Norwegowie w Bydgoszczy

wydany w Czysta Energia – 2005-9
  DRUKUJ
– najnowsza technologia utylizacji osadów ściekowych
Oczyszczalnia ścieków „Kapuściska” w Bydgoszczy została oddana do użytku w 2001 r. Praktycznie całe wyposażenie technologiczne oczyszczalni zostało sfinansowane z dotacji EkoFunduszu, który przeznaczył wówczas na ten cel 17 mln zł.


Równolegle z budową oczyszczalni wykonana została konwencjonalna instalacja do beztlenowej przeróbki osadu nadmiernego, jednakże usuwanie z terenu oczyszczalni dużych ilości znacznie uwodnionego osadu okazało się bardzo kosztowne. Ponadto biogaz powstający w procesie fermentacji metanowej nie mógł być właściwie wykorzystywany – ok. 1,79 mln m3 biogazu rocznie było spalane w pochodni, podczas gdy cała energia elektryczna, niezbędna do funkcjonowania oczyszczalni, była kupowana od zakładu energetycznego.
Te dwa czynniki były powodem poszukiwania nowego rozwiązania. Za ciekawe i warte wdrożenia uznano nowatorskie w skali światowej rozwiązanie firmy CAMBI AS z Norwegii, polegające na zastosowaniu do przeróbki osadu procesu hydrolizy termicznej.

Technologia procesu hydrolizy
Hydroliza termiczna to jedna z metod obróbki osadu przed skierowaniem do zamkniętych komór fermentacyjnych, w których na drodze fermentacji mezofilowej uzyskiwany jest metan. Po wstępnym odwodnieniu na wirówce osad kierowany jest poprzez silos do zbiornika mieszającego, skąd podawany jest naprzemiennie do dwóch zbiorników reaktorów. Osad wstępnie podgrzany w zbiorniku mieszającym, poddawany jest w reaktorach działaniu pary o temperaturze 150-80°C i ciśnieniu 13 bar. Tutaj zachodzi właściwy proces hydrolizy termicznej, polegający na całkowitym rozbiciu pojedynczych i zgrupowanych komórek osadu. Powoduje to znaczną intensyfikację procesu fermentacji w komorach fermentacyjnych.
Dzięki hydrolizie w procesie fermentacji uzyskuje się o wiele wyższy niż w tradycyjnych instalacjach współczynnik transformacji lotnych substancji organicznych w metan. Z reaktorów poprzez zbiornik uwalniania zhydrolizowany osad po schłodzeniu do temperatury 37°C podawany jest do zamkniętych komór fermentacyjnych. Dzięki hydrolizie termicznej zwiększa się zdolność osadów do odwodnienia po fermentacji, następuje znaczne zmniejszenie masy osadów stanowiących odpad w procesie oczyszczania ścieków (o ok. 40-50%) i zwiększa się ilość wytwarzanego biogazu (również o ok. 40-50%).

Instalacja hydrolizy termicznej osadów wg technologii "CAMBI" AS - Norwegia

Wykorzystanie biogazu
Przed zastosowaniem norweskiej technologii biogaz był spalany w pochodniach. Obecnie, kiedy jego ilość w wyniku termicznej hydrolizy znacznie wzrosła i odstąpiono od dotychczasowego zwyczaju spalania nadmiaru zgromadzonego biogazu, stworzone zostały warunki do zbudowania instalacji do skojarzonej produkcji ciepła i energii elektrycznej (CHP).
Budowa tej instalacji umożliwiła produkcję pary o odpowiednich parametrach, niezbędnej dla procesu hydrolizy, oraz produkcję energii elektrycznej poprzez zainstalowanie dwóch gazogeneratorów o mocy 511 kW każdy. Nadmiar ciepła jest wykorzystywany do ogrzewania budynków oczyszczalni.
Głównym założeniem dla CHP jest maksymalne wykorzystanie wartości opałowej biogazu wytwarzanego w komorach fermentacyjnych. Optymalizacja procesu polega na maksymalizacji produkcji energii elektrycznej w związku z kierowaniem całej ilości biogazu do silników gazowych (gazogeneratorów).
W przypadku, gdy ilość odbieranego ciepła ze spalin silników gazowych będzie niewystarczająca dla produkcji pary niezbędnej do hydrolizy termicznej, część biogazu kierowana będzie do palnika kotła wytwarzającego parę. Planowane jest wykorzystanie całej dostępnej ilości biogazu do produkcji energii elektrycznej i cieplnej w układzie skojarzonym, o łącznej mocy elektrycznej 1 MW i cieplnej 1,5 MW. Pozwoli to na pokrycie ok. 65% zapotrzebowania oczyszczalni ścieków na energię elektryczną i 100% zapotrzebowania na ciepło. Zainstalowanie układu skojarzonego do produkcji energii cieplnej i elektrycznej w oparciu o spalanie biogazu pozwoli na funkcjonowanie oczyszczalni ścieków również w sytuacjach awaryjnych, tj. w przypadku zaniku dostaw energii elektrycznej z zakładu energetycznego.

Instalacja skojarzonej produkcji ciepła i energii elektrycznej

Spodziewane efekty zastosowania technologii CAMBI
W oczyszczalni ilość wytwarzanego obecnie osadu – 19,585 tys. Mg po zastosowaniu instalacji zmniejszy się do 10 tys. Mg, a roczna produkcja energii elektrycznej z biogazu będzie wynosiła 6 tys. MWh/rok. Realizacja projektu pozwoli wyeliminować emisję do atmosfery 770 Mg/rok metanu, co odpowiada redukcji emisji 19,25 tys. Mg/rok CO2. Również emisja pyłów SO2 i NO2 zostanie znacznie obniżona.
Inwestorem nowej technologii jest Spółka Wodna „Kapuściska”. Technologię i projekt dostarczyła firma CAMBI AS z Norwegii, która była również generalnym realizatorem inwestycji.
Zrealizowanie inwestycji nie byłoby możliwe, gdyby nie duża dotacja EkoFunduszu – ponad 19 mln zł. Resztę potrzebnych funduszy stanowiła pożyczka z WFOŚiGW (w wysokości 7,8 mln zł) oraz środki własne.
Z uwagi na tak wysoką dotację zwrot poniesionych kosztów nastąpi już po dwóch latach. Przewidywane zmniejszenie kosztów eksploatacyjnych, związanych z utylizacją osadów ściekowych i własną produkcją energii elektrycznej, począwszy od 2006 r. wyniesie ok. 1,5 mln zł rocznie.

– najnowsza technologia utylizacji osadów ściekowych
Oczyszczalnia ścieków „Kapuściska” w Bydgoszczy została oddana do użytku w 2001 r. Praktycznie całe wyposażenie technologiczne oczyszczalni zostało sfinansowane z dotacji EkoFunduszu, który przeznaczył wówczas na ten cel 17 mln zł.
Równolegle z budową oczyszczalni wykonana została konwencjonalna instalacja do beztlenowej przeróbki osadu nadmiernego, jednakże usuwanie z terenu oczyszczalni dużych ilości znacznie uwodnionego osadu okazało się bardzo kosztowne. Ponadto biogaz powstający w procesie fermentacji metanowej nie mógł być właściwie wykorzystywany – ok. 1,79 mln m3 biogazu rocznie było spalane w pochodni, podczas gdy cała energia elektryczna, niezbędna do funkcjonowania oczyszczalni, była kupowana od zakładu energetycznego.
Te dwa czynniki były powodem poszukiwania nowego rozwiązania. Za ciekawe i warte wdrożenia uznano nowatorskie w skali światowej rozwiązanie firmy CAMBI AS z Norwegii, polegające na zastosowaniu do przeróbki osadu procesu hydrolizy termicznej.

Technologia procesu hydrolizy
Hydroliza termiczna to jedna z metod obróbki osadu przed skierowaniem do zamkniętych komór fermentacyjnych, w których na drodze fermentacji mezofilowej uzyskiwany jest metan. Po wstępnym odwodnieniu na wirówce osad kierowany jest poprzez silos do zbiornika mieszającego, skąd podawany jest naprzemiennie do dwóch zbiorników reaktorów. Osad wstępnie podgrzany w zbiorniku mieszającym, poddawany jest w reaktorach działaniu pary o temperaturze 150-80°C i ciśnieniu 13 bar. Tutaj zachodzi właściwy proces hydrolizy termicznej, polegający na całkowitym rozbiciu pojedynczych i zgrupowanych komórek osadu. Powoduje to znaczną intensyfikację procesu fermentacji w komorach fermentacyjnych.
Dzięki hydrolizie w procesie fermentacji uzyskuje się o wiele wyższy niż w tradycyjnych instalacjach współczynnik transformacji lotnych substancji organicznych w metan. Z reaktorów poprzez zbiornik uwalniania zhydrolizowany osad po schłodzeniu do temperatury 37°C podawany jest do zamkniętych komór fermentacyjnych. Dzięki hydrolizie termicznej zwiększa się zdolność osadów do odwodnienia po fermentacji, następuje znaczne zmniejszenie masy osadów stanowiących odpad w procesie oczyszczania ścieków (o ok. 40-50%) i zwiększa się ilość wytwarzanego biogazu (również o ok. 40-50%).

Wykorzystanie biogazu
Przed zastosowaniem norweskiej technologii biogaz był spalany w pochodniach. Obecnie, kiedy jego ilość w wyniku termicznej hydrolizy znacznie wzrosła i odstąpiono od dotychczasowego zwyczaju spalania nadmiaru zgromadzonego biogazu, stworzone zostały warunki do zbudowania instalacji do skojarzonej produkcji ciepła i energii elektrycznej (CHP).
Budowa tej instalacji umożliwiła produkcję pary o odpowiednich parametrach, niezbędnej dla procesu hydrolizy, oraz produkcję energii elektrycznej poprzez zainstalowanie dwóch gazogeneratorów o mocy 511 kW każdy. Nadmiar ciepła jest wykorzystywany do ogrzewania budynków oczyszczalni.
Głównym założeniem dla CHP jest maksymalne wykorzystanie wartości opałowej biogazu wytwarzanego w komorach fermentacyjnych. Optymalizacja procesu polega na maksymalizacji produkcji energii elektrycznej w związku z kierowaniem całej ilości biogazu do silników gazowych (gazogeneratorów).
W przypadku, gdy ilość odbieranego ciepła ze spalin silników gazowych będzie niewystarczająca dla produkcji pary niezbędnej do hydrolizy termicznej, część biogazu kierowana będzie do palnika kotła wytwarzającego parę. Planowane jest wykorzystanie całej dostępnej ilości biogazu do produkcji energii elektrycznej i cieplnej w układzie skojarzonym, o łącznej mocy elektrycznej 1 MW i cieplnej 1,5 MW. Pozwoli to na pokrycie ok. 65% zapotrzebowania oczyszczalni ścieków na energię elektryczną i 100% zapotrzebowania na ciepło. Zainstalowanie układu skojarzonego do produkcji energii cieplnej i elektrycznej w oparciu o spalanie biogazu pozwoli na funkcjonowanie oczyszczalni ścieków również w sytuacjach awaryjnych, tj. w przypadku zaniku dostaw energii elektrycznej z zakładu energetycznego.

Potrzeba propagowania wiedzy


Prof. Maciej Nowicki wyraził uznanie dla menadżerów Spółki Wodnej "Kapuściska" i władz Bydgoszczy za wdrożenie innowacyjnej w skali świata technologii

18 sierpnia br. w siedzibie Spółki Wodnej "Kapuściska" w Bydgoszczy odbyła się uroczystość oddania do użytku instalacji hydrolizy termicznej osadów z zastosowaniem technologii CAMBI oraz instalacji do skojarzonej produkcji pary i energii elektrycznej.
Wśród przybyłych gości znajdowali się ambasador Królestwa Norwegii Sten Lundbo, wojewoda województwa kujawsko-pomorskiego Romuald Kościelniak, prezes Fundacji EkoFundusz prof. Maciej Nowicki oraz prezes CAMBI Peer a. Lilleboe. Przywitał ich zastępca prezydenta Bydgoszczy, Bolesław Grygorewicz.
Sten Lundbo powiedział m.in. Instalacja, która zostanie dziś oddana do użytku, jest dziesiątą tego typu instalacją, wykorzystującą technologię CAMBI. Do tej pory powstały one w Belgii, Danii, Irlandii, Japonii, Zjednoczonym Królestwie Wielkiej Brytanii i Norwegii, a teraz w Polsce. Jako ambasador Norwegii jestem niezwykle szczęśliwy z tego powodu. Dodatkowo cztery instalacje są obecnie budowane lub projektowane w Australii i Belgii. Tak więc zastosowanie technologii CAMBI sprawdza się, jest zadowalające. Ta instalacja w 70% została sfinansowana przez fundację EkoFundusz, której Norwegia jest członkiem od listopada 2000 r. Ambasada Królestwa Norwegii brała udział we wdrażaniu tej technologii w Bydgoszczy od wiosny 2003 r. Miało miejsce wiele spotkań z prezydentem Bydgoszczy, EkoFunduszem i z firmami CAMBI oraz oczyszczalnią "Kapuściska". Bardzo duży wkład w rozwój tego procesu miał prezydent Bydgoszczy, tak więc wojewoda może być z niego dumny. Tak więc mamy nadzieję, że instalacja CAMBI będzie bardzo pomocna w ochronie środowiska miasta Bydgoszczy i całego województwa oraz że będzie początkiem wielkich i owocnych związków między Norwegią a Polską. Chciałbym pogratulować miastu tak nowoczesnej instalacji.
Natomiast Romuald Kościelniak życzył innym miastom, aby brały przykład z Bydgoszczy i również wykorzystały tę nowoczesną technologię. Po czym dodał: Do dzisiejszego spotkania przygotowywałem się bardzo długo. Bardzo się cieszę, że ochrona środowiska w województwie kujawsko-pomorskim, dzięki znakomitej współpracy nie tylko organizacji, stowarzyszeń i fundacji ekologicznych, ale także jednego z bardzo ważnych krajów w Europie i na świecie, zajmującego poczesne miejsce w ochronie środowiska, ma miejsce tu, w Bydgoszczy.


Od lewej Peer a. Lilleboe przez CAMBI, Sten Lundbo ambasador Królestwa Norwegii

Z kolei prof. Maciej Nowicki nawiązał do sytuacji sprzed 15 lat, mówiąc W taki dzień jak dzisiaj warto uświadomić sobie, że jeszcze 15 lat temu Polska nie miała właściwie problemu z osadami ściekowymi. Problem ze ściekami miały nasze wody: jeziora, rzeki, Bałtyk. 2/3 ścieków było zrzucane do tych wód albo w ogóle bez oczyszczenia, albo tylko z oczyszczeniem mechanicznym. W ostatnich 15 latach zbudowaliśmy kilka tysięcy bardzo nowoczesnych oczyszczalni ścieków i zatrzymaliśmy w nich całą substancję biologiczną, która zawarta jest w tych ściekach. Pojawił się jednak wielki i trudny do rozwiązania problem, ponieważ osady ściekowe nie są obojętne dla środowiska. Bardzo słuszne prawo Unii Europejskiej i prawo polskie zabrania wykorzystywać je bez przygotowania. Poszukujemy obecnie dobrych metod gospodarczego wykorzystania tego odpadu w oczyszczalni ścieków. dlatego menedżerom Spółki Wodnej należą się wielkie brawa, że zdecydowali się na tę zupełnie innowacyjną technologię. Nadszedł czas, aby Polska zrozumiała, że przemysł ochrony środowiska może być naszym eksportowym hitem. Do tego jednak potrzeba reklamy, bo budujemy najlepsze w Europie oczyszczalnie ścieków, ale brakuje nam rozpowszechnienia tej wiedzy. Tymczasem nawet dziś nie widzę telewizji na tym spotkaniu. Apeluję więc do dziennikarzy, aby tę wiedzę rozpropagowali.


Spodziewane efekty zastosowania technologii CAMBI
W oczyszczalni ilość wytwarzanego obecnie osadu – 19,585 tys. Mg po zastosowaniu instalacji zmniejszy się do 10 tys. Mg, a roczna produkcja energii elektrycznej z biogazu będzie wynosiła 6 tys. MWh/rok. Realizacja projektu pozwoli wyeliminować emisję do atmosfery 770 Mg/rok metanu, co odpowiada redukcji emisji 19,25 tys. Mg/rok CO2. Również emisja pyłów SO2 i NO2 zostanie znacznie obniżona.
Inwestorem nowej technologii jest Spółka Wodna „Kapuściska”. Technologię i projekt dostarczyła firma CAMBI AS z Norwegii, która była również generalnym realizatorem inwestycji.
Zrealizowanie inwestycji nie byłoby możliwe, gdyby nie duża dotacja EkoFunduszu – ponad 19 mln zł. Resztę potrzebnych funduszy stanowiła pożyczka z WFOŚiGW (w wysokości 7,8 mln zł) oraz środki własne.
Z uwagi na tak wysoką dotację zwrot poniesionych kosztów nastąpi już po dwóch latach. Przewidywane zmniejszenie kosztów eksploatacyjnych, związanych z utylizacją osadów ściekowych i własną produkcją energii elektrycznej, począwszy od 2006 r. wyniesie ok. 1,5 mln zł rocznie.

Urszula Wojciechowska
Barbara Krawczyk


Redakcja "Czystej Energii" uczestniczyła w tym uroczystym spotkaniu i wychodząc naprzeciw apelowi prof. M. Nowickiego przedstawia norweską technologię w nadziei, że zainteresują się nią kolejne oczyszczalnie. Problemem może jednak okazać się bariera finansowa. Czy EkoFundusz będzie w stanie ponownie wyłożyć odpowiednią kwotę na dofinansowanie takiej inwestycji?

Ten artykuł jest dostępny dla wszystkich

Z prenumeratą cyfrową lub papierową uzyskasz
bezpłatny dostęp do wszystkich treści.

Sprawdź ofertę prenumeraty

Zaloguj się  |  Prenumerujesz? – otrzymaj dostęp

comments powered by Disqus