86-96 Sadecka

Suszenie osadów – hybrydowe?
SUSZENIE OSADÓW – HYBRYDOWE?
dr hab. inż. Zofia Sadecka, prof. UZ
Uniwersytet Zielonogórski
STRESZCZENIE
Coraz większe zainteresowanie termicznymi metodami suszenia osadów ściekowych wymusza
szukania rozwiązań spełniających wymagania technologii BAT. Energię promieniowania słonecznego
można efektywnie wykorzystać do suszenia osadów ściekowych. Wybór suszenia hybrydowego powinien
opierać się na rzetelnych nakładach inwestycyjnych i kosztach eksploatacyjnych z uwzględnieniem
metody ostatecznego zagospodarowania wysuszonych osadów.
WSTĘP
Na podstawie prognoz szacuje się, że ilości osadów ściekowych, które zostaną wytworzone
w Polsce na przestrzeni od 2010 do 2018 wzrosną od 612,8 tys. ton s.m. do 706,6 tys. ton s.m. (Krajowy
Plan Gospodarki Odpadami 2010, 2006 [2]. Dominującym kierunkiem zagospodarowania osadów
ściekowych jest ich składowanie. Na rys. 1 przedstawiono strukturę gospodarki osadami ściekowymi
[1,2].
do rekultywacji terenów
w rolnictwie
13,8%
do uprawy roslin
31,1%
przekształcone termicznie
21,9%
składowanie
magazynowane czasowo
12,9%
14,5%
4,2%
inne
1,6%
Rys. 1. Zagospodarowanie osadów ściekowych z komunalnych oczyszczalni ścieków
w Polsce (dane na podstawie KPGO 2010)
Z punktu widzenia zobowiązań wynikających z wprowadzania prawa wspólnotowego,
86
III Ogólnopolska Konferencja Szkoleniowa Metody zagospodarowania osadów ściekowych
Chorzów, 13-14 lutego 2012 r.
przedstawiona struktura zagospodarowania osadów w Polsce jest niekorzystna. Głównym problemem
jest praktycznie brak instalacji do termicznego przekształcania osadów ściekowych oraz wciąż wysoki
odsetek składowanych osadów.
Konsekwencją wynikającą z implementacji Dyrektywy – 99/31/EC w sprawie składowania
odpadów (Rozporządzenie Ministra Gospodarki i Pracy z dn. 7 IX 2005r. w sprawie kryteriów oraz
procedur dopuszczenia odpadów do składowania na składowisku danego typu, Rozporządzenie Ministra
Gospodarki z dn. 12 VI 2007), jest wprowadzenie od dnia 1 stycznia 2013r. zakazu składowania między
innymi osadów ściekowych posiadających parametry przewyższające wartości graniczne, które
przedstawiono w tabeli 1.
Tabela 1. Kryteria dopuszczania osadów ściekowych do składowania na składowisku odpadów innych
niż niebezpieczne
Parametr
Wartość graniczna
Ogólny węgiel organiczny (TOC), % s.m.
5
Strata przy prażeniu (LOI), % s.m
8
Ciepło spalania, MJ/kg s.m.
6
Najistotniejszym z punktu widzenia energetycznego jest graniczna wartość ciepła spalania, która
ograniczy możliwość składowania osadów nieprzetworzonych na składowisku innym niż składowisko
odpadów niebezpiecznych.
Na rys.2 przedstawiono optymistyczne czekające nas zmiany w strukturze odzysku
i unieszkodliwiania osadów z komunalnych oczyszczalni ścieków w perspektywie do 2018r., ale należy
zaznaczyć, że priorytetowym sposobem postępowania z osadami jest ich wykorzystanie w sposób
nie powodujący negatywnego oddziaływania na ludzi i środowisko.
Rys.3. Zmiany w strukturze odzysku i unieszkodliwiania osadów z komunalnych
oczyszczalni ścieków w perspektywie do 2018 r.
87
Suszenie osadów – hybrydowe?
W większości polskich oczyszczalni ścieków [3] podstawowym ciągiem przeróbki osadów jest:
zagęszczanie, stabilizacja (beztlenowa, tlenowa, chemiczna), odwadnianie, higienizacja.
W ostatnich latach zwraca się uwagę na stosowanie ciągu umożliwiającego usuwanie wody
z osadów w procesach: zagęszczanie, odwadnianie, suszenie i spalanie.
Ciąg technologiczny procesów przeróbki osadów zależy od ilości osadów, ich charakterystyki oraz
metod ostatecznego zagospodarowania. Znane i stosowane technologie mechanicznego odwadniania
osadów ściekowych pozwalają na ich odwodnienie do max. 30% s.m. Wydzielenie większej ilości wody
strukturalnie związanej z osadem jest możliwe wyłącznie w procesach suszenia. Techniczne granice
stosowania poszczególnych etapów odwadniania osadów związane z usuwaniem wody wolnej,
półzwiązanej i molekularnej przedstawiono na rys.4.
Rys.4 Krzywa uwodnienia i objętości osadów ściekowych [4]
Osady, pomimo znacznej zawartości substancji organicznych, dają się spalać bez paliwa
wspomagającego tylko wtedy, gdy są odpowiednio wysuszone do określonego poziomu zawartości
wilgoci.
Istotnym problemem takiego rozwiązania jest jednak fakt, że suszenie jest najbardziej
energochłonnym procesem spośród wszystkich procesów odwadniania osadu. Wybór instalacji
do suszenia osadów jest trudny i powinien być poprzedzony wnikliwą analizą techniczno-ekonomiczną,
uwzględniającą koszty inwestycyjne, eksploatacyjne oraz występujące zagrożenia.
Suszenie osadu jest procesem złożonym, a przy wykorzystaniu zewnętrznych źródeł energii (olej
opałowy, gaz ziemny) kosztownym [4,5,12].
3
Koszt wysuszenia 1m osadu o uwodnieniu 80% do uwodnienia 10% wynosi od 150 do 280zł.
88
III Ogólnopolska Konferencja Szkoleniowa Metody zagospodarowania osadów ściekowych
Chorzów, 13-14 lutego 2012 r.
Ilość energii potrzebnej do suszenia osadu zależy od:
•
uwodnienia osadu odwodnionego,
•
końcowego, założonego uwodnienia suszu,
•
rozwiązań technicznych suszarni, typu urządzenia, sposobu odzysku ciepła i
rozwiązań doprowadzenia mediów grzewczych,
Ponieważ w osadach ściekowych woda występuje w formie związanej, przy jej odprowadzaniu część
energii zostaje przeznaczona na przemiany fizyczno-chemiczne związków, co powoduje zwiększenie
energochłonności procesu suszenia.
Przy pełnym wysuszeniu osadu średnie zapotrzebowanie na ciepło w zależności od rozwiązań
konstrukcyjnych i parametrów instalacji, wynosi od 0,6 do 1,2 kWh/kg.
FAZY PROCESU SUSZENIA
W literaturze przedmiotu rozróżnia się proces suszenia całkowitego, w którym uzyskiwana
zawartość s.m. wynosi powyżej 85% oraz suszenie częściowe, w którym zawartość s.m. jest niższa niż
85%.
Proces suszenia przebiega etapami (rys. 5) [4]:
1. suszenie wstępne podczas którego temperatura osadów wzrasta do stałej wartości,
2. suszenie zasadnicze (suszenie ze stałą prędkością), w którym prędkość odparowania wody
z powierzchni cząstek jest w zasadzie niezależna od rodzaju osadów. Jest to najdłużej trwająca faza,
której czas zależy od różnicy wilgotności panującej na powierzchni mokrej cząstki i w fazie gazowej oraz
ilości wody niezwiązanej, zawartej wewnątrz cząstki,
3. suszenie końcowe - okres, w którym suszenie zachodzi ze zmniejszającą się prędkością prowadzącą
do osiągnięcia uwodnienia równowagowego, zależnego od temperatury suszenia oraz wilgotności
powietrza.
Rys.5 Fazy procesu suszenia [4,14]
89
Suszenie osadów – hybrydowe?
Techniki suszenia osadów w zależności od temperatury w jakiej prowadzony jest proces dzielą się na:
0
•
suszenie niskotemperaturowe – temp. procesu do 60 C
•
suszenie średniotemperaturowe – temp. procesu 60-130 C
•
suszenie wysokotemperaturowe – temp. procesu 130-500 C
0
0
Instalacje niskotemperaturowe charakteryzują się wyższą energochłonnością w stosunku
do instalacji średnio i wysokotemperaturowych. Wynika to z konieczności ogrzania znacznych ilości
powietrza (powyżej 1 kWh/kg). Przetłaczanie dużych objętości powietrza powoduje też większe,
w porównaniu z innymi metodami, zużycie energii elektrycznej.
Niewątpliwą zaletą instalacji niskotemperaturowych jest:
- możliwość wykorzystania ciepła odpadowego,
- brak konieczności oczyszczania powietrza odlotowego,
- możliwość suszenia osadu o wysokim uwodnieniu,
- łatwe włączanie i wyłączanie instalacji, co umożliwia bezpośrednią współpracę instalacji z urządzeniami
do odwadniania.
Urządzenia niskotemperaturowe charakteryzują się małą wydajnością parowania, zajmując duże
powierzchnie i mogą być stosowane na średnich oczyszczalniach ścieków. Instalacje średnioi wysokotemperaturowe posiadają porównywalne współczynniki energochłonności oraz wysoką
wydajność parowania. Instalacje te pracują w sposób ciągły.
Cechą charakterystyczną osadów ściekowych jest występowanie podczas suszenia fazy kleistej
– pojawiającej się przy stężeniu suchej masy 40-50%, i
dlatego większość instalacji do suszenia
wysokotemperaturowego wymaga wprowadzenia osadów o stężeniu suchej masy powyżej 50%.
Wymagane stężenie suchej masy w osadzie uzyskuje się poprzez recyrkulację osadu wysuszonego
(w postaci suchej, pylistej) i wymieszanie z osadem odwodnionym.
Termiczne procesy suszenia nie są obojętne dla środowiska i wiążą się z powstawaniem odorów,
które muszą zostać ujęte zatrzymane w instalacji biofiltrów. Ponadto procesowi suszenia termicznego
towarzyszy zagrożenie wybuchem pyłów i samozapłon. Wymienionych wad można uniknąć stosując
procesy suszenia niskotemperaturowego.
TECHNOLOGIE BAT W SUSZENIU OSADÓW
Dokonując wyboru technologii termicznego przetwarzania należy kierować się zasadą BAT,
determinującą wybór technologii odpowiadającej najwyższemu dostępnemu poziomowi techniki
i inżynierii ochrony środowiska.
Proces suszenia może być ekonomicznie uzasadniony jeżeli nie obciąży znacząco kosztów
oczyszczania ścieków. Powinien być więc realizowany:
•
z wykorzystaniem niekonwencjonalnych źródeł energii,
•
z wykorzystaniem energii słonecznej (w suszarniach słonecznych);
•
z wykorzystaniem ciepła z nadwyżek biogazu w oczyszczalniach ze stabilizacją osadów
w procesie fermentacji metanowej;
•
90
wykorzystaniem paliw tańszych niż olej opałowy czy gaz ziemny.
III Ogólnopolska Konferencja Szkoleniowa Metody zagospodarowania osadów ściekowych
Chorzów, 13-14 lutego 2012 r.
Zazwyczaj stosowanymi źródłami energii do suszenia są: para wodna, biogaz, gaz ziemny, olej
opałowy czy ciepło odpadowe.
Kryterium rozróżniającym proces suszenia jest rodzaj stosowanej suszarni:
1.
do suszenia wyłącznie częściowego,
2.
do suszenia w zakresie od częściowego do całkowitego bez mieszania produktu
wysuszonego z mokrym,
3.
do suszenia całkowitego z mieszaniem produktu wysuszonego z mokrym.
Istnieje wiele rozwiązań technicznych stosowanych w suszarniach osadów. Instalacje te różnią
się układem dostarczenia ciepła, przygotowania osadów do suszenia i systemem oczyszczania gazów.
Główny podział suszarek oparty jest na sposobie przenoszenia ciepła do cząstek suszonego osadu.
W oparciu o ten aspekt dokonano podziału suszarek na dwa podstawowe typy [4,14]:
-
konwekcyjne (bezpośrednie), w których czynnik grzewczy styka się bezpośrednio z materiałem
poddawanym suszeniu,
- kontaktowe, w których substancja transportująca ciepło jest oddzielona ogrzewaną
powierzchnią od suszonego materiału .
Wyróżnia się również suszarnie promiennikowe wykorzystujące proces przenoszenia ciepła, za pomocą
promieniowania elektromagnetycznego lub promieniowania podczerwonego.
SUSZARNIE SŁONECZNE I HYBRYDOWE SUSZARNIE SOLARNE
Główne różnice w instalacjach suszarniczych, dotyczą przede wszystkim typu przewracarek
osadów i systemów wentylacji. Konstrukcje tuneli suszarniczych są podobne.
Przy wymaganiu większej wydajności procesu suszenia lub ograniczenia niekorzystnych dla suszenia
solarnego warunków pogodowych można zastosować, poza energią promieniowania słonecznego, ciepło
ze źródeł zewnętrznych.
W suszarniach słonecznych można wykorzystywać [4,6,8,13]:
- podgrzewanie powietrza wentylacyjnego,
- ogrzewanie podłogowe,
- promienniki podczerwieni.
W przypadku wprowadzenia dodatkowego ogrzewania hali suszarniczej energia do osadów jest
przekazywana podobnie jak w przypadku typowych suszarni termicznych poprzez konwekcję (nadmuch
ciepłego powietrza) lub kontakt z ciepłą powierzchnią (ogrzewanie podłogowe). Zjawisko konwekcji
towarzyszy zwykłemu suszeniu solarnemu (omywanie osadu nagrzanym od słońca powietrzem).
Źródłami wytwarzania ciepła technologicznego dla suszenia osadów mogą być m.in.
- biogaz, w oczyszczalniach prowadzących stabilizację beztlenową osadów,
- ciepło z chłodzenia biogazowych agregatów prądotwórczych,
- oraz pompy ciepła, dla których dolnym źródłem są ścieki oczyszczone.
Najtańszym
paliwem
jest
biogaz.
Na
potrzeby
suszenia
można
wykorzystać
niezagospodarowane nadwyżki ciepła z chłodzenia agregatów prądotwórczych lub nadwyżki biogazu
niewykorzystane do celów technologicznych.
91
Suszenie osadów – hybrydowe?
WYSOKOTEMPERATUROWE ŹRÓDŁO CIEPŁA – PROMIENNIKI PODCZERWIENI
Promieniowanie podczerwone emitowane przez promiennik przetwarza się w ciepło po dotarciu
do powierzchni złoża. Ocenia się [ 4, 14], że promienniki podczerwieni stanowią najefektywniejszy sposób
wspomagania energii promieniowania słonecznego. Straty ciepła przez pokrycie suszarni przy ich
zastosowaniu są mniejsze niż przy ogrzewaniu powietrza wentylacyjnego. Ogrzewanie za pomocą
promienników jest bardzo zbliżone do ogrzewania słonecznego. Ciepło z promiennika dostarcza się
przede wszystkim tam, gdzie jest najbardziej potrzebne, np. do powierzchni złoża, z której odparowuje
woda z osadów.
Promienniki mogą być zasilane biogazem, gazem ziemnym lub olejem opałowym. Instalacje
technologiczne suszarni z promiennikami, powinny spełnić kilka wymagań: intensywność przegarniania
winna być uzależniona od: natężenia promieniowania słonecznego oraz etapu suszenia (średniej
wilgotności złoża).
Relatywnie dużą intensywność przegarniania należy stosować w pierwszym okresie suszenia,
przy dużym natężeniu promieniowania słonecznego. Intensywności mieszania winna być zmniejszana
w okresach niskich temperatur zewnętrznych (np. pora nocna), a zmiana intensywności przegarniania
na zapobiegać schłodzeniu złoża i pogorszeniu warunków odparowania wody. Dane literaturowe podają,
że najbardziej racjonalne w suszarniach osadów są promienniki rurowe z palnikami zasilanymi biogazem
lub gazem ziemnym.
OGRZEWANIE PODŁOGOWE JAKO NISKOTEMPERATUROWE ŹRÓDŁO CIEPŁA
Grzejnik podłogowy może być zasilany wodą o temperaturze 90°C lub 50°C (np. pompa ciepła,
chłodzenie agregatów). Ogrzewanie podłogowe jest efektywnym sposobem dostarczania ciepła
do bardzo uwodnionych osadów [6,7,8,9]. Osady w stanie mazistym dobrze przylegają do podłoża i mają
wysoki współczynnik przewodności cieplnej. Dzięki temu możliwe jest przekazanie do osadów
stosunkowo dużych mocy cieplnych.
W wyniku usuwania wody z granulatu następuje spadek ich przewodności cieplnej, co powiększa
opór wnikania ciepła do osadów. Granulacja złoża zmniejsza powierzchnię jego kontaktu z podłożem.
W konsekwencji złoże może zaabsorbować mniej ciepła niż w przypadku osadów mazistych. Maleje też
efektywność działania grzejnika podłogowego. Efektywność działania grzejnika podłogowego jako
niskotemperaturowego źródła ciepła jest więc ograniczona do pierwszego okresu suszenia.
Po zgranulowaniu osadów przy zmniejszającym się współczynniku przewodzenia ciepła i powierzchni
kontaktu złoża z podłożem, taki sposób dostarczania ciepła nie jest efektywny.
W ciągu nocy ogrzewanie podłogowe stanowi jedyne źródło ciepła. Profil temperatury wzdłuż głębokości
złoża wykazuje najwyższe wartości w warstwach przydennych, a najniższe w warstwach
powierzchniowych. W związku z tym intensywność pracy przerzucarki powinna być w tych okresach
duża. W ciągu dnia warstwy denne podgrzewane są za pomocą systemu podłogowego, zaś warstwy
wierzchnie promieniowaniem słonecznym. Praca przerzucarki powinna być dostosowana do aktualnego
stosunku mocy obydwu źródeł.
92
III Ogólnopolska Konferencja Szkoleniowa Metody zagospodarowania osadów ściekowych
Chorzów, 13-14 lutego 2012 r.
PODGRZEWANIE POWIETRZA WENTYLACYJNEGO
Podgrzewanie powietrza wentylacyjnego może być stosowane zarówno dla suszenia osadów
znajdujących się w formie mazistej jak i po ich zgranulowaniu. Warunkiem efektywnego wykorzystania
ciepła jest odpowiednio zaprojektowana instalacja wentylacyjna. Zaleca się stosowanie układów
z recyrkulacją. Recyrkulujące w suszarni powietrze pozostaje dłużej w kontakcie z powierzchnią złoża,
co pozwala ograniczyć strumień ogrzewanego świeżego powietrza nawiewanego do suszarni.
SUSZARNIE SŁONECZNE W POLSCE - KOSZTY INWESTYCYJNE I EKSPLOATACYJNE
Suszenie słoneczne wydaje się być najprostszą i najtańszą w eksploatacji technologią obniżenia
uwodnienia osadów ściekowych. Największą zaletą
tych rozwiązań
jest niskie zużycie energii
(na przewracarkę i wentylatory rzędu 22kW).
Wybór dodatkowego zewnętrznego źródła ciepła jest związany ze wzrostem zarówno kosztów
inwestycyjnych jak i eksploatacyjnych. W Polsce oddano do eksploatacji 8 suszarni słonecznych [5-14]:
1.
w Rzeszowie oddana do użytku w 2004r., z dodatkowym wykorzystaniem ciepła odpadowego,
2.
w Skarżysko Kamienna oddana do użytku 2005r., z dodatkowym zewnętrznym źródłem energii –
biogaz, ciepło odpadowe,
3.
w Iławie, hale wyposażone dodatkowo w ogrzewanie podłogowe, dla którego źródłem energii
są pompy ciepła,
4.
w Myszkowie, 2009r.- hale wyposażone dodatkowo w ogrzewanie podłogowe z pompami ciepła,
5.
w Kłodzku, 2010r.- hale wyposażone dodatkowo w ogrzewanie podłogowe z pompami ciepła ,
6.
w Wieruszowie, 2010r.- dodatkowy kocioł opalany węglem lub gazem ziemnym,
7.
w Kozienicach - typowa suszarnia solarna,
8.
w Żarach, 2009r., - typowa suszarnia solarna.
Do wspomagania procesu suszenia ciepło odpadowe wykorzystują suszarnie: Rzeszów,
Skarżysko Kamienna i częściowo Iława, natomiast obiekty Kłodzko, Myszków, Iława bazują
na ogrzewaniu podłogowym z pompami ciepła, a w Wieruszowie uruchomiono wyłącznie na potrzeby
suszenia osadów dodatkowy kocioł opalany węglem.
Dwie suszarnie w Kozienicach i w Żarach są typowymi suszarniami solarnymi, w których osady
są suszone wyłącznie energią słoneczną. Porównanie kosztów budowy suszarni solarnej z hybrydowymi
przedstawiono w tabeli 2.
93
Suszenie osadów – hybrydowe?
Tabela 2. Porównanie kosztów budowy suszarni solarnej z hybrydowymi
Obiekt / rok budowy
Liczba i powierzchnia hal Zastosowana
Całkowity koszt
suszarniczych
technologia
inwestycji, PLN (*)
Słoneczna suszarnia
1 hala suszarnicza o
suszenie energią słońca
3.500.000,00
osadów ściekowych w
wymiarach
+ ogrzewanie podłogowe
Iławie, 2007
12 x 128 m
zasilane pompami ciepła
Słoneczna suszarnia
3 hale suszarnicze o
suszenie wyłącznie
osadów ściekowych w
wymiarach
energią słoneczną
Żarach, 2009
12 x 116 m
Słoneczna suszarnia
1 hala suszarnicza o
suszenie energią słońca
osadów ściekowych w
wymiarach
+ ogrzewanie podłogowe
Myszkowie, 2009
12 x 116 m
zasilane pompami ciepła
Podstawowym
wskaźnikiem
oceny
efektywności
suszarni
5.688.090,87
3.766.941,00
są
jednostkowe
koszty
3
wysuszenia 1tony (1 m ) odwodnionych osadów na które składają się m.in.:
•
koszty paliw lub energii cieplnej;· koszty energii elektrycznej,
•
koszty obsługi;
•
amortyzacja urządzeń jako pochodna nakładów inwestycyjnych i inne koszty.;
Porównanie kosztów inwestycyjnych i eksploatacyjnych oraz efektywności
suszenia osadów
w wybranych suszarniach w Żarach i Kłodzku przedstawiono w tabeli 3.
Tabela 3. Porównanie kosztów eksploatacji suszarni hybrydowej z suszarnią solarną [13].
Suszarnia
Żary
Kłodzko
Projektowa wydajność suszarni
3574 ton/rok
1300 ton/rok
i zakładane efekty suszenia
19 – min. 70% s.m.
25 – min. 60% s.m.
Całkowita czynna powierzchnia
3797 m
2
885 m
2
suszenia
Źródło energii i moc termiczna
brak,
ogrzewania podłogowego
osadów
suszenie
wyłącznie
pompy ciepła
3 x 70 kW (210 kW)
energią słoneczną
Masa odparowywanej wody
2604 ton/rok
758 ton/rok
Średnie całkowite zużycie
13,8 kWh/tH20
27,5 kWh/tH20 (11 zł./tH20)
energii elektrycznej oraz koszty
(5,5zł/tH20)
363,9 kWh/tH20 (147,9zł/tH20)
ok. 5,7 mln zł
ok. 5 mln zł
suszenia na tonę odparowywanej
wody bez i z włączonym
ogrzewaniem podłogowym
Całkowity koszt inwestycji
94
III Ogólnopolska Konferencja Szkoleniowa Metody zagospodarowania osadów ściekowych
Chorzów, 13-14 lutego 2012 r.
Roczny koszt amortyzacji
109 zł/tH2O
330 zł/tH2O
Możliwość wprowadzania
Tak – niezależnie od
Brak z uwagi na wymóg suszenia osadów
do suszarni stałej masy osadów
pogody
w cienkiej warstwie
w przeliczeniu na 1 t
odparowywanej wody
przez cały rok
ZAMIAST PODSUMOWANIA
Osady ściekowe postrzegane są coraz częściej jako potencjalny surowiec wtórny, dlatego coraz
częściej podejmuje się próby wdrożenia metod termicznych do ich końcowej przeróbki. Ilość paliwa
niezbędnego do wysuszenia tony osadu do 90% s.m. zestawiono w tabeli 4.
Tabela
4.
Zapotrzebowanie
paliwa
do
suszenia
osadów
ściekowych
w
nowoczesnych
suszarkach
z odzyskiem ciepła [ 4,14]
Zawartość s.m. w osadzie
poddawanym wysuszeniu do
Wartość energetyczna
Ilość paliwa do
kJ/kg
wysuszenia 1 t osadu
Olej opałowy
42 000
55 - 60 kg
Gaz ziemny
29 000
75 - 85 Nm
Biogaz
23 000
105 - 115 Nm
Olej opałowy
42 000
40 - 45 kg
Gaz ziemny
29 000
60 - 65 Nm
3
Biogaz
23 000
80 - 86 Nm
3
Rodzaj paliwa
90 % s.m.
20
35
3
3
Energię promieniowania słonecznego można efektywnie wykorzystać do suszenia osadów
ściekowych eliminując lub znacząco ograniczając ciepło ze spalania paliw, czy też wykorzystywać energię
elektryczną i ciepło produkowane z biogazu na inne potrzeby oczyszczalni ścieków. Jak podają dane
literaturowe efektywne wykorzystanie energii promieniowania słonecznego w warunkach polskich jest
od kwietnia do października, a prowadzenie procesu suszenia w warunkach zimowych wymaga zasilania
suszarni w ciepło ze źródeł zewnętrznych.
W literaturze brak jest rzetelnie przedstawionych bilansów energetycznych większości suszarni
hybrydowych. Należy więc postawić pytania:
- czy jest konieczność suszenia osadów do 90% s.m.?
- czy założona efektywność suszenia jest zsynchronizowana z metodą ostatecznego zagospodarowania
wysuszonych osadów?
- czy ponoszone koszty zewnętrznych źródeł ciepła nie należałoby ograniczyć tylko do okresu obniżonej
efektywności suszarni solarnej?.
95
Suszenie osadów – hybrydowe?
LITERATURA
1.
Krajowy Program Oczyszczania Ścieków Komunalnych, Ministerstwo Środowiska, Warszawa
2006r; z późniejszymi zmianami;
2.
Uchwała nr 217 Rady Ministrów z 24 grudnia 2010r. w sprawie „Krajowego Planu Gospodarki
Odpadami 2014”. Monitor Polski. Nr 101, poz.1183.
3.
Bień J.B., Bień J.D., Wystalska K.,: Problemy gospodarki osadowej w ochronie środowiska. Wyd.
Politechniki Częstochowskiej, Częstochowa. 1998
4.
Praca zbiorowa pod kierunkiem Janosz-Rajczyk M.: Komunalne osady ściekowe - podział,
kierunki zastosowań oraz
technologie przetwarzania, odzysku i
unieszkodliwiania. Praca
zrealizowana ze środków Narodowego Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej
na zamówienie Ministra Środowiska. Częstochowa, 2004r.
5.
Suszyński A.: Zagospodarowanie komunalnych osadów ściekowych w Polsce. Forum
Eksploatatora. 2/2011.
6.
Szczygieł J., Szwarc W., Krawczyk P.: Technologia słonecznego suszenia osadów ściekowych.
Czysta Energia. 11/2005.
7.
Sobczyk R., Sypuła M.: Doświadczenia z eksploatacji suszarni osadów na oczyszczalni ścieków
w Kłodzku. Forum Eksploatatora. 2/2011.
8.
Sobczyk R., Sypuła M.: Zastosowanie układów
hybrydowych wykorzystujących odnawialne
źródła energii do suszenia osadów. Forum Eksploatatora. 1/2010.
9.
Sobczyk R., Sypuła M.: Suszarnie osadów zasilane energią niekonwencjonalną. Forum
Eksploatatora. 3/2010.
10. Sobczyk R.: Suszarnia osadów ściekowych w Kłodzku oddana do eksploatacji. Forum
Eksploatatora. 4/2010.
11. Sobczyk R.: Sprawniejsze i mniej awaryjne rozwiązania dla słonecznych suszarni osadów. Forum
Eksploatatora. 3/2009.
12. Trojanowska K.: Solarne suszarnie osadów ściekowych. Przegląd Komunalny 4/2011
13. Trojanowska K.: Słońce górą. Wodociągi i Kanalizacja. 2011. s.28-31.
14. Krawczyk P. i in.: Suszarnia słoneczna osadów ściekowych – realizacja projektu – i wstępne
doświadczenia eksploatacyjne.2009.
96