1
Řízená kontinuální multicyklická pyrolýza
Environmentálně přínosná transformace odpadů na užitečné suroviny
Říjen 2018
ERVO EnviTech s.r.o., Radniční ½, Pasáž U Lva, 434 01 Most, IČ 04006585
2
ERVO EnviTech s.r.o., Radniční ½, Pasáž U Lva, 434 01 Most, IČ 04006585
Úvod V duchu cirkulačního (oběhového) způsobu hospodářství je nutné klást mimořádný důraz na
efektivní využívání odpadů. Proto Evropská komise vydala koncem roku 2015 nový balíček
návrhů ke strategické koncepci Circular Economy. Tento akt je významným signálem
členským zemím Evropské unie, že Evropa to myslí s dodržováním odpadové hierarchie vážně
a v duchu dříve avizovaných záměrů. Přišel čas na plnění nových cílů, které úzce souvisejí
s ekonomikou. Odpadová politika EU se v souladu s přijatým návrhem akčního plánu orientuje
proti ukládání odpadů a podporuje zabránění vzniku nových odpadů, jejich minimalizaci a
recyklaci formou tzv. technologických úprav, nebo také materiálové transformace. Základní
opatření jsou směrována především na směsný komunální odpad, kde je vyhlášen cíl recyklace
65 % komunálních odpadů.
V současné době se na celém světě kupí v přírodě nerozložitelné plastové odpady a
pneumatiky, které je škoda spalovat. Ukládat je do skládek s ostatními odpady je v takovém
rozsahu nemyslitelné. Proto je třeba využít jejich energetický potenciál a zpracovávat je
efektivní recyklací. Vzhledem k tomu, že současné metody (například velkokapacitní
spalovny) tomuto trendu neodpovídají, jednou z možností se nabízí metoda pomalého
pyrolýzního zpracování.
Moderní pyrolýza, která umí zpracovat tento druh druhotných odpadních surovin na suroviny,
které jsou běžně využitelné na trhu (podrobněji v dalších kapitolách). Je tedy aktuálním
řešením a není jen technologickou předností, ale přímo společenskou nutností, neboť
perzistentní odpady jsou již nyní nejen ekologickým, ale i společenským problémem na celém
světě.
3
ERVO EnviTech s.r.o., Radniční ½, Pasáž U Lva, 434 01 Most, IČ 04006585
Technologie ERVO pro recyklaci druhotných odpadních
surovin
Původ technologie ERVO pochází ze syntézy pyrolytických a také petrochemických
technologií. Než jsme došli k současnému stavu, analyzovali jsme materiály specialistů
z celého světa (mezi nejdůležitější patří: USA, Japonsko, Německo, Ukrajina, Indie, Rusko,
Súdán). Zdokonalení a vývoj technologie ERVO 5 nastaly až díky dlouhodobému
laboratornímu výzkumu, a hlavně díky praktickým zkušenostem – na základě provozu
výzkumně-průmyslové (4 tuny/24 hod.) depolymerizační jednotky ERVO. Průmyslové
zkoušky byly odstartované v únoru 2017 v průmyslovém areálu nedaleko města Most.
Díky mnoha inovacím, které technici a výzkumníci soustředění kolem společnosti ERVO
EnviTech, vznikla zcela nová koncepce krytá patentem CZ 31 153 U1 jako Užitný vzor. Proto
dnes můžeme uvést na trh vyspělejší vývojovou a automatizovanou technologii pyrolýzy
založenou na rozšířené řízené kontinuální depolymerizaci. Výroba, vývoj, koncepce a vylepšení
jednotky ERVO 5 se nyní provádí ve spolupráci s odborníky řady českých a zahraničních
výzkumných institucí a výrobních podniků zaměřujících se na výrobu komponentů uplatněných
v jednotce ERVO 5 (přehled v Příloze 2).
Díky automatizaci je během provozu technologie zapotřebí minimální zásah člověka. Veškeré
procesy řídí počítačový program (po vyladění režimů pro konkrétní vstupní surovinu), a proto
je proces zpracování stabilnější a výkonnější. Finální produkty mají proto během dlouhodobého
výrobního cyklu požadovanou kvalitu.
Abychom potvrdili všechny deklarované technické parametry této moderní jednotky v praxi,
zahájili jsme v České republice během roku 2017 vývojový a testovací provoz – ekologickou
recyklaci plastů – z výzkumných účelů. V případě, že obhájíme veškeré normy na ochranu
životního prostředí v podmínkách ČR, a jestliže jednotka ERVO 5 potvrdí, že vyhovuje v
dlouhodobé zátěži po technické stránce (o čemž nemáme sebemenší pochybnosti), jsme
připraveni jednotku provozovat od roku 2018 v nepřetržitém provozu.
Výrobní kapacita jednotky ERVO 5 (jeden modul) činí 5 tun zpracovaných surovin za den.
Trvalý tepelný režim pro jednotku zajišťuje spalování certifikovaného paliva. Modulární
princip umožňuje stavět sestavy jednotek na zpracování polymerních druhotných surovin
jakéhokoliv výkonu, násobeného vždy výkonem jednoho modulu.
4
ERVO EnviTech s.r.o., Radniční ½, Pasáž U Lva, 434 01 Most, IČ 04006585
Vstupy 1. Surovinové zdroje K dnešnímu dni specialisté ERVO EnviTech vypracovali režimy průmyslové depolymerizace
polyetylenu, polypropylenu, polystyrenu, které představují až 70 % plastového komunálního
odpadu. Jednotka umožňuje depolymerizovat i PET-lahve, ale z ekonomického hlediska je
výhodnější je roztřídit a recyklovat pro jiné použití. Další vstupní surovinou jsou použité
pneumatiky, čistírenské kaly nebo kaly po rafinérském zpracování ropy. Práce na rozšíření
sortimentu možných surovin pro depolymeraci pokračují.
2. Energetické zdroje Z energetického hlediska je provoz modulu ERVO 5 téměř vyvážený a soběstačný. Tepelnou
energii nutno dodat jen pro jeho iniciaci. Pro tyto účely se jako zdroj používá LTO. Během
provozu budou jako zdroj tepelné energie využívány vlastní produkty modulu ERVO 5 –
především pyrolýzní plyn.
3. Spotřeba elektrické energie Maximální spotřeba elektřiny v jednotce ERVO 5 o kapacitě 5 – 7 t/24 h v základním
provedení (elektromotory, ventilátory, pumpy) je 15,7 kW. Maximální spotřeba přídavných
zařízení (drtič, filtr, bloky čištění suroviny) je 43,2 kW (Podrobněji v Technických
parametrech – Příloha č. 1).
4. Odběr a spotřeba vody
Pro provoz modulu ERVO 5 je zapotřebí 5 m3 oběhové chladicí vody, která zde působí v
uzavřeném cyklu. Doplňována bude v množství 1 m3 za měsíc. Ročně bude zapotřebí pro
ostatní účely provozu modulu ERVO 5 přibližně 12 m3 vody.
5. Půdní zábor
Technologie jednotky ERVO 5 je kompaktní a vyžaduje minimální prostor (8x4,5 m) pro
instalaci a tím i zábor půdního fondu. K tomuto rozměru je zapotřebí počítat s plochou pro
cisterny na výstupní produkt, prostor na manipulaci se surovinou (pro zajištění kontinuálního
provozu jednotky je třeba mít k dispozici minimální zásobu suroviny na 10 dní).
5
ERVO EnviTech s.r.o., Radniční ½, Pasáž U Lva, 434 01 Most, IČ 04006585
Výstupy
Údaje o výstupech při zpracování plastů (s výjimkou přísad a plniv) v technologické
jednotce ERVO 5
1. Tekuté palivo. Z jedné tuny plastových odpadů lze získat 650–850 kg
(700–1 000 l) tekutého alternativního paliva složením blízkého k palivu
lehkých frakcí. Je to kapalina s vysokým, až 70 %, obsahem aromatických
uhlovodíků a je cenná zejména pro petrochemický průmysl (viz Příloha č.
6).
2. Plyn. Druhým produktem je plyn, který může být částečně využit jako
zdroj tepla pro provoz jednotky ERVO 5 a zbytek může být stlačen
(zkapalněn) a externě využit jako surovina pro další zpracování (viz
Příloha č. 7.
3. Pevný odpad. Při zpracování plastů vzniká směs minerálních odpadů a popela, jehož
množství záleží na čistotě zpracovávané suroviny.
Produkty z jednotky při ekologické recyklaci druhotných surovin (v %)
Výstup. surovina Plasty Pneumatiky
Tekutá frakce 75-80 % 35-40 %
Plyn 12-18 % 12-15 %
Popel do 2 % 0
Uhlík 0 35-40 %
Ocelový kord 0 5-18 %
4. Emise. Výsledky hygienického šetření svědčí o tom, že pyrolýzní jednotka z pohledu
hygienických norem nevyvolává negativní vliv na životní prostředí a lze ji považovat za
perspektivní technologii při odstraňování odpadu (syntetického). Provedení
technologického procesu v hermeticky uzavřeném reaktoru bez přístupu kyslíku
vylučuje pronikání škodlivin do životního prostředí. Pyrolýza probíhá při teplotě 500–
800 °C, což vylučuje tvorbu emisí těžkých kovů a jejich pronikání do životního
prostředí.
Jediné emise vznikají spalováním paliva (mimo prostor reaktoru) vzhledem k tomu, že
teplota na plamenu hořáků bude minimálně 1 500 – 1 600 °C, a že zdržení v prostoru reaktoru bude 4-6 sec., dojde ke spálení všech nebezpečných složek a do ovzduší
odcházejí pouze klasické spaliny z použitého média, tzn. Certifikovaného plynu a LTO
(CO, CO2, NOx, TZL a případně sloučeniny síry) - viz tabulka níže.
6
ERVO EnviTech s.r.o., Radniční ½, Pasáž U Lva, 434 01 Most, IČ 04006585
Emise z TO Oxidy dusíku NOx
Oxid uhelnatý CO
Oxid síry SO2
Oxid uhličitý CO2
Emisní limit mg/ m3
500 175 350
řešeno povolenkami emisními
Koncentrace přepočtená mg/ m3
97
27
152
3 116
Koncentrace naměřená mg/m3
45
20
192
5. Hodnocení hlučnosti. V ČR ještě není v trvalém provozu podobné zařízení, na kterém
by bylo možné provést měření hlučnosti. Vycházíme z měření u vývojového modulu
výchozí řady, kde bylo odbornými pracovišti konstatováno, že hluk, který vzniká při
provozu zařízení, nepřevyšuje přípustnou hygienickou hladinu hluku platnou pro výrobní
provozy a dosahuje hranice mezi 57-68 decibely.
Lze předpokládat, že předmětná technologie bude i v našem případě z hledisek hlukové
zátěže bezproblémová. V rámci ověřovacího provozu bude autorizovaně ověřena
hlučnost jak uvnitř haly na pracovišti, tak ve vnějším prostředí (v souladu s Nařízením
vlády č. 272/2011 Sb., o ochraně zdraví před nepříznivými účinky hluku a vibrací).
Nadměrné vibrace zjištěny nebyly
Název hodnoty Fónové hodnoty Skutečný význam
Úroveň tlaku hluku v oktavních pásmech se středně geometrickou frekvencí Hc
31,5 60 65 63 55 69
125 57 55
250 56 56
500 57 53
1000 55 53
2000 50 46
4000 43 39
8000 35 30
Ekvivalentní hladina zvuku (v dBA)
58 67
Pozn.: Přípustný expoziční limit hluku pro pracoviště je v České republice 85 dB.
6. Odpadní voda. Technologie ERVO 5 používá uzavřený cyklus
chladicí vody, žádná odpadní voda nevzniká.
7
ERVO EnviTech s.r.o., Radniční ½, Pasáž U Lva, 434 01 Most, IČ 04006585
Přednosti technologie ERVO 5 ENVIRONMENTÁLNÍ ÚNOSNOST
Proces molekulární destrukce a získávání výstupných produktů probíhá v uzavřeném
prostředí, izolován od okolního prostředí
Ekologické, hygienické podmínky na pracovišti budou zajišťovány umístěním
potřebného počtu modulů v dostatečně klimatizované provozní hale.
Topným médiem bude vlastní pyrolýzní plyn a doplňkovým médiem pro startovací fázi
a regulaci teploty je certifikovaného palivo LTO. Spalování obou médií zaručuje v
porovnání s ostatními palivy nejvyšší úroveň ekologické bezpečnosti.
Budou použity plynové hořáky generující teplotu na plamenu min.1 600 °C. Teplota
plynů vedených několikrát kolem rektoru výrazně přesáhne 1 200 °C a dobu zdržení 4-6
sec.
Tekuté a plynné produkty pyrolýzy budou umisťovány v uzavřených ocelových
dvouplášťových tancích, vybavených potřebným zařízením pro kontrolu a zamezení
úniku škodlivin do vnějšího prostředí.
Kontejner pro pevný produkt bude vybaven chladícím systémem, který eliminuje
nutnost samostatného odvětrávání a odsávání vzdušnin.
BEZPEČNOST
Konstrukce technologického modulu ERVO 5 je řešena tak, aby eliminovala rizika
havárií. Odpovídá tomu i vysoká kvalita použitého materiálu a celá konstrukce zařízení.
A to tak, aby odpovídala tepelným a tlakovým parametrům a agresivitě zpracovávaných
substrátů.
Součástí technologie je bezpečnostní zařízení, které spouští účinnou ochranu při tlaku v
reaktoru 1,25 kg/cm2 (max. tlak v reaktoru je projektován na 1 kg/cm2).
Vysoká bezpečnost je zajišťována nízkými hodnotami přetlaku i podtlaku všech částí
zařízení. Uvnitř reaktoru i v meziplášti reaktoru je vyloučen vznik výbušné směsi.
Provozním předpisem budou stanoveny podmínky pro provoz a spouštění hořáků.
Provoz technologie ERVO 5 je nepřetržitý. S ohledem na maximální bezpečnost se
předpokládá jeden den v měsíci celodenní odstávka pro kontrolu systému a
mechanických částí jednotky.
Každá provozní konfigurace modulů ERVO bude z hledisek vzniku zón s nebezpečím
výbuchu řešena v souladu s ČSN 60079-10-1, a to i ve vazbě na lokalizaci nádrží pro
provozní skladování tekutého a plynného produktu.
Odvětrávací potrubí pro kapalný produkt bude vybaveno koncovkou protiexplozní
(protiplamennou) pojistkou s platným certifikátem.
Nádrže budou vybaveny mechanickým zařízením pro měření výšky hladiny a zařízením
zabezpečující nádrže proti přeplnění.
Za účelem maximální bezpečnosti dodavatel technologie ERVO 5 společnost ERVO
EnviTech s.r.o. spolupracuje se státní zkušebnou č.17/017, Fyzikálně technický zkušební
ústav s. p. Ostrava-Radvanice.
8
ERVO EnviTech s.r.o., Radniční ½, Pasáž U Lva, 434 01 Most, IČ 04006585
TECHNOLOGICKÉ, PROVOZNÍ A ENVIRONMENTÁLNÍ PŘEDNOSTI
Základní technologickou předností modulu ERVO 5 je oproti klasickým pyrolýzám
kontinuální provoz každého modulu. V takovémto případě bude technologie vybavena
uzavřeným zařízením pro odsávání vzdušnin. Tím se zamezí únik emisí do prostoru
provozní haly.
Druhou významnou předností této technologie je skutečnost, že reaktor je vybaven
multicirkulačním systémem, kterým zabezpečuje řízení žádoucí hloubky termického
rozkladu vysokomolekulárních struktur s výsledným ziskem tekutého produktu se
zadanými vlastnostmi.
Významnou předností této technologie je její produktivita, založená na automatizaci a
absenci prostojů a minimalizaci lidské obsluhy.
Skutečnost, že není nutné přerušovat provoz, se kladně projevuje i v délce životnosti
zařízení, neboť materiály, které často během ohřívání a ochlazování mění teplotu,
ztrácejí žádoucí kvalitu.
Díky řízenému procesu destrukce vysokomolekulárních substancí lze touto metodou
zajistit vysoký podíl žádoucí kapalné frakce, bohaté na aromatické uhlovodíky (až do 80
%).
Technologie je nastavená na výstup hotových produktů, které jsou vyčištěné a
zpracovaný produkt je směrován k bezpečnému uskladnění a distribuci.
Modul ERVO 5 je vybaven monitoringem výrobního procesu po celou dobu, což
umožňuje zpětnou analýzu a možnost korekce procesu pro optimální zpracování.
Významnou předností je modulový princip a zvolená kapacita zpracování druhotných
surovin - 5 tun za 24 hodin. Ta byla zvolena jako optimální ve vztahu k hloubce
destrukce a výrobní nákladnosti.
Tuto technologii lze využívat v místech s různou disponibilitou vysokomolekulárních
odpadů. Počtem modulů v celkové provozní konfiguraci lze určit požadované navýšení
celkové kapacity a tím i požadovaného množství produktů.
Uzavřený výrobní cyklus vylučuje únik zápachu.
Technologie ERVO 5 má úsporný uzavřený cyklus hospodaření s vodou, k jejímu
znečištění nedochází.
Technologie ERVO 5 je nenáročná k záboru půdy. Je výhodná k lokalizaci do
opuštěných bývalých průmyslových objektů (brownfieldů).
Provozy ERVO 5 jsou environmentálně přijatelné. Nenarušují ekologickou stabilitu.
Narušení krajinného rázu nehrozí. Technologie ERVO 5 nepotřebuje žádné vysoké
komíny, pouze výduchy. Odtah spalin nucený, což podporuje rozptyl.
Recyklace odpadů technologií ERVO 5 odpovídá přednostnímu umístění v hierarchii
způsobů nakládání s odpady. Odpovídá všem optimálním tendencím environmentálního,
sociálního a ekonomického rozvoje.
9
ERVO EnviTech s.r.o., Radniční ½, Pasáž U Lva, 434 01 Most, IČ 04006585
Technologie ERVO 5 splňuje podmínky pro nejlepší dostupné
techniky BREF Podle platného „Referenčního dokumentu o nejlepších dostupných technikách u
stacionárních zdrojů nespadajících pod BREF“ zpracovaného v roce 2015 pro Ministerstvo
životního prostředí, jehož součástí je následující tabelární přehled, lze konstatovat, že
technologická jednotka ERVO 5 splňuje podmínky pro nejlepší dostupné techniky BREF.
Pyrolýza tvoří spolu se zplyňováním a spalováním skupinu tzv. termických procesů. Současně
patří k jednomu ze čtyř postupů (pyrolýza, extrakce, hydrogenace, zplynění s následnou
syntézou plynů), kterými lze vyrábět cenné kapalné chemické produkty. Ty jsou v současné
době získávány převážně technologickým zpracováním neobnovitelných zdrojů surovin, tj.
fosilních paliv.
Primární specifické BAT Č. Technika Použití techniky
1. Umístění zařízení v technologické hale s odpovídající prostorovou a technologickou vzduchotechnikou. Podtlakové odvětrávání haly.
Všeobecně použitelné.
2.
Odsávanou vzdušinu vést přes systém čištění, které obsahuje i pachový filtr na bázi aktivního uhlí, který zajišťuje čištění vzdušiny od případných jiných kontaminací při případných emanacích během provozní situace pyrolýzní jednotky.
Všeobecně použitelné.
3. Zamezení fungitivního úniku emisí z provozní haly. Všeobecně použitelné.
4. Provozovat pyrolýzní jednotku v návaznosti na další technologické části.
Všeobecně použitelné.
5.
Preferovat kontinuální provoz pyrolýzní jednotky. Pokud bude technicky řešena jako diskontinuální, bude vybavena uzavřeným zařízením pro odsávání vzdušiny na vstupu i výstupech z jednotky. Ty zamezí únik emisí z jednotky do prostoru technologické haly.
Všeobecně použitelné.
6. Technologické části zpracování pyrolýzních produktů a jejich napojení na vlastní pyrolýzní jednotku řešit jako uzavřený systém.
Všeobecně použitelné.
7. Zaokruhovat vznikající plyny při provozu zařízení pro zpracování pyrolýzních produktů a vracet je jako vstupy primární, případně vstupy do spalování řízeným způsobem.
Všeobecně použitelné
Sekundární (koncové) BAT Č. Technika Použití techniky
1.
Pevný pyrolýzní produkt jímat do nepropustných nádob. Uvedené technologické místo (box, kontejner) samostatně odvětrávat a odsávanou vzdušinu čistit v primárním čištění od TZL a organických látek s důrazem na pachové látky. Sekundární čištění zajistit odvětráním provozní haly.
Všeobecně použitelné.
.
2.
Kapalné produkty z procesu pyrolýzy umístit v uzavřených tancích, tanky provozovat rekuperačně a bezpečnostně je řešit jako dvouplášťové s kontrolními body nebo je umístit v izolačních vanách.
Všeobecně použitelné.
Vysvětlivky: BAT – Best Available Technologies – Nejlepší dostupné technologie
10
ERVO EnviTech s.r.o., Radniční ½, Pasáž U Lva, 434 01 Most, IČ 04006585
Technologie ERVO 5 je patentována Technologie „Zařízení pro výrobu aromatických uhlovodíků molekulární destrukcí a
reformingem polymerů“ byla společnosti ERVO EnviTech 30.10.2017 Úřadem průmyslového
vlastnictví patentována pod číslem CZ 31 153 U1 jako Užitný vzor.
Předpokládaná návratnost investice Ekonomický přínos vyplývá z relativně levné, bezpečné a kontinuální technologie, efektu z nakládání s odpady, významnou měrou z energeticky aktivní technologie a z výnosů
z plynného, kapalného a pevného produktu. Technologie je ekonomicky zisková,
předpokládaná návratnost investice je do 36 měsíců. Vše závisí na účelu využití technologie,
na kapacitě zařízení a na provozování jednotky. Každý projekt se posuzuje individuálně.
11
ERVO EnviTech s.r.o., Radniční ½, Pasáž U Lva, 434 01 Most, IČ 04006585
Zájem o jednotku ERVO 5
Od roku 2017 se pracovníci společnosti ERVO EnviTech snaží poskytovat informace o své
činnosti všemi dostupnými prostředky. Webové stránky a osobní kontakty jsou
nejosvědčenějšími způsoby komunikace s investory – zájemci o pyrolýzní jednotku ERVO 5.
Za rok se ve výrobní hale, kde je umístěna vývojová, testovací a demonstrační jednotka ERVO
5, vystřídaly desítky zájemců – jednotlivců, zástupců firem, skládek odpadů a zástupci obcí a
měst. Samozřejmě, že zvídavost se v první řadě upírala k funkčnosti zařízení, k možnosti
provozovat jej v nepřetržitém provozu, ke struktuře vstupních surovin, k výrobnímu procesu –
jak vše funguje a k návratnosti investice. Protože se jedná o nové zařízení, většina přistupovala
a stále přistupuje k rozhodnutí s rozvahou, s některými skupinami českých i zahraničních
investorů a podnikatelů se již ale připravují první koncepty smluv o obchodní spolupráci a o
výrobě jednotek. Se zahájením do běžného provozu se počítá (po ukončení výzkumné fáze a
procesu EIA-ÚŘ-SŘ-IPPC) v roce 2019.
12
ERVO EnviTech s.r.o., Radniční ½, Pasáž U Lva, 434 01 Most, IČ 04006585
O společnosti ERVO EnviTech s.r.o.
Firma ERVO EnviTech s.r.o. se zabývá environmentálně vhodnou likvidací a recyklací
odpadů, druhotných surovin (plastů, pneumatik, kalů), vývojem i výrobou technologického
zařízení pro tyto účely, vývojem metod zpracování surovin.
Spolupracujeme na dalším vývoji průmyslových aplikacích spolu s vědeckými pracovníky
zabývajícími se environmentální problematikou v Evropské unii a státech východní Evropy.
Výsledkem dlouhodobého společného výzkumu specialistů ERVO EnviTech a specialistů
z Ukrajiny je průmyslová jednotka pro recyklaci plastů (5 tun za 24 hod.). Toto zařízení je
v současné době instalováno v průmyslovém areálu mezi městy Most a Litvínov a
prochází procesem vývoje technologie, testování produktů a získávání povolení k
průmyslovému provozu.
V tomto procesu jsou mj. zapojeni:
Ing. Stanislav Štýs, DrSc., vědecký environmentální konzultant, autorizovaná osoba
EIA/SEA a soudní znalec v oboru čistota ovzduší, aplikovaná ekologie a životní
prostředí
Ústav plynných a pevných paliv a ochrany ovzduší VŠCHT Praha (Ing. S. Skoblia)
Unipetrol – UNICRE, Výzkumné centrum
FTZU (Fyzikálně technický zkušební ústav s. p.) Ostrava-Radvanice
Kontakty: Mgr. Jan Martínek, jednatel, tel. 605000255
Ing. Oleksandr Demchuk, technický ředitel, tel. 778 548 025,
Ing. Igor Lebeděv, vývoj, rešerše,
tel. 778 548 024
e-mail: [email protected]
http://ekorecyklace.cz
13
ERVO EnviTech s.r.o., Radniční ½, Pasáž U Lva, 434 01 Most, IČ 04006585
Seznam příloh
Příloha č. 1 – Technické parametry modulu ERVO 5
Příloha č. 2 - Subdodavatelé technologie ERVO 5 – multicyklicky řízená pyrolýza
Příloha č. 3 - Schéma Technologie ERVO: vstupy a výstupy
Příloha č. 4 - Technologické schéma ERVO 5 – zpracování plastů
Příloha č. 5 - Technologické schéma ERVO 5 – zpracování pneumatik
Příloha č. 6 - Polymery doporučené pro pyrolýzu
Příloha č. 7 - Analýza kapalné frakce (pyrolýza plastů) Příloha č. 8 - Složení surového plynu uvolňovaného při recyklaci termoplastových polymerních
materiálů
Příloha č. 9 - Složení plynu uvolňovaného při recyklace termoplastových polymerních
materiálů po korekce na nulový obsah kyslíku v plynu
Příloha č. 10 – Právní analýza
Příloha č. 11 - Porovnání technologií
Příloha č. 12 – Ocenění – Zlatá medaile
14
ERVO EnviTech s.r.o., Radniční ½, Pasáž U Lva, 434 01 Most, IČ 04006585
Příloha 1
Technické parametry
Max. spotřeba elektřiny pro depolymerizační zařízení, 5 – 7 t/24h 15,7 kW
El. motor olejové stanice (dodání suroviny uvnitř reaktoru) 3 kW, 220 v
El. motory vodního systému chlazení 2,8 kW
Ventilátor odvodu kouře 1,1 kW (380 v) Ventilátor oddělovací jednotky (paroplynová směs) 1,1 kW (380 V)
El. motor šneku 2,0 kW (220 V)
Pumpy pro kapalnou frakci 2x 1,1 kW, 220 V
El. motory kompresorů a čerpadel pro zásobování hořáků 3,5 kW Celkem maximálně pro 1 jednotku: 15,7 kW
Přídavná zařízení pro zpracování plastů: Drtič plastů 1 000 – 2 000 kg/h, 22 kW
Blok jemného čištění kapalné frakce, do 1000 m3/h 1,1 kW
Filtr Separátor pro kapalnou frakci, do 1 000 m3/h 5,1 kW
Blok čištění, sušení a stlačení plynu do 15 barů, do 1 000 m3/h 15 kW
Celkem maximálně pro přídavná zařízení 43,2 kW
Maximální teplota stěny reaktoru 800 °C - 1000 °C
Pracovní tlak (manometrický) v reaktoru v mezích 0,1 – 0,4 kg/cm2
Tlak (manometrický) spuštění ochrany 0,6 kg/cm2
Počet kvalifikovaných pracovníků na obsluhu depolymerizační jednotky (včetně drtičky
plastů, ale bez dalších přídavných zařízení):
1 jednotka 2 pracovníci na 1 směnu
2 jednotky 2 pracovníci na 1 směnu
3 jednotky 3 pracovníci na 1 směnu
4 jednotky 4 pracovníci na 1 směnu
Počet pracovníků na obsluhu přídavného zařízení: Blok jemného čištění kapalné frakce,
separátorový filtr pro kapalnou frakci 1 pracovník na 1 směnu
Blok čištění, sušení a stlačení plynu 1 pracovník na 1 směnu
Objem Modulu:
Délka 7 500 mm
Šířka 4 200 mm
Výška (nepočítá se délka potrubí komínového systému) 5 100 mm,
Hmotnost zařízení (hrubá) 6 500 kg
Velikost haly dle projektové dokumentace
15
ERVO EnviTech s.r.o., Radniční ½, Pasáž U Lva, 434 01 Most, IČ 04006585
Příloha 2 Subdodavatelé technologie ERVO 5 – multicyklicky řízená pyrolýza
KRAPT, Ukrajina – kondenzátor, chladič-rozdělovač, nádrže na stlačený plyn a tekuté
produkty.
Respect Buziness, Ukrajina – části trupu reaktoru
RATAJ a.s., ČŘ – spirálové dopravníky a chladicí systém na tuhý zbytek.
Ing. Uhlíř – kompletní systém chlazení, chilery.
ČVUT, fakulta strojní, ústav procesní zpracovatelské techniky – možnosti použití
nezkondenzovaných plynů z technologie pyrolýzy, doporučení vybavení, kontrola
realizace vybavení.
SAMAD, Průmyslová technika s.r.o., Mgr. Schmieder – čištění a stlačování procesního
plynu.
Posmaypol s.r.o., Most, ČR – kovovýroba.
GMS-Most s.r.o., Most, ČR – dodavatel hydraulického systému.
Toptezadarmo s.r.o., ČR – olejové horáky, topný olej TOPEX - max.
Papouch spol. s r. o., ČR - měřicí systém, systém automatizace.
Ochranné systémy s.r.o., ČR - protiexplozní pojistky
Level instruments cz - Level expert s.r.o. – VEGAPULS 62 hladinoměr, radar senzor.
16
Příloha 3 – Schéma Technologie ERVO: vstupy a výstupy
17
ERVO EnviTech s.r.o., Radniční ½, Pasáž U Lva, 434 01 Most, IČ 04006585
Příloha 4 - Technologické schéma ERVO 5 – zpracování plastů
1. Drtič plastů
2. Nakládka drcených plastů do zásobníku
3. Zásobník 4. Reaktor
5. Hořáky
6. Nádrž s topným olejem pro hořáky
7. Komín
8. Sběrač paroplynové směsi
9. Chlazení paroplynové směsi 10. Chladicí věž
11. Prvotní akumulační, rozdělovací nádrž pro depolymerizační (termolýzní) plyn a kapalné frakce
12. Přechodná nádrž pro depolymerizační (termolýzní) plyn
13. Čištění a sušení plynu – pračka plynu
14. Kompresor
15. Nádrž pro stlačený plyn – přechodné skladování 16. Separátní filtr pro čištění a sušení kapalné frakce
17. Cisterna pro skladovaní kapalného alternativního paliva
18. Kontejner pro pevný zbytek depolymerizačního procesu
19. Řídicí systém
18
ERVO EnviTech s.r.o., Radniční ½, Pasáž U Lva, 434 01 Most, IČ 04006585
Příloha 5 - Technologické schéma ERVO 5 – zpracování pneumatik
1. Drtič pneumatik
2. Nakládka drcených pneumatik do zásobníku
3. Zásobník
4. Reaktor
5. Hořáky
6. Nádrž s topným olejem pro hořáky
7. Komín
8. Sběrač paroplynové směsi
9. Chlazení paroplynové směsi
10. Chladicí věž
11. Prvotní akumulační nádrž pro plyn a kapalné frakce
12. Nádrž pro depolymerizační (pyrolytický) plyn
13. Separátní filtr pro čištění a sušení plynu
14. Kompresor
15. Nádrž pro stlačený plyn – přechodné skladování
16. Separátní filtr pro čištění a sušení kapalného paliva
17. Cisterna pro přechodné skladování kapalného alternativního paliva
18. Kontejner pro pevný zbytek depolymerizačního procesu
19. Separátor uhlíkového zbytku a kovu
20. Mlýn na uhlíkový zbytek. Na schématu nejsou znázorněny přechodné nádrže pro uhlíkový zbytek a kov
21. Řídicí systém
19
ERVO EnviTech s.r.o., Radniční ½, Pasáž U Lva, 434 01 Most, IČ 04006585
Příloha 6 - Polymery doporučené pro pyrolýzu Technologie ERVO nebude nikdy zpracovávat nebezpečné odpady ve smyslu § 4 (1) odst. A)
zákona 185/2001 Sb. o odpadech. Přehled typů plastů vhodných pro zpracování v jednotce
ERVO je uveden v této tabulce.
PE – polyetylen Nejvíce zastoupené druhy: LDPE (PE-LD) a HDPE (PE-HD)
Nejvíce zastoupený plast ve směsných komunálních odpadech. Smrštitelné folie, trubky, ozubená kola, ložiska, textilní vlákna, nejrůznější hračky, sáčky (mikroten) a elektrotechnická izolace...
Bezproblémová pyrolýza
Např. směs 50/50 LDPE a HDPE – výstupní produkty: Kapalná frakce – 71 % Plynná frakce –27 % Pevný zbytek – 2 % Procentní podíl se počítá od čistého polymeru bez náplní a příměsí
LDPE - polyetylen s nízkou hustotou
Fólie, potravinářské obaly… Bezproblémová pyrolýza
Kapalná frakce – 80 % Plynná frakce – 19,5 % Pevný zbytek – 0,5 %
LLDPE - lineární nízkohustotní polyetylén
Používá se pro vytlačování, vyfukování fólií, rotační tvarování, vstřikování pro výrobu potravinářských obalů, obalů pro mražené potraviny, trubek pro podlahová vytápění, smršťovacích fólií, obalů pro kosmetické a farmaceutické výrobky apod.
Bezproblémová pyrolýza
HDPE nebo PE-HD - polyetylen s vysokou hustotou
Vyrábí se z něj smrštitelné fólie, trubky, ozubená kola, ložiska, textilní vlákna, obaly pro domácí úklidové prostředky, plastové nádoby na léky, nejrůznější hračky, sáčky (mikroten) a elektrotechnická izolace.
Bezproblémová pyrolýza
Kapalná frakce – 62 % Plynná frakce – 34 % Pevný zbytek – 4 %
PP – polypropylen Občas se potkáte s názvy: Tipplen, Tatren, Mosten, Herkulon, Moplen, Profax…
Používá se k výrobě vláken a obalů, na výrobu textilií, na opakovaně použitelné nádoby, laboratorní zařízení, automobilové díly a mnohé další produkty. Často používán pro výrobu lan a provazů. Užívá se jako alternativa k polyvinylchloridu (PVC) pro izolaci elektrických kabelů v málo větraných prostředích, především v tunelech.
Bezproblémová pyrolýza
Kapalná frakce – 80 % Plynná frakce – 19 % Pevný zbytek – 1 %
Procentní podíl se počítá z čistého polymeru bez náplní a příměsí
20
PP GF20 - polypropylen s 20% náplní skleněných vláken (Hustota PP GF20 = 1,4 g/cm3)
PP-TV20 – polypropylen s 20 % mastku (talku) PP TD40 – polypropylen s 40 % mastku (talku) PPT36 – polypropylen s 36 % mastku (talku) ...
Automobilový průmysl... Pyrolýza - skleněná vlákna, mastek (talek) jdou do pevného zbytku.
PS (krystalický) – polystyren
GPPS – General Purpose PS
Krystalický PS, GPPS je čirý a křehký. Z polystyrenu se vyrábí např. obaly nebo jednorázové nádobí (talíře, kelímky, misky, příbory aj.). Z GPPS se vyrábí např. hračky, pevné obaly, krabice a boxy v ledničkách, kosmetické obaly, bižuterie, difuzory osvětlení, audio kazety a krabice na CD.
Hodí se pro pyrolýzu
Kapalná frakce – 84 % Plynná frakce – 13 % Pevný zbytek – 3 %
21
ERVO EnviTech s.r.o., Radniční ½, Pasáž U Lva, 434 01 Most, IČ 04006585
Příloha 7 – Analýza kapalné frakce (pyrolýza plastů)
Pík Sloučeniny Klasifikace podíl %
1 1-Heptene C7-Uhlovodik 0,4437
2 Unknown C7-Uhlovodik 0,2598
3 1,3-Pentadiene, 2,4-
dimethyl- C7-Uhlovodik 0,1089
4 (Z)-3-Heptene C7-Uhlovodik 0,2622
5 2-Heptene, 4-methyl-,
(E)- C8-Uhlovodik 0,1943
6 Toluene C7-Aromat 9,0683
7 Heptane, 4-methyl- C8-Uhlovodik 1,4703
8 2-Octene C8-Uhlovodik 0,2626
9 Hexane, 2,4-dimethyl- C8-Uhlovodik 0,2619
10 3-Heptene, 2,6-dimethyl- C9-Uhlovodik 0,0870
11 Cyclopentane, 1,1,3,4-
tetramethyl-, cis- C9-Uhlovodik 0,1166
12 Hexane, 2,4-dimethyl- C8-Uhlovodik 0,3499
13 2-Hexene, 4,4,5-
trimethyl- C9-Uhlovodik 0,8392
14 Cyclohexene, 4-ethenyl- C8-Uhlovodik 0,2479
15 2,4-Dimethyl-1-heptene C9-Uhlovodik 2,1650
16 Ethylbenzene C8-Aromat 33,8122
17 Cyclohexane, 1,3,5-
trimethyl-, (1à,3à,5á)- C9-Uhlovodik 0,4047
18 p-Xylene C8-Aromat 0,7764
19 Cyclohexene, 3,3,5-
trimethyl- C9-Uhlovodik 0,2897
20 2-Hexene, 4,4,5-
trimethyl- C9-Uhlovodik 0,1536
21 Cyclohexene, 3,3,5-
trimethyl- C9-Uhlovodik 0,2502
22 Styrene C8-Aromat
nenasyceny; C8- 7,6647
23 Unknown ? 0,0656
24 1-Nonene C9-Uhlovodik 0,1755
25 p-Xylene C8-Aromat 0,3273
26 Unknown ? 1,4262
27
Cyclopentane, 1-methyl-
2-(2-propenyl)-,
trans
C9-Uhlovodik
0,1128
28 Benzene, (1-
methylethyl)- C9-Aromat 13,3997
29 Benzene, 2-propenyl- C9-Aromat
nenasyceny; C9- 0,3860
30 Benzene, propyl- C9-Aromat 1,4077
31 Benzene, 1-ethyl-4-
methyl- C9-Aromat 0,0931
32 Benzonitrile 0,9361 33 Benzene, 1,2,3-trimethyl- C9-Aromat 0,2195
34 à-Methylstyrene C9-Aromat 6,7299
23
nenasyceny; C9-
35 Benzene, 1-propenyl- C9-Aromat
nenasyceny; C9- 0,9625
36 (Z)-1-Phenylpropene C9-Aromat
nenasyceny; C9- 0,1816
37 1-Decene C10-Uhlovodik 0,2372 38 1-Octene, 3,3-dimethyl- C10-Uhlovodik 0,1032 39 Unknown C10-Uhlovodik 0,4244
40 Benzene, (1-
methylpropyl)- C10-Aromat 0,1800
41 Hexane, 2,3,4-trimethyl- C9-Uhlovodik 0,5260 42 Hexane, 2,3,4-trimethyl- C9-Uhlovodik 0,4987
43 Benzene, 1-ethenyl-2-
methyl-
C9-Aromat
nenasyceny; C9- 0,6573
44 1-Octene, 3,7-dimethyl- C10-Uhlovodik 0,1280
45 Benzene, 3-butenyl- C10-Aromat
nenasyceny; C10- 0,5478
46 Acetophenone 0,1718 47 Benzene, butyl- C10-Aromat 0,3828
48 2-Undecanethiol, 2-
methyl- 0,2947
49 Unknown C10-Uhlovodik 0,1461 50 - 2-Octene, 2,6-
dimethyl- C10-Uhlovodik 0,4195
51 1-Octene, 3,7-dimethyl- C10-Uhlovodik 0,3820
52 Decane C10-Uhlovodik 0,1450
53 Unknown C10-Uhlovodik 0,0779
54 Benzene, 2-butenyl-
C10-Aromat
nenasyceny; C10- 0,1019
55 1,7-Octadiene, 2,3,3-trimethyl- C11-Uhlovodik 0,1100
56 3-Undecene (Z) C11-Uhlovodik 0,1126
57
Benzene, (3-methyl-3-
butenyl)-
C10-Aromat
nenasyceny; C10- 0,1797
58 Benzeneacetonitrile, à-methyl- 0,3184
59 1,4-Heptadiene, 3,3,6-
trimethyl- C10-Uhlovodik 0,1790
60 Naphthalene Diaromat 0,4265
61 Unknown C11-Uhlovodik 0,0812
62 Unknown C11-Uhlovodik 0,1123
63 Decane, 2-methyl- C11-Uhlovodik 0,0445
64 3-Undecene, 5-methyl- C12-Uhlovodik 0,4761
65 2-Decene, 2,4-dimethyl- C12-Uhlovodik 0,0984
66 Unknown C13-Uhlovodik 0,1868
67 3-Decene, 2,2-dimethyl-, (E)- C12-Uhlovodik 0,0809
68 Unknown C12-Uhlovodik 0,0700
69 Benzenebutanenitrile 3,0649 70 3-Decene, 2,2-dimethyl-, (E)- C12-Uhlovodik 0,3933
71 2-Tridecene, (E)- C13-Uhlovodik 0,3104
72
Propanedinitrile, (1-
methylethenyl)(phenylmethyl)- 0,0134
73 3-Tridecene, (Z)- C13-Uhlovodik 0,1990
74 Benzene, (3-methylbutyl)- C11-Aromat 0,2415
75 2-Tridecene, (Z)- C13-Uhlovodik 0,3590
76 Unknown C13-Uhlovodik 0,0717
77 Unknown ? 0,1075
23
78 Unknown ? 0,0994
79 Benzene, 1,1'-(1,3-
propanediyl)bis- Diaromat 0,7491
80 Benzene, 1,1'-(1-methyl-1,3-
propanediyl)bis Diaromat 0,2822
81 Unknown ? 0,0605
82 Benzene, 1,1'-(1,1,2,2- tetramethyl-1,2-
ethanediyl)bis
Diaromat
0,2347
83 Cyclotrisiloxane, hexamethyl- Bleed
84 Cyclotetrasiloxane,
octamethyl- Bleed
85 Cyclopentasiloxane,
decamethyl- Bleed
100,0000
Analýzu provedlo Výzkumné centrum Unipetrolu - UNICRE s.r.o. Litvínov pro vlastní potřeby
24
ERVO EnviTech s.r.o., Radniční ½, Pasáž U Lva, 434 01 Most, IČ 04006585
Příloha 8 - Složení surového plynu uvolňovaného při recyklaci
termoplastových polymerních materiálů
datum 5.4 5.4 Čas odběru 14:06 14:11
vzorek V1 Plast V2 plast
sloučenina Obsah, mol %
O2 ve vzorku 0.28 0.36
CO2 0.05 0.02
H2 31.77 33.49
CO 3.53 3.60
CH4 18.14 17.73
N2 3.29 2.90
Ar* 0.04 0.03
etan 9.613 9.329 etylen 13.271 11.634
acetylen - -
propan 2.963 2.992
propen 9.767 8.922
butany (i+n) 0.799 0.863
1,3-butadien 0.928 0.972 Buteny (C4=) 3.412 3.412
propin 0.114 0.184
1-buten-3-in 0.115 0.187
cyklopentadien 0.019 0.046
pentany 0.612 0.849
hexany 0.062 0.127
benzen 0.056 0.107
toluen 0.014 0.030
ostatní ** 1.160 2.209
suma 100 100
Výhřevnost 15/15, MJ/ m3 41.96 42.53
Analýzu provedl Ústav plynných a pevných paliv a ochrany ovzduší VŠCHT Praha.
25
ERVO EnviTech s.r.o., Radniční ½, Pasáž U Lva, 434 01 Most, IČ 04006585
Příloha 9 - Složení plynu uvolňovaného při recyklace termoplastových
polymerních materiálů po korekce na nulový obsah kyslíku v plynu
datum 5.4 5.4
Čas odběru 14:06 14:11 vzorek V1 Plast V2 plast
sloučenina Obsah, mol %
O2 ve vzorku - - CO2 0.05 0.02
H2 32.19 34.08
CO 3.58 3.67
CH4 18.38 18.04
N2 2.29 1.58
Ar* 0.03 0.02 etan 9.741 9.492
etylen 13.448 11.838
acetylen - - propan 3.002 3.044
propen 9.897 9.078
butany (i+n) 0.810 0.879
1,3-butadien 0.941 0.989
Buteny (C4=) 3.457 3.590
propin 0.116 0.187
1-buten-3-in 0.117 0.190 cyklopentadien 0.019 0.047
pentany 0.620 0.864
hexany 0.063 0.129
benzen 0.057 0.109
toluen 0.014 0.031
ostatní ** 1.175 2.130
suma 100.0 100.0
Výhřevnost 15/15, MJ/m3 45.94 46.68
* obsah Ar je vypočítán z obsahu N2 v plynu na základě znalosti složeni vzduchu a předpokladu, že zdrojem N2 je vzduch ** K ostatním složkám patři neidentifikované uhlovodíky s 6 a více atomy uhlíku. Výpočet výhřevnosti látek v uvedené skupině je proveden na n-pentan
Analýzu provedl Ústav plynných a pevných paliv a ochrany ovzduší VŠCHT Praha.
25
Ve dnech 20. - 22. června 2018 se v Třinci uskutečnil druhý ročník mezinárodní výstavy technických inovací, patentů a vynálezů Invent Arena 2018.
ERVO EnviTech s.r.o. představovala na výstavě svou technologii multicyklické kontinuální pyrolýzy (patent/užitný vzor CZ 31153 U1). Výsledek - zlatá medaile.