Socotec Polska Sp. z o.o.

1/6

Zał

ą

cznik 7.1. Analiza kosztów systemów oczyszczania spalin

1 Zało

ż

enia

W ramach porównania systemów oczyszczania spalin pod k

ą

tem ekonomicznym

przeanalizowano po dwie technologie odsiarczania i odazotowania spalin ka

ż

dorazowo

z zastosowaniem w

ę

gla aktywnego do redukcji dioksyn, furanów i metali:

•

mokry i pół-suchy system odsiarczania spalin,

•

system odazotowania spalin SNCR (nieselektywna katalityczna redukcja - z ang.

Non Selective Catalytic Reduction) i SCR (selektywna katalityczna redukcja -
z ang. Selective Catalytic Reduction),

•

system redukcji dioksyn, furanów i metali z zastosowaniem w

ę

gla aktywnego.

Analizie porównawczej poddano jedynie pół-such

ą

i mokr

ą

metod

ę

odsiarczania spalin

pomijaj

ą

c metod

ę

such

ą

jako generuj

ą

c

ą

du

żą

ilo

ść

odpadów i zdecydowanie mniej

elastyczn

ą

w reakcji na niejednolity skład spalin wywołany spalaniem odpadów o

niestabilnym jako

ś

ciowo składzie; ponadto osi

ą

gane poziomy redukcji kwa

ś

nych

zanieczyszcze

ń

przy metodzie suchej s

ą

ni

ż

sze ni

ż

w przypadku pół-suchej i mokrej.

Analizy systemów oczyszczania spalin dokonano w nast

ę

puj

ą

cych konfiguracjach:

Konfiguracja nr 1
pół-suchy (semi-dry SD) system odsiarczania spalin na bazie mleczka wapiennego

•

filtr tkaninowy

•

reaktor

Odazotowanie SNCR na bazie stałego mocznika
Redukcja dioksyn, furanów i metali ci

ęż

kich na bazie w

ę

gla aktywnego

Konfiguracja nr 2
pół-suchy (semi-dry SD) system odsiarczania spalin na bazie mleczka wapiennego

•

filtr tkaninowy

•

reaktor

Odazotowanie SCR z wykorzystaniem wody amoniakalnej
Redukcja dioksyn, furanów i metali ci

ęż

kich na bazie w

ę

gla aktywnego

Konfiguracja nr 3
mokry (wet WET) system odsiarczania spalin na bazie wapienia oraz wodorotlenku sodu

•

elektrofiltr (3 pola)

•

skruber dwustopniowy

•

oczyszczalnia

ś

cieków

Odazotowanie SNCR na bazie stałego mocznika
Redukcja dioksyn, furanów i metali ci

ęż

kich na bazie w

ę

gla aktywnego

Konfiguracja nr 4
mokry (wet WET) system odsiarczania spalin na bazie wodorotlenku sodu

•

elektrofiltr (3 pola)

•

skruber dwustopniowy

•

oczyszczalnia

ś

cieków

Socotec Polska Sp. z o.o.

2/6

Odazotowanie SCR z wykorzystaniem wody amoniakalnej
Redukcja dioksyn, furanów i metali ci

ęż

kich na bazie w

ę

gla aktywnego

Przy przeliczaniu kursu euro na złotego przyj

ę

to,

ż

e 1€ = 4,1 PLN, zgodnie z zało

ż

eniem

przyj

ę

tym dla oszacowania kosztu budowy ZTPO w Koszalinie.

Wszystkie wyliczenia kosztowe sporz

ą

dzono w poziomie cen 2009 r.

2 Koszty inwestycyjne urz

ą

dze

ń

i systemów oczyszczania spalin

Koszty inwestycyjne mokrego i pół-suchego systemu oczyszczania spalin, odazotowania
spalin SCR i SNCR zostały przyj

ę

te na podstawie danych z dokumentu Reference

Document on the Best Available Techniques for Waste Incineration August 2006.

Zgodnie z przywołanym dokumentem BREF, koszt inwestycyjny systemu oczyszczania
spalin dla jednej linii termicznego przekształcania odpadów komunalnych o wydajno

ś

ci

100 000 Mg/rok dla poszczególnych elementów systemu wynosi:

Elektrofiltru - 1,2 mln €.

Systemu SNCR - 800 tys. €

Systemu SCR – 1,5 mln €

Poniewa

ż

w dokumencie nie okre

ś

lono kosztu skrubera dwustopniowego z oczyszczalni

ą

ś

cieków, filtra tkaninowego oraz reaktora w konfiguracji dla jednej linii o wydajno

ś

ci ok.

100 000 Mg/rok wykorzystano dost

ę

pne ceny dla opcji 2 linii o całkowitej przepustowo

ś

ci

200 000 Mg/rok. Koszty inwestycyjne przyj

ę

to na 80% ich podanej w BREF warto

ś

ci.

Zgodnie z powy

ż

szym przyj

ę

to koszt:

Skrubera dwustopniowego z oczyszczalni

ą

ś

cieków - 4 mln €

Filtra tkaninowego – 1,6 mln €

Reaktora – 1,2 mln €

W

ę

giel aktywny nie wymaga instalacji i jego koszt jest uwzgl

ę

dniony w wydatkach

eksploatacyjnych.
Podane koszty s

ą

kosztami inwestycyjnymi samych urz

ą

dze

ń

.

Koszty inwestycyjne systemów oczyszczania spalin bez kosztu projektowania, instalacji
w zakładzie, elektroniki i aparatury kontrolno-pomiarowe dla dwóch linii całkowitej
przepustowo

ś

ci 200 000 Mg/rok zgodnie z dokumentem Material Flows and Investment

Costs of Flue Gas Cleaning Systems of Municipal Solid Waste Incinerators autorstwa M.
Achternbosch, U. Richers z 2002 r. (Forschungszentrum Karlsrhue) wynosz

ą

:

Koszt mokrego systemu oczyszczania spalin z SNCR wynosi 12,1 mln €
Koszt mokrego systemu oczyszczania spalin z SCR wynosi 14,5 mln €
Koszt pół-suchego systemu oczyszczania spalin z SNCR wynosi 8 mln €
Koszt pół-suchego systemu oczyszczania spalin z SCR wynosi 11 mln €

W celu obliczenia kosztów inwestycyjnych dla jednej linii 92 000 Mg/rok przyj

ę

to 80%

kosztów przedstawionych powy

ż

ej. Zgodnie z zało

ż

eniem:

Socotec Polska Sp. z o.o.

3/6

Koszt mokrego systemu oczyszczania spalin z SNCR wynosi 9,68 mln €
Koszt mokrego systemu oczyszczania spalin z SCR wynosi 11,6 mln €
Koszt pół-suchego systemu oczyszczania spalin z SNCR wynosi 6,4 mln €
Koszt pół-suchego systemu oczyszczania spalin z SCR wynosi 8,8 mln €

Zakłada si

ę

, ze koszt projektowania, instalacji systemów w zakładzie, elektroniki

i aparatury kontrolno pomiarowej wyniesie dodatkowo ok. 5 mln € w ka

ż

dym przypadku.

Wobec powy

ż

szego całkowity koszt inwestycyjny wyniesie:

mokrego systemu oczyszczania spalin z SNCR -

14,7 mln € (60,27 mln PLN).

mokrego systemu oczyszczania spalin z SCR -

16,6 mln € (68,06 mln PLN).

pół-suchego systemu oczyszczania spalin z SNCR - 11,4 mln € (46,74 mln PLN).

pół-suchego systemu oczyszczania spalin z SCR - 13,8 mln € (56,58 mln PLN).

Socotec Polska Sp. z o.o.

4/6

3 Zu

ż

ycie reagentów, energii

Przy porównaniu systemów oczyszczania spalin wzi

ę

to pod uwag

ę

zu

ż

ycia materiałów

wykorzystywanych do neutralizacji szkodliwych zwi

ą

zków zawartych w spalinach, zu

ż

ycie

energii elektrycznej oraz wody wykorzystywanych do procesu oczyszczania.

W pół-suchym systemie oczyszczania spalin zało

ż

ono,

ż

e b

ę

dzie wykorzystywane

mleczko wapienne oraz w

ę

giel aktywny wprowadzany do strumienia spalin. W metodzie

mokrej zało

ż

ono wykorzystanie wodorotlenku sodu i w

ę

gla aktywnego.

Metoda SNCR b

ę

dzie opiera

ć

si

ę

na wykorzystaniu stałego mocznika, a SCR na wodzie

amoniakalnej.

W tabeli poni

ż

ej zestawione s

ą

jednostkowe zu

ż

ycia energii, reagentów oraz wody dla

odsiarczania spalin metod

ą

mokr

ą

i pół-such

ą

. Zu

ż

ycie energii elektrycznej zostało

przyj

ę

te na podstawie opracowania Reference Document on the Best Available

Techniques for Waste Incineration August 2006. Konsumpcja reagentów oraz stałe
koszty operacyjne (dane za lata 2008-2009) zostały przyj

ę

te w oparciu o informacj

ę

otrzyman

ą

od dostawców technologii oczyszczania spalin w odniesieniu jednostkowym

do wydajno

ś

ci nominalnej. Koszty materiałów przyj

ę

to na podstawie dost

ę

pnych danych

ofertowych (dane za lata 2007-2009).

Jednostkowe zu

ż

ycie energii, reagentów oraz wody dla odsiarczania spalin metod

ą

mokr

ą

i pół-such

ą

Koszty operacyjne

Zużycie energii

elektrycznej

Zużycie wody

System

odsiarczania

spalin

€/t

€

kWh/Mg

kWh

m

3

/Mg

m

3

Mokry

12

1 104 000

19

1 748 000

0,4

36 800

Pół-suchy

11,11

1 022 120

13

1 196 000

0,197

18 124

Mleczko wapienne

Wodorotlenek sodu

Węgiel aktywny

Zużycie

reagentów

kg/Mg

kg

kg/Mg

kg

kg/Mg

Kg

Mokry

10

920 000

0,9

82 800

0,5

46 000

Pół-suchy

11,4

1 048 800

-

-

0,35

32 200

Koszty operacyjne oraz koszty materiałów i energii zostały przedstawione w tabeli
poni

ż

ej. Koszt dostarczenia wody przyj

ę

to na 2,62

1

PLN/m

3

.

Koszty operacyjne, materiałów i energii

Koszty operacyjne

Energia elektryczna

Zużycie wody

System

odsiarczania spalin

PLN

PLN/MWh

PLN

PLN/m

3

PLN

Mokry

4 525 400

285

498 180

2,62

96 416

Pół-suchy

4 190 692

285

340 860

2,62

65 609

Mleczko wapienne

Wodorotlenek sodu

Węgiel aktywny

Zużycie

reagentów

PLN/Mg

PLN

PLN/Mg

PLN

PLN/Mg

PLN

Mokry

397

365 240-

2 000

165 600

3 760

172 960

Pół-suchy

397

416 374

-

-

3 760

121 072

1

Miejskie Wodoci

ą

gi i Kanalizacja Sp. z o.o. w Koszalinie. Taryfy dla zbiorowego zaopatrzenia w wod

ę

i zbiorowego odprowadzania

ś

cieków w 2009 roku.

Socotec Polska Sp. z o.o.

5/6

W tabeli poni

ż

ej zestawione s

ą

jednostkowe zu

ż

ycia energii i reagentów dla

odazotowania spalin metod

ą

SCR i SNCR. Zu

ż

ycie energii elektrycznej zostało przyj

ę

te

na podstawie opracowania Reference Document on the Best Available Techniques for
Waste Incineration August 2006. Konsumpcja reagentów i koszty operacyjne zostały
przyj

ę

te w oparciu o informacj

ę

otrzyman

ą

od dostawców technologii oczyszczania spalin

oraz w oparciu o dokument Reference Document on the Best Available Techniques for
Waste Incineration August 2006.

Zestawienie zu

ż

ycia reagentów, energii w systemie SCR i SNCR

Konsumpcja energii

elektrycznej

Konsumpcja reagentów

Koszty

operacyjne

Roztwór amoniaku (25%)

Mocznik

System odazotowania
spalin

kWh/Mg

kWh

kg/Mg

kg

kg/Mg

kg

€/Mg

€

SCR

8

1 600 000

2,44

488 000

-

-

0,76

69 920

SNCR

2

400 000

4,88

976 000

1,82

364 000

0,19

17 480

Stałe koszty operacyjne (dane za lata 2008-2009) przyj

ę

te w oparciu o informacj

ę

otrzyman

ą

od dostawców technologii oczyszczania spalin w odniesieniu jednostkowym

do wydajno

ś

ci nominalnej. oraz koszty materiałów i energii zostały przedstawione

w tabeli poni

ż

ej.

Koszty operacyjne, materiałów i energii

Konsumpcja energii

elektrycznej

Konsumpcja reagentów

Koszty operacyjne

Roztwór amoniaku (25%)

Mocznik

System

odazotowania

spalin

PLN/MWh

PLN

PLN/Mg

PLN

PLN/Mg

PLN

€

PLN

SCR

285

209 760 540

158 976

-

-

69 920

286 672

SNCR

285

52 440 -

-

540

248 400

17 480

71 668

4 Pozostało

ś

ci

W tabeli poni

ż

ej zestawiono ilo

ś

ci pozostało

ś

ci powstaj

ą

cych w procesie oczyszczania

spalin oraz koszt ich zagospodarowania. Zało

ż

ono,

ż

e odpady procesowe b

ę

d

ą

wywo

ż

one i składowane w podziemnych kopalniach soli. Koszt zagospodarowania

zało

ż

ono na podstawie danych uzyskanych z firmy zajmuj

ą

cej si

ę

wywozem i

zagospodarowaniem odpadów procesowych w podziemnych składowiskach bez ich
zestalania i stabilizacji. Wyniesie on 516 zł/Mg (bez zestalania i stabilizacji). Koszt
odprowadzenia oczyszczonych

ś

cieków do kanalizacji przyj

ę

to na 2,87

2

PLN/m

3

.

Zestawienie ilo

ś

ci i kosztów zagospodarowania pozostało

ś

ci z oczyszczania spalin

Pył z odpylania

Stałe pozostałości z
oczyszczania spalin

Mokre pozostałości

Ścieki do oczyszczenia

Pozostałości

kg/Mg

kg

kg/Mg

kg

kg/Mg

kg

m

3

/Mg

m

3

Mokry

23,56

2 167 520

0

0

14

1 288 000

0,4

36 800

Pół-suchy

23,56

2 167 520

18,73

1 723 160

-

-

-

-

Koszt
zagospodarowania

Pył z odpylania

Stałe pozostałości z
oczyszczania spalin

Mokre pozostałości

Ścieki do odprowadzenia

PLN/Mg

PLN

PLN/Mg

PLN

PLN/Mg

PLN

PLN/m3

PLN

Mokry

516

1 118 440

516

156 658

516

664 608

2,87

105 616

Pół-suchy

516

1 118 440

516

889 151

-

-

-

-

5 Podsumowanie

2

Miejskie Wodoci

ą

gi i Kanalizacja Sp. z o.o. w Koszalinie. Taryfy dla zbiorowego zaopatrzenia w wod

ę

i zbiorowego odprowadzania

ś

cieków w 2009 roku.

Socotec Polska Sp. z o.o.

6/6

Zestawienie porównawcze kosztów inwestycyjnych, operacyjnych, reagentów, energii
oraz zagospodarowania odpadów procesowych zostało przedstawione w tabeli poni

ż

ej.

Przy

przyj

ę

tych

zało

ż

eniach

najbardziej

optymalny

pod

wzgl

ę

dem

kosztów

inwestycyjnych oraz operacyjnych jest pół-suchy system oczyszczania spalin
z odazotowaniem typu SNCR. Mokre odsiarczanie spalin charakteryzuje si

ę

najmniejsz

ą

ilo

ś

ci powstaj

ą

cych stałych pozostało

ś

ci oraz najni

ż

sz

ą

konsumpcj

ą

reagentów. Nale

ż

y

jednak pami

ę

ta

ć

,

ż

e w metodzie tej powstaj

ą

ś

cieki wymagaj

ą

ce oczyszczenia przed ich

zrzutem do kanalizacji oraz du

ż

e ilo

ś

ci pyłów wyłapanych w pierwszym stopniu odpylania

czyli elektrofiltrze. Ze wzgl

ę

du na brak danych nie uwzgl

ę

dniono w analizie kosztu

i zu

ż

ycia reagentów wykorzystywanych do oczyszczania wody procesowej z mokrego

odsiarczania spalin.

Zestawienie porównawcze kosztów analizowanych konfiguracji oczyszczania spalin

Koszt inwestycyjny

Koszt obsługi

Koszt reagentów i
wody

Koszt energii

Koszty
zagospodarowania
odpadów

Metoda
oczyszczania spalin

PLN

PLN

PLN

PLN

PLN

SD+SCR

56 580 000

4 477 364

762 030

550 620

2 007 591

SD+SNCR

46 740 000

4 262 360

851 454

393 300

2 007 591

WET+SCR

68 060 000

4 813 072

959 192

707 940

2 045 322

WET+SNCR

60 270 000

4 598 068

1 048 616

550 620

2 045 322

Na podstawie powy

ż

szego zestawienia wyników, dalszej analizie poddano

rozwi

ą

zanie instalacji termicznego przekształcania odpadów komunalnych

z wykorzystaniem pół-suchej metody oczyszczania spalin z odazotowaniem typu
SNCR.