Nowoczesne metody zwiększenia produkcji biogazu z komunalnych osadów ściekowych Andrzej LEWICKI Poznań 12.10.2106 r.

Prezentacja na temat: "Nowoczesne metody zwiększenia produkcji biogazu z komunalnych osadów ściekowych Andrzej LEWICKI Poznań 12.10.2106 r."— Zapis prezentacji:

1 Nowoczesne metody zwiększenia produkcji biogazu z komunalnych osadów ściekowych
Andrzej LEWICKI Poznań r.

2 Osad ściekowy jako substrat biogazowy
Duża dostępność (500 tys. Mg s.m.) Problem z metalami ciężkimi (duże miasta) Ustawa o składowaniu

3 Statystyki Według danych Głównego Urzędu Statystycznego (GUS) z 2014 r. w Polsce istnieje 3264 komunalnych oczyszczalni ścieków. Obsługują one ponad 26,4 miliona mieszkańców (czyli ok. 68,6% wszystkich mieszkańców Polski) i oczyszczają tys. m3 ścieków komunalnych. Według założeń aktualizacji Krajowego Planu Gospodarki Odpadami z października br. zakłada się, że każdego roku ilość komunalnych osadów ściekowych w przeliczeniu na suchą masę będzie wzrastała o około 2–2,5%

4 Osad ściekowy - problematyka
Wydzielana przez bakterie z rodzaju Zoogloea wydzielina stanowi swego rodzaju barierę ochronną trudną do rozłożenia przez inne bakterie w tym bakterie fermentacji metanowej. Bakterie z rodzaju Zoogloea [Kocwa-Haluch i Woźniakiewicz, 2011]

5 Pracownia Ekotechnologii
Badania biogazowe zgodne z normą DIN oraz VDI 4630

6 BTP2-control

7 Hydroliza kwaśna osadów ściekowych

8 Liza hydrotermalna osadów ściekowych
Stanowisko badawcze do HTL [dr Tadeusz Zimiński]

9 Zmiana oporu na mieszadle w takcie hydrolizy enzymatycznej osadu ściekowego w porównaniu do próby kontrolnej Compound Ethanol Enzyme (CEE) Specyfikacja: pH: Temperatura: 30-40°C. Dawkowanie: 0,08-0,2 kg na tonę surowca

10 Wydajność biogazowa osadu ściekowego poddanego różnym hydrolizom
Substrat/metoda Metan skumulowany [m3·Mg-1 s.m.o.] Odchylenie standardowe σ Wydajność w porównaniu do kontroli (kontrola = 100%) Osad ściekowy zmieszany (kontrola) 100,63 3,2 100,0 Osad ściekowy zmieszany po hydrolizie kwaśnej - Osad ściekowy zmieszany po HTL 129,0 4,1 Osad ściekowy zmieszany po hydrolizie enzymatycznej 129,80 4,0 129,4

11 Wydajność biogazowa osadu ściekowego poddanego różnym hydrolizom

12 Kalkulacje ekonomiczne
Monografia pod redakcją naukową Roberta Szulca i Jacka Dacha

13 Obliczenia parametrów instalacji o mocy 1 MWe, dla substratu własnego, wsparcie OZE - certyfikaty 368 PLN·MWh-1, przy zastosowaniu różnych technologii OS* OS HTL** OS HE*** Masa substratu Mg 695000 540000 Całkowita objętość wytworzonego metanu m³ Całkowita objętość wytworzonego biogazu Ilość wytworzonej energii elektrycznej MWh 8486 8509 8529 Ilość wytworzonej energii termicznej 9547 9572 9596 GJ 34844 34936 35021 Moc elektryczna biogazowni MW 1,00 Moc termiczna biogazowni 1,12 0,63 Liczba osób zatrudnionych osób 4 Koszty instalacji PLN Przychód Koszty ZYSK DLA INWESTORA

14 Obliczenia parametrów instalacji o mocy 1 MWe, dla substratu własnego, wsparcie OZE - Aukcje: 335 PLN·MWh-1, przy zastosowaniu różnych technologii OS* OS HTL** OS HE*** Masa substratu Mg 695000 540000 Całkowita objętość wytworzonego metanu m³ Całkowita objętość wytworzonego biogazu Ilość wytworzonej energii elektrycznej MWh 8486 8509 8529 Ilość wytworzonej energii termicznej 9547 9572 9596 GJ 34844 34936 35021 Moc elektryczna biogazowni MW 1,00 Moc termiczna biogazowni 1,12 0,63 Liczba osób zatrudnionych osób 4 Koszty instalacji PLN Przychód Koszty ZYSK DLA INWESTORA

15 Wskaźniki ekonomiczne
Osad ściekowy zmieszany NPV IRR O 0 C 368 ,28 zł 22% O 0 C HTL ,40 zł 11% O 0 C hydroliza enzymatyczna ,53 zł 9% O 0 C 335 ,88 zł 17% O 0 C HTL ,79 zł 7% O 0 C hydroliza enzymatyczna ,64 zł

16 Wnioski Efekt poszczególnych rodzajów hydrolizy związany jest z rodzajem zastosowanego substratu. Technologia efektywna względem jednego substratu nie zawsze jest skuteczna w przypadku innego. Najwyższy wzrost wydajności metanowej substratu zaobserwowano przy zastosowaniu hydrolizy enzymatycznej osadów ściekowych (29,4%). Przy wykorzystaniu osadów ściekowych na cele biogazowe, koszty wynikające z wdrożenia i eksploatacji badanych technologii hydrolizy pogarszają bilans ekonomiczny instalacji gdyż, są one wyższe aniżeli generowane przychody.

17 Andrzej LEWICKI alewicki@up.poznan.pl
Nowoczesne metody zwiększenia produkcji biogazu z komunalnych osadów ściekowych Andrzej LEWICKI