Dzisiaj jest: 22.11.2019, imieniny: Cecylii, Jonatana, Marka

Biogaz z oczyszczalni ścieków

Dodano: 4 lata temu Czytane: 8358 Autor:
Redakcja poleca!

W obecnych czasach stale rośnie zapotrzebowanie na energię (głównie elektryczną i cieplną). Niestety jej produkcja często jest droga i uciążliwa dla środowiska.

Biogaz z oczyszczalni ścieków
Dlatego też coraz więcej państw wprowadza specjalne polityki produkcji energii ze źródeł odnawialnych. Jedną z metod takiej polityki jest stymulowanie rozwoju technologii wytwarzania biogazu.

Czym jest biogaz?

Zgodnie z definicją zawartą w dyrektywie Unii Europejskiej nr 2003/30/UE, biogaz to „paliwo gazowe produkowane z biomasy i/lub ulegającej biodegradacji części odpadów, które może być oczyszczone do jakości naturalnego gazu, do użycia jako paliwo, lub gaz drzewny”. Biogaz wytwarzany jest w procesie fermentacji beztlenowej odpadów organicznych m. in. pozostających po produkcji rolniczej lub przemysłowej, składowanych na wysypiskach śmieci oraz pozostających po procesie oczyszczania ścieków komunalnych.

Jak powstaje biogaz w oczyszczalni ścieków?

Biogaz w oczyszczalni ścieków powstaje w wyniku fermentacji metanowej (beztlenowej) osadów pościekowych. Jest to najekologiczniejsza i – z ekonomicznego punktu widzenia – najkorzystniejsza forma utylizacji pozostałości po procesie oczyszczania ścieków komunalnych, przemysłowych i rolniczych. Pierwszą na świecie biogazownię na oczyszczalni ścieków zbudowano w Wielkiej Brytanii w 1895 roku, natomiast pierwsza w Polsce powstała w Poznaniu w roku 1928. Proces fermentacji metanowej odbywa się w specjalnych komorach zwanych Wydzielonymi Komorami Fermentacyjnymi (WKF dzielą się na: komory o pływającym stropie, komory o stropie stałym niezatopionym i komory o stropie stałym zatopionym). Polega on na wytwarzaniu metanu w procesie fermentacji tzw. substratu czyli w tym przypadku osadów pościekowych. Cały proces odbywa się w ten sposób, że za pomocą rurociągu do komory dostarczany jest od góry substrat, natomiast po zakończeniu fermentacji na dnie komory osadza się opad, który odtransportowywany jest na zewnątrz komory za pomocą przenośnika ślimakowego. Powstały metan gromadzi się na górze komory i jest stale lub okresowo odprowadzany do odpowiednio przystosowanych zbiorników, a następnie spalany jest w silnikach spalinowych wytwarzających energię elektryczną, cieplną lub obie jednocześnie, w zależności od zastosowanej technologii.
 
Produkcja biogazu w oczyszczalni Klimzowiec

Zastosowanie biogazu w Polsce i na świecie

Wśród krajów, które wykorzystują największe ilości biogazu można wymienić m. in. Indie, Chiny, USA, Niemcy czy Francję. Najczęstszym zastosowaniem jest użycie biogazu do spalania w sinikach napędzających turbiny prądotwórcze. Powstały prąd może być w pełni wykorzystany na potrzeby samej oczyszczalni (co znacznie poprawi jej rentowność) lub odprowadzony do sieci energetycznej (jeśli produkcja przekracza zapotrzebowanie oczyszczalni). Podobnie będzie w przypadku pozyskania energii cieplnej – część zostanie wykorzystana do procesu wytwarzania biogazu, a część trafi do ogólnej sieci ciepłowniczej. Ponadto z biogazu można produkować paliwa potrzebne w produkcji przemysłowej lub do napędzania pojazdów. W Polsce biogaz stosowany jest głównie do produkcji energii elektrycznej i cieplnej na potrzeby samych oczyszczalni.

Wady i zalety biogazu z oczyszczalni ścieków

Z punktu widzenia dbałości o ochronę środowiska największą zaletą biogazu jest to, że proces jego produkcji jest całkowicie ekologiczny, a ponadto – poprzez utylizację – pozwala na zmniejszenie ilości szkodliwych odpadów pozostających po oczyszczeniu ścieków. Zastosowanie metanu w przemyśle pozwala również na znaczne ograniczenie produkcji CO2 (w Polsce dzięki temu planowane jest zmniejszenie emisji CO2 o ponad 18 mln ton rocznie). Natomiast z ekonomicznego punktu widzenia zaletą pozyskiwania biogazu jest to, że obniża on koszty funkcjonowania samej oczyszczalni. Ponadto zmniejszają się koszty składowania osadów pościelowych, a do gleby i wody przedostaje się mniej substancji szkodliwych. Kolejną zaletą jest możliwość produkcji bardzo wydajnych nawozów rolniczych z pozostałości po procesie fermentacji. Niemniej ważna jest również praktycznie całkowita likwidacja odoru towarzyszącego tradycyjnym metodom oczyszczania ścieków.

Produkcja biogazu w oczyszczalniach ścieków ma jednak swoje wady. Dwie najpoważniejsze z nich, to koszt budowy odpowiedniej instalacji oraz brak wpływu na skład ścieków. Aby produkcja biogazu się opłacała, do oczyszczalni musi dopływać co najmniej 10-12 tys. m3 ścieków na dobę. W przeciwnym wypadku, ilość wyprodukowanego metanu zmniejszy koszty funkcjonowania oczyszczalni w stopniu na tyle nieznacznym, że koszt zbudowania odpowiedniej infrastruktury przewyższy ewentualne zyski. Powoduje to, że produkcja biogazu ma sens jedynie w dużych oczyszczalniach. Ponadto należy wziąć pod uwagę, że nikt nie ma wpływu na skład ścieków, a co za tym idzie ich przydatność do produkcji metanu. Na podstawie badań można, co prawda, w pewien sposób przewidzieć jakie ścieki spłyną do oczyszczalni, ale niestety nigdy nie ma gwarancji, że ich skład się nie zmieni na przestrzeni lat. Kolejną wadą jest zmieniające się prawo oraz normy, zarówno unijne, jak i w prawie wewnętrznym. Jednakże zjawisko to ma coraz mniejsze znaczenie, z uwagi na to, że sytuacja w tych kwestiach stabilizuje się.
 
Źródło: zdjęcia flickr.com
Komentarze (Ilość: 1)
Rosnąco Wątki
  • Biogaz
    2018-02-06 23:58:46 Zgłoś
    Energetyczne zagospodarowanie osadów ściekowych http://docplayer.pl/59012846-Uniwersytet-ekonomiczny-we-wroclawiu.html
Polecane
Polub nas na Facebook-u i bądź na bieżąco z informacjami ze świata OZE! (kliknij)