Energia Elektryczna w Oczyszczalniach Ścieków: Zastosowanie i Potencjał
- Szczegóły
W dzisiejszych czasach coraz częściej zwracamy uwagę na ekologiczne i zrównoważone rozwiązania. Jednym z takich rozwiązań jest wykorzystanie oczyszczalni ścieków jako źródła energii odnawialnej.
Zaledwie 6 proc. działających w Polsce oczyszczalni ścieków posiada biogazownie, dające możliwość wytwarzania prądu i ciepła na potrzeby własne oraz do zasilania lokalnych systemów energetycznych. Potrzebne jest szersze wykorzystanie tego potencjału - wskazują eksperci.
Rozwiązania służące osiągnięciu samowystarczalności energetycznej gmin oraz związanych z nimi jednostek były jednym z tematów Europejskiego Kongresu Małych i Średnich Przedsiębiorstw w Katowicach. Jednym z pomysłów jest upowszechnienie na szeroką skalę produkcji prądu i ciepła z biogazu, powstającego w procesie oczyszczania ścieków.
Oczyszczalnie Ścieków Jako Źródło Energii Odnawialnej
Czy wiesz, że oczyszczalnie ścieków mogą być nie tylko kluczowym elementem dbania o środowisko, ale także źródłem energii odnawialnej? Korzyści ekologiczne są ogromne i często niedoceniane.
Główne zalety wykorzystywania oczyszczalni ścieków jako źródła energii odnawialnej to:
Przeczytaj także: Hiflofiltro - filtry powietrza
- Redukcja emisji CO2: Procesy biologiczne w oczyszczalniach ścieków zmniejszają emisję dwutlenku węgla do atmosfery.
- Produkcja biogazu: Oczyszczalnie mogą przetwarzać osady ściekowe w biogaz, który może być wykorzystywany do produkcji energii elektrycznej i cieplnej.
- Zastosowanie innowacyjnych technologii: Coraz więcej oczyszczalni inwestuje w nowoczesne technologie, takie jak zielone dachy czy panele fotowoltaiczne, aby maksymalnie wykorzystywać energię słoneczną.
Oczyszczalnie ścieków mogą pełnić kluczową rolę jako źródło energii odnawialnej poprzez wykorzystanie biogazu w produkcji energii elektrycznej. Proces ten nie tylko przyczynia się do ochrony środowiska poprzez redukcję emisji gazów cieplarnianych, ale także pozwala na efektywne wykorzystanie odpadów organicznych.
Jednym z głównych korzyści wynikających z wykorzystania biogazu w oczyszczalniach ścieków jest możliwość zmniejszenia kosztów związanych z produkcją energii elektrycznej, co przekłada się na oszczędności dla przedsiębiorstw oraz konsumentów końcowych.
Wykorzystanie Biogazu
Biogaz wytworzony z osadów ściekowych cechuje się dość wysoką zawartością metanu, co pozwala na wykorzystanie go do celów energetycznych. Produkcja biogazu wymaga skutecznej kontroli parametrów procesowych. Oczyszczalnie używają go do zaspokojenia potrzeb własnych, takich jak podgrzewanie komór fermentacyjnych oraz dostarczenie energii elektrycznej dla celów technologicznych i socjalnych. Przepływomierz Prosonic Flow B200 został zaprojektowany w sposób umożliwiający wykorzystywanie go w biogazowniach i znajdzie zastosowanie wszędzie tam, gdzie pozyskuje się gaz w procesie fermentacji metanowej, niezależnie od rodzajów wykorzystanych substratów.
Proces przetwarzania biogazu w oczyszczalniach ścieków może być ulepszony poprzez zastosowanie nowoczesnych technologii, takich jak układy kogeneracyjne, które pozwalają na jednoczesne wytwarzanie energii elektrycznej oraz cieplnej. W ten sposób możliwe jest zwiększenie efektywności energetycznej i zmniejszenie strat energii.
Dzięki inwestycjom w rozwój infrastruktury oczyszczalni, możliwe jest zwiększenie produkcji biogazu i wykorzystanie go w procesie produkcji energii elektrycznej na większą skalę. Przyczynia się to do zrównoważonego rozwoju sektora energetycznego oraz redukcji emisji szkodliwych substancji do atmosfery.
Przeczytaj także: Pij Wodę, Żyj Zdrowo
Przykłady i Statystyki
W Polsce działa ok. 1,8 tys. oczyszczalni. Instalacje biogazowe działają w 109 z nich. W pełni pasywna, czyli samowystarczalna energetycznie, jest tylko jedna - oczyszczalnia ścieków w Tychach (Śląskie), prowadzona przez Regionalne Centrum Gospodarki Wodno-Ściekowej (RCGW).
"W Europie jest ok. 40 samowystarczalnych energetycznie oczyszczalni, gdzie średnie pokrycie ich zapotrzebowania na energię wynosi ok. 120-140 proc. W ubiegłym roku osiągnęliśmy 200 proc. samowystarczalności i jesteśmy w tym względzie liderem w Europie" - powiedział prezes RCGW Zbigniew Gieleciak.
Ubiegłoroczna nadwyżka produkcji energii elektrycznej w Tychach wyniosła ok. 2,9 tys. megawatogodzin, co wystarczyłoby do zasilenia całej sieci trolejbusowej i oświetlenia czwartej części tego ponad 130-tysięcznego miasta.
Obecnie w Europie działa ok. 14 tys. biogazowni, z czego 9 tys. w Niemczech, 1 tys. we Włoszech, 600 we Francji. W Polsce jest ich 309, z czego 109 działa w oczyszczalniach ścieków.
Pasywne Oczyszczalnie Ścieków
Pasywne biologiczne oczyszczalnie ścieków ze złożem biologicznym zraszanym charakteryzują się brakiem poboru energii elektrycznej, a co za tym idzie - niskim kosztem utrzymania. Jednocześnie gwarantują one równie wysoką skuteczność oczyszczania jak oczyszczalnie mechaniczno-biologiczne, które potrzebują prądu do swojej pracy.Zazwyczaj cechują się niezawodnością, prostą budową oraz wykorzystaniem elementów, które są ogólnie dostępne.
Przeczytaj także: Instrukcja montażu filtra powietrza Audi A3 8P
Wszystkie wymienione oczyszczalnie zbudowane są z osadnika wstępnego oraz bioreaktora pasywnego, w którym przepływ ścieków od momentu dopływu do osadnika do odpływu z oczyszczalni realizowany jest w sposób grawitacyjny. Żadna nie wymaga zasilania energią elektryczną do prowadzenia procesów oczyszczania. Rozwiązania te pracują w technologii złóż biologicznych zraszanych, wykorzystując odpowiedni materiał jako podłoże złoża biologicznego.
Złoże biologiczne zraszane jest bardzo odporne na nierównomierny dopływ ilościowy oraz jakościowy ścieków podczyszczonych wcześniej w osadniku wstępnym.
Oczyszczanie mechaniczne - ścieki surowe dopływają do osadnika wstępnego, gdzie podlegają wstępnemu podczyszczeniu polegającemu na mechanicznym oddzieleniu zanieczyszczeń w procesach sedymentacji zawiesin łatwoopadających (opadają na dno zbiornika) oraz flotacji frakcji lekkich (pływających), które tworzą kożuch na powierzchni toni ściekowej. Następnie sklarowane ścieki ze środkowej strefy zbiornika, pozbawione zawiesin, przepływają grawitacyjnie przez filtr na odpływie do bioreaktora (do części biologicznej).
Fotowoltaika dla Przydomowej Oczyszczalni
Jeżeli inwestor zastosował już inne (niż pasywne) rozwiązania w zakresie oczyszczania ścieków bytowych lub też przekonany jest do innej technologii, to warto rozważyć dodatkowo montaż mikroinstalacji PV, która pozwoli zredukować wydatki na energię elektryczną.
Na naszym rynku są rozwiązania fotowoltaiczne dedykowane specjalnie do małych oczyszczalni ścieków, jak np. minielektrownia PV Sapling Elektro-ONE, zbudowana na bazie pojedynczego panelu fotowoltaicznego, który instaluje się na specjalnym stelażu. Całość wyposażona jest w miniinwerter oraz system zabezpieczeń prądowych. Urządzenie to współpracuje z siecią elektroenergetyczną i w przypadku braku energii ze słońca, oczyszczalnia automatycznie przechodzi na zasilanie z sieci. Wydajność systemu Sapling Elektro-ONE wynosi około 270 kWh rocznie.
Przydomowe Oczyszczalnie Ścieków
Współczesne budownictwo kładzie duży nacisk na rozwiązania ekologiczne i samowystarczalne. W kontekście gospodarki wodno-ściekowej, przydomowe oczyszczalnie ścieków stają się kluczowym elementem infrastruktury wielu domów jednorodzinnych. Biologiczna oczyszczalnia ścieków to zaawansowane urządzenie służące do oczyszczania ścieków bytowych pochodzących z gospodarstw domowych. Jej działanie opiera się na naturalnych procesach biologicznych i mechanicznych, które skutecznie rozkładają zanieczyszczenia organiczne. W efekcie, niemal czysta woda (o stopniu oczyszczenia rzędu 90-95%) może być bezpiecznie odprowadzona do gruntu lub wykorzystana do nawadniania ogrodu.
System oczyszczalni biologicznej zazwyczaj składa się z kilku komór, w których ścieki przechodzą przez kolejne etapy:
- Osadnik wstępny: Na tym etapie następuje mechaniczne oddzielenie większych cząstek stałych i ciężkich osadów.
- Komora biologiczna: Tutaj do akcji wkraczają tlenowe bakterie, które w procesie napowietrzania (aeracji) rozkładają zanieczyszczenia organiczne.
- Osadnik wtórny: W tej komorze oczyszczona woda jest oddzielana od nadmiaru biomasy (mikroorganizmów), która osadza się na dnie.
Podsumowanie
Oczyszczalnie ścieków odgrywają kluczową rolę w ochronie środowiska i produkcji energii odnawialnej. Wykorzystanie biogazu, nowoczesne technologie i innowacyjne rozwiązania w przetwarzaniu osadów ściekowych pozwalają na efektywne wykorzystanie zasobów naturalnych i zmniejszenie negatywnego wpływu na klimat.
Nowoczesne technologie umożliwiają zdalne monitorowanie procesu oczyszczania ścieków w czasie rzeczywistym. Oczyszczanie ścieków to proces energochłonny, w którym prawie wszystkie etapy wymagają znacznej ilości energii elektrycznej. Dzięki mikrobiologicznym ogniwom paliwowym (MFC), zamiast zużywać energię na oczyszczanie ścieków, można otrzymać jednocześnie oczyszczone ścieki i wyprodukować energię elektryczną.
tags: #prąd #w #oczyszczalni #ścieków #zastosowanie
