STUDIJA ENERGETSKA EFIKASNOST I ANALIZA POTENCIJALA BIOMASE OBJEKTI JAVNE NAMENE INVESTITOR:

Transcription

1 STUDIJA ENERGETSKA EFIKASNOST I ANALIZA POTENCIJALA BIOMASE NARUČILAC: OBJEKAT: INVESTITOR: LOKACIJA: UNDP - Srbija OBJEKTI JAVNE NAMENE Opština Vršac DOKUMENT: STUDIJA EVIDENCIJA: S I 02 / 2012 DATUM: MESTO: NOVI SAD IZVRŠILAC: Naručilac saglasan M:P: ODGOVORNI PROJEKTANT: RUKOVODILAC PROJEKTA: Bratislav Milenković, dipl.ing.maš. Dr Todor Janić

2 Kaće Dejanović Novi Sad Srbija Mob: Tel: Fax: Naručilac studije: UNDP Srbija, Internacionalnih Brigada 69, Beograd Naslov studije: ENERGETSKA EFIKASNOST I ANALIZA POTENCIJALA BIOMASE Autori studije: - Prof. dr Todor Janić - Bratislav Milenković, dipl.ing. maš. - Prof. dr Miladin Brkić - Zoran Janjatović, dipl. agro ecc. - Darijan Pavlović, dipl.ing. - Zorica Gluvakov, dipl.ing. Novi Sad, januar

3 3

4 S A D R Ž A J: strana: Pregled tabela 6 Pregled slika 8 Pregled korišćenih oznaka i jedinica 10 Zadatak 1: Analiza energetskih potencijala raspoložive biomase u opštini Vršac 1.1. Analiza potencijala raspoložive biomase u opštini Vršac sa kvantitativnog i termo-energetskog aspekta koja se može koristiti u energetske svrhe 1.2. Vrsta, forma i cena raspoložive biomase kao energenta Spektar mogućnosti korišćenja biomase u energetske svrhe Zadatak 2: Analiza potrebne toplotne energije u izabranim objektima javne namene Izbor objekta javne namene u opštini Vršac za čije zagrevanje će se koristiti biomasa Grafički prikaz izabranog objekata sa rasporedom postojećih grejnih instalacija u opštini Vršac Prikaz tehničkih karakteristika grejnih sistema sa analizom gubitaka toplote za izabrani objekat javne namene u opštini Vršac Analiza mera za povećanje energetske efikasnosti u objektu Poljoprivredne škole u Vršcu

5 Zadatak 3: Tehno-ekonomska analiza termoenergetskog postrojenja na biomasu za zagrevanje objekata javne namene 3.1. Tehnologija sagorevanja raspoloživih formi biomase Odabir tehnologije sagorevanja i tehničkog rešenja termoenergetskog postrojenja sa definisanjem maksimalne termičke snage kotlovskog postrojenja za trajni rad za zagrevanje Poljoprivredne škole u Vršcu Definisanje optimalnog mesta za izgradnju termoenergetskog postrojenja (sa tehničkog, ekonomskog i ekološkog aspekta) Tehnički opis kotlovskog postrojenja na biomasu (termotehničke opreme, kotlarnice i toplovoda) sa predmerom i predračunom u opštini Vršac i očekivanom energetskom i ekološkom efikasnošću 3.5. Potrebne količine biomase za časovni i sezonski rad kotlovskog postrojenja Način prikupljanja, transportovanja i skladištenja biomase Skladištenje bala biomase u Vršcu Ekonomska analiza opravdanosti izgradnje postrojenja Zaključci Korišćena literatura Prilog Grafička dokumentacija 115 5

6 Pregled tabela Tab. 1. Tab. 2. Tab. 3. Tab. 4. Tab. 5. Tab. 6. Tab. 7. Tab. 8. Tab. 9. Pregled količina biomase iz žitarica i industriskog bilja u opštini Vršac Cene različitih formi bala biomase Elementarni hemijski sastav biomase Toplotna vrednost ratarske biomase Toplotne moći različitih vrsta goriva Tehničke karakteristike radijatora Higijenik, Zrenjanin Osnovne karakteristike prostorija Poljoprivredne škole u podrumu Osnovne karakteristike prostorija poljoprivredne škole u prizemlju Osnovne karakteristike prostorija Poljoprivredne škole na prvom spratu Tab. 10. Osnovne karakteristike prostorija Poljoprivredne škole na drugom spratu Tab. 11. Najčešće korišćena postrojenja za sagorevanje biomase Tab. 12. Prednosti i mane tehnologija sagorevanja na rešetki i u letu Tab. 13. Predmer i predračun kod izgradnje termoenergetskog postrojenja na biomasu Tab. 14. Koeficijenti emisije CO 2 različitih goriva Tab. 15. Koeficijenti emisije NOx po jedinici proizvedene energije Tab. 16. Koeficijenti emisije SO 2 po jedinici proizvedene energije Tab. 17. Koeficijenti emisije čestica po jedinici proizvedene energije Tab. 18. Mogući štetni uticaj pojedinih elemenata i korektivne tehnološke mere Tab. 19. Maksimalno dozvoljene koncentracije (MDK) dimnih gasova u vazduhu za radnu i životnu sredinu (SRPS Z.BO 001) Tab. 20. Granične vrednosti emisije (GVE) za mala postrojenja za sagorevanje čvrstog goriva (Uredba, Sl. glasnik R.Srbije, br. 71/2010) Tab. 21. Granične vrednosti emisije (GVE) za mala postrojenja za sagorevanje gasovitog goriva (Uredba, Sl. glasnik R.Srbije, br. 71/2010) 6

7 Tab. 22. Granične vrednosti dozvoljenih emisija (GVE) pri sagorevanju biogoriva u čvrstom stanju u Nemačkoj Tab. 23. Granične vrednosti dozvoljenih emisija (GVE) ugljenmonoksida i prašine pri normalnom učinku i smanjenom opterećenju kotla za vreme testiranja kotlovskog postrojenja za farme Tab. 24. Prikaz graničnih vrednosti imisije (GVI) gasova, čađi, suspendovanih čestica i teških metala, sedimenata i sadržaja aerosedimenata, (Pravilnik, Sl. glasnik RS, br. 54/92, 30/99 i 19/2006) Tab. 25. Oblik i fizičke osobine ratarske biomase (sadržaj vlage 15 do 20%) Tab. 26. Prednosti i nedostaci pojedinih formi bala Tab. 27. Oblici biomase i parametri transportnih sistema Tab. 28. Potencijalni snabdevači postrojenja za sagorevanje biomase Tab. 29 Analiza količine i cena toplotne energije za period grejanja 2011/2012 Tab. 30. Struktura investicije Tab. 31. Projekcija cene 1 kwh potrebne energije Tab. 32. Bilans uspeha trenutnog poslovanja Tab. 33. Projektovani bilans uspeha u prvoj godini realizacije investicije Tab. 34. Projektovani bilans uspeha godina Tab. 35. Obračun amortizacije Tab. 36. Finansijski tok projekta Tab. 37. Plan otplate kredita Tab. 38. Ekonomski tok projekta Tab. 39. Vreme povratka investicionih ulaganja Tab. 40. Obračun interne stope rentabilnosti Tab. 41. Obračun relativne neto sadašnje vrednosti projekta Tab. 42. Donja tačka rentabilnosti projekta Tab. 43. Dinamička analiza osetljivosti Tab. 44. Analiza potencijalnih rizika 7

8 Pregled slika Sl. 1. Udeo najvažnijih ratarskih kultura u setvenoj strukturi opštine Vršac Sl. 2. Odnos energetskih potencijala od ratarskih kultura opštine Vršac Sl. 3. Odnos ukupnih energetskih potencijala u opštini Vršac Sl. 4. Sastav žitne slame i mogućnost upotrebe pojedinih komponenti Sl. 5. Osnovna škola Branko Radičević, iz Uljme Sl. 6. Osnovna škola Žarko Zrenjanin iz Izbišta Sl. 7. Srednja poljoprivredna škola u Vršcu Sl. 8. Presek spoljašnjeg zida od opeke Sl. 9. Kotlarnica na gas Poljoprivredne škole u Vršcu Sl. 10. Instalisani kotlovi sa gasnim gorionicima Sl. 11. Kolektor razvodnog voda Sl. 12. Kolektor povratnog voda Sl. 13. Grananje instalacije u podrumu škole Sl. 14. Raspored prozora i radijatora u učionicama Sl. 15. Kosa pomična rešetka Sl. 16. Horizontalna pomična rešetka Sl. 17. Horizontalna pomična - lančasta rešetka Sl. 18. Vibrirajuća rešetka Sl. 19. Primerenost tehnološko-tehničkih rešenja kod sagorevanje biomase Sl. 20. Godišnje toplotno opterećenje kotlova (primer) Sl. 21. Situacioni plan dvorišta poljoprivredne škole u Vršcu Sl. 22. Šema kotlovskog postrojenja sa dvostepenom ravnom nepokretnom rešetkom za sagorevanje velikih rol bala biomase Sl. 23. Uprošćeni krug kruženja ugljendioksida 8

9 Sl. 24. Presa za formiranje bala valjkastog oblika (rol-prese) promenljivog prečnika Sl. 25. Presa za formiranje bala prizmatičnog oblika Sl. 26. Specijalno konstruisana prikolica za transport rol bala Sl. 27. Prednji traktorski utovarivač Sl. 28. Samohodni teleskopski utovarivač Sl. 29: Kamara bala slame na otvorenom prostoru Sl. 30. Natkriveno skladište bala slame Sl. 31. Učinci raznih transportnih sredstava u zavisnosti od broja bala i rastojanja Sl. 32. Traktorski agregat za transport bala slame Sl. 33. Manipulacija velikim četvrtastim balama slame samohodnim teleskopskim utovarivačem (Telehender) Sl. 34. Međusobno rastojanje kamara bala slame 9

10 Pregled korišćenih oznaka i jedinica Oznake i simboli: Oznaka Dimenzija Naziv a kg/kg - sadržaj mineralnih materija u gorivu b % - emisija isparljivih organskih jedinjena ugljenika (VOC), tzv. volatili A d m 2 - površina poprečnog preseka otvora cevi B kg/h - satni utrošak goriva c kg/kg - sadržaj ugljenika u gorivu C fix kg/kg sadržaj fiksnog ugljenika u gorivu cl kg/kg - sadržaj hlora u gorivu cn kg/kg - azot dioksid, cp kj/kg K - specifična toplota materije d - - ograničenje emisije za niže vrednosti snaga ložišta e - - koeficijent temperaturnog i eksploatacionog ograničenja eg - - granična vrednost važi samo pri uslovima rada sa nazivnim opterećenjem f o C - TA vazduha F kw - nazivna toplotna snaga ložišta h kg/kg - sadržaj vodonika u gorivu hd kg/kg - donja toplotna moć goriva h m - visina H Pa - napor uređaja g m/s 2 - ubrzanje zemljine teže gl - - koeficijent ložišta za slamu i slična goriva Gh m 3 /h - zapremenski protok uređaja k W/m 2 K - koeficijent prolaza toplote m kg - masa bale slame m G kg/h - maseni protok goriva N kw - nazivna toplotna snaga ložišta, tj. najveća proizvedena količina toplote u režimu stalnog rada u jedini. vremena o kg/kg - sadržaj kiseonika u gorivu n / - sadržaj azota u gorivu 10

11 p kw - snaga postrojenja p l Pa - pritisak u ložištu Q kw - potrebna količina toplote za grejanje s kg/kg - sadržaj sumpora u gorivu SD - broj stepen-dana t odl o C - temperatura izlazne vode iz kotla t ok o C - temperatura okolnog vazduha ts tu o C o C - spoljna projektna temperatura - unutrašnja temperatura prostora koji se greje t pov o C - temperatura povratne vode u kotao V m 3 /s - zapremina V s ps m 3 /s - zapreminski protok suvih produkata sagorevanja V vl ps m 3 /s - zapreminski protok vlažnih produkata sagorevanja w % - prosečni sadržaj vlage W % - sadržaj vlage u gorivu y - - korekturni koeficijent Simboli: / - koeficijent viška vazduha kg/m 3 - gustina bala same w kg/m 3 - gustina vode i v kg/m 3 - gustina vazduha. min - vreme ok % - relativna vlažnost okolnog vazduha η - - stepen korisnosti kotlovskog postrojenja Odnosi mernih jedinica za energiju kcal kj kwh 1 kcal 1 4,1868 1,163x kj 0, ,7778x kwh 859,

12 ZADATAK 1 Analiza energetskih potencijala raspoložive biomase u opštini Vršac U ovom delu studije bilo je potrebno realizovati istraživanja iz literaturnih podataka i terenskog rada i dobijene rezultate posebno prikazati. U zadatku 1 bilo je potrebno uraditi detaljne analize izvora i potencijala biomase prema sledećem: Obezbediti procenu potencijalne količine (kvantiteta) raspoložive biomase iz šuma, drvne industrije, poljoprivrede i industrije hrane, koja se može koristiti u energetske svrhe i razdvojiti prema vlasništvu tako da nema nikakvih štetnih posledica po okolinu; Definisati dinamiku i formu sakupljanja biomase; Predložiti lokaciju i način skladištenja sakupljene biomase; Izračunati cenu biomase koja bi se koristila za proizvodnju toplotne energije; Obezbediti spektar mogućnosti korišćenja biomase u energetske svrhe; Obezbediti procenu termo-energetskih potencijala stvarnih potencijala biomase i energetskih useva (uključujući aspekte uticaja na okolinu). U ovim istraživanjima se ispoljio problem u tome što se u početku nisu precizno definisali objekti koji će se grejati toplotnom energijom dobijenom sagorevanjem biomase. U zavisnosti od lokacije objekata i raspoloživog potencijala biomase biće izabrana vrsta i forma biomase, dinamika sakupljanja biomase i lokacija skladišta biomase. Sve ostale stavke su urađene i sumarno prikazane Analiza potencijala raspoložive biomase u opštini Vršac sa kvantitativnog i termo-energetskog aspekta koja se može koristiti u energetske svrhe Opština Vršac se nalazi u severoistočnom delu Srbije, odnosno jugoistočnom delu Vojvodine uz rub Panonske nizije, u podnožju i na obroncima Vršačkih planina. Deo teritorije opštine Vršac zauzima prostor prirodnog rezervata Deliblatske peščare, poznate kao "Evropska Sahara". Vršac se nalazi severoistočno od Beograda na udaljenosti od 84 kilometara, od granice sa Rumunijom grad Vršac udaljen je svega 14 km, od administrativnog sedišta zapadne Rumunije Temišvara udaljen 77 km, а оd Novog Sada udaljen je 147 km. 12

13 Vršac odlikuje dobra povezanost sa okolnim mestima, kao i gradovima u ovom delu Vojvodine i to kako u drumskom tako i železničkom saobraćaju. U samom Vršcu nalazi se železnički granični prelaz prema Rumuniji, a drumski kod Vatina. Na tri kilimetra od centra grada nalazi se Pilotska akademija JAT-a, a u okviru nje i aerodrom za manje avione i avio-taxi. U Opštini Vršac dominiraju Vršačke planine, sa Guduričkim vrhom (641m), najvišim vrhom Vojvodine. Područje opštine Vršac prostire se na površini od 801 km 2, koju karakteriše ravničarski predeo Panonske nizije. Opština po veličini teritorije spada među najveće u Vojvodini (nalazi se na 4. mestu po veličini vojvođanskih opština). Grad Vršac je sedište opštine u jugoistočnom delu Banata. Područje opštine Vršac obuhvata 24 naselja. Naseljena mesta su: Vatin, veliko Središte, Vlajkovac, Vojvodinci, Vršac, Vršački Ritovi, Gudurica, Zagajica, Izbište, Jablanka, Kuštilj, Mali Žam, Malo Središte, Markovac, Mesić, Orešac, Pavliš, Parta, Potporanj, Ritiševo, Soćica, Straža, Uljma i Šušara. Po podacima iz godine u opštini Vršac je živelo stanovnika. Zaposleno je osoba. U opštini se nalazi 27 osnovnih i 4 srednje škole. U ovom regionu vazdušna strujanja čine 7 vetrova, brzine od 2 do 7,7 m/sec, učestalosti od 4 do 20,5% godišnje, 271 dan u godini. Brzina košave je promenljiva i kreće se od 18 do 40 km/h, a pojedini udari i do 140 i više km/h. Osim košave često duva severac i severozapadni vetar. Na poljoprivrednu površinu otpada ha, a na šumsku ha. Niže, zaravnjeno zemljište prostire se između Deliblatske peščare i Vršačkih planina, nadmorske visine od m. Ovo je površina od 630 km 2, a koristi se za ratarsku i vinogradarsku proizvodnju. U oblasti ratarskih kultura uzgaja se: kukuruz, pšenica, ječam, ovas, triticale, soja, suncokret, uljana repica i šećerna repa. Pod kukuruzom zastupljeno je najviše površina ha, pod suncokretom ha i pšenicom ha. Ostale kulture zastupljene su na manjim površinama, ispod ha. Ukupna zasejana površina pod ratarskim kulturama je ha. Procenjuje se da se sa ove površine može dobiti ukupna količina ratarske biomase od t godišnje. Prosečna cena biomase iznosi 31,73 evra/t. Prosečna toplotna moć biomase je kj/kg. Ako bi se celokupna količina biomase pretvorila u energiju dobilo bi se MJ toplotne energije. Pošto je toplotna moć dizel goriva 41 MJ/kg, to ispada da bi se moglo sa ovom količinom biomase supstituisati ,1 t dizel goriva godišnje. Da bi se ova količina goriva pretvorila u ekvivalentnu količinu ulja za loženje treba korigovati toplotnu vrednost goriva i računati sa MJ/kg. Dakle, dobija se nešto manja ekvivalentna količina ulja za loženje od ,4 toe. Ako se uzme da je cena dizel goriva 1,21 evra/l, odnosno 1,42 evra/kg, dobija se vrednost od evra godišnje. Naravno, da se iz više razloga neće sva rataraska biomasa koristiti u toplotnu energiju: zbog obaveze da se određena količina biomase zaore i tako poveća plodnost zemljišta, da se jedan deo biomase koristi za prostirku u stočarstvu, da se jedan deo koristi u povrtarstvu i za druge svrhe. Procenjuje se da bi se moglo svake godine iskoristiti oko 25% biomase za toplotne svrhe. To je količina biomase od 13

14 t godišnje ili izraženo u ekvivalentnoj količini ulja za loženje toe. Ako se ova vrednost izrazi u evrima uštedelo bi se evra godišnje. Na području opštine plantažno se gaji vinova loza i u manjem obimu voće. Pod vinogradima zasadjeno je ha. Od voćaka postoje zasadi: jabuka, kruški, kajsija, višnji, breskvi, šljiva i oraha. Ukupno je zasadjeno 83,8 ha pod voćem. Najviše zasada ima pod jabukama 35 ha i šljivama 25 ha. Procenjuje se da se rezidbom vinograda i voćnjaka može dobiti 747 t orezina svake godine (0,689 t/ha). Ako se uzme prosečna vrednost toplotne moći orezina od kj/kg onda se može dobiti energetska vrednost od MJ energije. Sa ovom količinom energije može da se supstituiše 198 t dizel goriva, odnosno ekvivalentnog ulja za loženje 194 toe. To znači da bi se sa orezinama od vinograda i voćaka moglo uštedeti oko evra svake godine. Pošto se celokupna količine orezina ne može pokupiti računaće se da uštede mogu biti u vrednosti od 50% od navedene sume sredstava. Iz stočarske proizvodnje može se dobiti stajnjak, koji može da se upotrebi za proizvodnju biogasa, kao i za đubrenje zemljišta. Na ovom području uzgajaju se goveda, svinje i živina. Ukupno grla stoke ima: goveda, svinja i živine. Ovaj broj grla stoke ako se pretvori u uslovna grla stoke (UG) onda ta količina iznosi UG. Ovaj broj stoke može da proizvede Nm 3 biogasa godišnje (644,2 m 3 /UG). Ako se uzme da je toplotna moć biogasa sa 65 % metana 23,66 MJ/Nm 3, odnosno 35,8 MJ/kg gasa, dobija se energetska vrednost biogasa od MJ. Ova količina energije može da supstituiše t dizel goriva ili izraženo u ekvivalentnom ulju za loženje toe. Dakle, sa ovom količinom biogasa moglo bi da se uštedi evra godišnje. Naravno, da sva količina stajnjaka ne može da se upotrebi za proizvodnju biogasa: zbog direktnog đubrenja zemljišta, zbog razuđenosti proizvođača, rasipanja, itd. Procenjuje se da bi se moglo iskoristiti za toplotne svrhe oko 25% od ukupne količine stajnjaka. Tada bi ušteda iznosila oko evra godišnje. U opštini Vršac preovlađuje uzgoj šuma i šumskih staništa u privatnom vlasništvu, koje zauzimaju površinu od ha, sa prosečnom zapreminom 120 m 3 /ha, odnosno ukupnom zapreminom od m 3. Zapreminski prirast drveta je 3,8 m 3 /ha. Procenjuje se da je pri seči šuma šumski ostatak drveta 0,55 m 3 /ha, odnosno ukupno m 3 godišnje. Približno ista količina drveta ostaje nakon prerade drveta. To je količina oko m 3 godišnje. Ako se količina drveta od m 3 pomnoži sa zapreminskom masom od 750 kg/m 3, dobija se količina drveta od t. Ostatak od prerade drveta ima zapreminsku masu od 375 kg. Tako se dobija količina iz procesa prerade drveta od t. Ukupna količina ostatka je t svake godine. Toplotna vrednost ostatka od drveta je kj/kg. Na osnovu ovog podatka može da se dobije ukupna energetska vrednost ostatka od drveta od MJ. Ova količina energije može da supstituiše 1.485,4 t dizel goriva, odnosno ekvivalentnog ulja za loženje 1.454,6 toe. Sa ovom količinom ostatka od drveta može da se uštedi evra svake godine. Naime, ako bi se od nevedene sume uštedelo samo 25%, onda bi ta suma iznosila evra svake godine. Dakle, korišćenjem poljoprivredne i šumske biomase ukupne godišnje uštede u opštini Vršac mogle bi da iznose: od ratarske biomase evra, od vinogradarsko-voćarske biomase evra, od stočarske biomase evra i od šumske i drvopreradjivačke biomase evra, tj. ukupno evra godišnje. 14

15 Na kraju, možemo 25% energetsku vrednost biomase MJ od ukupne vrednosti pretvoriti u MWh. To iznosi MWh. Ako bi termičko postrojenje za proizvodnju toplotne energije radilo godišnje 6 meseci, odnosno časova, onda bi snaga postrojenja bila 42,67 MW. Naravno, da se celokupna snaga postrojenja ne upotrebljava svih 6 meseci već samo kada su niske temperature. Stoga, potrošnja biomase bila bi znatno manja ispod 25%, pa bi se mogla iskoristiti za nova postrojenja, ili za druge potrebe. Moglo bi da se zaključi da za opštinu Vršac bi bilo dovoljno biomase za godišnji rad termičkog postrojenja od 45 MW. Udeo najvažnijih ratarskih kultura koje se mogu uspešno koristiti za dobijanje toplotne energije u setvenoj strukturi opštine Vršac je prikazan u tabeli 1, potom prikazan na slici 1. Tab. 1. Kultura Pregled količina biomase iz žitarica i industriskog bilja u opštini Vršac Zasejana površina Prosečan prinos Cena biomase Toplotna moć Godišnje raspoloživo energije Godišnja mogućnost supstituisanja dizel goriva Tona ekvival. nafte (ha) (t/ha) (EUR/t) (MJ/t) (MJ) (t) (toe) Kukuruz 10914,7 6,16 38, , , ,2 Pšenica 8459,9 3,88 31, ,3 9527,1 9330,0 Ječam 340,6 3,36 31, ,1 336,4 329,5 Raž 0,0 2,76 31, ,0 0,0 0,0 Ovas 22,8 2,40 31, ,9 16,5 16,1 Tritikale 20,7 4,38 31, ,4 26,3 25,8 Soja 328,6 2,35 31, ,9 502,4 492,2 Suncokret 10563,7 2,45 35, , , ,3 Uljana Repica Šećerna repa 721,6 2,16 31, ,5 1125,9 1102,6 374,6 51,90 0,0 0,0 0,0 Ukupno 31746, , , ,4 Kukuruz Psenica Jecam Raz Ovas Tritikale Soja Suncokret Uljana Repica Secerna repa Sl. 1. Udeo najvažnijih ratarskih kultura u setvenoj strukturi opštine Vršac 15

16 Odnos energetskih potencijala od ratarskih kultura je prikazan na slici 2. Kukuruz Psenica Jecam Raz Ovas Tritikale Soja Suncokret Uljana Repica Secerna repa Sl. 2. Odnos energetskih potencijala od ratarskih kultura opštine Vršac Odnos ukupnih energetskih potencijala u opštini Vršac prikazan je na slici 3. Drvna biomasa Stočarstvo Voćarstvo Ratarstvo Voćarstvo Stočarstvo Drvna biomasa Ratarstvo Sl. 3. Odnos ukupnih energetskih potencijala u opštini Vršac 1.2. Vrsta, forma i cena raspoložive biomase kao energenta Na osnovu podataka o raspoloživim potencijalima biomase i njihovoj strukturi, navedenih u poglavlju 1.1. može se konstatovati da se u opštini Vršac najviše biomase može prikupiti iz ratarske proizvodnje i šumarstva, čiji potencijali znatno prevazilaze potrebe kod zagrevanja izabranih objekata. Forma biomase koja će se sagorevati u termoenergetskom postrojenju je usvojena sa težnjom da se udovolji različitim zahtevima. U tom izboru je bilo nekoliko prioritetnih smernica. Najvažniji faktori u određivanju forme biomase koja će se sagorevati su se odnosili na: raspoloživu površinu koja može biti namenjena za izgradnju kotlarnice i međuskladišta za skladištenje biomase kojom bi se obezbedio nesmetani rad termoenergetskog postrojenja od nekoliko dana, požarno opterećenje, veličinu destruktivnog uticaja na okolnu sredinu (emisije gasovitih produkata sagorevanja, buke, vibracija, raznošenje biomase pri njenom transportu i manipulaciji i dr.), 16

17 mogućnost i isplativost transporta od skladišta do kotlovskog postrojenja, potrebu korišćenja pomoćnih sredstava za manipulaciju biomasom. Pregled cena odabranih vrsta i formi biomase može se uraditi na dva načina. Tako što će se uzimati pregled cena biomase sa tržišta ili će se dati prikaz kalkulacije realnih troškova u nabavci, pripremi, skladištenju i transportu biomase. Tržišne vrednosti biomase su podložne uticaju raznih faktora, zbog čega se odustalo da se ekonomska analiza isplativosti navedenih postrojanja realizuje preko tržišno određene cene biomase. Kalkulacija cena različitih vrsta i formi biomase koja se koristi za dobijanje energije je formirana prema troškovima koji se javljaju od nabavke biomase, pa sve do njenog sagorevanja. Tako su u razmatranju uzeta: četiri sistema baliranja slame i to: o spremanje u klasične (male konvencionalne) bale, mase kg/kom, o rol (valjkaste) bale, mase kg/kom, o velike prizmatične bale, mase kg/kom, o džambo (Big square balers) bale, mase 500 kg/kom, brikete, mase 400 gr/kom, pelete od poljoprivredne biomase, mase 20 gr/kom, iver od ostataka drveta od seče šume i ogrevnog drveta druge klase, mase 20 gr/kom, pelete od ostataka drveta od seče šume i ogrevnog drveta druge klase, mase 20 gr/kom. Analitička kalkulacija cena biomase nastale iz poljoprivredne proizvodnje prema poznatim kategorijama troškova se neće prikazivati, pošto je obimna. Da bi se realizovala ova studija kao početni parametri su za izradu kalkulacije cena biomase korišćeni mnogi usvojeni podaci. Usvojeno je da je početna cena biomase iz poljoprivredne proizvodnje u iznosu od 0,5 din/kg, što je veoma diskutabilno, pošto ne postoji tržište biomase, a njena vrednost se u realnosti kreće od 0 do 1 din/kg. Određivanje nabavne cene drveta kao sirovine za sagorevanje je bilo lakše, pošto za drvo postoji tržište, gde prosečna cena u nabavci veće količine drveta na duži vremenski period iznosi za ostatak drveta od seče šume 20 evra/t, a ogrevnog drveta druge klase 35 evra/t. Na osnovu tih podataka usvojena je srednja cena od 2,9 din/kg otpadne drvne biomase. Prilikom izrade kalkulacije cena balirane biomase u oštini Vršac usvojeni su troškovi transporta velikih rol bala od 0,6 din/kg biomase, što je dovoljno za transport bala na udaljenosti do 30 km. U opštini Vršac ili u susednim reonima ima biomase koje više desetina puta prevazilaze iskazane potrebe za rad toplovodnog kotla na biomasu. Pored toga usvojeno je da utovar i slaganje bala rade 2 radnika. Kod rol bala utovar je sa prednjim traktorskim utovarivačem. Kod utovara i slaganja bala u skladište predvidjen je prednji traktorski utovarivač sa posebnim dodatkom za zahvat velikih kvadar bala. 17

18 Pored navedenog, morale su se usvojiti adekvatne vrednosti mnogih varijabilnih i fiksnih troškova, kao što su: cena mašina koje učestvuju u procesu pripreme biomase, potencijalni godišnji učinak mašina, (ha ili sati), ekonomski vek korišćenja mašina (amortizacija), pogonski troškovi, troškovi održavanja, opremljenost i organizaciju rada transportnih sistema, cena plata radnicima, troškovi osiguranja, kamata, prosečni prinosi biomase i dr. Izračunate jedinične cene različitih formi bala biomase za koje se u Srbije raspolaže adekvatnom mehanizacijom su prikazane u tabeli 2. Tab. 2. Troškovi u pripremi bala biomase Cene različitih formi bala biomase Male prizmatične bale kg/kom Rol (valjkaste) bale kg/kom Velike prizmatične bale kg/kom Velike džambo bale 500 kg/kom Cena slame 0,5 0,5 0,5 0,5 Presovanje 1,2 1,1 1,1 1,2 Utovar 0,6 0,5 0,6 0,4 Prevoz Istovar i kamarisanje Manipulacija do kotla Ukupna cena biomase (din/kg): 0,5 do 30 km 0,6 do 30 km 0,5 do 50 km 0,5 do 100 km 0,6 0,5 0,5 0,4 0,1 0,1 0,2 0,2 3,5 3,3 3,5 3,2 Cene drugačije pripremane biomase su: Briketi gr/kom Cena bala slame 3,0 3,4 din/kg Usitnjavanje 2,0 din/kg Presovanje 5,0 din/kg Pakovanje 1,5 din/kg Skladištenje 1,0 din/kg 18

19 Prevoz 2,0 din/kg, do 300 km Ukupno: 14,5 do 14,9 din/kg Pelete od poljoprivredne biomase - 20 gr/kom Cena bala slame 3,0 do 3,4 din/kg Usitnjavanje 2,5 din/kg Presovanje 6,0 din/kg Pakovanje 1,0 din/kg Skladištenje 0,5 din/kg Prevoz 3,0 din/kg, do 200 km Ukupno: 16,0 do 16,4 din/kg Iver od ostataka drveta od seče šume i ogrevnog drveta druge klase - 20 gr/kom Polazni materijal 2,7 din/kg Transport do međuskladišta 1,6 din/kg Iveranje 1,8 din/kg Skladištenje 0,8 din/kg Transport do ložišta 1,0 din/kg Ukupno 7,5 din/kg Pelete od ostataka drveta od seče šume i ogrevnog drveta druge klase - 20 gr/kom Polazni materijal, 2,7 din/kg Transport do međuskladišta, 1,6 din/kg Iveranje, 1,8 din/kg Fino usitnjavanje 1,2 din/kg Presovanje 6,0 din/kg Pakovanje 1,0 din/kg Skladištenje 0,5 din/kg Prevoz 3,0 din/kg, do 200 km Ukupno, 17,8 din/kg Uvažavajući potencijale šireg regiona i tradiciju u korišćenju pojedinih vrsta biomase, tj. tržišnu ponudu, usvojeno je da se u opštini Vršac koristi biomasa nastala kao sekundarni i tercijelni proizvod ratarske proizvodnje. Takođe, na osnovu navedenih, a u saglasnosti i sa drugim smernicama usvojeno je da se u termoenergetskom postrojenju koje će se izgraditi u dvorištu Poljoprivredne škole u Vršcu koriste velike rol bale ostataka ratarske proizvodnje (slame pšenice, soje, uljane repice ili kukuruzovine). U navedenom postrojenju tehnologija sagorevanja je takva da omogućava sagorevanje i velikih rol bala vinove loze sa kojom je Vršac veoma bogat. 19

20 Cena proizvodnje velikih rol bala biomase nastala kao sekundarni i tercijelni proizvod ratarske proizvodnje iznosi 3,3 din/kg Spektar mogućnosti korišćenja biomase u energetske svrhe Biomasa je regenerativni ili obnovljivi izvor toplotne energije. Biomasa nastaje fotosintezom solarne energije, ugljen-dioksida i vode (biokonverzija). Najopštije bi se moglo rеći da sva biomasa svedena na čistu gorivu masu ima praktično isti hemijski sastav, definisan izrazom CH 1,4 O 0,6 N 0,1, ali postoje velike razlike u prirodi polimera, koji ulaze u njen sastav. Tu se pre svega podrazumevaju: celuloza, hemiceluloza, lignin i ekstrativna ulja (slika 4). Tako se za pšeničnu slamu može konstatovati da je lignocelulozni materijal, donekle promenljivog elementarnog sastava, što je uslovljeno čitavim nizom faktora. Sl. 4. Sastav žitne slame i mogućnost upotrebe pojedinih komponenti Biomasa se sastoji od istih elemenata kao i druga prirodna čvrsta goriva. Tu se podrazumevaju: ugljenik (c), vodonik (h), kiseonik (o), azot (n), sumpor (s), mineralne materije (a) i vlaga (w). Elementarna hemijska analiza nekih vrsta biomasa, svedeno na suvu materiju, je prikazan u tabeli 3. Tab. 3. Elementarni hemijski sastav biomase Red. Hemijski Ljuske Kora od Slama Oklasak Drvo br. element sunc. drveta (%) (%) (%) (%) (%) 1. Ugljenik (C) 44,84 48,31 50,57 50,30 50,60 2. Vodonik (H) 5,68 5,74 5,68 6,20 5,90 3. Kiseonik + azot (O + N) 41,48 43,13 + 0,66 40,91 + 0,57 43,10 40,70 4. Pepeo (A) 8,00 2,16 2,27 0,40 2,80 Elementarni sastav biomase u mnogome određuje način i karakteristike procesa njenog sagorevanja. Udeo sumpora u prethodnoj tabeli je zanemaren pošto najčešće iznosi 0-0,1%. 20

21 Od važnijih karakteristika biomase koje su značajne za proces sagorevanja su pre svega: u poređenju sa konvencionalnim energentima biomasa je mnogo jeftinije gorivo, biomasa ima manji sadržaj ugljenika i vodonika u odnosu na fosilna goriva, biomasa ima veliki sadržaj kiseonika čime se smanjuje toplotna moć biomase, u biomasi udeo azota i sumpora (kojeg ima samo u tragovima) je mali, što biogorivo od biomase u velikoj meri čini ekološkim, relativno mali udeo mineralnih materija, koje i pored toga posebno usložnjavaju proces sagorevanja biomase (zbog niske temperature topljenja pepela prilikom sagorevanja biomase), promenljivi udeo vlage, što se u ložištu može manifestovati kao da sagorevaju dva potpuno različita goriva, veliki udeo volatila (gorivih isparljivih materija) tokom sagorevanja biomase, toplotna moć biomase (pri vlažnosti od 14%) je manja u odnosu na konvencionalna goriva, što se može videti iz tabele 4. Tab. 4. Toplotna moć ratarske biomase Red. broj Ratarska biomasa Donja toplotna moć (MJ/kg) Pšenična slama Kukuruzovina Oklasak od kukuruza Slama od soje Slama od uljane repice Drvo 14,0 13,5 14,7 15,7 17,4 17,5 U tabeli 5 prikazane su uporedne vrednosti za važnija na osnovu čega se može konstatovati da toplotna moć pšenične slame (u odnosu na suvu osnovu), kao najčešće korišćene biomase za dobijanje toplotne energije je 1,18 puta manja od toplotne moći drveta, 1,42 od mrkog uglja i 2,66 od lakog ulja za loženje. Navedeno treba uzeti sa rezervom, pošto se zbog eksploatacione manje korisnosti postrojenja u kojima se sagoreva biomase ovi odnosi povećavaju. Tab. 5. Toplotne moći različitih vrsta goriva Red br. Vrsta goriva Donja toplotna moć (kj/kg) 1. Pšenična slama Drvo Mrki ugalj Koks Ulje za loženje - lako - teško Benzin

22 Navedene osobine omogućavaju korišćenje biomase kao energenta, ali je bilo neophodno razvijati posebne tehnologije za njeno uspešno sagorevanje. Da bi se proces sagorevanja biomase odvijao sa velikom energetskom efikasnošću u pogledu transformacije, tj. iskorišćenja dobijene energije i pri tome imao što manji negativan uticaj na životnu sredinu neophodno je obaviti adekvatan odabir vrste i načina pripreme biomase kao biogoriva, primeriti efikasnu tehnologiju sagorevanja i obaviti dobar izbor postrojenja i opreme u kojima nastaje transformacija energije i njena razmena sa nekom od radnih materija postrojenja. Za realizaciju tehnologija direktnog sagorevanja biomase danas su u upotrebi postrojenja različitih toplotnih snaga, od onih koja se koriste u domaćinstvima, snaga 1 do 25 kw, do najvećih kotlovskih i kogenergacijskih postorjenja (CHP), snaga iznad 50 MW, a u kogeneraciji i preko 400 MW. 22

23 ZADATAK 2 Analiza potrebne toplotne energije u izabranim objektima javne namene U ovom delu studije bilo je potrebno realizovati istraživanja iz literaturnih podataka i terenskog rada i dobijene rezultate sistematizovano prikazati. U zadatku 2 bilo je potrebno je uraditi detaljnu analizu toplotne potrošnje u izabranim objektima javne namene prema sledećim kriterijumima: Napraviti optimalnu selekciju objekata javne namene koje potencijalno mogu koristiti biomasu kao energent za njihovo zagrevanje, Obezbediti grafički prikaz objekata sa rasporedom grejnih instalacija (za izabrane objekte u opštini) Pripremiti energetski pasoš tehničkih karakteristika grejnih sistema i analizom gubitaka toplote za izabrane objekte javne namene u opštinama (starost zgrade i instalacija, vrstu prozora i vrstu stakla, postrojenja za toplu vodu, način grejanja, vrsta goriva itd.) Analizirati mere za poboljšanje energetske efikasnosti u objektima javne namene i obezbediti preporuke da se kod zagrevanja tih objekata korišćenjem biomase kao energenta dostigne visoki nivo efektivnosti energetskih ušteda Izbor objekta javne namene u opštini Vršac za čije zagrevanje će se koristiti biomasa Izbor objekata javne namene za čije zagrevanje će se koristiti biomasa kao izvor toplotne energije je vršen u zajedničkom radu sa svim predstavnicima relevantnih institucija iz opštinskih, tj. lokalnih samouprava. Tako su za odabir objekata i prikupljanje neophodnih podataka koji se odnose na plansku dokumentaciju lokacije sa makro i mikro aspekta, tehničke karakteristike objekata sa postojećom infrastrukturom i potencijalne mogućnosti proširenja postojećih i dovođenje novih infrastrukturnih priključaka uključeni: rukovodstvo opštine uz obavezno učešće opštinskog menadžera za energetiku, predstavnici javnih preduzeća (urbanizam, kataster, elektrodistribucija, vodovod i kanalizacija, toplane, poljoprivredne i šumarske službe), privredna komora, kao i direktori skoro svih javnih ustanova koje se nalaze na lokacijama koje su interesantne za izradu ovog zadatka. Pri odabiru objekata težilo se da se ispuni nekoliko najvažnijih kriterijuma i to: da su u pitanju objekti javne namene od značaja za lokalnu samoupravu, da se radi o jednom ili više objekata, koji imaju potrebe za većom količinom toplotne energije, 23

24 da su objekti na lokaciji koja se ne prepliće sa postojećim cevnim sistemom gradskih centralnih grejanja, tj. da su na lokacijama do kojih mreža gradskog centralnog grejanja neće u dogledno vreme doći, da na izabranim lokacijama ima dovoljno prostora za izgradnju kotlarnice i manjeg međuskladišta biomase, što podrazumeva fizičku odvojenost od postojećih objekata (pre svega zbog higijenskih i protivpožarnih zahteva), da je lokacija za izgradnju objekta u blizini postojećih kotlarnica na gas ili na tečno gorivo, tako da sistemi kotlovskih postrojenja mogu da rade u spregnutom radu, tj. da koriste zajedničke kolektore, da objekti imaju zadovoljavajuću unutrašnju cevnu mrežnu grejnih instalacija ili da nema nikakvu instalaciju tako da može da se projektuje i izradi unutrašnja grejna instalacija adekvatnih tehničkih karakteristika, da je poznat vlasnik prostora na kojem se planira kotlarnica i međuskladište, da cevna instalacija između nekoliko izabranih objekata ne bude suviše duga i složena za izgradnju, da postoje adekvatni pristupni putevi do objekta međuskladišta za donošenje biomase na sagorevanje i drugo. Uvažavajući navedene kriterijume u opštini Vršac sagledane su lokacije na kojima se nalaze objekti javne namene. U Vršcu postoji veliki broj javnih ustanova od kojih bi se kao važnije mogle navesti. 1. Opština Vršac Predsedništvo i opštinska Uprava 2. Predškolska ustanova Dečiji vrtić sa 7 objekata, 3. Školske ustanove: 12 osmorazrednih osnovnih škola (u 10 naseljenih mesta odvija se i predškolska nastava), od kojih 6 u gradu i 6 u naseljenim mestima. Osnovne škole: "Vuk Karadžić", "Jovan Sterija Popović", "Olga Petrov Radišić", Mladost, Paja Jovanović, osnovna muzička škola Josif Marinković, Vršac, škola za osnovno i srednje obrazovanje Jelena Varjaški za decu ometenu u razvoju Srednje škole: Školski centar "Nikola Tesla", Gimnazija "Borislav Petrov- Braca", Hemijsko-medicinska škola, Srednja poljoprivredna škola "Vršac Visoke škole i fakulteti: Visoka strukovna škola za obrazovanje vaspitača, kao i odeljenje Učiteljskog fakulteta iz Beograda, Pilotska škola JAT za obuku pilota. Dom učenika u Vršcu predviđen je za učenike srednjih i viših škola sa kapacitetom od 210 mesta. 4. Javna i javno-komunalna preduzeća: Centar za socijalni rad, Gradska biblioteka, Dom omladine Vršac, Klub likovnih umetnika, JKP ''Toplana''. JKP ''Vodovod'', Sportska hala Milenijum, Muzej vršac, Kulturni centar vršac, JP "Varoš", Narodno pozorište "Sterija" Tokom sagledavanja situacije i odabira objekata od javnog značaja u gradu Vršac, uvidelo se da se većina objekata javne namene nalaze na toplifikacionom sistemu JKP Toplana iz Vršca. Pored toga za objekte bliže centru naselja nije bilo moguće pronaći adekvatnu lokaciju za izradu kotlarnice. Takođe, prema usvojenim početnim 24

25 kriterijumima za izbor sistema za zagrevanje objekata težilo se da se cevne mreže postojećeg i novog sistema za zagrevanje objekata ne prepliću. Tako su tokom razmatranja pogodnih lokacija za uvođenje centralnog zagrevanja u javne objekte u gradu Vršcu pored objekata u gradu posećeni i objekti koji se nalaze u okolnim naseljima. Posećene su tri lokacije i to u selima Uljma i Izbište i u samom gradu - Vršcu. Na tim lokacijama snimljena je situacija kod sledećih objekata: Osnovna škola Branko Radičević u Uljmi Selo Uljma je naselje gradskog tipa. U predhodnom periodu Uljma je bila opština i iz tog vremena je u selu ostao veći broj zgrada javne namene, koje se u najvećem broju nalaze u samom centru naselja. U Uljmi pažnja je bila usmerena na školu Branko Radičević i na veliko školsko dvorište sa sportskim igralištima, gde postoji mogućnost za izgradnju kotlarnice na biomasu. Zgrada škole se nalazi u samom centru naselja. Nova zgrada osnovne škole Branko Radičević (sl. 5) izgrađena je godine, kada je i zvanično puštena u rad. Danas škola ima 27 odeljenja. U okviru škole radi i predškolska ustanova sa tri odeljenja dece predškolskog uzrasta. U školi je zaposleno 54 radnika. Školske prostorije se greju centralnim sistemom zagrevanja u kojem se toplotna energija za zagrevanje vode dobija sagorevanjem prirodnog gasa. Gasni kotlovi su postavljeni u novoj veoma prostranoj i tehnički korektno urađenoj kotlarnici. Cevna mreža i radijatori sistema za zagrevanje zgrade škole su u tehničkom pogledu u ispravnom stanju. Stolarija na zgradi je nova skoro zamenjena. Od daljeg razmatranja izgradnje termoenergetskog postrojenja na biomasu u navedenoj ustanovi se odustalo iz razloga što se u zadnjem delu školskog dvorišta razmatra izgradnja veće sportske hale, usled čega više ne bi u dvorištu škole bilo mesta sa higijenskog i protivpožarnog aspekta za izgradnju kotlarnice i međuskladišta za biomasu novog postrojenja. Sl. 5. Osnovna škola Branko Radičević iz Uljme 25

26 Osnovna škola Žarko Zrenjanin u Izbištu Selo Izbište se nalazi u opštini Vršac. To je naselje seoskog tipa i ima nekoliko objekata javne namene, koji su locirani oko školskog dvorišta. Tu se pre svega podrazumeva zgrada osnovne škole, fiskulturna sala škole i zgrada doma kulture. Nova zgrada škole u Izbištu (sl. 6) je na mestu stare zgrade izgrađena godine. U okviru škole izgrađena je i fiskulturna sala. Grejanje školskih prostorija se realizuje na prirodni gas, toplovodnim grejnim sistemom toplotne snage 250 kw, dok u fiskulturnoj sali i zgradi doma kulture nije postavljen sistem grejanja. Od daljeg razmatranja navedene lokacije se najviše odustalo iz dva razloga i to: - na ponuđenoj lokaciji nisu jasni vlasnički odnosi, što se najviše odnosi na pristupni put kojim bi se donosila biomasa do kotlarnice i - u zgradama fiskulturne sale i doma kulture nisu postavljane grejne instalacije za šta bi se teško u ovom periodu ubezbedilo sredstava. Sl. 6. Osnovna škola Žarko Zrenjanin iz Izbišta Srednja poljoprivredna škola u Vršcu Školska zgrada Poljoprivredne škole u Vršcu je izgrađena godine i nalazi se na rubu grada. U okviru škole postoji i poljoprivredna ekonomija. Zgrada škole (sl. 7) se sastoji iz prizemlja i dva sprata, koji su povezani prostranim hodnicima i aulama. Postojeći školski prostor omogućava realizaciju svih aktivnosti koje predviđa nastavni plan i program. Danas škola ima oko 550 učenika u 22 odeljenja poljoprivredne, prehrambene, veterinarske i ugostiteljske struke. Školske prostorije se greju na prirodni gas toplovodnim centralnim grejnim sistemom toplotne snage 2 x 516 kw. U fiskulturnoj sali je postavljen sistem radijatorskog grejanja, ali se sala zagreva gasnim infracrvenim grejalicama. Sl. 7. Srednja Poljoprivredna škola u Vršcu 26

27 Na osnovu procena: položaja objekata za koje se planira grejanje, vlasništva nad zemljištem za potencijalnu izgradnju kotlarnice, mogućnosti za izgradnju kotlarnice, pristupnih puteva i načina snabdevanja biomasom, a u saglasnosti sa predstavnikom UNDP Srbija usvojeno da se odabere lokacija Srednje poljoprivredne škole u Vršcu sa dva velika objekta i to: objekat Poljoprivredne škole i objekat fiskulturne sale koji se nalazi u dvorištu škole Grafički prikaz izabranog objekata sa rasporedom postojećih grejnih instalacija u opštini Vršac Na osnovu navedenog može se konstatovati da su u gradu Vršac izabrani sledeći objekti javne namene i to: Srednja poljoprivredna škola, Fiskulturna sala srednje poljoprivredne škole. Zbog preglednosti izrade ove studije i korišćenih velikih formata crteža, grafička dokumentacija će biti prikazana u prilogu, na kraju studije. Za izabranu lokaciju prikazani su sledeći crteži: Mapa naselja gde su locirani izabrani objekti, Situacioni plan sa prostornim rasporedom objekata, Fasadni izgled objekata u jednoj projekciji, Osnove objekata za svaku etažu sa dispozicijom i tehničkim karakteristikama postojećih grejnih tela, Šemu vertikalnih vodova grejne cevne instalacije, Situacioni plan sa objektom nove kotlarnice i trasom cevovoda ka izabranim objektima, Tehnološku šemu rada postrojenja, Dispozicija opreme u novoj kotlarnici na biomasu i Šemu povezivanja u kotlarnici Prikaz tehničkih karakteristika grejnih sistema sa analizom gubitaka toplote za izabrani objekat javne namene u opštini Vršac Tehničke karakteristike postojećeg grejnog sistema u izabranim objektima se u opštini Vršac mogu prikazati u sledećem: Poljoprivredna škola Vršac je osnovana god. Nova školska zgrada je izgrađena godine i sastoji se iz prizemlja i dva sprata, koji su povezani prostranim hodnicima i aulama. U školi ima 12 kabineta, pripremne prostorije, biblioteka, mašinska radionica, kao i višenamenski prostor u šta spadaju: zbornica, kancelarija direktora, kancelarija računovodstva, kancelarija sekretara i socijalnog radnika, prostorija za pomoćno osoblje, radionica domara, kotlarnica, svlačionica i sanitarni čvor na svakom spratu. Škola u svom vlasništvu ima preko 100 ha obradivog zemljišta i ekonomiju sa nekoliko objekata od kojih se neki od njih mogu primeriti za skladištenje biomase koja 27

28 će se sagorevati u novom kotlovskom postrojenju. Mehanizaciju škole čine: teški traktor (120 KS), 2 srednja traktora (105 KS) i (55 KS), 1 mali traktor (39 KS) sa svim potrebnim priključnim mašinama za navedene traktore i kombajn. U krugu škole nalaze se i tri plastenika od po 180 m 2 svaki (ukupno 540 m 2 ). Školska zgrada se sastoji iz podruma, prizemlja i dva sprata, koji su povezani prostranim hodnicima i aulama. U okviru škole je kao posebni objekt izgrađena i fiskulturna sala. Objekat škole se prostire na 1.078,3 m 2 u osnovi, od čega: 209 m 2 čini kancelariski prostor, 160,3 m 2 ulazni hol i glavni hol sa stepeništem, 595 m 2 učionice sa pripadajućim hodnikom i mokrim čvorom, hol kod fisulturne sale 51 m 2 i fiskulturna sala 245 m 2. Pod kancelaraskim prostorom se podrazumevaju: kancelarija direktora, sekretara, zbornica, biblioteka, mokri čvor, kafe kuhinja i mala pomoćna prostorija, kao i pripadajući hodnik. Ulazni deo u školu se sastoji od ulaznog hola i glavnog hola u kome se nalaze glavne stepenice za penjanjanje na prvi i drugi sprat. Odelejenje učionica se sastoji od četiri predavačke učionice i tri učionice za pomoć u nastavi na svakom spratu. Na učionice se nastavlju učenički i nastavnički WC. Fiskulturna sala se nalazi u neposrednoj blizini škole i spojena je zatvorenim hodnikom sa školom. Raspored prostorija, njihove dimenzije i položaj prozora i vrata, kao i ostale potrebne informacije date su u tabelama 6, 7, 8 i 9, kao i u grafičkoj dokumentaciji. Škola je izgrađena mešovitim sistemom gradnje, što podrazumeva sistem armirano betonskih stubova i podvlaka sa klasičnim načinom zidanja zidova i stubova od opeke. Temelji su urađeni u trakastom sistemu od nabijenog betona, dok su temeljni zidovi od kamena debljine 50 cm i koeficijentom prolaza toplote od k = 1,03 W/m 2 K. Temeljni zidovi su hidroizolovani bitumenskim premazom. Noseći zidovi su od opeke debljine 38 cm i k = 1,52 W/m 2 K (sl. 8), a pregradni zidovi su debljine 12 cm i od istog su materijala. Podovi u učionicama i fiskulturnoj sali su od ksilolita, a u biblioteci, kancelarijama i zbornici je parket. Sanitarne grupe i hodnici u objektu škole imaju pod od betona teraca. Plafoni u objektu škole su izrađeni od betonskih ploča na koje su sa donje strane postavljena dva reda trske preko letvica, a sve je to poravnato gletovanjem. Koeficijent prolaza toplote za plafon iznosi k = 1,16 W/m 2 K. Betonska tavanica iznad kule, tj. hola sa stepenicama je pokrivena limom, dok su ostali krovovi iznad betonskih ploča pokriveni drvenom konstrukcijom na kojoj se nalaze azbestnocemntne ploče. Svi drveni prozori su godine zamenjeni dvostrukim, trokomornim PVC prozorima sa k = 2,3 W/m 2 K. Sl. 8: Presek spoljašnjeg zida od opeke 28

29 Grejenje škole se realizuje sa centralnim toplovodnim grejnim sistemom, koje radi u režimu 90/70 C, koji je projektovan 1959 godine i realizovan dve godine kasnije 1961 godine. Zagrevanje ovog sistema se vršilo iz kotlarnice, koja je bila smeštena u podrumu škole. Za zagrevanje sistema su korišćena tri livena člankasta kotla Neo Vulkan, fabrike kotlova i radijatora Radijator iz Zrenjanina, koji su loženi ugljem. Zbirna snaga ovih kotlova je iznosila 870 kw. Navedena kotlarnica je 2004 god. zamenjena novom kotlarnicom, koja je izmeštena u novoizgrađeni objekat koji je lociran iza škole (sl. 9). Tačna pozicja objekta nove kotlarnice se može videti u situacionom planu iz grafičkog priloga. U prostoru stare kotlarnice su zadržani kolektor razvodnog voda (sl. 11), dimenzija Ø 203/216 x 4500 mm sa odgovarajućim brojem priključaka i kolektor povratnog voda (sl. 12), dimezija Ø 150/159 x 800 mm sa potrebnim bojem priključaka. Kolektori su izolovani mineralnom vunom debljine 50 mm i prekrivani aluminijumskim limom debljine 0,8 mm. Postojeći kolektori su spojeni sa novom kotlarnicom podzemnim cevovodima, koji su izrađeni od predizolovanih cevi sa pripadajućim kolenima, ulaznim i izlaznim kapama, kao i spojnicama dimenzija Ø 139,7 x 4,5 i ukupnom dužinom od 24 m. Sl. 9. Kotlarnica na gas Poljoprivredne škole u Vršcu Sl. 10. Instalisani kotlovi sa gasnim gorionicima U novoj kotlarnicu su postavljena dva nova toplovodna kotla (90/70 C) firme TERMOMONT iz Šimanovaca, tip 3TTK maksimalne toplotne snage 750 kw. Kotlovi su sa trojnom promajom, poseduju sigurnosni termostat, regulacioni termostat sa kompletnom električnom instalacijom, kotlovski termometar i rade u sistemu čiji pritisak tople vode može da bude maksimalno 2,5 bar-a, a temperatura 110 C. Kotlovi su premazani dvobojnom lakirnom oblogom. Na vratima kotla su montirani gasni gorionici firme TERMOELEKTRO MM iz Veternika, serije Oganj, tip G5 (sl. 10) sa snogom N = kw, pri sagorevanju prirodnog gasa, toplotne moći h d = 31,0 MJ/sm 3. Gorionici imaju gasnu rampu koja sadrži kuglastu slavinu za gas, filter, regulator pritiska, manometar, elekromagnetni ventil, priključnu armaturu, automatiku i komandni orman. Pritisak gasa ispred rampe iznosi p = mbar-a. Za cirkulaciju vode kroz sistem koristi se pumpa Wilo, tip TOP S 80/7. Kao pripadajuća oprema za bezbedan rad sistema nalaze se slavine za vodu (DN80 NP10 i DN100 NP10), ventili za punjenje i pražnjenje instalacije sa kapom i lancem (DN20 NP10 i DN25 NP10), manometar sa opsegom merenja 0-6 bar-a, termometar sa opsegom merenja C i odzračni sudovi Ø 250x300. Za povezivanje kotlova i 29

30 svih elemenata u kotlarnici korišćene su crne bešavne cevi prečnika DN150, DN125 i DN 50. U skolpu kotlarnice se nalazi i ekspanziona posuda zapremine V = 500 l. Sl. 11. Kolektor razvodnog voda Sl. 12. Kolektor povratnog voda Od kolektora se topla voda bešavnim cevima razvodi po plafonu podruma i dovodi do cevnih vertikala kojima se dalje razvodi do radijatora (sl. 13 i 14). Kanali za donji razvod tople vode su izrađeni od betona debljine 8-10 cm, dok su bočne ivice tih kanala debljine 15 cm. Kanali su prekriveni motažnim betnoskim pločama debljine 10 cm. Unutrašnje dimenzije kanala su: 50x50 cm, 55x75 cm, 75x 75 cm. Sl. 13. Grananje instalacije u podrumu škole Sl. 14. Raspored prozora i radijatora u učionicama Instalacija je izvedena od crnih bešavnih cevi prečnika DN10, DN15, DN20, DN25, DN32, DN40 DN50, DN65, DN80 i DN100 (ukupna dužina svih voda m) koje su zaštićene dvoslojnim premezom temeljne farbe. Kao grejna tela u zgradi su ugrađeni čelični članaksti radijatori Higijenik I i Higijenik II, proizvođača Fabrike kotlova i radijatora iz Zrenjanina sa pripadajućim radijatorskim slavinama DN15, DN20, DN25 i holenderima. 30

31 Karakteristike radijatora su navedene u tabeli 6. Tab. 6. Red. br. Tehničke karakteristike radijatora Higijenik, Zrenjanin Tehničke karakteristike Jedinica mere Higijenik I Oznaka radijatora Higijenik II Razmak otvora mm Ukupna visina mm Ukupna širina mm Dužina članka mm Ogrevna površina m 2 0,22 0,31 0,39 6. Sadržaj vode l 1,04 1,23 1,55 7. Masa članka kg 6,9 11,4 13,4 8. Odavanje toplote W U objekat škole ukupno je ugrađeno 154 radijatora sa ukupnom grejnom površinom od 934,94 m 2. Od unavedene površine radijatora, ugrađeno je: 554,58 m 2 - Higijenik II radijatora, što predstavlja 1422 članka, 367,04 m 2 - Higijenik II- 720 radijatora, što predstavlja 1184 članka i 105,38 m 2 - Higijenik I- 680 radijatora, što predstavlja 479 članka. Prema prikazanom broju članaka ugrađenih radijatora, njihovoj pojedinačnoj i ukupnoj površini za razmenu toplote navedenim radijatorima se može odati 513,5 kw toplotne energije. U eksploataciji postojećeg toplovodnog sistema grejanja temperatura u prostorijama se reguliše preko temperature vode, koja se u odnosu na spoljašnju temperaturu podešava mešnim ventilom smeštenim u kotlarnici postrojenja. Elementi unutrašnje regulacije temperature u objektu škole se ne koriste. Da bi se odredila termička snaga postrojenja na biomasu za izabrani objekat javne namene neophodno je bilo definisati ukupne toplotne gubitke objekata i dodati očekivane toplotne gubitke koji će se javljati u samom kotlovskom postrojenju i cevnim vodovima tokom eksploatacije. Podaci o toplotnim gubicima i instalisanoj toplotnoj snazi radijatora po prostorijama Srednje poljoprivredne škole u Vršcu i pripadajuće joj fiskulturne sale su preuzeti iz: Glavnog projekta Poljoprivredne škole - Vršac, urađenog od strane projektantskog ateljea Savremena arhitektura iz Beograda od godine i Građevinske knjige instalacije centralnog grejanja, izvođača radova Metal iz Beograda. Ispravnost navedenih podataka je proverena na dva načina, tako što su izračunati ukupni toplotni gubici opjekta škole i preko tehničkih karakteristika postojećeg grejnog sistema. 31

32 Analiza građevinskih mera prostorija koje se greju, predviđene unutrašnje projektne temperature, površine spoljašnjih prozora i instalisana toplotna snaga radijatora za svaku prostoriju su prikazani u tabelama: 7, 8, 9 i 10, kao i u grafičkoj dokumentaciji iz priloga ove studije. Na osnovu navedenih podataka posebno je prikazana prosečna specifična instalisana snaga u W/m 2 i W/m 3, kao i ukupna toplona snaga potrebna za zagrevanje škole. Tab. 7. Oznaka prostorije Osnovne karakteristike prostorija poljoprivredne škole u podrumu Površina poda Površina spoljnjih zidova Površina prozora Visina prostorije Instalisana toplotna snaga radijatora (m 2 ) (m 2 ) (m 2 ) (m) (W) 1 po /5 17 9, po /5 17 7, po / ,68 3, po / ,4 2,08 2, po /20 48,5 18,63 3,12 2, po /18 5,5 1,83 0,65 2, po / ,48 2, po / , po /5 12 7,25 2,08 2, po /5 7,5 4,71 1,04 2, po / ,37 3,12 2, po /5 14,5 9,42 2,08 2, po / ,25 3,12 2, po / ,74 1,13 2,3 0 UKUPNO ,46 22, Tab. 8. Oznaka prostorije Osnovne karakteristike prostorija poljoprivredne škole u prizemlju Površina poda Površina spoljnjih zidova Površina prozora Visina prostorije Toplotna snaga radijatora (m 2 ) (m 2 ) (m 2 ) (m) (W) pr /20 55,2 38,8 13,35 3, pr /20 34,4 30,68 10,97 3, pr /15 4,22 2,83 3,65 3, pr /15 8,44 7,03 1,79 3, pr /16 6,97 12,74 6,12 3,

33 pr /20 23,52 7,9 8,42 3, pr /20 23,52 7,9 8,42 3, pr /5 21, pr /20 35,7 61,8 13, pr /15 82, ,44 3, pr /18 57, ,57 3, pr / ,48 5,52 3, pr / ,43 16,57 3, pr / ,28 5,52 3, pr / ,17 16,57 3, pr / ,48 5,52 3, pr /20 58,31 12,6 16,57 3, pr /20 8,06 5,86 1,28 3, pr /15 16,75 13,19 2,56 3, pr /15 5, , pr /15 12, , pr /15 50,5 45,38 7,44 3, pr / ,75 61,18 3, FS UKUPNO 1078,29 505,75 240, Tab. 9. Oznaka prostorije Osnovne karakteristike prostorija poljoprivredne škole na prvom spratu Površina poda Površina spoljnjih zidova Površina prozora Visina prostorije Instalisana toplotna snaga radijatora (m 2 ) (m 2 ) (m 2 ) (m) (W) s /20 34, ,06 3, s /18 80, ,44 3, s /20 57, ,57 3, s / ,48 5,52 3, s / ,43 16,57 3, s / ,28 5,52 3, s / ,17 16,57 3, s / ,48 5,52 3, s /20 58,31 12,6 16,57 3, s /15 8,06 5,86 1,28 3,

34 s /15 16,75 13,19 2,56 3, s /15 5, , s /15 12, , s /18 29, ,38 3, s / ,75 61,18 3, UKUPNO 601,74 459,24 183, Tab. 10. Osnovne karakteristike prostorija poljoprivredne škole na drugom spratu Oznaka prostorije Površina poda Površina spoljnjih zidova Površina prozora Visina prostorije Toplotna snaga radijatora (m 2 ) (m 2 ) (m 2 ) (m) (W) 1 2s /20 34, ,06 3, s /18 80, ,44 3, s /20 57, ,57 3, s / ,48 5,52 3, s / ,43 16,57 3, s / ,28 5,52 3, s / ,17 16,57 3, s / ,48 5,52 3, s /20 58,31 12,6 16,57 3, s /15 8,06 5,86 1,28 3, s /15 16,75 13,19 2,56 3, s /15 5, , s /15 12, , s /18 29, ,38 3, s / ,75 61,18 3, UKUPNO 601,74 459,24 183, Na osnovu podataka iz tabele 7, 8, 9 i 10 može se konstatovati da podrum (stara kotlarnica) škole ima ukupnu površinu poda od 340,0 m 2, zapreminu za zagrevanje od 1.020,0 m 3. Instalisana toplotna snaga radijatora iznosi ,0 W, što omogućuje odavanje 35 W/m 2 i 11,67 W/m 3 toplotne energije. Prizemlje škole sa fiskulturnom salom ima ukupnu površinu poda od 1078,29 m 2, zapreminu za zagrevanje od 3.679,0 m 3. Instalisana toplotna snaga radijatora iznosi ,0 W, što omogućuje odavanje 247,89 W/m 2 i 70,8 W/m 3 toplotne energije. Prvi sprat škole ima ukupnu površinu poda od 601,74 m 2, zapreminu za zagrevanje od 2.106,1 m 3. Instalisana toplotna snaga radijatora iznosi ,0 W, što omogućuje odavanje 206,2 W/m 2 i 58,9 W/m 3 toplotne energije. 34

35 Drugi sprat škole ima ukupnu površinu poda od 601,74 m 2, zapreminu za zagrevanje od 2.106,1m 3. Instalisana toplotna snaga radijatora iznosi ,0 W, što omogućuje odavanje 206,2 W/m 2 i 58,9 W/m 3 toplotne energije. Na osnovu navedenog, grejna tela u režimu rada 90/70 o C mogu da oslobode 520,71 kw toplotne energije Ukupna površina koja se zagreva za sve spratove zgrade iznosi 2.333,87 m Analiza mera za povećanje energetske efikasnosti u objektu Poljoprivredne škole u Vršcu Analizu mera za povećanje energetske efikasnosti u objektima javne namene za opštinu Vršac je neophodno uraditi sa dva aspekta. Jedan aspekt se odnosi na uopšteni, tj. globalni pristup problematici povećanju energetske efikasnosti u opštinama, dok se drugi aspekt odnosi na povećanje energetske efikasnosti pojedinih objekata. Generalno posmatrano u Srbiji se u odnosu na razvijenije zemlje u svim domenima života i rada troši više energije nego u razvijenim zemljama. To se posebno odnosi na potrošnju energije u objektima javne namene. Iz tog razloga je veoma je bitno da se na nivou lokalne samouprave evidentira ukupan broj objekata javne namene i energetske infrastrukture koji se odnosi na njih. U tu svrhu nadležno Ministarstvo je navelo podelu objekata javne potrošnje od značaja za energetski bilans koji su raspoređeni u više kategorija i to: objekti obrazovnih institucija, zdravstveni centri, objekti kolektivnog smeštaja, objekti institucija kulture i sporta, administrativni objekti, objekti javnog transporta, objekti javnih i javno-komunalnih preduzeća i drugi. U opštini Vršac broj ovih objekata kreće se oko 43. U opštini nemaju kumulativne podatke o utrošenoj energiji iz objekata javne namene, što sugeriše da ovi podaci nikada nisu obrađivani i analizirani u tim opštinama. Urednost evidencija o potrošnji energije u objektima javne potrošnje i energetske infrastrukture na lokalnom nivou bi omogućila izradu energetskih bilansa, kao i lociranje i uklanjanje mesta smanjene energetske efikasnosti. To je dokaz potrebe da se u podsticanju razvoja energetske efikasnosti i energetskog menadžementa određeni zahtevi, prvenstveno minimalni (kw/m 2 i dr.), urede na centralnom nivou, pošto bi se time povećao nadzor nad potrošnjom energije i umanjile neracionalnosti u pogledu energetske potrošnje. Danas se najčešće nadzor nad potrošnjom energije u objektima javne namene od nadležnih organa obavlja preko trošenja i planiranja budžeta, kao i kroz postupak nabavke energenata. Sam postupak nabavke energenata je veoma raznovrsan u svakoj opštini, pojedinačno za ustanove i preduzeća, pojedine grupe objekata i dr. Ali, u velikom broju slučajeva potrošnja energije u objektima javne potrošnje u principu je u nadležnosti rukovdstava objekata. Tako bi se i kroz adekvatnu izradu energetskog bilansa moglo uticati na smanjenja potrošnje energije u objektima javne namene. U ceilini, u opštinama nadzor nad potrošnjom energije u objektima javne namene nije razvijen. Ovo uopšteno zapažanje sugeriše, sistemske probleme u funkcionisanju lokalne samouprave i njenu organizacionu neprigalođenost modernim trendovima menadžmenta i organizacije u ovoj oblasti. Kao naročito nepovoljna odlika postojećeg sistema lokalne samouprave spram zahteva za efikasnijim funkcionisanjem u pogledu energije može se izdvojiti nizak nivo svesti na lokalnom 35

36 nivou, pre svega kod donosilaca odluka u pogledu i primeni mera energetske efikasnosti. Ovakvo nepovoljno stanje pogotovo dolazi do izražaja u situacijama kada politička sfera dominira nad stručnom, što deluje posebno destimulativno na organizovanje mera energetske efikasnosti na lokalnom nivou. Ukoliko se, prema postojećoj regulativi, ne može pretpostaviti da će se ovakvo stanje promeniti, utoliko je neophodnije da se energetska efikasnost, barem u objektima javne namene, kao oblast uredi posebnim zakonom i time podstakne i omogući njen razvoj. Aktivnosti koje bi se trebale sprovoditi u pogledu racionalnog korišćenja energije i povećanja energetske efikasnosti u objektima javne namene se odnose na investicione i druge aktivnosti. Investicije za povećanje energetske efikasnosti u objektima javne namene u opštinama se najčešće odnose na tekuće i investiciono održavanje, tj. zamenu stolarije, popravku krovova i drugih elementa objekata i dr. U ovu grupu se po učestalosti mogu svrstati i investicije u izradu projektne dokumentacije. Pored toga, investicije mogu biti usmerene u rekonstrukciju i/ili proširenje sistema grejanja, kotlarnica i toplovoda, kao i na nabavku termoenergetskih postrojenja u kojima se koristi drugi, pre svega ekonomičniji energenti, kao što su biomasa, mazut, prirodni gas i dr. Od drugih aktivnosti najpreče bi trebalo realizovati: obuku rukovaoca termoenergetskim postrojenjima, podizanje svesti korisnika objekata, uvesti veće učešće javnosti u donošenju planskih dokumenata kojima se definišu mere povećanja energetske efikasnosti i dr. Kada se posmatra korišćenje energije za centralno zagrevanje pojedinih objekata u javnoj nameni, kao što je već navedeno, može se konstatovati da se energija troši neracionalno i nekvalitetno (velika odstupanja od zatatih temperatura u grejanim prostorijama). Sistemi centralnog grejanja vodom su veoma složeni sistemi. Za kvalitetan rad (zadovoljvajuće i ekonomično grejanje) tih sistema potrebno je stalno podešavanje temperature vode u zavisnosti od spoljnih uslova (temperature, vetrova i drugih faktora). Pored toga za povećanu potrošnju energije kod zagrevanja pojedinih objekata postoji više uzroka od kojih bi se najpre mogli navesti: 1. Povećanje toplotnih gubitaka grejanih objekata, što se javlja kao posledica nesolidne gradnje (neadekvatna termička izolacija objekta, građevinske stolarije i dr.). 2. Dotrajalosti objekta, a posebno građevinske stolarije. 3. Loša eksploatacija objekta (nema predprostora kod ulaznih vrata u zgradu, ulazna i druga spoljašnja vrata se ne zatvaraju, nepotrebno se drže otvoreni prozori (posebno u hodnicima i u sanitarnim prostorijama zbog loše higijene i neprijatnog mirisa). 4. U svim prostorijama se održavaju slične temperature, koje su veoma često iznad preporučenih, tj. propisanih temperatura za tu vrstu objekata. 5. Prisustvo vlage u zidovima objekta, koja zbog dobrog toplotnog provođenja povećava toplotne gubitke iz objekta. 6. Loše isprojektovana i izvedena instalacije za grejanje. 7. Neizvršena hidraulična regulacija instalacije za grejanje, koje može biti toliko da predstavlja nedopustivo odstupanje od Glavnog mašinskog projekta 36

37 termotehničkih instalacija (što se kod nas nažalost, po pravilu, toleriše). Navedeno je posebno prisutno kod objekata kod kojih je rađena rekonstrukcija i proširenje kapaciteta grejanja. 8. Oprema za regulaciju radnog režima grejnog sistema nije adekvatno projektovana, izabrana je oprema lošeg kvaliteta ili je nestručno ugrađena, a često navedena oprema nije ni u funkciji. 9. Greju se delovi objekta koji nisu potrebni (podrumi, radionice u kojima se provodi veoma malo vremena, stare kotlarnice, magacinski prostori, stare fiskulturne sale i dr.). Eliminisanjem navedenih uzroka neracionalne potrošnje energije kod zagrevanja pojedinih objekata javne namene znatno će se povećati energetska efikasnost sistema za centralno zagrevanje i time smanjiti troškovi njihove eksploatacije. Pri tome je potrebno posebno napomenuti da je u svemu tome neophodno dobro isprojektovati kompletne navedene sisteme i njihov rada u što većoj meri automatizovati. Predlozi za praktične mere ušteda: Izrada spoljašnje izolacije oko celog objekta stiroporom debljine 5 cm i postavljanjem nove fasade, kao bi se smanjili toplotni gubici kroz postojeće zidove. Mogućnost zamene prozora novim šestokomornim PVC prozorima sa termoizolacionim staklom kako bi se samnjio gubitak energije kroz prozore(k=1,36 W/m2K). Smanjenjenje staklenih površina (izbacivanjem određenog broja prozora) sa istočne strane objekta. Ovim bi se postigao dupli efekat samanjenje gubitaka energije kroz prozore koji uvek imaju veći koeficijent prolaza toplote nego dobro izlovani zidovi i smanjenje zagrevanja prostorija u prolećnim i letnjim periodu kada sunce intenzivno zagreva ove prostorije i stvara velike probele pošto u prostorijama ne postoje klima uređaji. Izvršiti čišćenje (pranje) celokupnog sistema za grejanje, jer se tokom vremena unutar radijatora i cevi nakupio sloj kamenca i prljavštine koji znatno smanjuje koeficijent prolaza toplote. Proveriti termoizolovanost razvodnog sistema grejanja u podrumu i kanalima, gde se nevrši grejanje odnoso vrši izuzetno malim intenzitetom i gde postoji opasnost od izuzetno velikih gubitaka usled propale termoizolacije. Izvršiti termoizolaciju komletne poslednje ploče i ploče iznad kancelariskih prostorija, prekrivajući je sa gornje strane u prostoru tavanice kamenom vunom debljine 5 cm i postaviti daske preko koga kako se nebi oštetila u slučaju potrebe za kretanjem u prostoru tavanice. Preduzeti mere da se deca i osoblje edukuju u pogledu energetske efikasnosti, kako bi se vodilo računa o otvaranju prozora i ostavljanju otvrenih ulaznih vrata na školi Predlozi za praktične mere ušteda i povećanja energentske efikasnosti Sagledavajući postojeću situaciju kod izabranih objekata javne namene u Vršcu može se konstatovati da se primenom odgovarajućih organizaciono-tehničkih aktivnosti moću postići unapređenja u pogledu energetske efikasnosti. 37

38 Neophodno je postaviti na radijatorskim grejnim telima termostatske ventile i podesiti ih da odžavaju zadate temperature. Takvim postukpom se može u veoma povoljnim okolnostima uštedeti i do 20% od ukupno potrebne energije. Ukratko način rada termostatskih ventila je takav da se okretanjem termostatske glave ventila, podešava se željena temperatura u prostoriji. Jednom podešena temperatura u prostoriji uvek ostaje ista. Naime, u glavi se nalazi termoelement, koji reaguje na promenu temperature u prostoriji, tako što se širi i skuplja, te na taj način menja površinu svetlog preseka kroz koju protiče grejni medijum. Na taj način ventil sa termostatskom glavom menja protok grejnog medijuma, tako što ga podešava prema zadatoj temperaturi na samoj glavi. Ako se, na primer, u prostoriji otvori prozor, onda, da bi se održala zadata temperatura u prostoriji, termostatska glava poveća protok grejnog medijuma težeći da održi zadatu temperaturu. Naravno, maksimalni protok je ograničen i definisan maksimalnim otvaranjem svetlog preseka ventila. S druge strane, ako se u prostoriji odnekuda pojavi neplanirani dobitak toplote (sunčevo zračenje, ljudi, uključena rasveta, računari, grejalice...), onda, da bi se održala zadata temperatura u prostoriji, termostatska glava smanjuje svetli presek ventila, umanjujući protok kroz njega, što se reperkutuje na količinu predate toplotne energije prostoriji, a samim tim i na temperaturu prostorije i tako je održava na zadatom nivou. U pojedine prostorije izabranih objekata javne namene, koje imaju različito vreme korišćenja (fiskulturna sala i dr.) treba ugraditi regulacione uređaje s individualno biranim vremenskim programima. Pri ovakvom načinu rada treba kod kraćeg vremena za snižavanjem temperature u prostoriju snižavati temperaturu za oko 5 o C manje nego tokom vremena punog grejanja, pošto se pri većem snižavanju temperatura efekat uštede energije smanjuje, jer se u periodu punog grejanja mora uložiti povišena toplotna snaga za grejanje. Treba izvršiti prilagođavanje temperatura po prostorijama objekata za odgovarajuću namenu. Koliko mogu biti efekti pridržavanja propisanih temperatura po prostorijama opisuje činjenica da se pri svakom povišenju temperature prostorije u odnosu na zadatu od 1 o C potrošnja energije uvećava za oko 6%. Pogotovo obratiti pažnju na propisanu temperaturu hodnika i toaleta. Izvršiti čišćenje sistema centralnog greanja, jer se tokom dugog vremenskog perioda eksploatacije unutar radijatora nataložila prljavština koja smanjuje koeficijent toplotne provodljivosti. Prozore u objektima u vremenu grejnog perioda držati otvorene samo kada se prostorija provetrava (pogotovo se to odnosi na toalete). 38

39 ZADATAK 3 Tehno-ekonomska analiza termoenergetskog postrojenja na biomasu za zagrevanje objekta javne namene u Vršcu 3.1. Tehnologija sagorevanja raspoloživih formi biomase Adekvatan izbor tehnologije za namensko sagorevanje biomase u cilju dobijanja toplotne energije je od najvećeg značaja za energetsku, ekonomsku i ekološku efikasnost tog procesa. Čvrsta biomasa kao energent može da se klasifikuje na: drvnu, nedrvnu (najčešće sekundarni i tercijelni ostaci poljoprivredne proizvodnje), životinjski, industrijski i komunalni otpad, što u samoj osnovi već u velikoj meri predodređuje izbor tehnologije za njeno direktno sagorevanje. Kao što je navedeno u poglavlju 1.3. ove studije, postoji veliki broj faktora koji će usmeriti na neku od moguće primenljivih tehnologija sagorevanja biomase. U svakom slučaju verovatno najvažniji faktori za izbor tehnologije sagorevanje se odnose na vrstu i formu raspoložive biomase, potrebnu snagu termoenergetskog postrojenja, tip ložišta za sagorevanje biomase, sadržaj i osobine pepela u biomasi, zahtevi o veličini štetnih uticaja na životnu i radnu sredinu, veličinu raspoloživih investicionih sredstava i dr. Pregled postrojenja u kojima se sagoreva biomasa po načinu opsluživanja, tipu ložišta, vrsti i formi korišćene biomase, njihovog uobičajenog sadržaja pepela i vlage predstavljen je u tabeli 11. Tab.: 11. Najčešće korišćena postrojenja za sagorevanje biomase Način korišćenja Ručno Pelete Tip ložišta Opseg toplotnih snaga Gorivo Sadržaj pepela Sadržaj vode u gorivu Peći na drva Peć ili kotao na cepanice Peć ili kotao na pelete 2 10 kw 5 50 kw suve kratke cepanice kratke cepanice, orezana granjevina <2% 5-20% <2% 5-30% 2 25 kw peleti biomase <2% 8-10% 39

40 Rešetka za drveni čips, dovođenje 20 kw 25 orezana <2% 5-50% goriva MW granjevina odozdo Automatsko Sagorevanje izmešanih goriva Co-firing* Postrojenja sa pomerljivom rešetkom Rešetka sa predložištem Rotirajuća rešetka za dovođenje goriva odozdo Gorionik oblika cigarete Postrojenja za cele bale biomase Postrojenja na biomasu iz poljoprivrede Lebdeći fluidizovani sloj Cirkulirajući fluidizovani sloj Gorionik za prašinu Lebdeći fluidizovani sloj Cirkulirajući fluidizovani sloj Gorionik za prašinu 150 kw 15 MW 20 kw 15 MW 2 5 MW 3 5 MW 3 5 MW 100 kw 5 MW 5 15 MW MW 5 10 MW Total 50 MW 150 MW Total MW Slama 5 MW 20 MW svi oblici usitnjenog drvnog goriva, većina vrsta biomase suvo drvo, granjevina čips drveta sa visokim sadržajem vlage prednji deo bala biomase cele bale biomase bale biomase sa iseckanom masom sečena biomasa, d < 10 mm sečena biomasa, d < 10 mm sečena biomasa, d < 5 mm sečena biomasa, d < 10 mm sečena biomasa, d < 10 mm sitna biomasa, d = 2-3 mm * udeo biomase u ukupnoj masi goriva je uobičajeno manji od 10% <50% 5-60% <5% 5-35% <50% 40%- 65% <5% 20% <5% 20% <5% 20% <50% 5-60% <50% 5-60% <5% <20% <50% 5-60% <50% 5-60% <5% 20% 40

41 U tabeli 10, su navedene razne mogućnosti sagorevanja biomase. Glavna podela se odnosi na tip ložišta za sagorevanje koje direktno utiče na izbor tehnologije. Pri ovome je važno napomenuti da potpuno sagorevanje i visoki stepen energetske efikasnosti u postrojenjima za direktno sagorevanje biomase nije lako postići. U principu, što je granulacija biomase veća i što se više biomase ubacuje odjednom u ložište (pogotovo ako biomasa u sebi sadrži povećan stepen vlage) sagorevanje je nekvalitetnije, a emisija štetnih gasova u atmosferu veća, ali je termoenergetsko postrojenje za istu toplotnu snagu u celini znatno jeftinije. Tako se koriste tehnologije za sagorevanje sa ubacivanjem biomase odozdo, koje se najčešće koriste pri sagorevanju kvalitetnijih goriva sa malim sadržajem pepela, kao što su: oklasak kukuruza, iver od drveta i slična goriva. U našoj državi se najčešće koriste ložišta kod kojih se gorivo sagoreva iznad rešetke. Pri tome rešetka može da bude ravna ili kosa, tj. pokretna ili nepokretna, kao što je prikazano na slikama 15, 16, 17 i 18. Kod takvih ložišta se koriste tehnologije gde se sagoreva iseckana biomasa, cele bale biomase ili samo frontalni delovi biomase (cigara ložište). Ostale tehnologije sagorevanja biomase u Srbiji se izuzetno retko primenjuju u praksi. Sl. 15. Kosa pomična rešetka Sl. 16. Horizontalna pomična rešetka Sl. 17. Horizontalna pomična - lančasta rešetka Sl. 18. Vibrirajuća rešetka Slikoviti prikaz primerenosti tehnološko tehničkih rešenja za termičke snage ložišta do 100 MW i pojedine forme biomase za sagorevanje predstavljen je na slici

42 Sl. 19. Primerenost tehnološko-tehničkih rešenja kod sagorevanje biomase S šaržni, sa nepokretnom rešetkom; V sa pokretnom rešetkom; U sa donjim loženjem (retorta); E sa sagorevanjem u prostoru (ciklonsko ili vrtložno ložište), W sa fluidiziranim slojem; Z sa čeonim sagorevanjem (cigareta); Operativni problemi kod primenjenih tehnologija za sagorevanje biomase Visok kvalitet sagorevanja, u smislu maksimalnog sagorevanja gorivih isparljivih gasova - volatila, veoma je važno za nizak nivo emisije štetnih gasova, čemu se danas u praksi teži. To uglavnom zavisi od temperature ložišta za sagorevanje, turbulencije gasova i vazduha za sagorevanje, dužine izlaganju izmešanih volatila i vazduha za sagorevanje uticaju visokih temperatura, koeficijentu viška vazduha sa kojim postrojenje radi i dr. Ovi parametri su regulisani nizom tehničkih detalja, kao što su: izabrana tehnologija sagorevanja (npr. konstrukcijom ložišta, kontrola procesa sagorevanja), način podešavanja režima sagorevanja (npr. primarni i sekundarni odnos vazduha, način ubacivanja vazduha za sagorevanje u ložište, izbor mlaznica), opterećenja postrojenja, tj. režima rada (deklarisano ili delimično radno opterećenje), fizičko-hemijske karakteristike biomase (vrste, oblik, veličina, način ubacivanja u ložište, sadržaj vlage, sadržaj pepela, sklonost pepela ka topljenju) i dr. Brojne karakteristike biomase usložnjavaju njen proces sagorevanja. Niska gustina energije u biomasi predstavlja glavni problem u njenom doziranju u ložište, dok se poteškoće u sagorevanju uglavnom odnose na njen sadržaj neorganskih sastojaka, tj. pepela. Neke vrste biomase sadrže značajne količine hlora, sumpora i kalijuma. Soli, KCl i K 2 SO 4, pa su veoma nestabilne. Taloženjem ovih komponenti u ložištu i gasnom traktu može da se umanji stepen prenosa toplote, što dovodi do smanjenja energetske efikasnosti postrojenja i njegove povećane korozije. 42

43 Veličina operativnih problema u vezi sa sagorevanjem biomase u mnogome zavisi od izbora opreme za sagorevanje. U postrojenjima sa rešetkama za sagorevanje biomase zašljakivanje i korozija su glavni problemi. U tabeli 12. je prikazana sažeta uporedna analiza prednosti i mana tehnologija sagorevanja na rešetki, kao osnovne tehnologije sagorevanja biomase u Srbiji. Tab. 12. Prednosti i mane tehnologija sagorevanja na rešetki i u letu Sagorevanje na rešetki Prednosti Mane Niski investicioni troškovi za snage < 10 MW Niski troškovi održavanja Mali sadržaj prašine u dimnom gasu Mali sadržaj nesagorelog u pepelu Moguć rad u velikom opsegu snaga Malo zaprljanje grejnih površina Mala fleksibilnost u pogledu korišćenja različitih goriva kao i mešavina goriva Redukcija NOx zahteva specijalne metode Manji stepen korisnosti usled relativno većeg viška vazduha Nehomogeni uslovi u zoni sagorevanja Sagledavanjem rezultata prikazanih u tabeli ukratko, može se konstatovati da su postrojenja sa pomičnom rešetkom jednostavnija, jevtinija, pogodnija za manje i srednje snage i mogu raditi u relativno velikom opsegu snaga. Pri ovome je važno istaći da navedena ložišta u svom primarnom i sekundarnom delu moraju biti ozidana sa šamotnom opekom i vatrootpornim betonom. Upravljanje kotlovskim postrojenjima (posebno dela za "hranjenje" primarnog ložišta biomasom) mora biti automatski, što bi podrazumevalo ručnu ili mašinsku pripremu biomase i automatsko ubacivanje biomase u ložište i regulaciju režima rada celog postrojenja. Sistem merenja - nadzora i upravljanja, tj. regulacije treba da bude baziran na PLC sistemu i PC računaru, što mu daje karakteristike savremenih decentralizovanih distribuiranih sistma, jer su funkcije upravljanja i nadzora raspodeljene na dva nivoa na nivou programibilnog logičkog kontrolera i na nivou PC računara. Sistem merenja i upravljanja sastoji se od sledećih funkcionalnih celina: Merno-regulaciona oprema u pogonu, Lokalna komandna oprema, smeštena na vratima razvodnih tabli, Ormani automatike sa programibilnim logičkim kontrolerom i pratećom opremom; Komunikacioni podsistem, Kontrolno komandni centar za centralni nadzor i upravljanje, sa centralnim nadzorno-upravljačkim računariom i pratećom opremom, Programska podrška - softverski paketi za nadzor i upravljanje (na nivou PLC-a i na nivou nadzorno-upravljačkog računara) i 43

44 Kablovi, kablovski pribor i komunikaciona oprema za medjusobno povezivanje i komunikaciju svih elemenata nadzorno-upravljačkog sistema. Računar sa pratećom opremom i orman automatike trebaju da budu smešteni u komandnoj prostoriji postrojenja (Komandno kontrolni centar) Odabir tehnologije sagorevanja i tehničkog rešenja termoenergetskog postrojenja sa definisanjem maksimalne termičke snage kotlovskog postrojenja za trajni rad za zagrevanje Poljoprivredne škole u Vršcu Polazeći od odabranih vrsta i formi biomase koje će se sagorevati, prostornih ograničenja, ekoloških i zakonskih normi i standarda uz imperativ za minimalnim troškovima za opštinu Vršac odabrano je termoenergetsko postrojenje kod kojeg se sagorevaju velike rol bale ostataka ratarske proizvodnje (slame pšenice, soje, uljane repice ili kukuruzovine), a mogu da se sagorevaju i velike rol bale od ostataka rezidbe vinove loze sa čime je opština Vršac izuzetno bogata. Sagorevanje bala biomase se obavlja u ložištu sa dvostepenom ravnom nepokretnom rešetkom. Navedena tehnologija ima nekoliko značajnih prednosti u odnosu na klasične tehnologije sagorevanja na rešetki i to: mogućnost sagorevanja više vrsta i formi biomase, pošto se u ložište mogu ubacivati na sagorevanje i male četvrtaste ili rol bale biomase, u takvom ložištu mogu sagorevati i bale biomase sa delimično povišenom vlažnošću, ceo proces sagorevanja, a posebno ubacivanje bala biomase u ložište se može mehanizovati i automatizovati, nije potrebna nikakva oprema za pripremu biomase za sagorevanje (sitnjenje, dezintegraciju i dr.), pa je ukupna cena za nabavku kotlovskog postrojenja sa dvostepenom rešetkom niža od postrojenja gde se mora kupovati i oprema za pripremu biomase. Negativna strana izabrane tehnologije se ogleda u manjim mogućnostima regulacije snage postrojenja, povećanoj emisiji CO i drugih štetnih komponenti dima u gasovitim produktima sagorevanja i dr Opšti tehnički zahtevi kod izgradnje kotlovskog postrojenja Definisano je da termoenergetsko postrojenje za zagrevanje objekata poljoprivredne škole u Vršcu treba da radi kao kombinovano postrojenje na biomasu i gas, pri čemu mora da zadovolji sledeće osnovne tehničke, ekonomske i ekološke zahteve: Da produkuje traženu količinu energije (500 kw). Da se u njemu mogu sagorevati velike rol bale biomase nastale iz poljoprivredne proizvodnje. Da se optimalno iskoristi postojeća oprema i infrastruktura. Da se u radu postrojenja obezbedi visoka ekonomičnost, odnosno konkurentna cena proizvodnje toplotne energije u odnosu na proizvodnju gde je osnovno gorivo samo prirodni gas. Da smanjenje zagađenja okoline bude saglasno domaćim i evropskim normama. Da se obezbedi visoka pouzdanost i raspoloživost postrojenja u svim radnim režimima. 44

45 Da se obezbedi savremeni nivo upravljanja i kontrole rada oba postrojenja. Da se omogući savremeni nivo održavanja postrojenja uz minimalne troškove. Da se pri manipulaciji balama biomase za sagorevanje održavaju zadovoljavajući higijenski uslovi Posebni tehnički zahtevi kotlovskog postrojenja Postrojenje na biomasu treba da bude bazni izvor toplotne energije, dok postrojenje na gas treba da se stavi u pogon pri ekstremnim hladnoćama, ispod -12 o C, kao i na početku i kraju grejne sezone, tj. u periodima kada je potrebno da postrojenje radi u nižim režimima rada (najčešće oktobar i maj mesec), što je prikazano na slici 20. Sl. 20. Godišnje toplotno opterećenje kotlova (primer) Postrojenje na biomasu treba da obuhvati kotao na biomasu sa mogućnošću promene kapaciteta najmanje 1:2, odgovarajući međuskladišni prostor za biomasu, prostor za odlaganje pepela i dimnjak. Postojeće postrojenje na gas treba rekonstruisati u cilju povećane radne sigurnosti i efikasnosti Izbor maksimalne snage kotlovskog postrojenja na biomasu Adekvatan izbor kotlovskog postrojenja i goriva je od presudnog značaja za uštedu energije koja je osnov za uspešno poslovanje svakog preduzeća. Na osnovu ranije navedenog predviđeni toplotni gubici u objektu poljoprivredne škole u Vršcu iznose 520,7 kw. Prilikom sagledavanja ukupnih toplotnih gubitaka, pored osnovnih gubitaka toplote objekata u obzir je uzeto oko 5% gubitaka toplote cevne mreže i kotla, potrebe toplote za zagrevanjem tople vode, kao i mogućnost da se u ostatku dvorišta izgrade plastenici površine od 180 m 2, za šta je potrebno oko 50 kw toplotne energije. U slučaju sadašnjeg stanja (bez zagrevanja plastenika) maksimalne potrebe za toplotom postrojenje na biomasu bi podmirivalo sa oko 90%, dok bi se sa oko 10% potreba za toplotom zadovoljavalo sagorevanjem prirodnog gasa u postojećoj kotlarnici. 45

46 Zbog lakše nabavke i krajnje cene postrojenja usvojeno je kotlovsko postrojenje standardnih tehničkih karakteristika nazivne termičke snage od 500 kw Definisanje optimalnog mesta za izgradnju termoenergetskog postrojenja (sa tehničkog, ekonomskog i ekološkog aspekta Pri odabiru optimalne lokacije za izgradnju kotlarnice i međuskladišta u dvorištu Poljoprivredne škole u Vršcu rukovodilo se težnjom: da se lokacija za izgradnju korlarnice nalazi na zemljištu koje je u vlasništvu Poljoprivredne škole, da se na posmatranoj lokaciji već nalazi kotlarnica sa kotlovskim postrojenjem na prirodni gas, da je veličina prostora zadovoljavajuća sa aspekta izgradnje nove kotlarnice, međuskladišta i protivpožarnih uslova, da su sa ekonomskog aspekta najmanji troškovi za izgradnju toplovoda prema postojećoj kotlarnici da bi se iskoristili postojeći kolektori, da su u blizini objekti skladišta biomase za rad postrojenja tokom cele godine. da narušavanje okolne sredine (protivpožarni aspekt i dr.) pri eksploataciji postrojenja izabranom tehnologijom i tehnikom sagorevanja bude u zakonski dozvoljenim granicama. Iz navedenih razloga određeno je da se kotlarnica izgradi sa istočne strane zgrade škole na platou gde se sada nalazi i kotlarnica na prirodni gas (sl. 21). Sl. 21. Situacioni plan dvorišta poljoprivredne škole u Vršcu 46

47 3.4. Tehnički opis kotlovskog postrojenja na biomasu (termotehničke opreme, kotlarnice i toplovoda) sa predmerom i predračunom u opštini Vršac i očekivanom energetskom i ekološkom efikasnošću Ovim elaboratom predviđena je promena funkcije postojeće gasne kotlarnice u Vršcu, koja je posredstvom postojećeg toplovoda, povezana sa objektom Poljoprivredne škole sa pripadajućom fiskulturnom salom. Pod proširenjem funkcije postojećeg postrojenja podrazumeva se izgradnja novog termotehničkog postrojenja, koje kao energent koristi velike rol bale od biomase, a koje se nadovezuje na postojeće postrojenje. Novo postrojenje biće stalno u funkciji, dok će se postojeće na prirodni gas uključivati u rad samo povremeno, u ekstremnim režimima. Kotlovi će raditi u režimu 90/70 o C, pošto i sadašnji grejni sistem radi u tom režimu. Toplotni kapacitet nove kotlarnice na biomasu iznosi Q n =500 kw, što je manje od kapaciteta postojeće kotlarnice, ali dovoljno za podmirivanje proračunatih gubitaka toplote iz objekta Poljoprivredne škole. Nova kotlarnica ne poseduje kolektore, već samo toplovodni kotao sa pratećom opremom. Tehničke karakteristike novog kotlovskog postrojenja na biomasu su: Gorivo Kao gorivo za kotao predviđeni su ostaci biomase (slame) iz poljoprivredne proizvodnje u formi velikih rol bala. Dimenzije bala biomase: Ø1,1 m x1,2 m. Gustina biomase u balama ρ= kg/m 3. Prosečna masa bala biomase: m= 130 kg. Posebni zahtevi: maksimalna vlažnost w= 18%. Kotao na biomasu Toplovodni kotao, sa dvostepenom ravnom nepokretnom rešetkom. Toplotna snaga ložišta: N= 500 kw. Stepen korisnosti kotla: η= 0,80%. Šema kotlovskog postrojenja sa dvostepenom ravnom nepokretnom rešetkom za sagorevanje velikih rol bala biomase je prikazana na slici 22. Povezivanje dveju kotlarnica će se realizovati razvodnom i povratnom cevnom mrežom od predizolovanih bešavnih cevi nazivnog prečnika DN 125. Ukupna dužina trase toplovoda do objekata za koje se predviđa grejanje iznosi oko 50 m, a pad pritiska će biti nadoknađen cirkulacionom pumpom tople vode. Toplovod će pored mogućnosti termičke dilatacije (ugradnjom cevnih lira) imati i svu drugu neophodnu armaturu. Za pripremu sanitarne vode, u novoj kotlarnici, predviđen je samostojeći toplovodni bojler izrađen od nerđajućeg materijala, čija zapremina iznosi V=300 l. Voda iz bojlera će se koristiti kao sanitarna voda. Postavljanje bojlera je predviđeno u podrumu zgrade, ali je njegovo stavljanje u funkciju povezano sa postavljanjem vodovodnih cevi. 47

48 Sl. 22. Šema kotlovskog postrojenja sa dvostepenom ravnom nepokretnom rešetkom za sagorevanje velikih rol bala biomase (0- velika rol bala slame, 1- toplovodni kotao, N= 500 kw, 2- pokretni zadnji zid hidrauličnog dozatora bala, 3- lančasti transporter dozatora bala, 4- hidraulički cilindar dozatora, 5- hidraulični agregat, 6- ventilator primarnog vazduha, 7- ventilator sekundarnog vazduha, 8- multiciklonski otprašivač dimnih gasova, 9- ventilator dimnih gasova, 10- samostojeći čelični dimnjak, 11 pužni izvlakač pepela) Predmer i predračun za isporuku, montažu i druge radove kod izgradnje termotehničke opreme termoenergetskog postrojenja, kotlarnice i toplovoda je prikazan u tabeli 13. Tab. 13. Predmer i predračun kod izgradnje termoenergetskog postrojenja na biomasu Red. br. Opis radova Količina Jed. cena Ukupno (-) (kom.) (din) (din) I TERMOTEHNIČKA I PROCESNA OPREMA Isporuka i montaža toplovodnog kutijastog kotla sa dvostepenom rešetkom i šamotnim ozidom ložišta, koji kao energent koristi rol-bale biomase, prečnika do D=1,20 m, proizvod "EKO PRODUKT" - Novi Sad. Q = 500 kw, t w = 90 / 70 C Donja toplotna moć goriva: 13 kj/kg Maksimalna potrošnja goriva 200 kg/h Isporuka i montaža hidrauličnog dozatora bala, sa predkomorom i potrebnom automatikom i ostalim elementima koje sadrži kompletan uređaj, sa antikorozionom zaštitom metalnih delova, proizvod "EKO PRODUKT" - Novi Sad

49 Izrada i montaža lančastog transportera bala, za smeštaj dve bale prečnika mm. Dozator bala se sastoji od čelične konstrukcije i kose ravni po kojoj se lančastim transporterom pomeraju bale. 4. Izrada i montaža hidrauličkog klipa sa pomičnim vratima Isporuka i montaža hidrauličkog agregata, proizvod "AS METAL" - Novi Sad. Isporuka i montaža ventilatora primarnog vazduha, proizvodnja "DYNAIR" - Italija, komplet sa postoljem, pripadajućim elektromotorom na zajedničkom postolju, te ankerima. Rad elektromotora ventilatora reguliše se posredstvom frekventnog regulatora. V h = 0,2 m 3 /s, Pst = 650 Pa, t radno = 30 C, P m = 1,50 kw Isporuka i montaža ventilatora sekundarnog vazduha, proizvodnja "DYNAIR" - Italija, komplet sa postoljem, pripadajućim elektromotorom na zajedničkom postolju, te ankerima. Rad elektromotora ventilatora reguliše se posredstvom frekventnog regulatora. V h = 0,18 m 3 /s, Pst = 850 Pa, t radno = 30 C, P m = 2,20 kw Isporuka i montaža multiciklonskog otprašivača dimnih gasova vertikalne konstrukcije, proizvodnja "EKO PRODUKT" - Novi Sad. Isporučuje se komplet sa osloncima, ankerima i prihvatnim levkom. Sa spoljne strane izolovan je odgovarajućim termoizolacionim slojem od mineralne vune, obožene aluminijumskim limom. V h = 0,91 m 3 /s, Pst = 480 Pa, t radno = 220 C, η = 0,87 - Stepen otprašivanja

50 Isporuka i montaža ventilatora dimnih gasova, proizvodnja "EKO PRODUKT" - Novi Sad, komplet sa postoljem, pripadajućim elektromotorom na zajedničkom postolju, te ankerima. Rad elektromotora ventilatora reguliše se posredstvom frekventnog regulatora. V h = 0,910 m 3 /s, Pst = 1400 Pa, t radno = 220 C, P m = 4,00 kw Izrada i montaža samostojećeg dimnjaka za usvojeni toplotni kapacitet toplovodnog kotla. Dimnjak se izrađuje od crnog čeličnog lima, kvaliteta S235JRG2, sa zavarenim sekcijama i prelaznim komadom. U donjem delu sekcije dimnjaka predviđen je otvor za čišćenje, pravougaonog preseka. Postolje dimnjaka je pravougaonog oblika, ojačano profilima i zavarenim ojačanjima, snabdeveno ankerima za vezu sa betonskim temeljom. Sa spoljne strane, dimnjak se zaštićuje antikorozionim premazom, piroksalom, izolovan je termoizolacionim slojem od mineralne vune i obožene aluminijumskim limom. D = Ø 400 / Ø 450 mm, H = 18 m Isporuka i montaža pužnog izvlakača pepela ispod ložišta, odnosno pužnog transportera za izvlačenje pepela, komplet sa pripadajućom elektronikom, potrebnog kapaciteta 10 kg/h, horizontalne konstrukcije, u svemu prema dokumentaciji proizvođača toplovodnog kotla "EKO PRODUKT" - Novi Sad. Isporuka i montaža elemenata odgovarajućih elektroinstalacija, te neophodnih komponenti za automatski rad postrojenja. Isporuka kontejnera za pepeo. A = 1400 mm, L = 1000 mm, H = 1500 mm

51 Isporuka i montaža crnih bešavnih cevi, prema DIN DN 10 - Ø 16,0x1,8 (m) DN 20 - Ø 20,0x2,0 (m) DN125 - Ø 133,0x4,5 (m) Za spojni i zaptivni materijal, hamburške lukove, dvodelne cevne obujmice, vešaljke za cevi, metalne rozete, zidne čaure, cement, gips i drugi materijal potreban za montažu cevoda uzima se 40% od njegove vrednosti. (40%) Izrada i montaža posuda za odzračivanje instalacije. Ø 159,0 x 4,5 / 150,0 Isporuka i montaza elektrokomandnog ormara za potrebe komandovanja kompletnom kotlarnicom. Isporuka i montaža kuglastih ventila za NP6, sa navojnim priključcima. DN 10 Isporuka i montaža kuglastih ventila za NP6, sa prirubnicama i kontraprirubnicama. DN 125 Isporuka i montaža odvajača nečistoće za NP6, sa prirubnicama i kontraprirubnicama. DN 125 Isporuka i montaža termometra, proizvod "FAR" - Italija. Opseg merenja C Isporuka i montaža manometra, proizvod "FAR" - Italija. Opseg merenja 0-10 bar Ispopruka i monta`a zatvorene ekspanzione posude, tip VARFLEX L-400/6. V u = 125 l, V k = 50 l, H s = 1,0-1,5bar

52 Isporuka i montaža ventila sigurnosti sa oprugom. DN 15 DN 50 Isporuka i montaza cirkulacionih pumpi, proizvod "WILO" - Nemačka. Tip TOP-S 65/7, speed 2, monofazna G h = 24,20 m 3 /h H = 5923 Pa n min = min -1 N max = 550 W U = 3 x 400 V / 50 Hz Čišćenje cevi, dvostruko premazivanje minijumom i izrada termoizolacionog sloja tipa PLAMAFLEX ili slično, debljine d = 30 mm. DN 125 (m) Bušenje pregradnih zidova i međuspratne konstrukcije za prolaz cevnih vodova i radijatorskih priključaka bez zatvaranja. Izrada betonskog šahta za povezivanje cevovoda izolovanog PLAMAFLEKSOM i predizolovanog cevovoda izolovanog POLIURETANOM. A = 100 cm, B = 50 cm, H = 100 cm, D = 10 cm 29. Ispopruka apata za gašenje požara suvim prahom, tip S Isporuka bureta sa peskom, lopate i krampa. (komplet) Za manipulativne troškove, kao što su troškovi ispitivanje instalacije na hladan vodeni pritisak, troškovi tople probe, troškovi regulacije instalacije i troškovi drugih pripremnozavršnih radova, obračunava se 5% od svih navedenih vrednosti. (5%) UKUPNO:

53 Red. br. Opis radova Količina Jed. cena Ukupno (-) (kom.) (din) (din) II 1. IZGRADNJA GRAĐEVINSKOG OBJEKTA KOTLARNICE Izgradnja montažnog objekta sa čeličnom nosećom konstrukcijom, jedinične mase 22 kg/m 2, obložene termoizolacionim panelima, debljine d=40 mm, sa jednim ulaznim vratima i dva spoljna prozora. Deo objekta za skladištenje bala slame je obložen pocinkovanim limom debljine 1,2 mm. Pod kotlarnice je betonski, sa industrijskim premazom kao završnim slojem. UKUPNO: Red. br. Opis radova Količina Jed. cena Ukupno (-) (kom.) (din) (din) III TOPLOVOD Isporuka i montaža predizolovanih cevi, proizvod "TERMIZO" - Novi Sad, ili slično. DN125 Ø 139,7x4,0/225 (m) Isporuka i montaža lukova od predizolovanih cevi, proizvod "TERMIZO" - Novi Sad, ili slično. DN125 Ø 139,7x4,0/ Isporuka i montaža nepokretnih oslonaca od predizolovanih cevi, proizvod "TERMIZO" - Novi Sad. DN125 Ø 139,7x4,0/

54 Isporuka i montaža cevnih spojeva od predizolovanih cevi, proizvod "TERMIZO" - Novi Sad. DN125 Ø 139,7x4,0/ Isporuka i montaža elemenata za provođenje predizolovanog cevovoda kroz zidove, proizvod "TERMIZO" - Novi Sad. DN125 Ø 139,7x4,0/ Isporuka i montaža završne kape za prelaz sa poliuretana na izolacioni sloj od PLAMAFLEXA, proizvod "TERMI- ZO" - Novi Sad. DN125 Ø 139,7x4,0/ Iskop zemlje treće kategorije za polaganje toplovodnih predizolovanih cevi i odvoz na deponiju. (m 3 ) Nasipanje peska, po dnu kanala i oko predizolovanog cevovoda, debljine sloja iznad predizolovanog cevovoda b=20 cm. (m 3 ) Nasipanje iskopane zemlje preko nasutog peska i poravnavanje sa terenom. Odvoz viška iskopane zemlje na deponiju. (m 3 ) (m 3 ) Za manipulativne troškove, kao što su troškovi ispitivanja instalacije na hladan vodeni pritisak, troškovi tople probe i troškovi drugih pripremno-završnih radova, obračunava se 5% od svih navedenih vrednosti. (5%) UKUPNO:

55 Red. br. Opis radova Količina Jed. cena Ukupno (-) (kom.) (din.) (din.) II 1. POBOLJŠANJE TEHNIČKIH KARAKTERISTIKA UNUTRAŠNJE GREJNE INSTALACIJE Nabavka i montaža termostatskih ventila Ostali radovi i ugradnja oprema za rekonstrukciju i čišćenje unutrašnjih grejnih instalacija UKUPNO:

56 REKAPITULACIJA TROŠKOVA ZA IZGRADNJU TERMOENERGETSKOG POSTROJENJA ZA ZAGREVANJE OBJEKTA JAVNE NAMENE U VRŠCU (Vrednost jednog evra iznosi 105 din) I TERMOTEHNIČKA I PROCESNA OPREMA II IZGRADNJA GRAĐEVINSKOG OBJEKTA KOTLARNICE III TOPLOVOD TERMOSTATSKI VENTILI (147 kom, DN15 i DN20) I UNUTRAŠNJE POBOLJŠANJE REGULACIJE SISTEMA PROJEKTNA DOKUMENTACIJA (5%) UKUPNO: JEDINIČNE CENE INVESTICIJE IZNOSE: U odnosu na instalisanu snagu: ,14 din/kw U odnosu na grejnu površinu: 5.594,2 din/m 2 Za grejnu površinu od m 2. 56

57 Očekivana energetska i ekološka efikasnost pri sagorevanju biomase u kotlovskom postrojenju Na osnovu dugogodišnjih istraživanja kod izgrađenih kotlovskih postrojenja u kojima se sagoreva balirana biomasa u Srbiji može se u globalu konstatovati da imaju nisku energetsku efikasnost. Niska energetska efikasnost je, takođe, signal za visoku emisiju gasova zagađivača životne i radne sredine. To prouzrokuje finansijske gubitke i probleme zaštite okoline. Nedostaju propisi i tehnička uputstva u vezi sa ovim problemom. Neselektivna primena propisa iz razvijenih zemalja mogu da prouzrokuju mnogo veće troškove izrade opreme i da budu rezultat u značajnom smanjenju primene biljnih ostataka kao goriva. Stvarne vrednosti parametara u pogledu energetske efikasnosti ovih postrojenja zavise od više faktora: režima rada, vrste biogoriva, usitnjenosti, sadržaja vlage, doziranja biomase (ručno, mehanizovano ili automatsko), vrste i tipa ložišta, načina dopremanja vaduha (sa i bez ventilatora), mesta ubacivanja vazduha (ispod rešetke i/ili iznad sloja biogoriva, paralelno rešetki i dr.), regulacije protoka vazduha u procesu sagorevanja (sa ili bez zasuna, klapne), temperature ložišta, pritiska gasova u ložištu, temperature produkata sagorevanja u dimnjaku, količine fizički i hemijski nesagorelog biogoriva, gubitaka toplotne energije u okolinu, itd. Predlog za minimalno preporučene vrednost energetske efikasnosti kotlovskih postrojenja pri njihovom nazivnom učinku koja sagorevaju čvrstu biomasu i njihovo maksimalno dozvoljene vrednost emisije zagađivača mogle bi se predstaviti u sledećem: Energetska efikasnost: za male peći i kotlove snage 5 do 100 kw preporučuju se energetske efikasnosti veće od 70% za postrojenja srednje veličine 100 do 1000 kw, preko 78% i za velika postrojenja čija je snaga preko 1 MW energetska efikasnost bi morala biti veća od 83%. Očekuje se da će energetska efikasnost izabranog postrojenja za sagorevanje velikih rol bala biomase u Vršcu, pri radu sa vlažnošću bala do 18% iznositi 80%. Kod izabranog postrojenja se to može postići samo uz veliku automatizaciju procesa rada postrojenja. Ekološka efikasnost: Biomasa se deklariše kao ekološko gorivo. Pre svega se to podrazumeva zato što je hemijski sastav biomase vrlo povoljan, pa kao alternativno gorivo značajno manje zagađuje životnu sredinu od konvencionalnih energenata. Biomasa ne stvara efekat staklene bašte, tj. koliko ugljendioksida sagorevanjem proizvede, toliko ga usvoji pri rastu biljaka. U biomasi nema sumpora ili se nalazi u tragovima. Sagorevanjem biomase ne stvara se velika količina azotnih oksida, pošto temperature sagorevanja moraju da se održavaju na nižim vrednostima zbog eventualnog topljenja pepela. Pepeo od biomase ne zagađuje zemljište, vodu, floru i faunu, a može da se koristi i kao mineralno đubrivo za povrtnjake i bašte, pod uslovom da se izdvoji lebdeći pepeo koji može da sadrži teške metale koji su štetni po okolinu. Prilikom sagorevanja biomase ugljenmonoksid može da se pojavi u većim količinama pri sagorevanju biomase, uglavnom zbog nekih tehničkih nedostataka postrojenja ili usled nestručnim rukovanjem uređajima za sagorevanje. Pri sagorevanju biomase 57

58 oksidi azota su naročito prisutni kod postrojenja sa klasičnom tehnologijom sagorevanja. U produktima sagorevanja sumpordioksida i sumportrioksida ima veoma malo pošto se sumpora u biogorivima nalazi u neznatnim količinama, tako da su postrojenja za sagorevanje pošteđena od niskotemperaturne korozije, a okolina od kiselih kiša. Nepravilno rukovanje postrojenjem za sagorevanje može izazvati i pojavu hlornih jedinjenja i cikličnih ugljovodonika (dioksana, furana i poliaromatskih ugljovodonika). Prema tabelama 14, 15, 16 i 17 očekuje se da će se iz postrojenja za sagorevanje balirane biomase u Vršcu termičke snage 550 kw tokom godišnjeg grejnog perioda u atmosveru ispuštati: Ugljendioksid ,4 kg CO 2, odnosno 141,48 t CO 2 u slučaju da se kao energent koristi samo prirodni gas ili ,6,1 kg CO 2, odnosno 295,2 t CO 2 plus ,7 kg CO 2, odnosno 14,15 t CO 2 ukupno ,3 kg CO 2, odnosno 309,35 t CO 2 u slučaju da se kao energent koristi biomasa sa udelom od 90% i prirodni gas sa udelom od 10%. U slučaju da se usevi pšenice naredne godine ponovo zaseju (što će se ispuniti) može se konstatovati da će se iz novog postrojenja za istu produkovanu snagu ostvariti smanjena produkcija CO 2 od 90%, što bi kvantitativno iznosilo ,6 kg CO 2. Azotni oksidi 252,2 g NOx, odnosno 0,25 kg NOx - u slučaju da se kao energent koristi samo prirodni gas ili 8.619,1 g NOx, odnosno 8,62 kg NOx plus 25,2 g NOx, odnosno 0,025 kg NOx ukupno 8.644,3 g NOx, odnosno 8,64 kg NOx u slučaju da se kao energent koristi biomasa sa udelom od 90% i prirodni gas sa udelom od 10%. Iz novog postrojenja u kojem će se kao što je navedeno će se biomasa koristiti sa udelom od 90% i prirodni gas sa udelom od 10% produkovati na godišnjem nivou 8,392,1 g NOx, odnosno 8,33 kg NOx više nego u slučaju da se koristi samo prirodni gas. Oksidi sumpora U produkovanju jedinjenja sumpora emisija će biti u oba slučaja ista, tj. iz postrojenja se neće produkovati sumporna jedinjenja, jer ih ni jedno od navedenih goriva ne sadrži (bar ne u značajnijim količinama). Čestice Emisija ćestica će kod postrojenja u kojem se sagoreva biomasa iznositi na godišnjem nivou oko ,7 g, odnosno 242,41 kg Ekološke norme i standardi pri sagorevanju biomase Jedinjenja u gasovitim produktima sagorevanja I veoma male koncentracije nekih gasova mogu štetno uticati na ljude i drugi živi ili neživi svet, a sve češće su globalnih uzrok klimatskih promena. Tako se sve više ispoljavaju efekti: kiselih kiša, staklene bašte i dr. Kisele kiše se javljaju kada sumporna jedinjenja dođu u kontakt sa padavinama, što uzrokuje sušenje šuma u 58

59 drugog bilja. Efekat staklene bašte se javlja kada usled povišene koncentracije štetnih gasova u gornjim delovima atmosfere dolazi do raspadanja ozona (što omogućava prodor sunčevih zraka kraćih talasnih dužina sa većom energijom koja zagreva površinu Zemlje) i stvaranja gasnog štita koji onemogućuje prodor zraka sa dugim talasnim dužinama koje Zemlja šalje u kosmos da bi se njena površina i niži slojevi atmosfere hladili. Na taj način raste prosečne temperature na Zemlji, dolazi do topljena snega i leda, do poplava, suša i dr. Gasovi koji imaju velikog uticaja na efekte staklene bašte su: ugljendioksid CO 2 (83,2%), metan CH 4 (1,4%), azotsuboksid N 2 O,(6,8%) i perfluorkarbonati HFC/PFC/SF 6 (8,6%). Ugljen dioksid (CO 2 ) Najzastupljeniji gas staklene bašte je ugljendioksid CO 2, koji je u atmosferi zastupljen sa samo 370 ppm, odnosno čini 0,037% zemljine atmosfere. Međutim, koncentracija ugljendioksida u vazduhu porasla je 31% u odnosu na godinu. Sadašnja koncentracija je veća nego što je to dosad ikada bila. Oko 98% emisije ugljendioksida potiče od sagorevanja fosilnih goriva, dok se ostatak emituje pri proizvodnji cementa, proizvodnji kreča, sagorevanju otpada i dr. Deo emisije je i posledica nekontrolisane seče šuma, ali je očigledno da uticaj ostalih uzročnika zanemarljiv u odnosu na dominantan izvor sagorevanje fosilnih goriva. Produkcija ugljendioksida prilikom sagorevanja različitih goriva nije ista (uz ostvareni isti toplotni efekat) sa obzirom da imaju različit hemijski sastav, različite su i emisije nastale kao posledica njihovog sagorevanja. Da bi se različita goriva mogla međusobno porediti, uvodi se koeficijent emisije ugljendioksida K CO2, koji predstavlja masu emitovanog ugljendioksida u atmosferu svedenu na jedinicu energije. Koeficijent emisije ugljendioksida određuje se na sledeći način: K CO2 = (3,67 x g C ) / h d gde su: 3,67 stehiometrijski koeficijent, g C maseni udeo gorivog ugljenika u gorivu (kg/kg) i h d toplotna moć goriva (MJ/kg). U tabeli 14 su prikazani koeficijenti emisije ugljendioksida različitih goriva. Tab. 14. Koeficijenti emisije CO 2 različitih goriva Gorivo Emisija, (kg CO2 /GJ) 1 2 Biomasa 109,6 Treset 106,0 Kameni ugalj 101,2 Mrki ugalj 97,09 Lignit 96,43 Dizel 77,4 Sirova nafta 74,1 59

60 1 2 Kerozin 73,3 Benzin 71,5 Tečni naftni gas 63,1 Prirodni gas 56,1 Biomasa spada u obnovljive izvore energije i kao takva se smatra za CO 2 neutralnom. Tu se i ogleda njena referentna ili ekološka vrednost biogoriva. pošto se sagorevanjem biomase u većoj meri ne narušava prirodna ravnoteža u koncentracijama ugljendioksida. Navedena tvrdnja se zasniva na činjenici da se u procesu rasta biljaka (fotosinteze) koristi CO 2 iz atmosfere, koji se nakon sagorevanja biomase tamo i vraća (sl. 23). Sl. 23. Uprošćeni krug kruženja ugljendioksida Zbog kruženja CO 2 u ciklusu stvaranja i sagorevanja biomase stvarni koeficijent emisije ugljendioksida K CO2 biomase jednak je nuli. Međutim, taj podatak je validan samo onda kada se nakon sagorevanja biomase njen ciklus vegetacije ponovo pokrene (setvom, sadnjom, tj. pratipošumljavanjem) u suprotnom usvaja se koeficijent emisije koji je prikazan u tabeli 14. Kao najpovoljnije gorivo u smislu ekološke pogodnosti nameće se prirodni gas koji ima najmanji koeficijent emisije ugljendioksida za isti ostvareni toplotni efekat. Razlog tome je sastav prirodnog gasa kod koga je ubedljivo najviše zastupljen metan, a zatim i ostali niži ugljovodonici. Sastav gasa je takav da ima najmanje učešće ugljenika u odnosu na ostala fosilna goriva (g C ), zbog čega se sagorevanjem pored ugljendioksida emituje i značajna količina vodene pare. Korišćenjem svih raspoloživih ostataka biomase u Srbiji u energetske svrhe smanjila bi se emisija: CO 2 za 10,2 miliona t/god. (za slučaj zamene uglja) ili za 7 miliona t/god. za slučaj zamene lož ulja, SO 2 za t/god. za slučaj zamene uglja ili t/god. za slučaj zamene lož ulja, pepela za t/god. za slučaj zamene uglja biomasom. 60

61 Oksidi azota Oksidi azota, koji se uobičajeno označavaju NOx, poslednjih godina dospeli su u centar pažnje, s obzirom da su identifikovani kao uzročnici mnogih neželjenih pojava. Njihovo štetno dejstvo vezuje se za: uticaj na zdravlje ljudi, smanjenje vidljivosti i stvaranje fotohemijskog smoga - posledica reakcija NOx sa organskim materijama u prisustvu sunčeve svetlosti, razaranje ozona u višim slojevima atmosfere, stvaranje štetnog ozona u nižim slojevima atmosfere i stvaranje kiselih kiša. S obzirom na uticaj na životnu sredinu i zdravlje najznačajniji oksidi azota su: azotmonoksid (NO), azotdioksid (NO 2 ) i azotsuboksid (N 2 O), koji se zajednički označavaju kao NOx. Preko 90% oksida azota emitovanih usled procesa sagorevanja čini azotmonoksid (NO), dok ostatak čini azotdioksid (NO 2 ). Međutim, kako se azotmonoksid (NO) u atmosferi konvertuje u azotdioksid, većina propisa iz oblasti zaštite životne sredine tretira sve okside azota kao NO 2. Azotsuboksid N 2 O je poznat kao gas staklene bašte, koji doprinosi globalnom zagrevanju, ali je takođe identifikovan kao činilac koji utiče na razaranje ozonskog omotača. Srećom, male količine azotsuboksida se emituju procesima sagorevanja. Podaci o izvoru emisije oksida azota pokazuju da je oko dve trećine emisije posledica procesa sagorevanja gde je drumski saobraćaj, najveći pojedinačni izvor emisije NOx (45%), dok je proizvodnja energije na drugom mestu sa 30% ukupne emisije. Oksidi azota koji se obrazuju tokom procesa sagorevanja nastaju oksidacijom: azota vezanog u gorivu i azota iz vazduha. dok se njihovo stvaranje objašnjava pomoću tri osnovna mehanizma: termički ili Zeldovich mehanizam, promptni mehanizam i mehanizam oksidacije azota vezanog u gorivu. Termički NOx se formira zahvaljujući oksidaciji atmosferskog azota. Promptni NOx se formira brzim reakcijama u frontu plamena, a NOx iz goriva nastaje oksidacijom azota vezanog u gorivu. Posmatrano po energentima najveći doprinos emisiji NOx potiče od sagorevanja ogrevnog drveta, što se objašnjava hemijskim sastavom drvne biomase u čijem se sastavu nalazi azot (tabela 15), pa je mehanizam oksidacije azota iz goriva značajan emitent oksida azota. Takođe, uzrok je i u načinu odvijanja procesa sagorevanja biomase. Najmanji doprinos emisiji oksida azota u okolnu sredinu daje prirodni, tj. zemni gas koji u svom sastavu može da sadrži azot, kao balast, ali se obično radi o malom 61

62 procentu. Takođe, treba naglasiti moguđnost dobrog mešanja gasovitog goriva sa vazduhom, što sprečava stvaranje džepova bogate smeše, koja stimuliše promptni mehanizam. Tab. 15. Koeficijenti emisije NOx po jedinici proizvedene energije Gorivo Namena energije Emisija, (g Nox/GJ) Opšta primena 1,5 Ugalj Mazut Prirodni gas Ogrevno drvo Industrija 1,5 Toplana 1,5 Opšta primena 0,6 Industrija 0,6 Toplana 0,6 Opšta primena 0,1 Industrija 0,1 Toplana 0,1 Opšta primena 3,2 Industrija 3,2 Toplana 3,2 Oksidi sumpora Prisustvo oksida sumpora u produktima sagorevanja posledica je oksidacije sumpora iz goriva, koji u procesu sagorevanja većim delom oksidiše u sumpordioksid - SO 2, a manjim delom u sumportrioksid - SO 3. U atmosferi se SO 2 dalje transformiše u SO 3, koji sa vlagom iz vazduha formira fine kapljice sumporne kiseline, koje kada se pomešaju sa kišnim kapima nastaju kisale kiše. Ove kapljice raznošene vetrom padaju na zemlju, što dovodi do postepenog smanjenja njene ph vrednosti (kiselosti). Povećanje kiselosti zemljišta usporava rast šuma i ostalog bilja, a povećanje kiselosti voda se štetno odražava na rast flore i faune u vodama. Kao posledica emisije SOx nastaju i kisele kiše koje za posledicu imaju izraženo štetno dejstvo na biljke, a izazivaju i koroziju. Istraživanja su pokazala da je sagorevanje uglja daleko najveći izvor emisije sumpordioksida u okolnu sredinu. Mazut i lož ulje sadrže sumpor, ali u manjem procentu nego ugalj, tako da se sagorevanjem emituje manje SO 2 po jedinici proizvedene energije. Što se tiče sagorevanja biomase, ona ne doprinosi emisiji SO 2 jer nema sumpora u hemijskom sastavu biomase ili je to učešće u tragovima. Sagorevanjem prirodnog gasa takođe ne dolazi do emisije SO 2, ukoliko gas ne sadrži H 2 S. Očekivanom supstitucijom energenata prirodnim gasom ili biomasom dolazi do potpune eliminacije emisije oksida sumpora. Koeficijenti emisije SO 2 po jedinici proizvedene energije za različite energente su dati u tabeli

63 Tab. 16. Koeficijenti emisije SO 2 po jedinici proizvedene energije Energent Emisija, (g SO 2 /GJ) Ugalj 1000 Mazut 670 Lož ulje 670 Prirodni gas 0 Ogrevno drvo 0 Biomasa iz poljoprivredne proizvodnje 0 Emisija čestica Sagorevanjem fosilnih goriva pored štetnih gasova koji se tom prilikom emituju dolazi i do emisije čestica pepela. Čestice pepela dalje iniciraju vezivanje drugih materija u atmosferi, utičući na stvaranje smoga u nižim slojevima atmosfere. Koliko će se čestica emitovati u atmosferu zavisi pre svega od vrste korišćenog energenta, a zatim u od sektora upotrebe, što uslovljava režim sagorevanja, postojanje filtera itd. Koeficijenti emisije čestica pa jedinici proizvedene energije prikazani su u tabeli 17. Tab. 17. Koeficijenti emisije čestica po jedinici proizvedene energije Gorivo Namena energije Emisija, (g čestica/gj) Ugalj Mazut Prirodni gas Ogrevno drvo Opšta primena 400 Industrija 180 Toplana 120 Opšta primena 2 Industrija 30 Toplana 1 Opšta primena 0 Industrija 0 Toplana 0 Opšta primena 200 Industrija 90 Toplana 60 Emisija čestica i pepela potrošnjom energije u industriji uslovljena je postojanjem manjeg broja kotlovskih postrojenja, koja obično nisu opremljena uređajima za upravljanje i regulaciju, kao i prakse da se u takva postrojenja ne ugrađuju efikasniji filtri. Termoenergetska postrojenja obično ne rade sa optimalnim opterećenjem, često menjaju opterećenje ili se gase, pa sve to utiče na porast emisije. Generalno, sa stanovišta emisije čestica najpovoljnije je korišćenje prirodnog gasa, a najnepovoljnije korišćenje čvrstih goriva, u prvom redu uglja. 63

64 Ostali uticaji koji su štetni po termoenergetska postrojenja i okolinu U skladištima biomase i kotlarnici ne sme se stvarati prašina, pošto prašina štetno deluje na respiratorne (disajne) organe ljudi, životinja i ptica, lako je zapaljiva i može lako da eksploadira kada se dovede u povoljne uslove. Zbog toga, prašina se mora efikasno hvatati pre i posle sagorevanja. Instalirana oprema mora da zadovolji propisane granične vrednosti dozvoljenih količina prašine, kao i štetnih gasova za životnu sredinu. U tabeli 18. su date okvirne granične vrednosti sadržaja najvažnijih elemenata u biomasi, koji mogu imati štetan uticaj na rad postrojenja kao i na okolinu. Tab. 18. Mogući štetni uticaj pojedinih elemenata i korektivne tehnološke mere Azot i hlor su glavni elementi kod biomase koji negativno utiču na okolinu. Kao što je napomenuto sadržaj sumpora kod biomase je takav da je on štetniji zbog njegove moguće uloge u procesu korozije razmenjivačkih cevi nego zbog mogućeg uticaja na okolinu. Povećan sadržaj teških elemenata, posebno cinka i kadmijuma, onemogućava recikliranje pepela, tj. korišćenje za obogaćivanje zemljišta. Nepovoljan sadržaj ostalih elemenata datih u tabeli može uticati na stvaranje naslaga na grejnim površinama ili dovesti do njihove korozije. Kalcijum i magnezijum uglavnom povećavaju, a kalijum i natrijum snižavaju temperaturu sinterovanja i topljenja pepela. Kalijum i natrijum u kombinaciji sa hlorom i sumporom imaju glavnu ulogu u mehanizmima korozije. Iz tabele se vidi da se najmanje problema može očekivati pri korišćenju drvne mase i kore, a da se velika pažnja mora pokloniti preventivnim, primarnim i naknadnim tehnološkim merama zaštite pri korišćenju slame, kukuruzovine i sena. 64

65 Dakle, može da se konstatuje da postoje odgovarajući termotehnički i procesni uređaji i oprema koja je u mogućnosti da efikasno spreči zagađenje radne i životne sredine. Vizuelnih zagađenja nema. Što se tiče bezbednosti rada kotlarnice za radnu i životnu sredinu ona mora da se obezbedi odgovarajućim tehničkim, tehnološkim i organizacionim merama. Buka u pogonu mora da bude na dozvoljenom nivou. Da bi se to obezbedilo mora da se postavi odgovarajuća zvučna izolacija u zidovima kotlarnice. U pogonu kotlarnice mora se održavati odgovarajuća mikroklima, koja neće štetno uticati na radno osoblje. U tab. 19 date su maksimalno dozvoljene koncentracije dimnih gasova u vazduhu za radnu i životnu sredinu, koje mora da obezbedi termoenergetska oprema i rukovaoci kotlova. Tab. 19. Maksimalno dozvoljene koncentracije (MDK) dimnih gasova u vazduhu za radnu i životnu sredinu (SRPS Z.BO 001) Hemijska supstanca Jedinica MDK* za radnu sredinu 8h MDK* za životnu sredinu 24 h 1h Azotni oksidi (NOx) mg/m 3 6,0 0,085 0,15 Alifatični ugljovodoninici (AlCH), T k = ºC mg/m Benzen (C 6 H 6 ) mg/m 3 3,0 0,8 Toluen (C 6 H 5 CH 3 ) mg/m ,5 Ksileni (C 6 H 4 (CH 3 ) 2 ) mg/m Ugljenmonoksid (CO) ppm (ml/m 3 ) 50 (55) 4,4 (5) 8(10) Ugljendioksid (CO 2 ) mg/m Sumpordioksid (SO 2 ) mg/m 3 5,0 - * MDK maksimalno dozvoljene koncentracije dimnih gasova u vazduhu za osmosatnu ekspoziciju u radnoj sredini prema Jugoslovenskom standardu o maksimalno dozvoljenim koncentracijama škodljivih gasova, para i aerosola u atmosferi radnih i pomoćnih prostorija, SRPS Z.BO Granične vrednosti emisije gasova za određene vrste ložišta U tabelama 20 i 21 prikazane su granične vrednosti emisije GVE dimnih gasova, koje prema zakonskim aktima i normama postrojenja u kojima se sagoreva biomasa i gasovita goriva ne bi smele preći naznačenu vrednost. Radi upoređenja sa uslovima u našoj zemlji u tabelama 22 i 23 prikazani su i podaci GVE u Nemačkoj i Danskoj. Pošto se navedene vrednosti moraju poštovati, rad termoenergetskog postrojenja za sagorevanje balirane biomase u Vršcu mora biti u navedenim granicama. Propisi u Srbiji Pri radu kotlovskih postrojenja u Srbiji treba da budu zadovoljeni zahtevi Uredbe Vlade Republike Srbije o graničnim vrednostima emisije zagađujućih materija u vazduhu (Sl. glasnik S. Srbije, br. 71/2010), za male snage ložišta, manje od 1 MWth (čl. 19, prilog II). Takođe, treba voditi računa o vrednostima imisije, koje su regulisane 65

66 Pravilnikom o graničnim vrednostima, metodama merenja imisije, kriterijumima za uspostavljanje mernih mesta i evidenciji podataka (Sl. glasnik R. Srbije, br. 19/2006.). Masena koncentracija štetnih i opasnih matrija u otpadnom gasu određenih vrsta ložišta, meri se u jedinici zapremine suvog otpadnog gasa na temperaturi 0 o C i pod pritiskom mbara. Sadržaj kiseonika u jedinici zapremine otpadnog gasa u zavisnosti od vrste ložišta iznosi za čvrsta goriva: ugalj, briket od uglja i koks 7%, za ostala čvrsta goriva (biomasu) 13% i za tečna i gasovita goriva 3%. Sadržaj sumpora u biomasi ne sme da pređe vrednost 0,5 g/mj goriva. U tabeli 20 date su granične vrednosti emisije za ložišta na biomasu. Tab. 20. Granične vrednosti emisije (GVE) za mala postrojenja za sagorevanje čvrstog goriva (Uredba, Sl. glasnik R.Srbije, br. 71/2010) Parametar Vrednost Dimni broj < 1 Ugljen monoksid, CO (500 kw do 1 MW) mg/ n m 3 Oksidi azota, kao N 2 (100 kw do 1 MW) 250 mg/ n m 3 Zapreminski udeo O 2 (ostala čvrsta goriva (biomasa)) 13% Dozvoljeni gubici toplote (50 kw do 1 MW) 12% Dimni broj treba da je manji od 30 (SRPS M.R4.020). Dozvoljena emisija letećeg pepela za male toplotne jedinice je do 500 mg/nm 3 pri 8 % CO 2 (vol.) za ložišta na biomasu (SRPS M.E6.110). U tabeli 21 date su granične vrednosti emisije za ložišta na gasovita goriva (prirodni gas). Tab. 21. Granične vrednosti emisije (GVE) za mala postrojenja za sagorevanje gasovitog goriva (Uredba, Sl. glasnik R.Srbije, br. 71/2010) Parametar Vrednost Ugljen monoksid, CO (400 kw do 10 MW) 80 mg/ n m 3 Oksidi azota, kao N 2 (voda < 110 o C, > 0,05 MPa) 100 mg/ n m 3 Zapreminski udeo O 2 3% Dimni broj za gasovita goriva po domaćem standardu SRPS B.H8.270 može da iznosi najviše 0. Rad postrojenja u Srbiji treba uskladiti sa visokim zahtevima EU zemalja u pogledu energetske efikasnosti i emisije gasova zagađivača, što treba da obuhvati i vrednosti: PAH, PCDD/F i HCl. Pri tome se mora imati u vidu da ekonomski, socijalni i uslovi zaštite životne sredine u regionu Južne Evrope su specifični i različiti od uslova u severnijim državama EU. Zbog toga je veoma važno da se to respektuje u domaćim zakonskim propisima i normama. 66

67 U tab. 22 date su granične vrednosti dozvoljenih emisija pri sagorevanju biogoriva u čvrstom stanju U Nemačkoj. Tab. 22. Granične vrednosti dozvoljenih emisija (GVE) pri sagorevanju biogoriva u čvrstom stanju u Nemačkoj Snaga postrojenja N / F, (p) Referentni propis Referentna količina CO (eg) Ograničenje emisije Ukupni C, (b) NOx, (cn) Prašina Vol. %O 2 g/ N m 3 mg/ N m 3 mg/ N m 3 mg/ N m 3 Vrednost emisije za sagorevanje drveta u prirodnom stanju 1<2,5 MW F TA Luft, (f) 11 0,15, ,5<5 MW F TA Luft, (f) 11 0, < 50 MW F TA Luft, (f) 11 0, Vrednost emisije za sagorevanje slame i sličnih biljnih materijala 1< 50 MW F TA Luft, (f) 11 0, Značenja u tabeli su sledeća p -snaga postrojenja, N - nazivna toplotna snaga ložišta, tj. najveća proizvedena količina toplote u režimu stalnog rada u jedinici vremena (njega navodi proizvođač uz napomenu koje je gorivo korišćeno), F - nazivna toplotna snaga ložišta, tj. snaga koja se može dovesti ložištu u odnosu na donju toplotnu moć goriva u režimu trajnog rada, b - emisija isparljivih organskih jedinjena ugljenika (VOC), tzv. volatili, cn - azot dioksid, eg - granična vrednost važi samo pri uslovima rada sa nazivnim opterećenjem, d bez ograničenja emisije za niže vrednosti snaga ložišta od 15 kw, f TA vazduh, obnovljeno izdanje od godine i gl kod ložišta za slamu i slična goriva, za postrojenja sa nazivnom toplotnom snagom preko 100 kw, osim toga važi i ograničenje za PCDD/F (dioksin i furan) na 0,1 ngte/ N m 3, a za gasovita anorganska jedinjenja hlora (izraženo kao HCL) 30 mg/ N m 3. Ako se uporede podaci iz tab. 21 i 23 može da se konstatuje da je smanjena granična vrednost emisije praškastih materija u izlaznim gasovima kod sagorevanja slame i sličnih biljnih materijala u Nemačkoj. Kod sagorevanja drveta se naši podaci emisije nalaze u proseku. Granična vrednost ugljenmonoksida je manja za 100 mg/ N m 3 kod sagorevanja drveta u Nemačkoj, a ista je kod slame. Kod sagorevanja drveta je granična vrednost azotnih oksida duplo manja, a kod slame za 100 mg/ N m 3 manja nego kod naših propisa. Granična vrednost emisije organskog ugljenika kod sagorevanja drveta je četiri puta manja u Nemačkoj, a kod slame je ista količina u odnosu na nase propise. U projektnim rešenjima treba težiti nemačkim podacima. U tabeli 23 date su granične vrednosti dozvoljenih emisija pri sagorevanju biogoriva u čvrstom stanju u Danskoj. 67

68 U tabeli 23 podaci za ugljenmonoksid su dati u procentima ili u ppm, pa su orijentaciono uporedljivi sa našim i nemačkim podacima. Interesantno je da je dozvoljena količina prašine približno 6 puta veća kod sagorevanja drveta, a približno 12 puta kod sagorevanja slame u odnosu na podatke emisija gasova. Verovatno je to zbog toga što su u Danskoj kotlovi za farme jednostavnije konstrukcije i postavljeni su dalje od naselja. Tab. 23. Granične vrednosti dozvoljenih emisija (GVE) ugljenmonoksida i prašine pri normalnom učinku i smanjenom opterećenju kotla za vreme testiranja kotlovskog postrojenja za farme Gorivo Drvo za loženje, pelete, isečeno drvo, drveni čips, zrno žitarica Drvo za loženje, pelete, isečeno drvo, drveni čips, zrno žitarica Slama Slama Ložište Šaržno (ručno) loženje Automatsko Šaržno (ručno) loženje Automatsko CO-emisija pri 10% O 2, 30% opterećenje kotla 0,50% ili ppm 0,15% ili ppm 0,80% ili ppm 0,40% ili ppm CO-emisija pri 10% O 2, nominalni učinak 0,50% ili ppm 0,10% ili ppm 0,80% ili ppm 0,30% ili ppm Emisija prašine pri 10% O mg/ N m mg/ N m mg/ N m mg/ N m 3 Kod ložišnih postrojenja sa više pojedinačnih ložišta, za ograničenje emisije svakog pojedinačnog ložišta merodavna je ukupna toplotna snaga ložišnog postrojenja. Ukupnu toplotnu snagu ložišnog postrojenja predstavlja zbir toplotnih snaga svih pojedinačnih ložišta u sastavu ložišnog postrojenja. Standard bitan za dobijanje dozvole za rad i eksploataciju postrojenja za sagorevanje biomase za snage manje od 1 MW je SRPS M.E6.110, koji je naveden u "Sl. glasnik RS", br. 9/80 U Srbiji je uobičajena praksa da se u nedostatku domaćih propisa primenjuju nemački standardi DIN ili evropske norme EN sa pratećim propisima. Zato se ovde navode propisi prema kojima postupaju proizvođači i vlasnici postrojenja za sagorevanje u Nemačkoj. Približavanjem i pristupanjem Evropskoj uniji i u Srbiji će biti obavezno ponašanje u skladu sa tim propisima. U tabeli 24 prikazani su podaci graničnih vrednosti imisije (GVI) gasova u naseljenom mestu na otvorenom prostoru (koncentracija ugljenmonoksida, azotdioksida, sumpordioksida, čađi i suspendovanih čestica i teških metala, ukupne količine sedimenata i sadržaja aerosidemenata). Kao što se vidi iz podataka naznačenih u tab. 24 imisija gasova na otvorenom prostoru mora biti manja od graničnih vrednosti koncentracije gasova i čađi, 68

69 suspendovanih čestica i teških metala, ukupne vrednosti sedimenata i sadržaja aerosedimenata. Tab. 24. Prikaz graničnih vrednosti imisije (GVI) gasova, čađi, suspendovanih čestica i teških metala, sedimenata i sadržaja aerosedimenata, (Pravilnik, Sl. glasnik RS, br. 54/92, 30/99 i 19/2006) Zagađujuća materija Gasovi, čađ i susp. čestica Jedinica mere Ukupno CO NO 2 SO 2 Čađ Susp. čestice Pb Cd Zn Hg µg/m 3 /dan 413, , Sedimenti µg/m 2 /dan Taložne materije mg/m 2 /mes Procena uticaja emisije gasova sagorevanjem biomase na okolinu Na osnovu dosadašnjih istraživanja sagorevanja biomase iz poljoprivredne proizvodnje može da se konstatuje da biomasa manje zagađuje životnu sredinu od konvencionalnih goriva. Biomasa ne sadrži sumpor (u tragovima), te u produktima sagorevanja nema sumpornih oksida u značajnim količinama. Biomasa ne sagoreva na visokim temperaturama, zbog mogućnosti topljenja pepela, te u produktima sagorevanja ne stvaraju se NOx jedinjenja u značajnim količinama. Od vrste i kvaliteta izrade kotlovskog uređaja zavisi kolika će biti količina CO u produktima sagorevanja. Postojeća postrojenja nemaju odgovarajući kvalitet procesa sagorevanja biomase, ne poseduju automatsku kontrolu procesa sagorevanja, ručno se lože i ručno se vodi proces sagorevanja. Zbog toga treba uvek insistirati na primeni automatske kontrole procesa sagorevanja i automatskog loženja postrojenja sa biomasom. U principu postojeća termička postrojenja ne zagađuju značajno životnu sredinu, kao što zagađuju postrojenja koja rade na konvencionalno gorivo (na primer mazut ili ugalj). Količina proizvedenog CO 2 sagorevanjem biomase je na godišnjem nivou nula, pošto biljke iz atmosfere uzmu istu količinu CO 2 za svoj rast i razvoj. Prema odredbama Zakona o zaštiti životne sredine (Sl. glasnik 66/91, 83/92, 51/93, 69/93, 48/94, 53/95) i Pravilnika o graničnim vrednostima, metodama merenja emisije, kriterijuma za uspostavljanje mernih mesta i evidenciji podataka (Sl. glasnik 71/2010) propisane su granične vrednosti emisija zagađujućih materija u vazduhu, kao i koncentracije zagađivača okolnog vazduha. Sastav proizvedenog pepela u procesu sagorevanja biomase zavisi od vrste i količine upotrebljenih sredstava za đubrenje i zaštitu bilja. Ukoliko se ne radi o preteranim dozama djubriva i sredstava za zaštitu bilja, onda se pepeo za biomasu može koristiti za đubrenje bašta, što svakako nije slučaj sa pepelom od uglja. Pri skladištenju biomase u kamare na ekonomskom dvorištu potrebno je dobro voditi računa o razmaku između kamara, o obezbeđenosti sa sredstvima za gašenje požara, obilasku i kontroli stanja kamara, zabrani deci da se ne igraju oko kamara, zabrani životinjama da ne raznose biomasu, itd. Pušenje strogo zabraniti radnicima koji rade sa biomasom. 69

70 Predvidjene mere za smanjenje i/ili sprečavanje negativnog uticaja postrojenja (objekata) na životnu sredinu Mere za smanjenje i/ili sprečavanje negativnog uticaja postrojenja (objekata) na životnu sredinu sprovodiće se u toku izgradnje, redovonog rada kao i u slučaju udesa. One obuhvataju mere predvidjene zakonskim i podzakonskim aktima, tehničko tehnološke mere zaštite, mere zaštite u slučaju akcidenta, mere zaštite od elementarnih nepogoda, mere zaštite od električne energije, mere zaštite od požara i ekplozije, mere zaštite na radu kao i preventivne mere zaštite Mere predvidjene zakonskim i podzakonskim aktima Ove mere obuhvataju: primenu normativa i standarda kod izbora i nabavke materijala i opreme za izgradnju objekata, primenu zakonskih i podzakonskih odredbi za bezbedno funkcionisanje postrojenja u odnosu na indikatore životne sredine kao i uslove koji utvrdjuju nadležni državni organi i institucije kod izdavanja odobrenja i saglasnosti za izgradnju i upotrebu objekata. U saglasnosti sa ovim merama, a prema Zakonom o proceni uticaja na životnu sredinu ( Sl.glasnik RS br.135/04 i 36/09) i drugim važećim aktima, kao što je Uredba o utvrđivanju liste projekata za koje je obavezna procena uticaja i liste projekata za koje se može zahtevati procena uticaja na životnu sredinu ( Sl.glasnik RS br.114/2008) i dr. za izgradnju termoenergetskog postrojenja za proizvodnju toplotne energije ukupne termičke snage 1 do 50 MW se prema listi II navedene Uredbe može zahtevati procena uticaja na životnu sredinu, koja pored naziva projekta, sadrži i kriterijume za odlučivanje o potrebi izrade procene uticaja na životnu sredinu. Navedena konstatacija se u Uredbi nalazi pod tačkom 3., podtačka 1. - Postrojenja za proizvodnju električne energije, vodene pare, tople vode, tehnološke pare ili zagrejanih gasova (termoelektrane, toplane, gasne turbine, postrojenja sa motorom sa unutrašnjim sagorevanjem, ostali uređaji za sagorevanje), uključujući i parne kotlove, u postrojenjima za sagorevanje uz korišćenje svih vrsta goriva, snage 1 do 50 MW Kriterijumi i opšte mere koje se zahtevaju kod izrade studije sa procenom u uticaju na životnu sredinu Procena uticaja na životnu sredinu jeste preventivna mera zaštite životne sredine zasnovana na izradi studija i sprovođenju konsultacija uz učešće javnosti i analizi alternativnih mera, sa ciljem da se prikupe podaci i predvide štetni uticaji određenih projekata na život i zdravlje ljudi, floru i faunu, zemljište, vodu, vazduh, klimu i pejzaž, materijalna i kulturna dobra i uzajamno delovanje ovih činilaca, kao i utvrde i predlože mere kojima se štetni uticaji mogu sprečiti, smanjiti ili otkloniti imajući u vidu izvodljivost tih projekata. Faze u postupku procene uticaja Postupak procene uticaja na živornu sredinu sastoji se od sledećih faza: 1. Odlučivanje o potrebi procene uticaja na životnu sredinu za projekte; 2. Definisanje obima i sadržaja studije o proceni uticaja na životnu sredinu i 3. Odlučivanje o davanju saglasnosti na studiju o proceni uticaja na životnu sredinu. 70

71 Odlučivanje o potrebi procene uticaja Nosilac projekta za koji se može zahtevati procena uticaja na životnu sredinu podnosi zahtev nadležnom organu za odlučivanje o potrebi procene. Zahtev o potrebi procene uticaja sadrži: 1. opis lokacije; 2. opis karakteristika projekta; 3. opis karakteristika mogućih uticaja projekta na životnu sredinu i 4. druge podatke i dokumentaciju. Definisanje obima i sadržaja studije o proceni uticaja Nosilac projekta za koje se obavezno vrši procena uticaja i za koje je nadležni organ utvrdio obavezu procene uticaja podnosi zahtev za određivanje obima i sadržaja studije o proceni uticaja. Zahtev za određivanje obima i sadržaja sadrži: 1. podatke o nosiocu projekta; 2. opis projekta; 3. prikaz glavnih alternativa koje su razmatrane; 4. opis činilaca životne sredine koji mogu biti izloženi uticaju; 5. opis mogućih značajnih štetnih uticaja projekta; 6. opis mera predviđenih u cilju sprečavanja, smanjenja i otklanjanja značajnih štenih uticaja; 7. netehnički rezime podataka navedenih od 2) do 6); 8. podaci o mogućim teškoćama na koje je naišao nosilac projekta u prikupljanju podataka i dokumentacije i 9. druge podatke i dokumentaciju. Odlučivanje o davanju saglasnosti na studiju o proceni uticaja na životnu sredinu Davanje saglasnosti na izrađenu studiju o proceni uticaja na životnu sredinu izdaje nadležni organ u skladu sa važećim zakonima R Srbije. Važniji zakoni pri dlučivanju o davanju saglasnosti na studiju o proceni uticaja na životnu sredinu 1. Zakon o proceni uticaja na životnu sredinu ( Sl.glasnik RS, br. 135/04 i 36/09); 2. Uredba o utvrđivanju Liste projekata za koje je obavezna procena uticaja i Liste projekata za koje se može zahtevati procena uticaja na životnu sredinu; Lista i Projekata za koje je obavezna procena uticaja na životnu sredinu (''Sl glasnik RS'', br. 114/08); 3. Pravilnik o sadržini zahteva o potrebi procene uticaja i sadržini zahteva za određivanje obima i sadržaja studije o proceni uticaja na životnu sredinu (''Sl glasnik RS'', br. 69/05); 4. Pravilnik o postupku javnog uvida, prezentaciji i javnoj raspravi o studiji o proceni uticaja na životnu sredinu (''Sl glasnik RS'', br. 69/05); 5. Pravilnik o radu tehničke komisije za ocenu studije o proceni uticaja na životnu sredinu (''Sl glasnik RS'', br. 69/05); 71

72 6. Pravilnik o sadržini studije o proceni uticaja na životnu sredinu (''Sl glasnik RS'', br. 69/05); 7. Pravilnik o sadržini, izgledu i načinu vođenja javne knjige o sprovedenim postupcima i donetim odlukama o proceni uticaja na životnu sredinu (''Sl glasnik RS'', br. 69/05). Uopšte posmatrano zaštitu životne sredine pri realizaciji pojedinih projekata treba sprovoditi integralnim merama koje se odnose na: 1. Mere zaštite predviđene tehničkom dokumentacijom; 2. Mere zaštite u toku izvođenja projekta; 3. Mere zaštite u toku eksploatacije projekta; 4. Mere zaštite u slučaju udesa i 5. Program praćenja uticaja projekta na životnu sredinu. U skladu sa tim merama Ministarstvo životne sredine i prostornog planiranja R Srbije je krajem godine propisalo Uputstvo o minimalnim uslovima za zaštitu životne sredine koje je obuhvatalo opšte i specijalizovane mere. Opšte mere zaštite životne sredine se odnose na: I. Mere u toku izgradnje Tokom izvođenja radova na pripremi terena i izgradnji objekta potrebno je planirati i primeniti sledeće mere zaštite: 1. Nosilac projekta je dužan da poštuje Zakon o planiranju i izgradnji ( Sl. gl. RS, br. 72/09), kao i podzakonska akta doneta na osnovu ovog Zakona 2. Vršiti redovno kvašenje zaprašenih površina i sprečiti rasipanje građevinskog materijala tokom transporta 3. Utvrditi obavezu sanacije zemljišta, u slučaju izlivanja ulja i goriva tokom rada građevinskih mašina i mehanizacije 4. Otpadni materijal koji nastane u procesu izgradnje (komunalni otpad, građevinski materijal i metalni otpad, plastika, papir, stare gume i sl.) propisno sakupiti, razvrstati i odložiti na za to predviđenu i odobrenu lokaciju 5. Materijal iz iskopa odvoziti na unapred definisanu lokaciju, za koju je pribavljena saglasnost nadležnog organa; transport iskopanog materijala vršiti vozilima koja poseduju propisane koševe i sistem zaštite od prosipanja materijala 6. Ako se u toku izvođenja građevinskih i drugih radova naiđe na arheološka nalazišta ili arheološke predmete, izvođač radova je dužan da odmah prekine radove i obavesti nadležnu organizaciju za zaštitu spomenika kulture 7. Ako se u toku radova naiđe na prirodno dobro koje je geološko-paleontološkog tipa i minerološko-petrografskog porekla, za koje se pretpostavlja da ima svojstvo prirodnog spomenika, izvođač radova je dužan da o tome obavesti nadležnu organizaciju za zaštitu prirode. II. Upravljanje otpadom 1. Nosilac projekta je dužan: 2. Da poštuje Zakon o upravljanju otpadom ( Sl. gl. RS, br. 36/09), Zakon o ambalaži i ambalažnom otpadu ( Sl. gl. RS, br. 36/09), kao i podzakonska akta doneta na osnovu ovih zakona 72

73 3. Obezbedi poseban prostor 4. Obezbedi potrebne uslove i opremu za sakupljanje, razvrstavanje i privremeno čuvanje različitih otpadnih materija (komunalni i ambalažni otpad, organski ili procesni otpad, reciklabilni materijal, otpad od čišćenja separatora masti i ulja i dr.) 5. Da sekundarne sirovine, opasan i drugi otpad, predaje licu sa kojim je zaključen ugovor, a koje ima odgovarajuću dozvolu za upravljanje otpadom (skladištenje, tretman, odlaganje i sl). III. Zaštita voda Nosilac projekta je dužan: 1. Da poštuje Zakon o vodama ( Sl. gl. RS, br. 33/10), kao i podzakonska akta doneta na osnovu ovog Zakona 2. Planira i izvede sistem interne separatne kanalizacije (za atmosferske i fekalne otpadne vode) 3. Sanitarno-fekalne otpadne vode odvodi u gradsku kanalizacionu mrežu a u slučaju nepostojanja gradske kanalizacije, potrebno je fekalne otpadne vode upuštati u vodonepropusnu septičku jamu, do opremanja lokacije kanalizacionom infrastrukturom 4. Obezbedi saglasnost nadležnog organa za poslove vodoprivrede (mišljenje, uslovi, dozvola...) 5. Po potrebi, predvidi odgovarajući tretman tehnoloških otpadnih voda, kojim se obezbeđuju propisani zahtevi emisije, odnosno propisani uslovi za ispuštanje u javnu kanalizaciju ili određeni recipijent 6. Predvidi kontrolisani prihvat potencijalno zauljene atmosferske vode sa internih saobraćajnih, manipulativnih površina i parkinga, kao i njen tretman u taložniku/separatoru masti i ulja, kojim se obezbeđuje da kvalitet prečišćenih voda zadovoljava kriterijume propisane za ispuštanje u javnu kanalizaciju ili određeni recipijent; vrši redovnu kontrolu separatora i taložnika i poslove pražnjenja istih poveri ovlašćenoj organizaciji; vodi urednu evidneciju o čišćenju navedene opreme i uređaja 7. Ugradi uređaj za merenje količine ispuštenih otpadnih voda-merač protoka i dobijene rezultate dostavlja nadležnoj inspekciji za zaštitu životne sredine (republička, pokrajinska, grada Beograda) 8. Uspostavi monitoring voda koje se ispuštaju u recipijent u skladu sa Zakonom o vodama 9. Rezultate merenja kvaliteta voda dostavi nadležnoj inspekciji i Agenciji za zaštitu životne sredine. IV. Zaštita vazduha Nosilac projekta je dužan: 1. Da poštuje Zakon o zaštiti vazduha ( Sl. gl. RS, br. 36/09), kao i podzakonska akta doneta na osnovu ovog Zakona 2. Predvidi odgovarajuću opremu, tehnička i tehnološka rešenja, kojima se obezbeđuje da emisija zagađujućih materija u vazduh zadovoljava propisane granične vrednosti 73

74 3. Da postrojenje prilikom projektovanja, gradnje i korišćenja održava tako da ne ispušta zagađujuće materije u vazduh u količini većim od graničnih vrednosti emisije 4. Ukoliko dođe do kvara uređaja kojim se obezbeđuje sprovođenje propisanih mera zaštite ili do poremećaja tehnološkog procesa zbog čega dolazi do prekoračenja graničnih vrednosti emisije, nosilac projekta je dužan da kvar ili poremećaj otkloni ili prilagodi rad novonastaloj situaciji ili obustavi tehnološki proces kako bi se emisija svela u dozvoljene granice u najkraćem roku 5. U slučaju prekoračenja graničnih vrednosti nivoa zagađujućih materija u vazduhu, da preduzme tehničko-tehnološke mere ili da obustavi tehnološki proces, kako bi se koncentracije zagađujućih materija svele u propisane vrednosti 6. Nosilac projekta stacionarnog izvora zagađivanja, kod koga se u procesu obavljanja delatnosti mogu emitovati gasovi neprijatnih mirisa, dužan je da primenjuje mere koje će dovesti do redukcije mirisa iako je koncentracija emitovanih materija u otpadnom gasu ispod granične vrednosti emisije 7. Nosilac projekta novoizgrađenog ili rekonstruisanog stacionarnog izvora zagađivanja za koji nije propisana obaveza izdavanja integrisane dozvole ili izrade studije o proceni uticaja na životnu sredinu dužan je da pre puštanja u rad pribavi dozvolu (uz zahtev za izdavanje dozvole obaveza operatera je da priloži upotrebnu 8 dozvolu ili tehničku dokumentaciju za taj izvor zagađivanja, kao i stručni nalaz sa rezultatatima emisije) 8. Nosilac projekta svakog izvora zagađivanja dužan je da dostavi nadležnom organu podatke o stacionarnom izvoru zagađivanja i svakoj njegovoj promeni 9. Obezbedi redovan monitoring emisije i da o tome vodi evidenciju 10. Obezbedi kontinualna merenja emisije ako za to postoji obaveza (kada je maseni protok emisije za određenu zagađujuću materiju veći od propisanih vrednosti) samostalno, putem automatskih uređaja za kontinualno merenje 11. Vodi evidenciju o obavljenim kontinualnim merenjima sa podacima o mernim mestima, rezultatima i učestalosti merenja i dostavi podatke jednom u tri mesca u roku od 15 dana od isteka tromesečja, a i da dostavi merenja na godišnjem nivou u vidu godišnjeg izveštaja najkasnije do 31. januara tekuće godine za prethodnu kalendarsku godinu 12. Obezbedi kontrolna merenja emisije preko ovlašćenih organizacija, ako merenja emisije obavlja samostalno 13. Obezbedi propisana povremena merenja emisije, preko ovlašćenog pravnog lica dva puta godišnje, ukoliko ne vrši kontinualni monitoring, a podatke dostavi u roku od 30 dana od dana izvršenog merenja 14. Vodi evidenciju o vrsti i kvalitetu sirovina, goriva i otpada u procesu spaljivanja 15. Vodi evidenciju o radu uređaja za sprečavanje ili smanjenje emisije zagađujućih materija kao i mernih uređaja za merenje emisije 16. Predvidi odgovarajuće mere za sprečavanje širenja neprijatnih mirisa (npr. za upijanje neprijatnog mirisa amonijaka koristiti rupičaste džakove napunjene zeolitom i sl.). V. Zaštita od buke Nosilac projekta je dužan: 74

75 1. Da poštuje Zakon o zaštiti od buke u životnij sredini ( Sl. gl. RS, br. 36/09), kao i podzakonska akta doneta na osnovu ovog Zakona 2. Projektuje i izvede odgovarajuću zvučnu zaštitu, kojom se obezbeđuje da buka koja se emituje iz tehničkih i drugih delova objekata pri propisanim uslovima korišćenja i održavanja uređaja i opreme, odnosno tokom obavljanja planiranih aktivnosti, ne prekoračuje propisane granične vrednosti 3. Ukoliko se radi o kompresoru obavezno postavi isti u zatvoren prostor uz sprovođenje akustičnih mera zaštite i na udaljenosti od najmanje 20 metara od najbliže zatvorenog prostora u kome borave ljudi. VI. Ostale opšte mere 1. Uređenje zelenila: - Potrebno je izvršiti uređenje i ozelenjavanje slobodnih površina (travnjaci, žbunasta i visoka vegetacija) u skladu sa projektom hortikulturnog uređenja - Po obodu kompleksa, celom dužinom, formirati visoko zelenilo dugog vegetacionog perioda 2. Uređenje prostora, korišćenje prirodnih resursa i dobara vrši se u skladu sa prostornim i urbanističkim planovima i drugim planovima 3. Pravno ili fizičko lice koje degradira životnu sredinu dužno je da izvrši remedijaciju ili na drugi način sanira degradiranu životnu sredinu u skladu sa projektima sanacije i remedijacije 4. Operater seveso postrojenja, odnosno kompleksa u kome se obavljaju aktivnosti u kojima je prisutna ili može biti prisutna jedna ili više opasnih materija, u jednakim ili većim količinama od propisanih, dužan je da primenjuje Seveso II direktivu 5. Potrebno je dostavljati podatke za registre izvora zagađivanja životne sredine 6. Potrebno je sprovoditi neophodne mere zaštite od udesa 7. Potrebno je koristiti ekološke energente Potrebne količine biomase za časovni i sezonski rad kotlovskog postrojenja Časovna potrošnja biomase Maksimalna deklarisana časovna potrošnja biomase kotlovskog postrojenja u Vršcu se može izračunati kao količnik deklarisane toplotne snage postrojenja i proizvoda stepena korisnosti postrojenja i toplotne moći goriva (biomase) koje će se sagorevati. Za usvojene početne podatke, časovna potrošnja biomase postrojenja iznosi: m G = Q / x hd = (500 x 3600) / (0,80 x ) = 166,7 kg/h gde su: m G [kg/h] - potrošnja goriva. Q [kw] - snaga toplovodnog kotlovskog postrojenja, - - stepen efikasnosti kotlovskog postrojenja, hd [kj/kg] - donja toplotna moć izabrane biomase Sezonska potrošnja biomase Sezonska potrošnja biomase kao goriva je promenljiva i najviše zavisi od spoljašnjih, tj. eksploatacionih uslova tokom grejnog perioda. Spoljašnji uslovi tokom grejnog 75

76 perioda će u najvećoj meri uticati na toplotne gubitke srednje Poljoprivredne škole u Vršcu. Na ukupnu potrošnju biomase tokom grejne sezone utiče i odnos korišćenja biomase kao baznog energenta i prirodnog gasa kao dopunskog energenata. Usvojeno je da maksimalna toplotna snaga termičkog postrojenja na biomasu iznosi 500 kw i da će se svi toplotni gubici koji su veći od toga podmirivati prirodnim gasom. Na osnovu toga se može izračunati godišnja potrošnja biomase sledećim izrazom: m G /god= 24 x x e x y x SD x Q / (hd x x (tu - ts)) = 24 x x 0,81 x 0,8 x x 500 / ( x 0,80 x (20-(-18)) = 201,2 t/god gde su: e = e t x e b - - koeficijent temperaturnog i eksploatacionog ograničenja, 0,9 x 0,9 = 0,81 y - - korekturni koeficijent (prekid u loženju, vetar), 0,8 SD - - broj stepen-dana, 195 dana x 15 o C = 2.925odana Q [kw] - potrebna količina toplote za grejanje, hd [kj/kg] - donja toplotna moć goriva (13.500), - - stepen korisnosti postrojenja (0,80), tu [ o - unutrašnja temperatura prostora koji se greje C] (20 o C). i ts [ o C] - spoljna projektna temperatura (-18 o C). Sa prosečnim prinosom od 2,5 t pšenične slame / ha koja se može prikupiti, potrebno je u Vršcu slamu prikupiti sa 81 ha da bi se obezbedio rad postrojenja tokom celog godišnjeg grejnog perioda Način prikupljanja, transportovanja i skladištenja biomase Sakupljanje biomase Prva operacija ubiranja slame je njeno sakupljanje u adekvatni zboj (val, valjak) posle žetve, koji je pogodan za dalju manipulaciju. Zavisno od prinosa slame i širine izbačenog reda slame iz slamotresa kombajna, u jedan zboj sakuplja se 2 ili više redova. Ukoliko širina reda odgovara radnom zahvatu pick-ap uredjaja prese ne vrši se skupljanje u zboj, pod uslovom da je debljina reda slame zadovoljavajuća. Sakupljanje se obavlja različitim tipovima grablji Baliranje biomase a) Klasične (konvencionalne) prese Nepresovana slama ima zapreminsku masu kg/m 3, što znači da zauzima značajan skladišni prostor. S druge strane manipulacija s njom je otežana u pogledu mehanizovanog skladištenja, izuzimanja i dalje distribucije, napr. dopreme u ložišta. Poseban problem slame u rinfuznom obliku predstavlja transport. Iskorišćenost zapremine i nosivosti transportnih sredstava je veoma mala. Klasične pick-up prese visokog pritiska obezbedjuju gustinu bala (80) kg/m 3. Zbijenost bala je moguće podešavati, zavisno od vlažnosti slame i načina dalje manipulacije s njom (ručna ili mehanizovana). 76

77 Zavisno od proizvodjača i tipa klasičnih presa širina bala iznosi 500 mm. Visina klasičnih bala kreće se od 380 do 460 mm. Dužina bale se podešava u granicama od 300, pa čak do 1300 mm, premda je najčešća dužina bala 700 do 1100 mm radi uobičajenih postupaka manipulacije s njima. Kod nas je najviše zastupljena ručna manipulacija. Prema ovim istraživanjima klasičnim presama ostvari se utrošak od oko 3,0 kg/ha PVC veziva, odnosno oko 1,0 kg/t ispresovane mase. b) Prese za formiranje bala valjkastog oblika (rol-prese) Prese za formiranje valjkastih bala se prema konstruktivnim oblicima mogu podeliti u dve grupe: - rol prese sa konstantnom zapreminom komore, - rol prese sa promenljivom zapreminom komore. Rol prese su vučene traktorske mašine, pa pogon dobijaju od priključnog vratila traktora (PVT). Sastoje se od pik-ap uređaja, komore za oblikovanje bale, uređaja za vezanje (obmotavanje bale kanapom) i kontrolnog uređaja pritiska mase slame u komori. Komora prese, u principu, može biti oivičena beskonačnim (konvejerskim) trakama, baterijom valjaka ili pak različitim vrstama lančastih konvejera sa letvicama ili valjcima. 1. Prese sa konstantnom zapreminom komore, oblikuju valjkastu balu, koja je u sredini rastresita, a na obodu zbijena. Ovakva struktura bale nastaje iz razloga, što se komora prese postupno puni, a masa slame u komori vrti se u krug. Tek kad se komora napuni, masa se nabija na obodne ivice komore i sve više sabija. Zato je jezgro bale rastresito i obično karakterističnog zvezdastog oblika. Komora prese može biti različito rešena: od traka ili baterije valjaka, što je pogodno za presovanje sena od skoro svih krmnih biljaka i presovanje slame, ili u obliku lančastog konvejera, koji je pogodan za baliranje slame i livadskog sena otpornog na krunjenje lišća. Prednost ovog tipa prese je što se bale mogu naknadno prosušiti u polju, ukoliko masa slame nije skladišna. Kod presa sa komorom oblikovanom trakama, brzina traka se kreće od 1,6-1,8 m/s, a sa valjcima periferna brzina valjaka je oko 2,0 m/s. Pritom se oblikovana bala obrće u komori sa brzinom obrtanja min -1. Bale su prečnika najčešće 1,8 m, dužine 1,2-1,6 m, zavisno od konstrukcije. U poslednje vreme na svetskom tržištu pojavljuju se rol - prese koje formiraju bale manjih dimenzija, npr. prečnika Ø1,4 m i niže. Ove bale su pogodne za direktno loženje. 2. Prese sa promenljivom zapreminom komore (sl. 24), sabijaju masu od samog početka ulaska mase slame. Komora ovih presa je, najčešće, od traka konvejerskog tipa, a posebni zatezni mehanizam omogućuje širenje komore uz istovremeno sabijanje mase slame. Zbog toga je moguće formirati balu različitog prečnika, od cm, dok je dužina bala ograničena širinom komore i kod uobičajenih konstrukcija je od cm. Bez obzira na tip rol prese, u toku rada potrebno je obezbediti ravnomeran priliv mase po širini komore prese. Zato se u radu presa vodi cik-cak u odnosu na valjak slame. Kad se komora ispuni, a što se signalizira rukovaocu vizuelno na presi ili zvučno u kabini traktora ili na oba načina, vrši se vezivanje bale. Vezanje se obavlja unakrsnim obmotavanjem kanapa, a ne vezanjem u čvor kao kod klasičnih presa. Za vreme vezanja bala se vrti u komori prese. Po vezivanju, presa se pomeri unazad, izbaci se bala otvaranjem zadnjeg dela komore, zatvori se komora, priđe se napred do početka valjka slame i nastavi se rad. Kod novih rešenja rol presa, iza prese se 77

78 nalaze elastični odbacivači bale, tako da se bala otkotrlja unazad, te nije potreban hod agregata unazad. Za vezanje bale dovoljno je obmotaja kanapa, što čini u proseku, utrošak veziva od oko 1,5 kg/ha, odnosno 0,5 kg/t ispresovane mase slame. Radi kompaktnosti vezivanja valjkastih bala danas se sve više koriste mreže od PVC materijala za obmotavanje bala. Masa valjkastih bala se kreće kg slame. To znači, da se pri presovanju dobije oko 20 puta manji broj rol- bala po ha nego klasičnih bala. Sl. 24. Presa za formiranje bala valjkastog oblika (rol-prese) promenljivog prečnika c. Prese za formiranje kvadar bala velike mase (big baleri) (sl. 25). Ovi tipovi presa su po principu rada veoma slični klasičnim presama niskog pritiska. Razlika je u uređaju za dopremu mase u kanal (komoru) prese i u većim dimenzijama prese, a tim i dimenzijama formiranih bala. Dužina bala kreće se do 2,7 m, širina 1,2 m, a visina do 0,7 m, pri čemu se 6 manjih bala veže u jednu veliku balu, kao što su prese ''Krone - Big square balers''. Uređaj za vezanje bala je kao kod klasične prese s razlikom što se vezanje vrši, najčešće, sa 6 vezova po dužini bale. Za posebne namene vezivanje može biti sa žicom, ali se za ove namene ne koristi. Masa pojedinih bala kreće se od kg, zavisno od vlažnosti slame. S obzirom na veliku masu bala, najčešće su ovakve prese opremljene tzv. akumulatorom bala. Na akumulator, koji je smešten na izlaznom delu kanala za presovanje, složi se 3-4 bale koje se u grupi ostave na kraju parcele, obično uz put. S tim su bale grupisane, pa je manje gaženje parcele pri njihovom utovaru i transportu. Novi tipovi ovakvih presa mogu formirati do 6 manjih bala, koje se povežu u jednu celinu kao velika bala. Razlog takvog konstruktivnog rešenja je potencijalna mogućnost ručne manipulacije sa manjim balama u okviru velike bale. U tabeli 25 dat je pregled različitih oblika pakovanja i fizičke osobine ratarske biomase. Prema obliku pakovanja, tj. realizovanoj formi biomase izvedene su različite konstrukcije ložišta peći i kotlova na biomasu, kao alternativnog goriva. U principu cena pakovanja, transporta i skladištenja biomase zavisi od pripreme biomase za pakovanje, oblika pakovanja, dimenzija i pritiska sabijanja, kao i od udaljenosti njive do mesta uskladištenja. 78

79 Sl. 25. Presa za formiranje bala prizmatičnog oblika Tab. 25. Oblik i fizičke osobine ratarske biomase (sadržaj vlage 15 do 20%) Oblik pakovanja Rinfuza Male četvrtaste bale Valjkaste bale Velike četvrtaste bale Stogovi Brikete Kobsovi Pelete Brašno (prekrupa) Parametri pakovanja Dugačka, Seckana Niskog Srednjeg Visokog pritiska Male Velike Promenljive zapremine Normalnog Visokog pritiska Normalnog pritiska Visokog pritiska Visokog pritiska Visokog pritiska Bez pritiska Max. poprečni presek Dužina Masa jedinice oblika Gustina jedinice oblika Gustina nasutog materijala (cm) (cm) (kg) (kg/m 3 ) (kg/m 3 ) x Ø150 Ø180 Ø x x x do x do (85-120) Ø ,1-1, Ø3, ,07-0, Ø0, ,05-0, Napomena slagane slagane slagane neslagane Na primer, što su bale većih dimenzija i više sabijene (sa većom masom) to mogu ekonomski da podnesu duže transportne puteve. Male četvrtaste bale mogu da se transportuju do 15 km, valjkaste bale do 60 km, velike četvrtaste bale do 100 km. 79

80 Kod briketa, kobsova i peleta je obrnuto. Što su oblici ovih pakovanja manjih dimenzija, a veće gustine, odnosno mase, to mogu ekonomski da podnesu duže transportne puteve. Brikete mogu da podnesu troškove transporta do 500 km, kobsovi 800 km, a pelete i do 1000 km. Biomasa upakovana u bale slame ili stogove, zahteva veći prostor za skladištenje. Za bale slame koriste se ložišta sa ravnom nepokretnom rešetkom, za brikete ravna i kosa stepenasta nepokretna rešetka, za sitno iseckanu biomasu, kobsove i pelete kosa stepenasta nepokretna i pokretna rešetka i za pelete može da se koristi ravna rešetka sa fluidiziranim slojem sagorevanja biogoriva. Jako usitnjena biomasa, prekrupa i brašno zahteva ciklonsko ili vrtložno ložište (kovitlac), tj. sagorevanje u prostoru bez rešetke. Sl. 26. Specijalno konstruisana prikolica za transport rol bala Manipulacija balama slame Male klasične bale Tehničko rešenje mehanizovanog utovara klasičnih malih bala zavisi od toga, da li se bale utovaraju u prikolicu direktno sa prese ili se ostavljaju po parceli, pa se naknadno utovaraju. Valjkaste (rol) bale Pri utovaru valjkastih bala, transportu, istovaru i slaganju na skladišnom mestu, u svetu postoji veliki broj tehničkih rešenja. a) Prednji traktorski utovarivač, (sl. 27), je rešenje koje se danas najšečće primenjuje. Smešten je na prednjem delu traktora i može biti izrađen u dve varijante: sa šiljcima i sa korpom. Bale se sakupljaju pojedinačno i direktno utovaraju u transportno sredstvo ili se slažu u grupe ili ivicu parcele, pa se kasnije transportuju. S obzirom da on služi i za istovar i slaganje bala na skladišnom prostoru, to mu radna visina dizanja treba biti preko 5 m. b) Samohodni teleskopski utovarivač, Telehender., (sl. 28), spada u najpraktičnija rešenja za manipulaciju velikim balama na njivi ili u ekonomskom dvorištu. Predstavljaju samohodnu mašinu sa velikim brojem opreme za manipulaciju teretima. Visina dizanja tereta im je i preko 12 m. 80

81 Velike kvadar bale S obzirom na masu velikih kvadar bala, koja je velika, tehnička rešenja za manipulaciju sa njima su, takođe, posebno rešena, ali uz modifikaciju nekih klasičnih tehničkih rešenja. Oprema za zahvatanje bala kod prednjeg traktorskog utovarivača (sl. 27), i samohodnog teleskopskog utovarivača (sl 28) su konstruisani tako, što im je podizna moć veća i zahvatni uređaj je prilagođen obliku tereta, odnosno velikim kvadar balama. Zahvatni uređaj je, obično, sa redom vila sa donje strane i lučno pokretnim zupcima pomoću hidrosistema sa gornje strane. Gornjim zupcima se bala fiksira u zahvatnom uređaju radi lakšeg prenošenja i slaganja na transportno sredstvo. Obično proizvođači presa za ovakve bale izrađuju adekvatne utovarivače za ovaj tip bala, odnosno da su pojedine mašine u liniji mašina za formiranje i manipulaciju sa balama kompatibilne. Sl. 27. Prednji traktorski utovarivač Sl. 28. Samohodni teleskopski utovarivač Telehender Pripremanje slame kao energenta Prednosti i nedostaci kod prikupljanja slame žitarica u pojedine forme bala su prikazani u tabeli 26. Tab. 26. Prednosti i nedostaci pojedinih formi bala Vrsta bala Prednosti Nedostaci Konvencionalne Niže cene prese, umerena cena veziva, potreba za manjim traktorom, dobro skladištenje, povoljno slaganje na transportno sredstvo, jednostavna dezintergacija i usitnjavanje sredstvima niže cene, mogućnost loženja celih bala. Ručna manipulacija gotovo neizbežna, skladištenje uglavnom ručno, uz korišćenje pomoćnih sredstava, relativno visok utrošak veziva, niža pouzdanost u radu od ostalih presa. 81

82 Valjkaste Velike četvrtaste Umerena cena prese, jednostavna i potpuno mehanizovana manipulacija, u slučaju odmotavanja jednostavan i jevtin uređaj, povoljno uskladištavanje za vlastite potrebe na srednjim gazdinstvima, mogućnost rada sa traktorima srednje snage. Viši pritisak sabijanja, visok učinak, mala potrošnja veziva, najpovoljnija (u poređenju sa drugim balama) transportibilnost, dobri uslovi za skladištenje, potpuna mehanizovanost i najniža cena manipulacije. Najviši utrošak veziva, niži učinak zbog potrebe zastoja u toku vezivanja i izbacivanja bale iz radnog prostora, osetljivost vezača na kvalitet veziva, deformisanje pri nedovoljno kvalitetnom vezivanju, niža transportibilnost zbog praznog prostora, potreban veći skladišni prostor. Visoka nabavna cena presa, potreban traktor većih pogonskih snaga, neophodna specijalna sredstva za manipulaciju, vezači osetljivi na primenu nekvalitetnog veziva, potrebna posebna mehanizacija za dezintegraciju bala Skladištenje bala slame Skladištenje klasičnih bala obavlja se na dva načina: kamarisanje na otvorenom prostoru (sl. 29) na tvrdoj i ocednoj podlozi i skladištenje u nadkrivenom prostoru (sl. 30). Drugi način je mnogo povoljniji, jer su bale zaštićene od zakišnjavanja. Slaganje bala je ručno, a podizanje je pomoću lančastih elevatora za bale. Sl. 29. Kamara bala slame na otvorenom prostoru Sl. 30. Natkriveno skladište bala slame Skladištenje rol bala je kamarisanjem pomoću prednjih traktrorskih ili samohodnih teleskopskih utovarivača. Kamara se formira na tvrdoj ocednoj podlozi sa PVC folijom postavljenom ispod osnove kamare ili na betonskoj podlozi, što je znatno povoljnije. Kamaru nije neophodno pokrivati folijom, iako je bolje pokriti je. Skladištenje velikih kvadar bala treba obavljati u nadkrivenom prostoru, pošto zbog ravne gornje površine nepostoji mogućnost slivanja vode iz padavina. 82

83 Transport bala slame Transport balirane biomase može da se razmatra sa dva aspekta. Transport od njive do međuskladišta, gde se skladišti veća količina biomase na prostoru koji je za to prilagođen i PPZ bezbedan, koji je po pravilu jevtiniji kod korišćenja i transport od mađuskladišta do postrojenja za sagorevanje. Uobičajeno je da je skladišni prostor međuskladišta znatno veći i da se na njemu radi veći obim manipulacije sa balama. Prostor za privremeno skladištenje bala do njihovog sagorevanja se nalazi u blizini objekata, iz kog razloga je i manji. U odnosu na razdaljinu gde se bale biomase transportuju bira se i transportno sredstvo, jer učinci, a samim tim i cena koštanja biomase u mnogome zavise od načina transpotrovanja. Najveći uticaj na transportne troškove u slučaju bala ima gustina transportovanog materijala. Učinci u odnosu na transportno rastojanje i izbor transportnog sredstva su prikazani na slici 31. Sl. 31. Učinci raznih transportnih sredstava u zavisnosti od broja bala i rastojanja Mogućnosti odabira transportnog sredstva u zavisnosti od oblika, tj. forme biomase su prikazani u tabeli 27. Tab. 27. Oblici biomase i parametri transportnih sistema Oblik slame Gustina nasutog ili složenog materijala Transportni sistem Korisna površina Rinfuza (samoutov. prikolica) Visina tovara Zapremina tovara Moguća masa tovara (kg/m 3 ) (m 2 ) (m) (m 3 ) (t) Bale niskog pritiska (slagane) Bale visokog pritiska (slagane) samoutov. prikolica 2 univerzalne prikolice 10 2,2 22 1, ,5 75 3, prikolice 30 3,0 90 7,2 83

84 Bale visokog pritiska (slagane) Bale visokog pritiska vezane žicom Bale visokog pritiska neslagane Bale najvišeg pritiska Bale najvišeg pritiska slagane Bale najvišeg pritiska neslagane Velike kvadar bale Velike kvadar bale Rol bale ø 1,8x1,5 m Rol bale ø 1,8x1,5 m Rol bale ø 1,8x1,25 m Rol bale ø 1,6x1,25 m Kamion + prikolica Kamion + prikolica 2 univerzalne prikolice 2 univerzalne prikolice Kamion sa prikolicom 2 univerzalne prikolice 2 univerzalne prikolice Kamion sa prikolicom 2 univerzalne prikolice Kamion sa prikolicom 2 univerzalne prikolice Kamion sa prikolicom 3,75 3,0 112,5 9,0 37,5 3,0 112,5 13,5 30 2,5 75 4,5 30 3, ,6 37,5 3,0 112,5 15, , ,6 3,0 65 5,2 36 3, , ,5 20 bala 6,0 37,5 3,0 18 bala 5,4 25 3,0 20 bala 6,0 37,5 3,5 28 bala 8, Skladištenje bala biomase u Vršcu Kao što je navedeno za celogodišnji rad postrojenja neophodno je pripremiti 201,2 t slame. Sa pretpostavkom da će usled raznih nepogoda jedan deo biomase biti neupotrebljiv, kao i da grejni period može da bude produžen ili da prosečne temperature mogu da budu niže od predviđenih neophodno je da se predvidi bar 10-20% više biomase od dobijenih količina proračunima. Poljoprivredna škola u svom sastavu ima objekte koji se mogu koristiti za smeštaj slame tako da je dovoljno predvideti 10% više slame od proračunatih količina, što bi 84

85 iznosilo 220 t slame. što se sa prosečnim prinosom pšenične slame od 2,5 t/ha može postići na 88 ha požnjevenih površina. Zapremina skladišta za slamu treba da ima minimalni raspoloživi prostor od m 3, tj. površinu osnove od 282 m 2, što se može realizovati u objektu 47x6 m. U montažnom objektu kotlarnice predviđa se skladištenje bala slame za rad kotlovskog postrojenja u maksimalno deklarisanom režimu od 3 dana sa grejanjem koje traje 10 sati dnevno. Transport bala biomase do kotlarnice, koja se nalazi u sklopu ekonomskog dvorišta, koncipiran je tako da se bale prevoze sa traktorskim agregatom (traktor i jedna prikolica), što podrazumeva jedan transportni ciklus svakoga trećeg dana. Izgled usvojene mehanizacije predstavljen je na slici 32 i 33. Sl. 32. Traktorski agregat za transport bala slame Sl. 33. Manipulacija velikim četvrtastim balama slame samohodnim teleskopskim utovarivačem (Telehender) Odredbe Pravilnika o posebnim merama zaštite od požara Da bi se na adekvatan, pre svega bezbedan način skladištile bale biomase neophodno je to činiti u saglasnosti sa propisima koji su sadržani u Pravilniku o posebnim merama zaštite od požara, koji je objavljen u "Službenom glasniku SRS", br. 27/84. Ovim pravilnikom bliže se propisuju posebne mere zaštite od požara u poljoprivredi na strnim usevima za vreme voštane i pune zrelosti, žetve, vršidbe, prevoza i uskladištenja strnih useva. Radi zaštite strnih useva od požara u opštinama, mesnim zajednicama i organizacijama udruženog rada u oblasti poljoprivrede, najkasnije 20 dana pre žetve, kao i za vreme žetve, vršidbe, prevoza i uskladištenja strnih useva, sprovode se posebne mere koje se sastoje u organizovanju stalnog dežurstva, osmatračke službe i službe veze i obaveštavanja. Posebne mere iz navedenog stava i oblici njihovog organizovanja, kao i kontrola nad sprovođenjem tih i drugih mera zaštite od požara, ostvaruju se u skladu sa planovima zaštite od požara i opštim aktima organizacija udruženog rada u oblasti poljoprivrede u zavisnosti od požarne ugroženosti, veličine, preglednosti i konfiguracije poljoprivrednog zemljišta zasejanog strnim usevima. Organizovanim stalnim dežurstvom obezbeđuje se prisustvo i nadzor u zaštiti strnih useva od požara neprekidno u toku 24 časa. Osmatračka služba vrši se obilaskom i posmatranjem poljoprivrednog zemljišta zasejanog strnim usevima sa dominirajućih vrhova sa kojih 85

86 postoji dobar pregled područja. Služba veze vrši se međusobnim obaveštavanjem putem odgovarajućih uređaja veze, radi sadejstva u sprovođenju mera stalnog dežurstva i osmatranja, kao i sadejstva sa vatrogasnim jedinicama. Kontrolom nad sprovođenjem posebnih i drugih mera zaštite od požara obezbeđuje se pravilno vršenje stalnog dežurstva, osmatračke službe, službe veze i obaveštavanja, kao i drugih posebnih mera predviđenih ovim pravilnikom, planovima zaštite od požara i opštim aktima. Radi zaštite strnih useva od požara ne lože se otvorene vatre, u blizini useva u vreme njihovog sazrevanja, po pravilu tri nedelje prežetve, do uklanjanja požnjevenih useva sa njiva. Izuzetno od ovog stava, strnjika ili slama mogu se spaliti na njivi ako je prethodno obezbeđeno prisustvo i nadzor radi sprečavanja požara. O paljenju strnjike ili slame blagovremeno, a najkasnije 24 časa pre paljenja obaveštava se teritorijalna vatrogasna jedinica. Ako su strni usevi zasejani na kompleksu zemljišta većem od 50, a manjem od 100 hektara, žetva se otpočinje prokošavanjem useva po sredini, najmanje u širini od 15 metara. Na kompleksu zemljišta većem od 100 hektara, prokošavanje se vrši tako da se odvaja približno svakih 50 hektara najmanje u širini od 15 metara. Po završetku prokošavanja, prokošeni pojas se mora odmah preorati. Žetva strnih useva na zemljištu pored železničke pruge otpočinje žetvom useva pored pruge najmanje u širini od 60 metara. Pokošeni usev ili slama neposredno posle žetve moraju biti uklonjeni, a zemljište istog dana poorano. Kamarisanje neovršenih strnih useva i slame van naselja može se vršiti na udaljenosti od najmanje 100 metara od železničke pruge, voda visokog napona, trafostanice, skladišta zapaljivih materija, objekata u kojima se loži vatra i sličnih objekata koji mogu izazvati požar. Organizacije udruženog rada u oblasti poljoprivrede neovršene strne useve i slamu mogu slagati u kamare veličine 20x6 metara, s rastojanjem i odstojanjem od 20 metara ili veličine 50x8 m sa rastojanjem i odstojanjem 50 m. Izgled slaganja kamara i njihovo međusobno rastojanje sa balama od pšenične slame je prikazano na slici 34. Sl. 34. Međusobno rastojanje kamara bala slame 86