Suszarnie słoneczne: aspekty ekonomiczne

Od czerwca 2004 r., kiedy oddano do użytku pierwszą w Polsce i w tym czasie największą w Europie solarną suszarnię osadów ściekowych w oczyszczalni ścieków w Rzeszowie, minęło już osiem lat.

Wykorzystanie energii słonecznej do odparowania wody z osadów komunalnych stało się już standardem w technikach stosowanych w trakcie przeróbki i utylizacji osadów. Obecnie nie trzeba już nikogo przekonywać, że po pierwsze, efektywne wykorzystanie energii słonecznej w warunkach panującego w Polsce klimatu umiarkowanego jest możliwe, a po drugie, iż jest to najtańszy i jednocześnie najprostszy sposób na redukcję masy i objętości tych odpadów, a także bardzo często konieczny etap przygotowania ich do dalszej, ostatecznej utylizacji.

W oparciu o różne technologie w polskich oczyszczalniach wybudowano w sumie już 12 suszarni słonecznych. Po obiekcie w Rzeszowie w kolejności chronologicznej oddawane do użytku były suszarnie w Skarżysku-Kamiennej (2005 r.), a następnie w Iławie i Kozienicach (2007 r.), Żarach (2009 r.), Myszkowie, Wieruszowie i Kłodzku (2010 r.), Lubawie (2011), Krośnie (2012), Strzelinie (2012) i Żaganiu (2012). Trwa lub wkrótce rozpocznie się budowa kolejnych obiektów. W czterech z wymienionych suszarni proces suszenia oparty jest wyłącznie na darmowej energii słonecznej. Należą do nich: Kozienice, Żary, Żagań i Lubawa. Pozostałe z wymienionych suszarni wyposażono w dodatkowe instalacje grzewcze, wykorzystujące ciepło pochodzące z biogazu (Rzeszów, Skarżysko-Kamienna, Iława, Krosno), pomp ciepła (Iława, Myszków, Kłodzko, Strzelin) lub, co jest swoistym wyjątkiem, z kotła c.o. opalanego węglem (Wieruszów). Poszczególne suszarnie różnią się od siebie zależnie od zastosowanej technologii systemami wentylacji, wykonaniem materiałowym przewracarek, a także budową samych hal suszarniczych. Przykładowo hala suszarni w Strzelinie w odróżnieniu od wszystkich pozostałych została pokryta panelami szklanymi. Jest to pierwszy tego typu obiekt i jak do tej pory jedyny w Polsce. Należy więc poszukać odpowiedzi na pytanie: jaki wpływ na koszty inwestycji i eksploatacji mają zastosowane w poszczególnych suszarniach rozwiązania techniczne i technologiczne? Ponieważ koszty budowy oddanych do tej pory do eksploatacji suszarni słonecznych różnią się od siebie, i to znacząco, nasuwa się kolejne pytanie: czy wyższe nakłady inwestycyjne są w stanie zagwarantować eksploatatorom suszarni większą wydajność, żywotność lub niższe jednostkowe koszty suszenia? Ponadto jak bardzo wybór wykonania materiałowego hal suszarniczych, przewracarek czy też dodatkowych systemów grzewczych może wpłynąć na łączny koszt inwestycji?

Niniejszy artykuł to próba obiektywnej odpowiedzi przynajmniej na niektóre z pytań, które są bardzo istotne dla przyszłych inwestorów. W tekście zawarto też, i to po raz pierwszy w literaturze branżowej, pełne wyliczenie zarówno bezpośrednich, jak i pośrednich kosztów suszenia osadów w suszarniach słonecznych. Warto sobie uświadomić, iż wybudowanie suszarni (najczęściej przy wsparciu finansowym unijnych lub krajowych funduszy) to jedno, a ponoszenie kosztów jej eksploatacji to drugie. Opłaca się zatem na każdym etapie rozstrzygania o przyszłym kształcie planowanej inwestycji dokonywać możliwie najlepszych i racjonalnych wyborów, kierując się nie tylko kwotą pozyskanych dotacji, ale przede wszystkim przyszłymi kosztami eksploatacji i amortyzacji, gdyż te w przyszłości będą musiały zostać wliczone w cenę oczyszczanych ścieków.

Koszty zużycia energii elektrycznej

Faktem jest, iż suszarnie, w których proces odparowania wody z osadów oparto całkowicie na energii słonecznej, mają najniższe ze wszystkich dostępnych technologii zużycie energii elektrycznej.

W przypadku suszarni w Żarach^1-2, gdzie wymiana powietrza bazuje na wentylacji grawitacyjno-mechanicznej (w systemie tym ciepłe i wilgotne powietrze jest wywiewane przez automatycznie otwierane i zamykane okna dachowe, a wentylatory cyrkulacyjne o niewielkiej mocy są włączane tylko okresowo), mierzony w kolejnych latach współczynnik zużycia energii elektrycznej na Mg odparowanej wody kształtował się na poziomie 14 kWh. Przy suszeniu osadów średnio od 19 do 70% suchej masy, przekłada się to na koszt zużycia energii elektrycznej wynoszący 2,20-3,43 zł na Mg kierowanych do suszarni odwodnionych osadów. By obrazowo przedstawić, jak niskie jest zużycie energii elektrycznej w suszarniach słonecznych na tle całej oczyszczalni ścieków, wystarczy przytoczyć fakt, iż żarska suszarnia, składająca się z trzech hal suszarniczych o wymiarach 116×12 m, zużywa rocznie tyle energii elektrycznej, ile cała oczyszczalnia przyjmująca 4500-5500 m³ ścieków na dobę (maks. 13 000 m³) w ciągu zaledwie trzech dni.

W Kozienicach w suszarni pracującej w oparciu o tę samą technologię i wentylację grawitacyjno-mechaniczną zużycie energii elektrycznej w 2011 r. okazało się jeszcze niższe i wyniosło w przeliczeniu na Mg odparowanej wody 8,1 kWh³. Przyjmując, że cena 1 kWh energii elektrycznej wynosi 0,336 zł, daje to koszt 2,72 zł. Taniej suszyć z pewnością już się nie da.

Tak niskie zużycie energii elektrycznej jest możliwe wyłącznie przy systemie wentylowania hal suszarniczych opartym na automatycznie otwieranych i zamykanych oknach dachowych, przez które bez zużywania dodatkowej energii ciągle uchodzi wilgotne i ogrzane wskutek efektu cieplarnianego powietrze, szczelinach wentylacyjnych oraz okresowo włączanych wentylatorach cyrkulacyjnych, o sumarycznej mocy nieprzekraczającej 8 kW na jedną halę suszarniczą.

Dla porównania autorzy dokumentacji projektowej suszarni osadów ściekowych w Krośnie zaprojektowali dla tego obiektu wentylację mechaniczną opartą na zasadzie cyrkulowania powietrza wewnątrz suszarni, aż do nasycenia parą wodną, okresowego wyrzutu i uzupełniania świeżym powietrzem. Ten sam system wentylacji zastosowano też w Wieruszowie. Moc central wentylacyjnych pracujących cały czas z wyjątkiem godzin nocnych wynosi (w przypadku tylko jednej hali) aż 56 kW⁴, a zużycie energii elektrycznej wg szacunków użytkownika kształtuje się na poziomie 100 zł na Mg odparowanej wody. W krośnieńskiej suszarni zostały zainstalowane takie same przewracarki do osadów, jak w Żarach i Kozienicach, a różnice między tymi obiektami sprowadzają się wyłącznie do sposobu wentylowania hal suszarniczych. Te z premedytacją przytoczone dość skrajne przykłady pokazują, jak znaczny wpływ na przyszłe koszty eksploatacji może mieć nie tyle podstawowa technologia (wszystkie dane dotyczące zużycia energii elektrycznej odnoszą się wyłącznie do suszenia osadów energią słońca bez korzystania z dodatkowych systemów grzewczych), ile szczegółowe rozwiązania techniczne. Okazuje się bowiem, że z założenia tanie suszenie osadów w suszarniach słonecznych niekoniecznie zawsze takie jest.

Inne bezpośrednie koszty suszenia

Dla wszystkich eksploatatorów oczyszczalni ścieków oczywiste jest to, że w każdym procesie technologicznym koszt zużycia energii elektrycznej to jeden z czynników składających się na ogólne koszty eksploatacji. Podstawową zaletą suszarni solarnych jest nie tylko to, że korzystają one nie z gazu ziemnego lub oleju opałowego, lecz z darmowej energii słonecznej, ale także fakt, że nie wymagają zatrudnienia dodatkowych osób, których wyłącznym zadaniem byłaby obsługa suszarni. Nie trzeba, jak w przypadku suszarni termicznych, przeprowadzać kosztownych przeglądów ani regularnie korzystać z serwisu producenta. Przewracarki do osadów są urządzeniami o długiej żywotności i trwałej konstrukcji, odpowiednio przystosowanej do warunków pracy. Przykładowo najszybciej zużywające się łańcuchy w przekładniach wprawiających w ruch obrotowy bęben przewracarki WendeWolf mają żywotność rzędu 8000-10 000 roboczogodzin⁵. W przypadku suszarni w Kozienicach czy też w Żarach i Myszkowie, nie wymieniono tam jak do tej pory ani łańcuchów, ani też żadnych innych podzespołów mechanicznych przewracarek^{3, 6-7}.

Powołując się na kalkulację kosztów eksploatacji suszarni słonecznej, przygotowaną przez Spółkę Wodno-Ściekową ?Złota Struga? z Żar⁶, koszty obsługi oraz pracy sprzętu w 2012 r. wyniosły dla tamtejszej suszarni łącznie 27 750 zł, a razem z energią elektryczną 34 176 zł. Daje to w przeliczeniu na 1 Mg odparowanej wody odpowiednio koszt 18,25 zł oraz 12,78 zł na 1 Mg kierowanych do suszenia osadów.

Należy zatem stwierdzić, że zasadniczym czynnikiem decydującym o ekonomice inwestycji i całkowitych kosztach eksploatacji suszarni słonecznych nie są koszty bezpośrednie, gdyż te są lub przy optymalnie zaprojektowanym systemie wentylacji hal suszarniczych mogą być bardzo niskie, ale koszty budowy i wynikające z nich koszty amortyzacji tychże obiektów. Ważne jest więc, by planując budowę suszarni słonecznej i kierując się zasadą BAT, zainwestować w rozwiązania z jednej strony sprawdzone, a z drugiej jak najbardziej efektywne.

Koszty inwestycji a efekty technologiczne

Jak dowodzą polskie doświadczenia, koszty budowy suszarni słonecznych są bardzo zróżnicowane, co niekoniecznie przedkłada się na osiągane przez nie efekty technologiczne. Wiele już napisano na temat suszarni hybrydowych, zwłaszcza tych, w których osady dogrzewane są energią oczyszczonych ścieków, przetwarzaną przez pompy ciepła^{2, 8}. Traktując jako przykład dane opublikowane na temat pracy suszarni hybrydowych w Myszkowie⁷ czy też Kłodzku⁹ należy stwierdzić, że korzystanie z ogrzewania podłogowego i pomp ciepła podnosi jednostkowe zużycie energii elektrycznej przypadające na Mg odparowanej wody w suszarniach słonecznych średnio kilkanaście razy, i to bez względu na rodzaj zastosowanego wyposażenia technologicznego. Z tego też powodu pompy ciepła są z reguły włączane przez eksploatatorów suszarni tylko sporadycznie i wykorzystywane do wspomagania procesu suszenia głównie w okresach przejściowych, takich jak późna jesień czy wczesna wiosna. Powołując się na doświadczenia suszarni hybrydowej w Myszkowie⁷, można stwierdzić, że wzrost wydajności suszarni dzięki ogrzewaniu podłogowemu jest niewielki, a suszarnia w związku z tym suszy dużo mniej osadów (1300 Mg/rok) niż założono w dokumentacji projektowej (2300 Mg/rok). Biorąc pod uwagę wydajność wyrażoną masą odparowywanej wody z jednostki powierzchni, jest to zaledwie kilkanaście procent więcej niż dla suszarni wykorzystujących wyłącznie energię słoneczną. Jednak budowa jednej ogrzewanej trzema pompami ciepła o łącznej mocy 210 kW hali suszarniczej w Myszkowie kosztowała ok. 4 100 000 zł, a koszt wykonania całej suszarni w Żarach, składającej się z trzech hal i przeznaczonej do suszenia 3574 Mg osadów w roku, wyniósł 5 668 000 zł⁶. Hale suszarnicze w Żarach i Myszkowie mają zbliżone wymiary i identyczną konstrukcję, są kryte płytami poliwęglanowymi, a także wyposażone w te same urządzenia technologiczne, w tym w przewracarki do osadów. Różnica w cenie obu inwestycji wskazuje na wysokie koszty związane z samymi pompami ciepła i infrastrukturą niezbędną do ich pracy.

Chcąc pokazać, jakie rozwiązania techniczne i technologiczne stosowane przy budowie suszarni słonecznych okazały się w praktyce najbardziej efektywne, zebrano w oparciu o dostępne źródła i porównano w tabeli koszty wykonania kilku różnych, oddanych do użytku i już pracujących instalacji w Polsce.

Porównanie kosztów inwestycyjnych i efektów technologicznych wybranych polskich suszarni słonecznych i hybrydowych^{6-7, 9}

Obiekt	Krótki opis obiektu	Całkowity koszt inwestycji [zł]	Koszt budowy 1 hali suszarniczej [zł]	Masa wody odparowywana w ciągu roku wg dokumentacji projektowej [Mg/rok[	Wydajność jednostkowa suszarni [MgH2O/m2]	Jednostkowy koszt inwestycji [zł/Mg H2O]
Żary	Suszarnia słoneczna, 3 hale 12×116 m. Czynna powierzchnia suszenia 3797 m2. Przewracarki WendeWolf, standardowe wykonanie materiałowe	5 688 000	1 896 000	2 604	0,686	2 184
Myszków	Suszarnia hybrydowa, pompy ciepła 1 hala 12×120 m. Czynna powierzchnia suszenia 1266 m2. Przewracarka WendeWolf, standardowe wykonanie materiałowe	4 100 000	4 100 000	983	0,776	3 154
Lubawa	Suszarnia słoneczna, 1 hala 12 x 75 m. Czynna powierzchnia suszenia 735 m2. Przewracarka WendeWolf, stal nierdzewna 1.4301	2 755 200	2 755 200	525	0,714	5 248
Krosno	Suszarnia hybrydowa, 3 hale 10×98 m ogrzewanie podłogowe + nadmuch ciepłego powietrza. Czynna powierzchnia suszenia 2586m2. Przewracarki WendeWolf, standardowe wykonanie materiałowe	8 278 000	2 759 33	5 025	1,943	1 647
Kłodzko	Suszarnia hybrydowa, pompy ciepła 1 hala 10×120 m Czynna powierzchnia suszenia 885 m2. Przewracarka KULT SRT, stal nierdzewna 1.4301	5 000 000	5 000 000	758	0,856	6 596

Z tabeli 1 wynika, że nie tylko pompy ciepła i ogrzewanie podłogowe suszarni hybrydowych znacząco podnoszą tak ważne z punktu widzenia ekonomiki suszarni słonecznych koszty inwestycji (Myszków, Kłodzko). Przykład suszarni w Lubawie wskazuje, że jednostkowe koszty wykonania krótszych hal są wyższe od wielkości standardowych, za jakie przyjmuje się suszarnie o długości 100-120 m. Należy jednak zaznaczyć, że o wysokiej cenie lubawskiej suszarni zadecydowały nie tylko wynikające z warunków lokalizacyjnych wymiary hali suszarniczej, ale w głównej mierze wymóg SIWZ, by cała przewracarka do osadów była wykonana ze stali kwasoodpornej 1.4301.

Na szczególną uwagę zasługuje oddana do użytku w 2012 r. suszarnia hybrydowa w Krośnie. Do jej ogrzewania wykorzystano nie pompy ciepła, jak w przypadku Myszkowa i Kłodzka, ale energię odbieraną od agregatów prądotwórczych i kotłów opalanych biogazem. Co prawda powołując się na pierwsze doświadczenia użytkownika należy z żalem stwierdzić, iż najprawdopodobniej nie osiągnie ona projektowanej bardzo wysokiej wydajności w stosunku do powierzchni suszenia, przede wszystkim ze względu na brak dostatecznej ilości darmowej energii cieplnej wytwarzanej z biogazu. Gdyby jednak dzięki dodatkowemu ogrzewaniu udało się odparować w każdej z trzech hal przynajmniej tyle wody, ile w Myszkowie, to jednostkowy koszt inwestycji odniesiony do 1 Mg odparowanej wody wyniósłby dla tego obiektu nie 1647 zł, ale 2122 zł, tj. niemalże tyle samo, ile dla suszarni słonecznej w Żarach. Trzeba zatem z zainteresowaniem śledzić doświadczenia eksploatacyjne jej użytkownika, tj. MPGK w Krośnie.

Powołując się na dane z tabeli, można stwierdzić, że budowane suszarnie solarne winny być oparte albo wyłącznie na energii słonecznej, albo na słońcu i energii biogazu, o ile oczyszczalnia ścieków posiada zamknięte komory fermentacyjne.

Spośród wszystkich pokazanych w tabeli obiektów zdecydowanie najwyższe nakłady inwestycyjne w stosunku do osiąganej wydajności wykazuje suszarnia w Kłodzku^9-10. Zaznaczyć należy, że ujęty w tabeli koszt budowy suszarni jest wielkością szacunkową, gdyż całe zadanie inwestycyjne, polegające na budowie suszarni hybrydowej wraz z kontenerową stacją mechanicznego odwadniania osadów, kosztowało łącznie ponad 6 milionów złotych¹⁰.

W porównaniu z suszarnią w Żarach, budowa kłodzkiej suszarni w przeliczeniu na masę odparowywanej wody okazała się aż trzykrotnie wyższa. Obiekt w Kłodzku został wyposażony w pompy ciepła i system ogrzewania podłogowego, a przewracarka KULT SRT, podobnie jak urządzenie w Lubawie, jest cała wykonana ze stali kwasoodpornej. Czy poniesione nakłady zwróciły się inwestorowi w postaci wyższej sprawności suszarni i niższych kosztów eksploatacji? Doświadczenia z eksploatacji tejże suszarni zostały opisane w prasie branżowej przez autora jej dokumentacji projektowej⁹.

Zmierzone zużycie energii elektrycznej w przeliczeniu na 1 Mg odparowanej wody wyniosło w Kłodzku przy wyłączonym ogrzewaniu podłogowym we wrześniu i październiku 2010 r. 27,54 kWh/Mg_H2O (średnio 18 kWh/1 Mg odwodnionych osadów), a przy włączonych pompach ciepła w grudniu 363,90 kWh/Mg_H2O (308,6 kWh/1 Mg odwodnionych osadów). W przypadku tańszej o ponad połowę suszarni hybrydowej w Myszkowie wskaźniki zużycia energii elektrycznej przy wyłączonych i włączonych pompach ciepła wyniosły za 2011 r. odpowiednio: 10,09 kWh/Mg_H2O i 382,20 kWh/Mg_H2O⁷.

Skoro zatem uzyskiwane wydajności jednostkowe suszarni i koszty zużycia energii elektrycznej są dla wszystkich wymienionych w tabeli obiektów zbliżone lub różnią się między sobą w zakresie nie większym niż kilkanaście procent, to czy wysokie nakłady inwestycyjne poniesione przez PWiK w Kłodzku kiedykolwiek zwrócą się lub zostaną zrekompensowane przez większą niezawodność, automatyzację czy też elastyczność pracy suszarni? Czy wykonanie przewracarki ze stali nierdzewnej w Kłodzku bądź Lubawie zdoła wydłużyć jej żywotność dwu- lub trzykrotnie, tj. proporcjonalnie do wydatkowanych na budowę suszarni pieniędzy, w stosunku do urządzeń wykonywanych standardowo ze wzmocnionej, specjalnej stali konstrukcyjnej i zabezpieczonych warstwą odpowiednio trwałych lakierów? Biorąc pod uwagę fakt, że w dobrze wentylowanych suszarniach słonecznych urządzenia mechaniczne nie są narażone na działanie silnie korozyjnego środowiska, a najstarsze przewracarki z malowanej stali konstrukcyjnej pracują w wielu obiektach już kilkanaście lat i nadal zachowują swoją dawną sprawność bez kosztownych remontów, wydaje się to wątpliwe.

Suszarnia w Kłodzku nie jest wcale najdroższą z wybudowanych do tej pory suszarni w Polsce. W ubiegłym roku została oddana do użytku hybrydowa suszarnia słoneczna w oczyszczalni ścieków Chociwel w Strzelinie. Podobnie jak Myszków i Kłodzko, składa się ona z jednej hali suszarniczej o wymiarach 12×120 m i została wyposażona w ogrzewanie podłogowe i pompy ciepła, a zgodnie z dokumentacją projektową jej przeznaczeniem jest wysuszenie 2000 Mg osadów (od 18 do 70% suchej masy), tj. odparowanie 1485 Mg_H2O/rok. Choć oszacowanie kosztów jej budowy nie jest tak proste jak w przypadku Kłodzka, gdyż została wybudowana w ramach zadania inwestycyjnego obejmującego nie tylko suszarnię, ale także realizację kompletnego systemu sterowania i automatyki całej oczyszczalni ścieków o wielkości 15 000 RLM, to warto odnotować, iż całkowity koszt tej inwestycji wyniósł aż 19,5 mln zł¹¹.

Czym zatem różni się ten obiekt od innych suszarni? Z technologicznego punktu widzenia funkcje zastosowanych tam urządzeń i sposób pracy suszarni jest dokładnie taki sam, jak w przypadku Kłodzka czy Myszkowa. Jednak w odróżnieniu od tych obiektów cała hala suszarnicza została wykonana nie z płyt poliwęglanowych, lecz z paneli szklanych. Zamontowano też inny typ przewracarki do osadów (Sludge Manager), a wymianę powietrza w suszarni oparto tylko i wyłącznie o wentylację mechaniczną. Inwestycja nie przebiegała bez problemów¹². Warto przedstawić opinię burmistrza Strzelina, Doroty Pawnuk. Jej zdaniem, decyzja o wyborze oferty modernizacji oczyszczalni ścieków za 19 mln zł, której zasadniczą część stanowiła budowa suszarni hybrydowej, była po prostu nieracjonalna. Inwestorowi udało się dzięki wielu zabiegom utrzymać przyznane unijne dofinansowanie i pomyślnie zrealizować inwestycję. Niemniej jej efektem jest zapowiadany znaczący wzrost opłat za odprowadzane ścieki. Czy budowa suszarni w Strzelinie rzeczywiście musiała tyle kosztować? Biorąc pod uwagę inne polskie suszarnie osadów o porównywalnej wielkości i podobnych technologiach, należy zdecydowanie stwierdzić, że przyjęcie innych rozwiązań technicznych, w tym przede wszystkim wybór innego materiału na pokrycie hali suszarniczej, mogło zdecydowanie obniżyć zarówno koszt tej inwestycji, jak i przyszłe koszty utrzymania suszarni.

Ile i za ile można zyskać?

Większość suszarni słonecznych suszy osady do 60-80% s.m., sporadycznie uzyskując susz o zawartości suchej masy na poziomie 90%, co przy odpowiednio długim czasie przetrzymania osadów nawet w nieogrzewanych suszarniach jest technicznie możliwe do osiągnięcia. Jednak największy ubytek masy i objętości następuje przy suszeniu do 60-70% suchej masy, a struktura i własności fizykochemiczne suszu osadowego, bez względu na to, czy zawiera on 70, czy też 90% suchej masy, niewiele się od siebie różnią.

Przykładowo w suszarni składającej się z trzech hal suszarniczych, w której energią słoneczną można wysuszyć rocznie od 3000 do 4000 Mg mechanicznie odwodnionych osadów, pozostanie po procesie suszenia 900-1200 Mg suszu o zawartości suchej masy na poziomie 70%. Bezpośrednio poniesione koszty suszenia, obejmujące zarówno energię elektryczną, jak i koszty obsługi, będą kształtować się na poziomie 35 000 zł, jak np. w Żarach. Jeżeli oczyszczalnia musi płacić przykładowo 70 zł za odbiór 1 Mg mechanicznie odwodnionych osadów, to same oszczędności z tytułu efektu redukcji masy w wyniku odparowania wody wyniosą od 147 000 do 196 000 zł/rok. Można się też spodziewać, że cena, jaką przyjdzie jej zapłacić za odbiór suszu o zmienionych, dużo lepszych własnościach użytkowych niż odwodnione osady, będzie znacząco niższa. Przy rosnącym popycie na paliwo alternatywne, oczyszczalnie posiadające suszarnie słoneczne będą mogły liczyć na coraz większe zainteresowanie ze strony lokalnych wytwórców, nawet wtedy, gdy ich granulat nie będzie wysuszony do 90% suchej masy. W przypadku paliw alternatywnych będących mieszaniną różnorodnych palnych składników wystarczy, by dodawany do nich materiał w procesie spalania dostarczał, a nie pobierał energię cieplną. Susz osadowy o zawartości powyżej 60% suchej masy spełnia ten warunek, a dwutlenek węgla powstający w wyniku spalania osadów ściekowych jest wolny od opłat emisyjnych. Sytuacja, w której pobliski wytwórca paliw alternatywnych lub rolnik zainteresowany wykorzystaniem dobrych właściwości nawozowych osadów będzie odbierał susz całkowicie za darmo lub jedynym kosztem, jaki oczyszczalnia będzie musiała ponosić z tego tytułu będą koszty transportu, wydaje się coraz bardziej prawdopodobna. W takim przypadku oszczędności mogą wynieść od 210 000 do 280 000 zł rocznie. A zatem biorąc pod uwagę wyłącznie bezpośrednie koszty ponoszone przy eksploatacji suszarni słonecznych i odnosząc je do wydatków z tytułu odbioru osadów z oczyszczalni, należy stwierdzić, że proces ten bez wątpienia się opłaca.

Celem dokonania kompleksowej oceny ekonomicznej zasadności budowy suszarni słonecznych należałoby jeszcze uwzględnić ich koszty amortyzacji. Jak wykazano, solarna suszarnia osadów ściekowych w Żarach jest jednym z obiektów o najniższych nakładach inwestycyjnych. Zgodnie z kalkulacją przygotowaną przez jej użytkownika⁶, całkowity koszt eksploatacji żarskiej suszarni, zawierający wszystkie koszty bezpośrednie, a także amortyzację wraz z podatkiem od nieruchomości i kosztami ubezpieczenia, wyniósł w 2012 r. 415 633 zł. W suszarni odparowano 1873 Mg wody, nie wykorzystując jej pełnych możliwości z uwagi na fakt, iż oczyszczalnia przed rozbudową sieci kanalizacyjnej miasta nie wytwarza tylu osadów, ile założono w docelowym projekcie. Przekłada się to na sumaryczny koszt eksploatacji w wysokości 221,9 zł/Mg_H2O i 155,33 zł/1 Mg wprowadzanych do suszarni odwodnionych osadów. Gdyby suszarnia została w pełni obciążona, całkowite koszty suszenia byłyby odpowiednio mniejsze: 152,47 zł/Mg_H2O oraz 106,73 zł/Mg_osadów. Po uwzględnieniu oszczędności z tytułu redukcji masy wywożonych z oczyszczalni osadów dla przyjętej wcześniej opłaty wywozowej w wysokości 70 zł za 1 Mg, ostatecznie otrzymalibyśmy wartość 56,40 zł/1 Mg_osadów.

Czy zatem budowa słonecznej lub też jakiejkolwiek innej suszarni osadów ściekowych może się jej użytkownikowi opłacać? Licząc tylko i wyłącznie koszty bezpośrednie ? zdecydowanie tak, uwzględniając amortyzację obiektu i wszystkie koszty pośrednie ? raczej nie, choć wyliczona zbilansowana cena suszenia osadów na poziomie 56 zł nie wydaje się wysoka. Poszanowanie środowiska i idea zrównoważonego rozwoju muszą mieć swoją cenę. Zresztą, czy koszty budowy jakiejkolwiek oczyszczalni ścieków kiedykolwiek komukolwiek się zwróciły? A mimo to ich istnienie z ekologicznych powodów postrzega się jako oczywistą konieczność.

Katarzyna Trojanowska, EUROTECH Bielsko-Biała

 

Źródła

1. Myszograj S., Panek E., Wołoszyn J.: Efektywność solarnej suszarni osadów ściekowych w Żarach. Uniwersytet Zielonogórski. ?Zeszyty Naukowe: 142/2011.
2. Sadecka Z.: Suszenie osadów hybrydowe? III Ogólnopolska Konferencja ?Metody zagospodarowania osadów ściekowych?. Chorzów 2012.
3. Kozienicka Gospodarka Komunalna. Pismo referencyjne.
4. UCB Energetyki i Ochrony Środowiska Politechnika Warszawska: Projekt budowlany suszarni słonecznej osadów ściekowych w oczyszczalni ścieków w Krośnie wraz z projektem zagospodarowania terenu.
5. Materiały IST-Anlagenbau.
6. Wołoszyn J.: Doświadczenia eksploatacyjne i efektywność ekonomiczna solarnej suszarni osadów ściekowych w Żarach. IV Ogólnopolska Konferencja ?Metody zagospodarowania osadów ściekowych?. Starachowice 2013.
7. Galas B.: Doświadczenia z eksploatacji słonecznej suszarni osadów ściekowych na oczyszczalni ścieków w Myszkowie. III Ogólnopolska Konferencja ?Metody zagospodarowania osadów ściekowych?. Chorzów 2012.
8. Trojanowska K.: Słońce górą. ?Wądociągi-Kanalizacja? 6/2011.
9. Sobczyk R., Sypuła M.: Doświadczenia z eksploatacji suszarni osadów na oczyszczalni ścieków w Kłodzku. ?Forum Eksploatatora? 2/2011.
10. Sobczyk R.: Suszarnia osadów ściekowych na oczyszczalni w Kłodzku oddana do użytku. ?Forum Eksploatatora? 4/2010.
11. BIP: www.zwik.strzelin.pl.
12. Margasińska M.: Kontrola nie wykazała nieprawidłowości. www.otostrzelin.pl (data dostępu 23.12.2011).