/ARTYKUŁ SPONSOROWANY/
Po pierwsze: już mogą i to w ten sam sposób jak robią to duże oczyszczalnie. Po drugie: wykorzystując węzeł fermentacji metanowej z układem kogeneracyjnym, czyli mikro lub małą biogazownię dostosowaną do wielkości oczyszczalni.
Rozwój technologii oraz racjonalizacja nakładu inwestycyjnego umożliwiły przesunięcie „umownego” progu, czyli skali (wielkości/przepustowości) oczyszczalni, przy której zapewniona jest opłacalność zastosowania tej technologii.
Przegląd publikacji branżowych i wsłuchanie się w powszechnie wygłaszane opinie ów próg opłacalności umieszcza przy przepustowości oczyszczalni 10.000 m3/dobę, a w przypadku „odważnych” wypowiedzi na poziomie 5.000 m3/dobę. Identyczna sytuacja występowała w sektorze rolniczym. Wówczas dominowały opinie, że wymagany jest areał upraw powyżej 300 ha i obsada bydła minimum kilkaset sztuk. Ponadto, mentalnie nie dopuszczano możliwości eksploatacji biogazowni zasilanej jedynie gnojowicą, która swoją charakterystyką w zakresie uzysku biogazu z tony tzw. świeżej masy jest zbliżoną do zagęszczonych osadów z oczyszczalni komunalnych. Tymczasem, dzięki zastosowaniu odpowiednich, dostępnych finansowo, technologii już 24 użytkowników w Polsce i ponad 250 w Europie eksploatuje mikrobiogazownie zasilane gnojowicą pochodzącą od 60 do 500 krów mlecznych. Te mikrobiogazownie, o mocach od 10 do 74 kWe, nie wymagają dodawania żadnych ko-substratów i zostały zastosowane także przy hodowlach trzody chlewnej.
,
,,
Technologię efektywnej fermentacji obydwu substratów opracował BIOLECTRIC NV w Belgii, natomiast w Polsce rozwiązania te wdraża i serwisuje NATURALNA ENERGIA.plus Sp. z o.o. Z względu na konieczność połączenia dwóch technologii (oczyszczalnianych i biogazowych) prace realizujemy przy współpracy z technologami rozruchu oczyszczalni i biogazowni.
Pierwsza instalacja pracująca na bazie zagęszczonych osadów z małej oczyszczalni ścieków funkcjonuje już od kilku lat w Knokke-Heist w Belgii. W Polsce natomiast rozpoczęty jest proces inwestycyjny w jednej oczyszczalni o sezonowym cyklu pracy oraz trwają prace projektowe nad kolejnymi inwestycjami.
..
…
Dotychczasowe doświadczenia pokazują ważne prawidłowości, które należy uwzględnić w procesie inwestycyjnym:
1. nie ma dwóch identycznych oczyszczalni ścieków: różnią się składem ścieków i ładunkiem przyjmowanych zanieczyszczeń, zastosowaniem odmiennych technologii i konstrukcji oraz sposobem zagospodarowania osadu,
2. każdorazowo zastosowanie fermentacji komunalnych osadów w mikrobiogazowni będzie wymagało przeprowadzenia audytu technologiczno – ekonomicznego w danej, konkretnej lokalizacji oczyszczalni,
3. mikrobiogazownia BIOLECTRIC® nie wymaga żadnych zmian konstrukcyjnych, a jedynie odpowiedniego skonfigurowania seryjnie wytwarzanych komponentów tj:
- dobrania wielkości komory fermentacyjnej do dostępnej jakości i ilości zagęszczonych osadów,
- dobrania mocy układu kogeneracyjnego do ilości i jakości wytwarzanego biogazu,
- skonfigurowania oprogramowania zapewniającego optymalne warunki przebiegu fermentacji mezofilowej,
4. zakres zmian adaptacyjnych po stronie gminnej oczyszczalni uzależniony jest od stosowanych w niej technologii oraz oczekiwań inwestora:
- energetycznych i korzyści finansowych: osobne pozyskanie osadu wstępnego (świeżego) oraz nadmiernego i osobne ich zagęszczenie oraz zmieszanie przed poddaniem fermentacji w mikrobiogazowni,
- inwestycyjnych – jednak przy zachowaniu satysfakcjonujących uzysków energetycznych i ekonomicznych: wykorzystanie dostępnego potencjału energetycznego zawartego tylko w zagęszczonym osadzie nadmiernym (przykład Knokke-Heist).
Mikrobiogazownie BIOLECTRIC® są kompaktowymi, zwartymi rozwiązaniami składającymi się z kontenera kogeneracyjnego, trwale połączonego ze zbiornikiem fermentacyjnym oraz infrastruktury przyłączeniowej do sieci e.e., sieci ciepłowniczej, punktów poboru substratu z miejsc jego tymczasowego składowania.
…
…
Krótka charakterystyka typoszeregów mikrobiogazowni BIOLECTRIC®
- Układ kogeneracyjny o mocy od 11 do 74 kWe
- Komora fermentacyjna o pojemności od 100 do 1 200 m3 co daje dużą elastyczność przy planowaniu czasu retencji
- Powierzchnia zabudowy od 180 do 560 m2
- Minimalna ilość zagęszczonego osadu na dobę: 10 ton
- Automatyczne zasilenie substratem i opróżnianie fermentatora
- Zdalny monitoring i sterowanie: możliwość przyłączenia do nadrzędnych układów zarządzania/scada
- Ilość wytworzonej energii elektrycznej: od 80 do 600 MWhe/rok
- Ilość ciepła oddanego do użytku poza układem mikrobiogazowni: od 60 do 750 MWhth/rok
Wielkość nakładów inwestycyjnych gwarantujących poprawną pracę instalacji mikrobiogazowej uzależniona jest od stopnia wyposażenia i stanu technicznego oczyszczalni, głównie istniejących obiektów gospodarki osadowej oraz wyboru zakresu inwestycji. Okres zwrotu nakładów powiązany jest natomiast z energochłonnością procesów oczyszczania oraz istniejących kosztów zagospodarowania osadów. W celu zobrazowania tych zależności posłużymy się referencyjnym przykładem oczyszczalni o przepływie 2.000 m3 ścieków dobę i umowną skalą 20 tys. RLM.
…
…
Nakłady inwestycyjne zawierają pełne koszty wyposażenia oraz prac projektowych i wykonawczych poniesionych zarówno po stronie oczyszczalni, jak i instalacji mikrobiogazowej. W ramach kalkulacji oszczędności uwzględniono wartość unikniętego kosztu :
- zakupu energii elektrycznej, przy założeniu pełnego jej zużycia na potrzeby własne oczyszczalni,
- zakupu ciepła przy założeniu pełnego pokrycia przez mikrobiogazownię zapotrzebowania oczyszczalni na c.o. i c.w.u,
- wywozu częściowo odwodnionego osadu do utylizacji podczas biogazowej fermentacji mezofilowej (Mniejsza ilość osadu i łatwiejsze odwodnienie, co istotnie obniża ilość masy przewożonego do utylizacji osadu + możliwość suszenia i higienizacji np. przy użyciu ciepła z kogeneracji).
Czy zawarte w przykładzie nakłady inwestycyjne są w zasięgu możliwości finansowych mniejszych oczyszczalni ścieków komunalnych? Przy zauważalnym wzroście cen energii elektrycznej i dostępnych dla gmin form wsparcia odpowiedź powinna być twierdząca. Należy bowiem do katalogu korzyści dodać możliwość zredukowania odorów i zagospodarowania metodą R10 przefermentowanych osadów. Rozproszone gospodarstwa hodowlane te możliwości już wykorzystują. Teraz kolej na rozproszone oczyszczalnie gminne, których ilość i łączny potencjał w Polsce jest także imponujący.
Adam Orzech, Witold Woroszyłło
