Polscy naukowcy pomogą oczyszczalniom i biogazowniom rolniczym
System opracowywany przez gdańskich naukowców ma wesprzeć małe oczyszczalnie odpadów i biogazownie rolnicze w poprawie efektywności energetycznej. Demonstracyjna instalacja ma być uruchomiona w jednej z pomorskich oczyszczalni.
Problemem małych oczyszczalni odpadów w Polsce jest zagospodarowanie osadów, które pozostają po procesie biologicznego oczyszczania ścieków. Coraz bardziej doskwiera im także energochłonność procesów oczyszczania, która może postawić pod znakiem zapytania opłacalność całego przedsięwzięcia przy wzrostach cen energii. Zespół naukowców z Politechniki Gdańskiej pracuje nad budową demonstratora systemu, który ma zapewnić poprawę efektywności energetycznej małych oczyszczalni i biogazowni rolniczych.
Ja informują naukowcy, system ma umożliwić m.in. bardziej wydajną produkcję biogazu z osadu czynnego (wcześniej poddanego dezintegracji niskotemperaturowej). Pozwoli także na odzysk i zagospodarowanie ciepła odpadowego/procesowego – tu wykorzystana zostanie technologia bazująca na pompach ciepła. Ponadto system ma umożliwić odzysk wody z pofermentu do irygacji pól, a także zastosowanie pofermentu jako nawozu płynnego bogatego w biogeny (azot i fosfor) po wcześniejszym jego podczyszczeniu.
– Dzięki naszemu pomysłowi będzie można zwiększyć wydajność produkcji biogazu, skuteczniej odzyskiwać ciepło procesowe i jednocześnie zmniejszać ilość osadów nadmiernych wymagających zagospodarowania. To będą wymierne korzyści dla oczyszczalni – tłumaczy prof. Jan Wajs z Instytutu Energii Wydziału Inżynierii Mechanicznej i Okrętownictwa Politechniki Gdańskiej, kierownik projektu.
Konstrukcja demonstratora
Jak podają naukowcy, demonstrator systemu, który będzie budowany w pomorskiej oczyszczalni ścieków, składa się z trzech podsystemów.
Pierwszy podsystem to prototypowa instalacja niskotemperaturowej dezintegracji i komora fermentacji. Tu badacze skoncentrują się na poprawie funkcjonalności tych procesów, zwłaszcza w zakresie zwiększonej produkcji biogazu i odzysku produktów dla rolnictwa. Jak informują, dezintegracja to proces rozdrobnienia/zniszczenia struktury osadu czynnego lub innego substratu biodegradowalnego, wymagający sporego nakładu energetycznego. Korzyści z tego procesu to przede wszystkim zwiększona produkcja biogazu w procesie fermentacji, zmniejszenie stężenia suchej masy organicznej w przefermentowanych osadach i zmniejszenie ilości generowanych osadów.
– Masa pofermentacyjna, która jest wytwarzana w procesie fermentacji, jest bogata w składniki odżywcze i można ją stosować jako nawóz – wyjaśnia prof. Sylwia Fudala-Książek. – Może być alternatywą dla znacznie droższych nawozów mineralnych, jednak poferment oraz wody (odcieki) z jego odwadniania muszą być odpowiednio przygotowane, żeby były bezpieczne dla środowiska przed ich ostatecznym zagospodarowaniem. Jeden z testowanych elementów naszego systemu ma to zapewnić w przyszłości.
Drugi istotny podsystem obejmuje innowacyjną instalację grzewczo-chłodzącą do procesów dezintegracji osadu czynnego i fermentacji wraz z układem odzysku ciepła odpadowego/procesowego – dla poprawy efektywności energetycznej tych procesów. Instalacja ta ma zapewnić redukcję zapotrzebowania na energię elektryczną w oczyszczalni.
Trzeci podsystem demonstratora to instalacja odzysku wody z wykorzystaniem zaawansowanego utleniania elektrochemicznego w celu zapewnienia dezynfekcji i usunięcia mikrozanieczyszczeń. Woda odseparowana z pofermentu poprzez odwirowanie zostanie poddana elektrochemicznemu utlenianiu przy wykorzystaniu technologii bazującej na elektrodach diamentowych domieszkowanych borem.
– Ta technologia jest przyjazna środowisku i nie wymaga dozowania reagentów. Odzyskana woda będzie bezpieczna mikrobiologicznie i pozbawiona mikrozanieczyszczeń, będzie bogata w składniki odżywcze i będzie mogła zostać bezpiecznie wykorzystana do celów rolniczych, przede wszystkim do nawadniania, jak i uzupełniania bądź zastępowania nawozów mineralnych – zaznacza prof. Fudala-Książek.
Gospodarka obiegu zamkniętego
– Dziś wszyscy szukamy rozwiązań dostarczających energię ze źródeł odpadowych bądź OZE dla poprawy efektywności energetycznej przedsiębiorstw. Wdrażając podczas przeróbki osadów ściekowych lub kofermentów technologie z odzyskiem energii i wody z surowcami nawozowymi dla rolnictwa, nie tylko uzyskamy wymierne korzyści w instalacji z procesem dezintegracji i fermentacji. Działamy równocześnie na rzecz gospodarki obiegu zamkniętego (GOZ) i zrównoważonego rozwoju małych oczyszczalni ścieków i biogazowni – mówi prof. Jan Wajs.
Realizacja projektu jest przewidziana na dwa lata. Obecnie kończą się prace projektowe, a kolejnym etapem będzie budowa demonstratora technologii w wybranej oczyszczalni ścieków.
redakcja@gramwzielone.pl
© Materiał chroniony prawem autorskim. Wszelkie prawa zastrzeżone. Dalsze rozpowszechnianie artykułu tylko za zgodą wydawcy Gramwzielone.pl Sp. z o.o.
