W artykule przedstawiono ocenę zasadności budowy dodatkowo ogrzewanych słonecznych suszarni osadów ściekowych w oparciu o zebrane doświadczenia eksploatacyjne z pracujących w Polsce obiektów oraz istotne dla użytkowników aspekty techniczne i technologiczne procesu suszenia osadów.
 
Z uwagi na implementację dyrektywy 99/31/EC w sprawie składowania odpadów, od 1 stycznia 2013 r. nastąpi zakaz przyjmowania na składowiska odpadów innych niż niebezpieczne, w tym między innymi osadów ściekowych1. Tymczasem w większości polskich oczyszczalni ścieków podstawowym ciągiem przeróbki osadów jest wciąż zagęszczanie, stabilizacja, a następnie odwadnianie i higienizacja2. W wielu jednak przypadkach takie postępowanie z osadami może okazać się już niewystarczające. Z uwagi na zawartość metali ciężkich czy też brak dostatecznej powierzchni gruntów ornych, co ma miejsce zwłaszcza na terenach silnie zurbanizowanych i uprzemysłowionych, osady z przemysłowych, albo komunalnych oczyszczalni ścieków nie mogą lub w niedalekiej przyszłości nie będą mogły trafiać do przyrodniczego zagospodarowania. W wielu przypadkach przy zakazie składowania osady ściekowe będą musiały być unieszkodliwiane termicznie w specjalistycznych monospalarniach lub współspalane w cementowniach, dążących do zastępowania paliw konwencjonalnych tańszymi paliwami alternatywnymi. Warunkiem przyjęcia osadów do termicznej utylizacji jest ich uprzednie wysuszenie, przynajmniej do takiego poziomu, by proces spalania przebiegał autotermicznie, tj. bez wspomagania energią zewnętrzną.
 
Zasada BAT w technologiach suszenia osadów
Suszenie jest najbardziej energochłonnym, a przez to kosztownym procesem spośród wszystkich etapów przeróbki osadów. Woda w osadach ściekowych występuje w postaci związanej, wskutek czego do pełnego suszenia potrzeba aż od 0,6 do 1,2 kWh ciepła na każdy kilogram odparowanej wody. Jest to reguła obejmująca bez wyjątku wszystkie procesy suszenia i dotycząca każdej wybranej technologii. Z uwagi na wysokie i ciągle rosnące koszty zakupu energii należy dobrać technologię suszenia tak, aby udział niekonwencjonalnych nośników energii w całym procesie był jak największy. Dlatego też w procesie suszenia trzeba wykorzystywać3: energię słoneczną, nadwyżki biogazu w oczyszczalniach z fermentacją metanową, inne niekonwencjonalne źródła energii, w tym pompy ciepła i energię oczyszczonych ścieków.
W praktyce oznacza to, że w przypadku małych i średnich oczyszczalni najbardziej technicznie i ekonomicznie uzasadniona jest budowa suszarni, w których w procesie suszenia wykorzystuje się tylko i wyłącznie bezpłatną energię słoneczną.
 
Uzasadnione jest także używanie w procesie suszenia biogazu, o ile w ciągu technologicznym stosowany jest proces fermentacji metanowej osadów ściekowych. Biogaz może być bezpośrednio spalany w promiennikach podczerwieni i zamieniany na fale elektromagnetyczne, które podobnie jak słońce nagrzewają górną warstwę osadów. Można też wykorzystywać do wspomagania procesu suszenia nadwyżki ciepła, pochodzące ze spalin lub ciepło odzyskiwane w procesie chłodzenia generatorów prądu. We wszystkich wymienionych przypadkach ma się gwarancję najniższych kosztów eksploatacji, gdyż jedynym bezpośrednim kosztem suszenia będzie tylko i wyłącznie koszt energii elektrycznej zużywanej przez przewracarki i wentylatory zainstalowane w suszarni słonecznej.
Zdecydowana większość spośród kilkuset suszarni słonecznych eksploatowanych za granicą bazuje tylko i wyłącznie na energii słonecznej bądź też dodatkowo wykorzystuje ciepło z biogazu. Odstępuje się od zastosowania pomp ciepła z uwagi na wysokie nakłady inwestycyjne i wysokie w porównaniu z typowymi suszarniami słonecznymi koszty eksploatacji.
 
W Polsce, jak do tej pory, są eksploatowane trzy suszarnie osadów ściekowych, w których wykorzystuje się wyłącznie energię słońca. Nie wyposażono ich w żadne dodatkowe systemy ogrzewania, a mimo to przez cały rok przyjmują osady do suszenia.
Suszarniami tymi są: pracująca już szósty rok suszarnia osadów ściekowych w Kozienicach, suszarnia w Żarach, oddana do użytku w 2009 r., oraz niemal rok eksploatowana suszarnia w Lubawie. Czwarta suszarnia w Żaganiu jest właśnie oddawana do użytku.
 
Nieogrzewane suszarnie słoneczne
Suszarnia w Żarach (fot. 1) została zaprojektowana do wysuszenia łącznie 3,574 ton osadów/rok, od 19 do min. 70% s.m., tj. do odparowania 2,604 ton wody/rok.
Łączne zużycie energii elektrycznej przez suszarnię za cały 2010 r. wyniosło 19260 kWh, co daje średnio ok. 1600 kWh/m-c i bezpośredni koszt suszenia osadów rzędu 640 zł/m-c4-,5. Współczynnik zużycia energii elektrycznej w przeliczeniu na 1 tonę odparowywanej wody wynosił w 2010 i 2011 roku 13,83 kWh/tonęH2O. Przekłada się to na bezpośredni koszt suszenia na poziomie 5,53 zł na tonę odparowanej wody i ok. 4 zł na tonę wysuszonych osadów.
Roczne zużycie energii elektrycznej przez suszarnię wynosiło więc tyle, ile cała oczyszczalnia zużywa w ciągu zaledwie trzech dób5.
W przypadku suszarni osadów w Kozienicach zużycie energii elektrycznej w 2011 r. roku jest niższe i wynosiło w przeliczeniu na tonę odparowanej wody 8,1 kWh oraz zaledwie 3,7 kWh na tonę odwodnionych osadów6.
 
Podane przykłady wykazują, że bezpośrednie koszty eksploatacji suszarni słonecznych są dla eksploatatorów oczyszczalni niemalże niezauważalne, o ile cały proces suszenia opiera się wyłącznie na energii słonecznej.
 
Hybrydowe suszarnie słoneczne
Pomimo opisanych w literaturze polskiej i zagranicznej dobrych doświadczeń z eksploatacji suszarni słonecznych, w wielu artykułach branżowych poświęconych problematyce suszenia osadów ściekowych wciąż przeważa pogląd, że w polskich warunkach klimatycznych zdecydowanie lepsze efekty suszenia uzyskuje się w suszarniach hybrydowych7-11. Sugeruje się nawet, że z uwagi na zamarzanie osadów, emisję odorów i inne problemy eksploatacyjne ogrzewanie suszarni słonecznych zimą jest z technicznego punktu widzenia nieodzowne.
 
Tymczasem w strefie klimatu umiarkowanego, w której leży Polska, średnie natężenie promieniowania słonecznego w grudniu i w styczniu jest niemalże dziewięć razy niższe niż w miesiącach letnich, a wilgotność względna powietrza, decydująca o możliwości odbioru pary wodnej z suszonych osadów, to 85-90%. Zatem w okresie zimowym zarówno w przypadku suszarni słonecznych, jak i hybrydowych funkcja gromadzenia i magazynowania osadów musi przeważać nad suszeniem, gdyż trudno sobie wyobrazić, by pompy ciepła czy też nadwyżki biogazu były w stanie zrekompensować tak znaczące różnice w ilości energii darmowo czerpanej ze słońca. A jeżeli nawet byłoby to technicznie możliwe, to w przypadku pomp ciepła kosztem wysokiego zużycia energii elektrycznej.
 
Hybrydowa suszarnia osadów ściekowych w Kłodzku jest obiektem trzykrotnie mniejszym niż suszarnia w Żarach i została zaprojektowana do wysuszenia 1300 ton osadów w roku od 25% do min. 60% s.m., co wymaga odparowania 758 ton wody (dla Żar 2604 t/rok.)12.
Aby suszarnia mogła pracować dzięki ogrzewaniu podłogowemu i pompom ciepła o mocy 210 kW, przez cały rok ze stałą wydajnością, powinna miesięcznie bez względu na porę roku wysuszyć 108 ton mechanicznie odwodnionych osadów, tj. odparować z nich ok. 63 tony wody.
Tymczasem w opisanych szczegółowo czterech miesiącach pracy suszarni12 – jesienią bez jakiegokolwiek dogrzewania hali (IX-X) – wprowadzono do suszarni 80-85 ton odwodnionych osadów, a w grudniu (przy włączonym ogrzewaniu podłogowym) już tylko 72 tony. Działo się tak z uwagi na konieczność utrzymywania cienkiej warstwy osadów na podłodze suszarni, gdyż w przeciwnym razie odbiór energii od ogrzewanej podłogi byłby jeszcze mniej efektywny7, 12. Z uwagi na parametry techniczne przewracarki zastosowanej w kłodzkiej suszarni, osady są suszone w cienkiej warstwie (10-12 cm) nawet i w tych miesiącach, gdy ogrzewanie podłogowe nie było włączone12. Skutkiem tego w każdym opisywanym miesiącu ok. 30 ton mechanicznie odwodnionych osadów, czyli prawie 30% założonej wydajności suszarni, zamiast do hali, musiało trafić na tymczasowe składowisko. Przez analogię można założyć, że do kwietnia-maja nagromadzono na składowisku ok. 270-300 ton osadów, a ich wysuszenie będzie możliwe dopiero latem z wykorzystaniem energii słonecznej.
 
A zatem pompy ciepła, ogrzewanie podłogowe, stałe utrzymywanie cienkiej warstwy osadów oraz stosowanie tzw. recyrkulacji suszu osadowego w rzeczywistości nie mogą wyrównać zimowego deficytu energii słonecznej i spowodować, że suszarnia hybrydowa w Kłodzku będzie pracowała przez cały rok z wydajnością na stałym poziomie. Podobne doświadczenia wynikają z eksploatowania od 2010 r. suszarni hybrydowej w oczyszczalni ścieków w Myszkowie. Zastosowano w niej, podobnie jak w Kłodzku, ogrzewanie podłogowe i pompy ciepła o łącznej mocy 210 kW. Suszarnia ma powierzchnię o ok. 30% większą niż ta w Kłodzku, a suszy w ciągu roku 1400 ton osadów, zamiast założonych w projekcie 2300 ton/rok13.
 
Dwa opisane przykłady pozwalają stwierdzić, że w suszarniach hybrydowych nie udaje się w praktyce wyrównywać zewnętrznymi źródłami energii sezonowych różnic w natężeniu promieniowania słonecznego. Na przykładzie obiektu w Kłodzku okazuje się nawet, że w przejściowych porach roku (jesień), gdy nie korzysta się z ogrzewania podłogowego, ciągłe suszenie w cienkiej warstwie bez zwiększania jej grubości powoduje, że suszarnia nie może przyjmować takiej samej masy osadów jak w miesiącach letnich. Nie może zatem funkcjonować bez tymczasowego placu magazynowego na mokre osady, chyba że kosztem odpowiednio większej powierzchni hali.
 
Problemy z odorami
Suszone w cienkiej warstwie, regularnie przewracane świeże osady w suszarniach hybrydowych nie będą emitować odorów, podobnie zresztą jak ich nie emitują osady w nieogrzewanych suszarniach słonecznych. Powołując się na opinie użytkowników należy stwierdzić, że pewne problemy z nadmierną uciążliwością zapachową hal suszarniczych mogą pojawiać się wiosną. Ale jak dowodzą doświadczenia praktyczne, z problemem tym boryka się zarówno wyposażona w ogrzewanie podłogowe suszarnia w Myszkowie, jak i suszarnia słoneczna w Żarach. Z uwagi na bliskie sąsiedztwo budynków mieszkalnych w hali myszkowskiej suszarni zamontowano uruchamianą doraźnie instalację do dezoodoryzacji, lecz, jak przyznaje eksploatator oczyszczalni, dostrzega w skargach mieszkańców wiele przesady, zwłaszcza że nie są oni w stanie odróżnić zapachów pochodzących z samej hali suszarniczej od tła, jakim jest cała oczyszczalnia ścieków.
Czy zatem suszarnie słoneczne lub hybrydowe mogą funkcjonować zimą bez pryzmowania osadów na zewnętrznych placach magazynowych? Przykład suszarni w Żarach pokazuje, że tak. Jest to możliwe dzięki odpowiednio wyliczonej powierzchni hal suszarniczych, która uwzględnia cykliczne zmiany pór roku oraz, dzięki przewracarkom, pozwalającym na zwiększanie grubości warstwy osadów do 30-40 cm w tych okresach, gdy suszenie przebiega najwolniej (fot. 2).
 
Osady są mieszane w całym przekroju warstwy, a to z kolei zapobiega rozwojowi procesów gnilnych i emisji odorów. Od wiosny do późnej jesieni osady są suszone w warstwie od 15 do 25 cm (rys.), czyli w optymalnych z technologicznego punktu widzenia warunkach.
 
Żadnego potwierdzenia w praktyce nie znajduje obawa przed zamarznięciem osadów w nieogrzewanych suszarniach słonecznych7, co zresztą rzeczywiście następuje. W zamarzniętych osadach, niezależnie od grubości warstwy, ustają procesy biologiczne, w tym także beztlenowy rozpad materii organicznej. Nie ma więc znaczenia, że w tym stanie osady w halach suszarniczych nie mogą być przewracane. Mróz powoduje naturalną dezintegrację komórek, w wyniku czego rozmrożone po okresie zimowym osady zmieniają strukturę, dużo szybciej oddają wodę i łatwiej się suszą. Ubytek masy w nieogrzewanych halach suszarniczych następuje na skutek sublimacji pary wodnej.
 
W przypadku, gdy zastosowany typ przewracarki uniemożliwi elastyczne zmiany grubości warstwy osadów odpowiednio do zmieniających się pór roku i warunków pogodowych, użytkownikowi nie pozostanie nic innego, jak gromadzić osady przez 4-5 zimowych miesięcy w pryzmach poza halą suszarniczą i suszyć dopiero latem, gdy energii słonecznej jest dużo. Tyle, że to właśnie te „zimowe” osady, częściowo zagniłe i wtórnie zawilgocone, a następnie rozplantowane w suszarni na dużej powierzchni i intensywnie przewracane mogą okazać się dla oczyszczalni prawdziwą „bombą ekologiczną”.
 
Koszty inwestycji i eksploatacji
Niezależnie od aspektów technologicznych, najistotniejszym czynnikiem, jaki powinien być brany pod uwagę przy podejmowaniu decyzji o wyborze technologii suszenia, są koszty inwestycyjne i eksploatacyjne. Do wyboru są dwa sprawdzone w praktyce eksploatacyjnej alternatywne rozwiązania technologiczne:
  • nieogrzewane suszarnie słoneczne, w których w okresie późna jesień – zima – wczesna wiosna przeważa funkcja magazynowania osadów, czego wynikiem są zmiany grubości warstwy osadów i jej okresowy przyrost do 30-40 cm (np. Żary),
  • ogrzewane suszarnie hybrydowe o mniejszej powierzchni niż suszarnie słoneczne, suszące osady bez względu na porę roku w cienkiej warstwie (10-12 cm), w których zimowy deficyt energii słońca jest częściowo kompensowany przez inne źródła energii, np. pompy ciepła (np. Kłodzko).
Bezpośrednie koszty suszenia bez czynnego ogrzewania podłogowego, ograniczone wyłącznie do zużycia energii elektrycznej przez przewracarki i system wentylacji, są dla suszarni w Żarach i Kłodzku podobne i wynoszą: dla Żar 5,53 zł na tonę odparowanej wody i 7,96 zł dla Kłodzka12. Porównanie kosztów suszenia 1 tony osadów dla obu suszarni nie byłoby w pełni obiektywne z uwagi na różny stopień odwodnienia osadów wprowadzanych do suszenia (18-19% s.m. dla Żar i 24-25% s.m. dla Kłodzka).
 
Po włączeniu ogrzewania podłogowego zużycie energii elektrycznej tylko i wyłącznie przez pompy ciepła wyniosło w Kłodzku 308,6 kWh na tonę osadów i 328,6 kWh/t dla całej suszarni12. Biorąc pod uwagę masę osadów wprowadzonych do suszenia, daje to miesięczne zużycie energii elektrycznej na poziomie 23616 kWh.
Wymieniona wcześniej suszarnia hybrydowa w Myszkowie zużyła w styczniu 2011 r. 25800 kWh energii elektrycznej13. Jest to zatem ten sam porównywalny poziom wartości. Dla porównania: słoneczna suszarnia w Żarach przez cały rok zużywa średnio na miesiąc 1600 kWh energii, a zatem 16 razy mniej niż suszarnie przy czynnym ogrzewaniu podłogowym.
 
Zgodnie z informacjami podanymi w artykule, omawiającymi doświadczenia z suszarni hybrydowej w Kłodzku, system ogrzewania podłogowego został tam po dwóch miesiącach eksploatacji wyłączony i suszarnia już w styczniu, mimo mrozów, pracowała bez jakiegokolwiek ogrzewania12.
Doświadczenia zebrane w oczyszczalni ścieków w Myszkowie są podobne. Po pierwszych dwóch latach eksploatacji użytkownik doszedł do wniosku, że celowe jest tylko i wyłącznie używanie ogrzewania podłogowego do wspomagania procesu suszenia w okresach przejściowych i z uwagi na zbyt wysokie koszty wyłączanie go zimą13. Pytanie brzmi, czy w ogóle istnieje ekonomiczny sens ponoszenia dodatkowych kosztów inwestycyjnych, związanych ze skomplikowaną technicznie budową pomp ciepła, wymienników ciepła umieszczanych w osadnikach wtórnych lub korytach odpływowych, a także ogrzewania podłogowego w suszarniach słonecznych.
Ile kosztuje budowa suszarni słonecznej i hybrydowej. Na jakim poziomie kształtują się koszty amortyzacji, które razem z kosztami zużywanej energii decydują o efekcie ekonomicznym całej inwestycji.
 
Koszt budowy hal suszarniczych w przypadku Żar wyniósł łącznie 5 690 000 zł. W przypadku Kłodzka możemy go jedynie oszacować, gdyż cała inwestycja, ok. 6 000 000 zł, obejmowała także wykonanie kontenerowej stacji odwadniania osadów. Zakładając zatem, że koszt budowy samej hali wyniósł ok. 5 000 000 zł, otrzymujemy – przy założeniu pracy obu suszarni z projektową wydajnością tzn. przy pełnym wykorzystaniu ich możliwości i okresu amortyzacji na poziomie 20 lat – wielkość rocznych odpisów amortyzacyjnych w odniesieniu do 1 t odparowywanej wody, odpowiednio: 109 zł/tH2O/rok (Żary) i 330 zł/tH2O/rok (Kłodzko).
Obliczone wartości zostały odniesione, podobnie jak podane zużycie energii elektrycznej, do tony odparowanej wody, a nie tony wysuszonego osadu, z uwagi na różnice w stopniu odwodnienia osadów w omawianych obiektach.
 
Należy zaznaczyć, że dużo wyższe koszty budowy suszarni w Kłodzku wynikają także z wykonania przewracarki do osadów ze stali nierdzewnej.
O ile w wielu bogatych krajach europejskich (Niemcy, Austria, Szwajcaria) od dawna nie oszczędza się na wykonaniu materiałowym wielu urządzeń lub elementów konstrukcyjnych stosowanych w oczyszczalniach ścieków, o tyle w przypadku suszarni słonecznych, które funkcjonują tam już znacznie dłużej niż w Polsce, stal nierdzewna jest niezmiernie rzadko stosowana. Przewracarki wykonuje się standardowo z malowanej odpowiednimi farbami stali czarnej, a najstarsze urządzenia w dobrym stanie technicznym, bez potrzeby powtórnego malowania czy też specjalnych zabiegów konserwacyjnych pracują w tych oczyszczalniach już kilkanaście lat.
Hale suszarnicze są obiektami dobrze wentylowanymi, a powierzchnie metalowe nagrzane dzięki efektowi cieplarnianemu nie są narażone, ani na wykraplanie się pary wodnej, ani też na jakiekolwiek inne wzmożone agresywne oddziaływanie środowiska.
Uzyskiwane efekty technologiczne oraz nakłady inwestycyjne na budowę i koszty eksploatacji suszarni hybrydowych oraz suszarni solarnych przedstawiono w tabeli3.
 
Efekty technologiczne oraz nakłady inwestycyjne na budowę i koszty eksploatacji suszarni hybrydowych i suszarni solarnych3,
 
Suszarnia solarna
Żary
Suszarnia hybrydowa
Kłodzko
Projektowa wydajność suszarni w odniesieniu do odwodnionych osadów
3574 ton/rok
 
1300 ton/rok
 
Początkowa zawartość s.m. w osadach
19%
25%
Założony w projekcie minimalny stopień wysuszenia osadów
min. 70%
min. 60%
Uzyskiwany w praktyce stopień wysuszenia osadów
65-90%
64-88,5%
Masa odparowywanej wody
2604 ton/rok
758 ton/rok
Całkowita czynna powierzchnia suszenia
3797 m2
885 m2
Źródło energii i moc termiczna ogrzewania podłogowego
brak,
suszenie osadów wyłącznie energią słoneczną
pompy ciepła
 210 kW
Średnie zużycie energii elektrycznej i koszt suszenia na tonę odparowywanej wody (suszenie solarne)
13,83 kWh/tonę H2O
4,00 zł
 
27,54 kWh/tonę H2O
7,96 zł
 
Średnie zużycie energii elektrycznej i koszt suszenia na tonę odparowywanej wody (z włączonym ogrzewaniem podłogowym)
——————
363,90 kWh/tonę H2O
105,17 zł
Całkowity koszt inwestycji
ok. 570 0000 zł
ok. 5 000 000 zł
Roczny koszt amortyzacji w przeliczeniu na 1 t odparowywanej wody
109 zł/tonę H2O
330 zł/tonę H2O
Inne uwagi eksploatacyjne
Możliwość wprowadzania do suszarni stałej masy mokrych osadów przez cały rok z uwagi na zmienną grubość warstwy osadów od 15 do 40 cm
Przy zaprojektowanej powierzchni brak możliwości wprowadzania do suszarni stałej masy mokrych osadów z uwagi na konieczność suszenia osadów w cienkiej 10-12 cm warstwie
 
 
W polskich warunkach klimatycznych w okresach przejściowych natężenie promieniowania słonecznego jest średnio o 30-50% mniejsze niż latem, a w grudniu i styczniu to zaledwie 10-15% letnich, szczytowych wartości.
Wybierając zatem technologię związaną z ciągłym utrzymywaniem warstwy osadów w suszarni na poziomie 10-12 cm (fot. 3), należy się liczyć z koniecznością kompensowania deficytu energii słonecznej dodatkowym źródłem energii za cenę kilkanaście razy wyższego zużycia energii elektrycznej, o ile w oczyszczalni nie ma innych, tańszych źródeł energii niż pompy ciepła.
 
Jednak w żadnym przypadku, planując budowę suszarni słonecznej nie należy oszczędzać na powierzchni hal suszarniczych.
Jak dowodzi przykład Kłodzka, suszarnia, mimo zastosowanego ogrzewania podłogowego o mocy 210 kW, powinna (aby pracować ze stałą wydajnością odnoszoną do masy mokrych osadów przyjmowanych do suszenia) mieć przynajmniej o 30% większą powierzchnię.
Cóż z tego, że w grudniu, dzięki włączonemu ogrzewaniu podłogowemu, użytkownik usunął z niej 29 ton suszu o ok. 65% s.m12, skoro i tak zabrakło mu miejsca na wprowadzenie całej masy mokrych osadów wytworzonych w tym miesiącu i około 30% osadów musiał skierować na plac magazynowy.
W przypadku suszarni szklarniowych, zimą w polskich warunkach klimatycznych prymat nad funkcją suszenia przejmuje funkcja gromadzenia.
Różnica między poszczególnymi technologiami polega wyłącznie na tym, że w Żarach osady są równomiernie rozkładane w halach suszarniczych w warstwę, której grubość przyrasta od 15-20 cm w grudniu, do ok. 30-40 cm w marcu-kwietniu.
Osady albo leżą zamarznięte, albo są w halach suszarniczych regularnie przewracane i napowietrzane, oddając przy tym tyle wody, na ile pozwalają warunki atmosferyczne.
 
W suszarni w Kłodzku, po jej wypełnieniu 10-12-centymtrową warstwą, osady zamiast trafiać do hali, muszą być gromadzone w pryzmach, gdzie leżą i czekają przez kilka do kilkunastu tygodni na suszenie.
A zatem założenie, by suszenie osadów prowadzić stale w cienkiej warstwie, będzie wymagało odpowiednio większych powierzchni suszarni albo dodatkowego placu na magazynowanie mokrych osadów, co z punktu widzenia samej technologii i niekorzystnych zmian w ich strukturze podczas składowania jest zdecydowanie niekorzystne.
 
Opisane w literaturze pozytywne doświadczenia z eksploatacji hybrydowych suszarni osadów i zalet suszenia w cienkiej warstwie7, wydają się bardziej odnosić do realiów klimatu południowej Francji lub Niemiec, gdzie różnice w natężeniu promieniowania słonecznego i między średnimi temperaturami w poszczególnych miesiącach nie są tak znaczne jak w Polsce.
W naszych warunkach, jak pokazuje przykład suszarni osadów ściekowych w Żarach, zdecydowanie skuteczniej i, co najważniejsze, tańsze jest zastosowanie wyłącznie solarnego suszenia osadów. Na podstawie przedstawionych danych eksploatacyjnych można sformułować następujące wnioski:
  • Odpowiednia powierzchnia hal suszarniczych oraz wyposażenie technologiczne suszarni umożliwiają kompensowanie sezonowych zmian pogody poprzez zmianę grubości warstwy osadów w suszarniach słonecznych.
  • Dobrze zwymiarowane suszarnie słoneczne, dzięki możliwości 3-4-krotnego zwiększenia grubości warstwy osadów w okresie zimowym, zapewniają użytkownikom zdecydowanie większą elastyczność i możliwość reagowania na zmienne warunki pogodowe niż suszarnie hybrydowe.
  • Suszenie w cienkiej warstwie wymaga odpowiednio większych powierzchni hal suszarniczych lub świadomej zgody eksploatatorów na okresowe magazynowanie osadów na placach poza suszarniami z wszystkimi tego konsekwencjami, w tym także z niebezpieczeństwem emisji odorów.
  • Suszarnie hybrydowe są drogie w budowie i w eksploatacji, a zwiększone nakłady inwestycyjne nie są rekompensowane przez proporcjonalnie mniejszą powierzchnię suszenia czy też większą elastyczność pracy.
 
Katarzyna Trojanowska, EUROTECH Bielsko-Biała
Dr hab. inż. Zofia Sadecka (prof. UZ), Instytut Inżynierii Środowiska, Uniwersytet Zielonogórski
Dr inż. Sylwia Myszograj, Instytut Inżynierii Środowiska, Uniwersytet Zielonogórski
 
Źródła
  1. Krajowy Program Oczyszczania Ścieków Komunalnych. Ministerstwo Środowiska. Warszawa 2006.
  2. Bień J.B, Bień J.D., Wystalska K.: Problemy gospodarki osadowej w ochronie środowiska. Wyd. Politechniki Częstochowskiej. Częstochowa 1998.
  3. Sadecka Z.: Suszenie osadów – hybrydowe? Materiały konferencyjne III Ogólnopolskiej Konferencji Szkoleniowej.”Metody zagospodarowania osadów ściekowych”. Chorzów 2012.
  4. Myszograj S., Panek E., Wołoszyn J.: Efektywność solarnej suszarni osadów ściekowych w Żarach. „Zeszyty Naukowe Uniwersytetu Zielonogórskiego nr 142”. „Seria Inżynieria Środowiska” nr 22”. Zielona Góra 2011.
  5. Wołoszyn J.: Doświadczenia z eksploatacji słonecznej suszarni osadów ściekowych w Żarach. Materiały konferencyjne II Ogólnopolskiej Konferencji Szkoleniowej „Metody zagospodarowania osadów ściekowych”. Zielona Góra 2011.
  6. Kozienicka Gospodarka Komunalna: Pismo referencyjne z 31.08.2012.
  7. Sobczyk R., Sypuła M.: Słoneczne i hybrydowe suszarnie osadów – doświadczenia. „Forum Eksploatatora” 2/2012.
  8. Suszyński A.: Zagospodarowanie komunalnych osadów ściekowych w Polsce. „Forum Eksploatatora” 2/2011.
  9. Sobczyk R., Sypuła M.: Zastosowanie układów hybrydowych wykorzystujących odnawialne źródła energii do suszenia osadów „Forum Eksploatatora” 1/2010.
  10. Sobczyk R., Sypuła M.: Suszarnie osadów zasilane energią niekonwencjonalną. „Forum Eksploatatora” 3/2010.
  11. Sobczyk R.: Sprawniejsze i mniej awaryjne rozwiązania dla słonecznych suszarni osadów. „Forum Eksploatatora” 3/2009.
  12. Sobczyk R., Sypuła M.: Doświadczenia z eksploatacji suszarni osadów na oczyszczalni ścieków w Kłodzku. „Forum Eksploatatora” 2/2011.
  13. Galas B., Woszczyk R.: „Słoneczna suszarnia osadów ściekowych w oczyszczalni ścieków w Myszkowie – Wprowadzenie do wyjazdu technicznego”. Materiały konferencyjne III Ogólnopolskiej Konferencji Szkoleniowej „Metody zagospodarowania osadów ściekowych”. Chorzów 2012.