1
1
Artykuł promocyjny. Zgodnie z aktualnymi prognozami w 2020 roku na polskich oczyszczalniach ścieków będzie powstawać ok. 770.000 Mg suchej masy, czyli prawie 4 miliony metrów sześciennych odwodnionych osadów ściekowych.
Przyczyny tak znaczącego przyrostu masy osadów należy upatrywać co oczywiste, w ogromnych inwestycjach w sektorze wodno-ściekowym, jakie miały miejsce w tej branży w ostatnich latach. Inwestycje te objęły zarówno rozbudowę sieci wodno-kanalizacyjnej, jak i modernizację części technologicznej stacji uzdatniania wody i oczyszczalni ścieków. Rozbudowa infrastruktury to istotny wzrost kosztów eksploatacji i amortyzacji, przedkładający się na ponoszone przez mieszkańców opłaty za wodę i ścieki, przy czym powszechnie wiadomo, że jednym z najbardziej istotnych składników wpływający na wysokość taryf, to koszty przeróbki i utylizacji osadów. Warto zatem postawić na dobrą stabilizację, efektywne odwadnianie, a w dalszej kolejności rozważyć oparte na odnawialnych źródłach energii, a zatem tanie, suszenie w suszarniach słonecznych. Nie tylko będzie łatwiej znaleźć odbiorców, ale przede wszystkim masa oddawanych do ostatecznego zagospodarowania osadów ściekowych będzie nawet o 75-80 % mniejsza. Wystarczy przeprowadzić prosty rachunek, by przekonać się, że w przypadku oczyszczalni oddającej do ostatecznego zagospodarowania 2.000 t odwodnionych do 16 % suchej masy osadów, podniesienie stopnia odwodnienia do 20 % zmniejszy ich masę do 1.600 t (redukcja masy o 20 %), przy 22 % ich masa wynosić będzie 1.450 t (redukcja masy o 28 %), a po ich wysuszeniu do 75 % s.m. pozostanie do przekazania odbiorcy tylko 426 t suszu (redukcja masy prawie o 80%). Ponadto postać osadów z mazistej i lejącej zmieni się w formę stabilnego, hydrofobowego granulatu o ziemistym zapachu i dobrych własnościach nawozowych i energetycznych. Odpadnie też koszt kupowania wapna, gdyż efekt higienizacji równie dobrze można uzyskać w suszarniach słonecznych.
- Efektywne odwadnianie osadów, czyli zalety pras ślimakowych IEA
Pierwsze prasy ślimakowe pojawiły się na europejskim i polskim rynku w latach 90-tych ubiegłego wieku i szybko z powodu dość słabych efektów przegrały konkurencję z prasami taśmowymi i wirówkami. Urządzenia XXI wieku, to jednak zupełnie inna konstrukcja i efekty, choć podobne zasady działania. Współczesne prasy ślimakowe są od około 10 lat w takich krajach jak Austria, Szwajcaria, Niemcy, czy też kraje skandynawskie po prostu bezkonkurencyjne, zarówno pod względem wysokich stopni odwodnienia, jak i rekordowo niskich kosztów eksploatacji.
Austriacka firma IEA razem z jej przedstawicielstwem EUROTECH Bielsko-Biała wprowadzają od tego roku na polski rynek prasy ślimakowe IEA. Produkowane w Austrii przez ostatnich 15 lat zostały zainstalowane na ponad 250 oczyszczalniach ścieków. Dzięki zamkniętej budowie, zautomatyzowanej, bezobsługowej pracy i niskim zużyciu energii łączą w sobie najważniejsze zalety wirówek i pras filtracyjnych. Uzyskują podobnie jak wirówki wysokie stopnie odwodnienia (18 do 27 % s.m. odpowiednio do stopnia stabilizacji osadów), tj. są w stanie wycisnąć z osadów całą wolną wodę, zaś jako urządzenia wolnoobrotowe zużywają tylko tyle energii elektrycznej i polielektrolitów, co oszczędne prasy taśmowe. Nie wymagają natomiast ciągłego płukania sita. Zapotrzebowanie na wodę (oczyszczone ścieki) ogranicza się do 100-300 l/h. Jak już napisano są to urządzenia wolnoobrotowe, a zatem trwałe i obliczone na długą żywotność. Poza uszczelnieniem ślimaka, które, co warte podkreślenia może być samodzielnie wymieniane przez obsługę co ok. 5.000 – 20.000 godzin pracy, nie mają żadnych innych części podlegających naturalnemu zużyciu. Bęben, konstrukcja i wszystkie elementy mające kontakt z osadami są wykonywane ze stali nierdzewnej. Są produkowane w całej gamie wielkości, o wydajnościach od kilku do kilkudziesięciu m3/h.
Zalety pras ślimakowych IEA:
– wysokie stopnie odwodnienia z gwarancją usunięcia z osadów całej wolnej wody;
– opatentowana konstrukcja cylindrycznego kosza sitowego i ślimaka umożliwia uzyskiwanie na urządzeniach o zbliżonych gabarytach znacznie wyższych stopni odwodnienia placka filtracyjnego niż w przypadku innych konkurencyjnych rozwiązań (nawet o 10% wyższe odwodnienie lub o 30% większe wydajności);
– niewielkie zużycie wody płuczącej rzędu 100-300 l na cykl; cykle płukania są powtarzane w zależności od jakości osadów co 1-2 h;
– automatyczny system płuczący WIP pozwala w przeciwieństwie do konkurencyjnych rozwiązań na płukanie sita bez przerywania procesu odwadniania,
– filtrat dużo mniej obciążony ładunkiem zanieczyszczeń niż przy wirówkach, łatwo sedymentująca zawiesina może być w obiegu zamkniętym zawracana do prasy filtracyjnej;
– niski poziom hałasu < 65 dB;
– niewielkie zużycie elementów mechanicznych (prędkość ślimaka < 1 obr/min);
– wymienne wkłady sitowe z możliwością optymalnego doboru przekroju oczek, odpowiednio do właściwości osadów;
– łatwy dostęp do wszystkich elementów urządzenia dzięki odpowiednio rozmieszczonym otworom rewizyjnym i dzielonemu koszowi sitowemu; możliwość samodzielnej wymiany uszczelnienia bez konieczność korzystania z serwisu producenta;
– brak części podlegających naturalnemu zużyciu z wyjątkiem wymienianego co ok. 5.000 – 20.000 h uszczelnienia ślimaka;
– wszystkie elementy mające styczność z osadami wykonane ze stali nierdzewnej lub wysokiej jakości materiałów odpornych na korozję
– szeroka gama urządzeń o wydajności od kilku do kilkudziesięciu m3/h
- Efektywne i tanie suszenie, czyli suszarnie słoneczne IST-Anlagenbau
Od 2004 roku, kiedy oddano do użytku pierwszą w Polsce solarną suszarnię osadów ściekowych minęło ponad 10 lat, a wykorzystanie energii słonecznej do odparowania wody z osadów komunalnych weszło na stałe do standardów techniki stosowanych w ciągu przeróbki i utylizacji osadów. Spośród około 60 działających w naszym kraju suszarni, połowa to suszarnie słoneczne lub hybrydowe.
Suszarnie słoneczne są proste i nieskomplikowane w obsłudze. W odróżnieniu od konwencjonalnych suszarni termicznych nie tylko nie wymagają zatrudniania dedykowanego im wysoko wykwalifikowanego personelu technicznego, ale co najważniejsze, wykorzystując do odparowania wody z osadów darmową energię słoneczną, nie zużywają drogiego paliwa, a także o ile zastosowano w nich wentylację grawitacyjno-mechaniczną, nie podnoszą zużycia energii elektrycznej.
Dzięki tym zaletom są dla większości oczyszczalni OPTYMALNYM, a dla małych i średnich obiektów JEDYNYM ekonomicznie i technicznie uzasadnionym sposobem na ich suszenie, tym bardziej, że większość oczyszczalni najczęściej dysponuje odpowiednim pod ich budowę terenem, np. po dawnych lagunach lub poletkach osadowych.
Z uwagi na wyżej wymienione zalety suszarnie słoneczne zostały umieszczone na oficjalnej liście tzw. najlepszych dostępnych technologii (Best Available Techniques), opracowanej w myśl Dyrektywy Parlamentu Europejskiego i Rady Europy 2010/75/UE z 24.11.2010 i tym samym są rekomendowane do stosowania na terenie Unii Europejskiej
IST-Anlagenbau producent przewracarek nawowych WendeWolf, w której to technologii wybudowano już łącznie ponad 160 hal suszarniczych w Europie (w tym 20 w Polsce) i na innych kontynentach (Azja, Ameryka Pd., Australia), stawia w swoich suszarniach słonecznych na:
– wykorzystanie do suszenia osadów wyłącznie energii słonecznej, zaś w przypadku suszarni hybrydowych na promienniki podczerwieni, jako systemy najbardziej efektywne energetycznie, a także najtańsze w budowie;
– optymalne koszty robót budowlanych, jakie gwarantuje oparcie suszarni o modułowe hale suszarnicze o zoptymalizowanych wymiarach 12 m x 120 m, kryte panelami poliwęglanowymi;
– wentylację grawitacyjno-mechaniczną, na którą składają się otwarte na stałe szczeliny wentylacyjne, automatycznie zamykane i otwierane okna dachowe oraz wentylatory cyrkulacyjne włączane i wyłącznie tylko na kilka minut do intensywnego przedmuchu hali, dzięki czemu suszarnie IST-Anlagenbau odznaczają się najniższymi z osiąganych na rynku współczynnikami energochłonności (15-20 KWh/Mg H2O);
– suszenie osadów w zmiennej warstwie, latem od 10 do 20 cm i zimą do 40 – 50 cm, odpowiednio do warunków pogodowych, dzięki czemu wytwarzane na oczyszczalni osady mogą być na bieżąco wprowadzane do suszarni i tam równocześnie magazynowane i suszone aż do uzyskania założonych stopni wysuszenia
– optymalne wykorzystanie energii słonecznej, dzięki czemu uzyskiwane w praktyce eksploatacyjnej nawet w nieogrzewanych halach suszarniczych jednostkowe współczynniki odparowania wody są najwyższe w Polsce i sięgają nawet 900 kg H2O/m2xrok;
– wykonanie materiałowe urządzeń do przewracania osadów optymalnie dobrane do warunków panujących w suszarniach słonecznych, z gwarancją żywotności przewracarek na poziomie 20-25 lat i ich części roboczych podlegających naturalnemu zużyciu na poziomie 10.000 godzin pracy;
- Na koniec pod rozwagę
W gospodarce osadowej winno się stawiać na dobrą stabilizację osadów, ich skuteczne odwadnianie oraz w przypadku mniejszych i średnich obiektów na słoneczne suszarnie osadów ściekowych, jeżeli dogrzewane to tylko najprostszymi systemami i w oparciu o energię wytwarzanego na oczyszczalni biogazu. Warto też zwracać uwagę na możliwie niskie nakłady inwestycyjne i koszty budowy. Ani wykonanie ze stali nierdzewnej przewracarek do osadów, ani dużo droższe, a w rzeczywistości dużo gorsze z uwagi na własności termoizolacyjne panele szklane, ani tym bardziej skomplikowane i z zasady energochłonne systemy pompowego tłoczenia osadów do suszarni, czy też pompy ciepła nie zwrócą inwestorom zwiększonych kosztów inwestycyjnych w całym okresie żywotności obiektu.
Dlaczego zaś suszyć, a nie kompostować? Suszarnie osadów nie wymagają pozyskiwania materiału strukturalnego, ani też ścisłego przestrzegania reżimów technologicznych, jak przy produkcji dobrego i o powtarzalnej jakości kompostu. Budowa prawidłowo wyposażonej i dobrze działającej kompostowni nie jest tania, a zaangażowanie personelu obsługowego w sporządzanie mieszanek, przerzucanie pryzm, przesiewanie, czy też w logistyczną stronę pozyskiwania materiałów zielonych, zbytu kompostu, itd. jest znaczne i z reguły wymaga zwiększenia zatrudnienia na oczyszczalni. Suszarnia słoneczna pracuje niejako sama, a czas na jej obsługę nie przekracza 1 h dziennie. Bezpośrednie koszty wysuszenia 1 t osadów w suszarni słonecznej kształtują się na poziomie kilku – kilkunastu złotych, co potwierdzają działające już od kilku lat obiekty (Kozienice, Żary). To dużo mniej niż przy kompostowaniu, a także dużo taniej niż przy produkcji tzw. „polepszaczy gleby” będących zazwyczaj mieszaniną osadów ściekowych i wapna, które często zakładają ich mieszanie w proporcji 1:1. Poza tym każda z tych metod powoduje, że „produktu” do wywiezienia z oczyszczalni jest więcej niż wyjściowych osadów. Tylko suszenie słoneczne poprzez odparowanie wody zapewnia redukcję masy osadów nawet o 80 % (np. zamiast 2.000 t osadów w roku można mieć do przekazania do zagospodarowania 426 t suszu), ponadto ułatwia ich okresowe magazynowanie i obniża koszty transportu. Należy też zaznaczyć, że w dobie coraz większych zakazów i oporów społecznych przed wprowadzaniem osadów ściekowych do środowiska otwiera drogę zarówno do przyrodniczego, jak i termicznego wykorzystania suszu osadowego.
