Badania rzeczywistych możliwości odzysku energii w procesie oczyszczania ścieków

Dokonano podsumowania prac badawczych i wdrożeniowych zogniskowanych na idei stworzenia oczyszczalni ścieków komunalnych będącej prosumentem energii. Część badawcza obejmowała prace nad oczyszczaniem ścieków z dwóch rzeczywistych oczyszczalni ścieków o wielkości 700 tys. Równoważnych mieszkańców (RLM) oraz 120 tys. RLM, mające na celu wyznaczenie granic możliwości odzysku energii w procesach oczyszczania ścieków (wraz z przeróbką osadów). Przeprowadzone prace badawcze pokazują znaczącą długo- i krótkookresową zmienność potencjału wytwarzania energii ze ścieków i osadów, mierzonego zmianą będącego w dyspozycji ładunku związków węgla. Dodatkowe badania i wynikająca z nich analiza techniczno-ekonomiczna dotyczyły kwestii wpływu współczesnej praktyki stabilizacji osadów ściekowych w aspekcie ich (nie do końca pozytywnego) wpływu na możliwość odzysku energii. Przeprowadzone badania wykazały niekorzystny wpływ hydrolizy osadów wstępnych, jak i uwarunkowania zastosowania procesów suszenia/spalania w aspekcie dążenia do zwiększenia efektywności energetycznej całej oczyszczalni. Wykazano istnienie sprzeczności pomiędzy postulatem wysokoefektywnego oczyszczania ścieków i pełnego odzysku energii w skali technicznej. Część aplikacyjną pracy stanowi projekt technologii skierowanej do realizacji, w którym na podstawie 15 lat badań eksploatacyjnych planuje się uzyskać dodatni (prosumencki) bilans energetyczny. Podsumowanie zawiera propozycję niezbędnych modernizacji oczyszczalni o wielkości 120 tys. RLM, tak aby spełniła założony postulat. Autorskie wnioski wskazują na fakt, że w pewnych warunkach eksploatacyjnych może istnieć sprzeczność celów pomiędzy efektywnością energetyczną a efektywnością ekonomiczną eksploatacji oczyszczalni.

---

After detn. of operational efficiency of a municipal wastewater treatment plant, the sewage was prefermented to increase concn. of volatile org. acids, the sludge was filtered off and fermented to obtain MeH-rich biogas under mesophilic conditions. The biogas yield increased with decreasing the sewage purification degree with respect to removal of P compds. The possibility of prosumer energy generation in the wastewater treatment plant was simulated. Use of combined heat and energy generation from the biogas resulted in a significant improvement of the heat-energy balance.