 ml.Cartea cazanului si manual de utilizareInginerie pentru amplasare

4. Modul ORC (capacitate furnizata: 950 kW – electric, 4.099 kW – termic)Cogenerarea se va face in sistem ORC – - Organic Ranking Cycle -.Caracteristici tehnice principale :Intrare :· 1 ulei diatermic: 310/250 grade C – 4.690 kW,· 2 ulei diatermic: 250/130 grade C – 450 kW,Iesire :· Energie electrica : 950 Kw· Energie termica : apa calda la 80/60 grade C – 4.099 kWTimp de functionare : 8.000 ore anualAcest sistem presupune o instalatie care sa furnizeze agent termic la 300 – 350 grade C; pe acest circuit se poate conecta, daca este cazul, un consumator de energie termica la temperaturi de peste 90 grade C (de exemplu aburitoarele de chersetea), uleiul diatermic din instalatie incalzeste

29

intr-un vaporizator un fluid organic, acest fluid antreneaza o turbina, turbina actioneaza generatorul de curent, fluidul din secundarul turbinei trece printr-un economizor si ajunge in condensator, unde surplusul de caldura ( la o temperatura de 80/60 grade C ) este preluat de un schimbator de caldura pentru apa calda iar apoi fluidul organic este pompat pentru a relua circuitul termic.Din circuitul secundar al schimbatorului de caldura al condensatorului rezulta un surplus de energie termica care este direct proportional cu puterea generatorului de energie electrica.Acest sistem prezinta foarte multe avantaje in cazul in care beneficiarul are un consum de energie termica la temperaturi de 80 – 95 grade C, de exemplu la un necesar de energie termica de 2,3 MW rezulta o productie neta de energie electrica de cca. 520 kW, iar la un necesar de energie termica de 9,5 MW rezulta o productie neta de energie electrica de cca 2.000 kW.Principalele avantaje ale sistemului ORC sunt : inalta eficienta a sistemului(mai ales in cogenerare), eficienta ridicata a turbinei, datorita folosirii unui ulei/fluid organic in loc de vapori de apa, turbina este foarte silentioasa si nu este expusa coroziunii, viteza periferica este redusa, fapt ce permite cuplarea directa a axului turbinei cu axul generatorului electric fara reductoare de turatie, viata de lucru foarte lunga datorita faptului ca se utilizeaza un fluid organic, cheltuieli de exploatare si intretinere foarte reduse, nu necesita statii de tratare a apei ca in cazul turbinelor cu vapori de apa.

EFICIENTA ENERGETICA : Putere termica biomasa 100 % => Putere termica cogenerare 79 % – Energie electrica 18 % – Pierderi termice si electrice 3 %. Balanta calculata pentru o instalatie de cogenerare cu biomasa (temperatura circuit ulei diatermic 310 – 250 grade C, temperatura apa calda pentru cogenerare 60 – 80 grade C.5. Tocator de deseuri (capacitate 2.500 kg/h)ROTOR din otel Fe 510 (UNI 7746) de inalta rezistenta echipat cu rulmenti oscilanti dublii, cu rezistenta mare la efort indelungat, angrenaj cu reductor cu surub (cu imersie in baie de ulei), dispozitiv anti-stress care amortizeaza toate socurile pentru protejarea grupului reductor/motor; suport lame din otel cimentat si sudat in locasuri speciale frezate in corpul rotorului; contracutit din otel tratat si reglabil pentru o precizie optima de taiere.CUTITE – lame din otel special de inalta duritate, usor de schimbat, reascutibile, reversibile si reutilizabile.CENTRALINA oleodinamica, cu presiune de lucru reglabila in functie de exigentele de lucru, actioneaza cu un cilindru hidraulic montat sub sertarul tocatorului si serveste la o continuitate constanta a presarii materialului de tocat asupra rotorului, fapt care mareste productivitatea masinii.CUVA DE ALIMENTARE – cuva de capacitate mare, care sa permita o autonomie mare de lucru in cazul in care nu este disponibil un sistem automat de alimentare.SITE din tabla de otel, diametrele standard ale gaurilor din sita sint de 20 – 30 – 50 mm.TABLOU ELECTRIC complet, cu PLC si software dedicat pentru controlarea parametrilor functionali si de siguranta, acesta gestionand si fazele de lucru. Componentele de inalta calitate,

30

de marci cunoscute, fapt care sa faciliteze o depanare usoara. Bloc de inversare automata a sensului de rotatie al rotorului comandat de PLC in caz de anomalii a parametrilor de control. In caz de blocare a rotorului intervine PLC-ul care determina oprirea motorului electric, inversarea sensului pentru inlesnirea deblocarii, protejand in acest fel grupul reductor/motor de la daune ireparabile.

6. Depozit de combustibil umed si zvantat (capacitate 1.500 mc)Depozitul de combustibil consta intr-o cladire acoperita cu o suprafata de stocare de cca. 100 mp, cu o inaltime interna de 6 – 7 m (deseurile umede se pot stoca pana la o inaltime de 5 – 6 m ).Aceasta cladire va avea in partea superioara a peretilor laterali, sub streasina, ferestre de aerisire cu jaluzele, acestea sunt necesare deoarece, in timpul stocarii deseurilor, acestea degaja o anumita cantitate de caldura si umiditate care trebuie sa poata iesi liber din spatiul de depozitare.

2. Exemplu de crestere a eficientei energetice in activitatea de eliminare a deseurilor industriale intr-o firma reala

Firma in discutie are ca obiect de activitate producerea de mobilier, localizata in orasul Gherla judetul Cluj.

Situatia firmei:

Dispune de deseuri lemnoase si cazane de apa fierbinte;

• Consumator de energie electrica si termica;

• Doreste sa:

o minimizeze stocarea deseurilor in lunile de vara (problema !);

o scada costurile cu energia electrica (problema !);

o maximizeze valoarea deseurilor lemnoase viitoare (noi capacitati);

o eficientizeze productia/consumul de energie termica;

o sa foloseasca in procesul tehnologic propriu “energie verde”

Firma a ales montarea unei centrale pentru producerea energiei electrice si termice prin ciclu ORC deoarece prezinta avantaje fata de o centrala clasica (ciclu cu abur), cum ar fi:

31

Ciclu ORC (P<4 Mwe)

• Temperaturi si Presiuni mai mici,respectiv 300-350 C, 6-12 Bar;• Randament electric al Turbinei ORCde pina la 24%;• Randamente foarte bune la sarcinipartiale;• Sarcini partiale pina la 20%• Ciclu termic si tehnologic mai simplu

Ciclu cu abur (P<4 Mwe)

• Temperaturi si Presiuni mari respectiv

de 400-450 C si 30-40 Bar;

• Randament electric al turbinei in CP

de pina la 21%;

• Randamente mult scazute la sarcini

partiale;

• Sarcini partiale de pina la 40%

DATE TEHNICE

• Putere electrica: 1.234 Kwe, destinata in special consumului

propriu tehnologic, o mica parte fiind “exportata” in retea

• Putere termica: 5.435 KWt apa calda

• 1.200 KWt apa supraincalzita

ambele destinate exclusiv consumului propriu tehnologic

• Consum biomasa: ~21.000 tone / an, rezultata exclusiv

din propriul proces tehnologic

• Durata anuala de functionare: ~8.200 h/an

INVESTITIA (date operationale)

Cost total investitie in cogenerare :~5,800,000 EUR; Economii anuale de energie electrica realizate ~ 6,000 MWh/an; Acoperirea necesarului de energie termica: ~80% Acoperirea necesarului de energie electrica; ~75% Costuri de exploatare ~ 400,000 EUR/an; Exista posibilitatea: Cresterii productiei de electricitate in functie de cresterea cantitatii de deseuri (se pot arde si alte deseuri: lemnoase, textile, etc.);

32

S-ar putea livra caldura Municipalitatii locale (nu s-a discutat inca) Recuperarea investitiei: <5 ani

ALTE BENEFICII:

• In afara de beneficiile economice prezentate, mai sunt:

• reducerea emisiilor de CO2;

• diminuarea expunerii Sortilemn la riscul cresterii preturilor la

energia electrica pe termen mediu si lung;

- posibilitatea de a vinde surplusul de energie unor alti

consumatori eligibili, in conditii mai profitabile;

- eliminarea ecologica a deseurilor de lemn poluante fara valoare

economica

33

5. Bibliografie:

http://www.anpm.ro/

http://www.agp.ro/ro/biomasa

http://www.traiverde.ro/uploads/fisiere_biblioteca/12/ghid%20managementul%20deseurilor.pdf

http://ro.wikipedia.org/wiki/Gestionarea_de%C8%99eurilor

http://www.agp.ro/ro/biomasa

http://www.ecohightech2000.ro/cogenerare_prin_ORC.html

http://www.cnr-cme.ro/foren2012/PPT/RTF%205/Catalin%20Dragostin.pdf

34