1. ŚCIEKI – OSADY - ENERGIA ODNAWIALNA
Aquateam
Beata Szatkowska
POL-EKO 2012

2. Osady – naglący problem!
● ścieki zawierają10 razy więcej energii potrzebnej do jej
oczyszczania (WERF)
● osady przed zagospodarowaniem musza zostać
poddane obróbce, a koszty obróbki osadów stanowią
30% kosztów oczyszczani ścieków
● według prognoz demograficznych ilość osadów, która
będzie produkowana w Polsce w latach 2011 a 2022
wzrośnie z 62 000 do 746 000 ton sm. na rok (Krajowy
Plan Gospodarki Odpadami 2014).
● wyzwaniem jest znalezienie wydajnego procesu, który
spełni wymogi społeczne i środowiskowe
● zmiana sposobu myślenia – osad cenny surowiec a nie
odpad!

3. Osad – do – energii
fermentacja
biogaz CHP
beztlenowa
osad ściekowy spalanie
odwadnianie suszenie współspalanie
procesy
alternatywne

4. Co jest głównym celem?
– produkcja i wykorzystanie odnawialnej energii
● Osady są źródłem produkcji
biogazu
● Biogaz jest “zieloną energią” -
energią klimatycznie neutralna
● Biogaz może być wykorzystany
jako:
 paliwo
 ciepło
 energia

5. Osad z oczyszczalni ścieków
● Komunalne oczyszczalnie ścieków
● Oczyszczalnie ścieków przemysłowych
Aquateam dostarcza usługi poszukując
najlepszych rozwiązań na wykorzystanie
osadów:
● Pozyskanie energii - biogaz
● Odzysk energii
● Bezpieczny recykling osadów jako nawozów

6. Potencjalne surowce w osadach ściekowych
 Recykling/odzysk surowca
• Recykling materiału organicznego po fermentacji beztlenowej - nawożenie ziemi
• Recykling związków biogennych po fermentacji beztlenowej - nawożenie ziemi
• Użycie popiołu do produkcji materiałów konstrukcyjnych

7. Aquateam dostarcza rozwiązań dla
obróbki osadu w biogazowniach
● Ocena wstępna
● Koncepcja procesu
● Ulepszenie – np. wzrost
wydajności obecnej
biogazownii
● Zarządzanie i rozwiązywanie
problemów
● Szkolenia dla personelu,
operatorów

8. Ko-fermentacja osadów z odpadami
organicznymi np. odpady kuchenne
● Ocena i optymalizacja
● Kontrola i redukcja odorów
● Wymogi sanitarne dla
recyklingu osadów i odpadów
organicznych dla rolnictwa
● HACCP – hazard analysis
and critical control point –
analiza zagrożeń

9. Osad wartościowym surowcem
Odbiór i Biogaz – Systemy centralnego ogrzewania
odwadnianie (opcjonalnie) (60-70% metan) – Kogeneracja (ciepło i energia el.)
osadów z terenów wiejskich – Paliwo
– Zasilanie sieci gazu ziemnego
Osad ściekowy Oczyszczanie
z oczyszczalni ścieków wstępne
(opcjonalnie)
Mieszanie i
Opcje dla kofermentacji
podgrzewanie
odpadów organicznych:
Oczyszczanie ~ 37°C
– odpady kuchenne wstępne lub
– odpady rolne (usuwanie ~ 55°C
– ścieki przemysłowe nieczystości)
– nawóz zwierzęcy
Odwodniony i
Wody – Rolnictwo
– Recyrkulacja na początek oczyszczalni przefermentowany
odciekowe – Kompostowanie
– Recyrkulacja i rozcieńczenie ścieków osad
– Użyźnianie gleby
– Odzysk związków biogennych i
– Pokrycie składowisk warstwą glebową
użycie ich jako nawozu
– Składowanie

10. Fermentacja beztlenowa termofilowa.
Definicje
● Fermentacja mezofilowa (ang. mesophilic anaerobic digestion MAD):
proces prowadzony w temperaturze 35-40o C
● Fermentacja termofilowa (ang. thermophilic anaerobic digestion TAD):
Proces w temperaturze ≥ 50o C, wzrost do ≥ 55o C jeśli celem jest
higienizacja osadu (inaktywacja patogenów)

11. Fermentacja beztlenowa termofilowa.
Cele potencjalne
● Polepszenie dezaktywacji patogenów (higienizacja) zależne od
kryteriów kontroli patogenów w każdym kraju
● Wzrost degradacji materiału organicznego osadu skutkującej w:
 Wzroście produkcji biogazu
 Redukcji ilości osadu do składowania
● Wzrost wydajności istniejących komór fermentacji lub redukcja
objętości dla nowych komór.

12. Fermentacja termofilowa.
Prowadzenie procesu i doświadczenia
● Dane z U.S.A., Norwegi, Republiki Czeskiej, Szwecji, Dani i Niemiec
z szerokim zakresem warunków operacyjnych pokazują, że
większość biogazowni zmieniła warunki procesu z mezofilowych na
termofilowe.
● Beztlenowa fermentacja termofilowa (TAD) może zwiększyć
redukcję materiału organicznego (substancje lotne) o około 20 % i
tym samym zwiększyć produkcję biogazu o ~20 %, w porównaniu do
fermentacji mezofilowej (MAD).
● Polepszenie zdolności odwadniających osadu i zmniejszenie
pienienia to doświadczenia na oczyszczalniach stosujących TAD.
● Wysokie temperatury fermentacji termofilowej wiążą się z silnym
odorem. Chłodzenie osadu jest konieczne przed następnym etapem,
i w pierwszej fazie powinna nastąpić wymiana ciepła
przefermentowanego osadu z zimnym surowym osadem
wprowadzanym do komory fermentacyjnej. To również polepszy
balans energetyczny procesu

13. Fermentacja termofilowa.
Koszty w porównaniu do MAD
● Koszty inwestycyjne TAD – niewiele danych. Jednak nie powinny
mocno różnić się od kosztów dla MAD.
● Przekształcenie MAD do TAD – normalnie nie stanowi raczej
dużych kosztów inwestycyjnych (wymienniki ciepła, boilery, pompy,
rury, zawory itp.)
● Koszty operacyjne – prawie nie zmienne dla tej samej ilości
obrabianych osadów. Wzrost zużycia energii jest balansowany
przez wzrost produkcji biogazu (zapewniając wykorzystanie całego
produkowanego gazu) i redukcję ilości osadów przeznaczonej do
odwodnienia i końcowego składowania

14. Podsumowanie
• osad jest cennym SUROWCEM!!!
• konwersja osadów do energii jest możliwa i
porządna.
• wyzwaniem jest znalezienie sposobu, który jest
opłacalny, dobry z punktu widzenia
środowiskowego i spotka się z pozytywnym
przyjęciem przez społeczeństwo.
• obecne technologie są obiecujące jednak żaden
z procesów nie pozyskuje całej energii dostępnej
w ściekach  rozwój nowych technologii lub
ulepszanie istniejących jest konieczne aby
maksymalnie wykorzystać dostępną energię w
osadach.

15. Dziękuję za uwagę!