Suszenie i termiczne przekształcanie osadów z oczyszczalni ścieków

Embed Size (px)

Text of Suszenie i termiczne przekształcanie osadów z oczyszczalni ścieków

  • 04.09.2009

    Suszenie i termiczne przeksztacanie osadw z oczyszczalni ciekw

    Opracowane przezDipl.-Ing. Thomas Obermeier, Dipl.-Ing. Sylvia Lehmann

    TOMM+CThomas Obermeier Management & Consulting

  • 2

    Spis treci

    Suszenie i termiczne przeksztacanie osadw z oczyszczalni ciekw Europa

    - Regulacje prawne- Stan wykorzystywania osadw ciekowych

    Niemcy- Regulacje prawne - Stan wykorzystywania osadw ciekowych - Suszenie osadw ciekowych- Spalanie osadw ciekowych

    Proces suszenia osadw Proces spalania osadw

    - Spalanie osadw- Wspspalanie w elektrowniach, cementowniach- Przykad Monoverbrennungsanlage VERA, Hamburg

  • 3

    Europa Regulacje prawne

    Nowelizacja Dyrektywy 86/278/EWG Rady z dnia 12 czerwca 1986 r. w sprawie ochrony rodowiska, w szczeglnoci gleby, w przypadku wykorzystywania osadw ciekowych w rolnictwie

    Nowelizacja wielokrotnie odsuwana w czasie, w 2010 r. przypuszczalnie brak projektw,Na razie zoony zosta jedynie

    dokument roboczy z 2000 roku dotyczcy obnionych wartoci granicznych, faworyzujcy rolnicze wykorzystywanie osadw ciekowych

    Parametr 86/278/EWGaktualnie[mg/kg SM]

    Projekt dyrektywy1)Zacznik III/IV [mg/kg SM]

    Projekt dyrektywy1)2015[mg/kg SM]

    Projekt dyrektywy1)2025[mg/kg SM]

    Ow (Pb) 750 1.200 750 500 200

    Kadm (Cd) 20 - 40 10 5 2

    Chrom (Cr) n.b. 1.000 800 600

    Mied (Cu) 1.000 1.750

    1.000 800 600

    Nikiel (Ni) 300 - 400 300 200 100

    Rt (Hg) 16 - 25 10 5 2

    Cynk (Zn) 2.500 4.000

    2.500 2.000 1.500

    AOX adsorbowalne organicznie zwizane chlorowce

    brak 500 brak. brak

    LAS liniowe benzenosulfoniany alkilowe

    brak 2.600 brak. brak

    DEHP ftalan di(2-etyloheksylowy)

    brak 100 brak brak

    NPE etoksylowany nonylofenol brak 50 brak brak

    PAH Wielopiercieniowe wglowodory aromatyczne

    brak 6 brak brak

    PCB Polichlorowane bifenyle brak 0,8 brak brak

    PCDD/F polichlorowane dibenzofurany/predioksyny

    brak 100 ngTE/kg TM brak brak

    1)Working Document on Sludge 3rd Draft 2000Dokument Roboczy w sprawie Osadw ciekowych, trzecia wersja 2000

  • 4

    Europa Wykorzystywanie osadw ciekowychW zalenoci od kraju Europy, osady z oczyszczalni ciekw s w przewaajcej czci skadowane (np. Grecja) lub w przewaajcej czci wykorzystywane rolnictwo/kompostowanie (np. Republika Czeska), wykorzystywane i spalane w rwnych proporcjach (Niemcy, Austria) lub gwnie spalane (Holandia)

    1) Osady ciekowe, ktre nie s spalane, kompostowane, skadowane lub wykorzystywane rolniczo (np. przetwarzanie metodmokrego utleniania).

    otwa 19,0Slowenia 21,1Bugaria 27,3Estonia 28,1Litwa 40,8Sowacja 55,3Rumunia 55,5Norwegia* 70,9Irlandia 88,1Grecja* 126,0Republika Czeska* 172,3Austria* 254,3Holandia* 359,5Polska 533,4Hiszpania* 1 065,0Niemcy* 2 048,5

    * Dane pochodz z roku 2006rdo: Eurostat 2009, wasne dane

    1)

  • 5

    Niemcy Uregulowania prawne

    Rozporzdzenie o Osadach ciekowych (niem.: AbfKlrV), znowelizowane w 1992, komisyjny projekt zmian - 2009, przewidywane wejcie w ycie 2010 Obnienie progw zawartoci

    substancji szkodliwych o 70 - 90 % Rozporzdzenie o rodkach

    Nawocych (niem.: DMV), 2008Od 2017 wartoci zawartoci

    substancji szkodliwych z Rozporzdzenia DMV bd dotyczyy rwnie osadw ciekowych Z kilkoma wyjtkami dalsze

    obnianie poziomw zawartoci substancji szkodliwych

    Parametr Rozporzdzenie1992[mg/kg TM]

    Rozporzdzenie -Nowelizacja[mg/kg TM]

    Rozporzdzenie dotyczce rodkw Nawocych

    2008[mg/kg TM]

    86/278/EWGaktualne[mg/kg TM]

    Ow (Pb) 900 120 100 750 1.200

    Kadm (Cd) 10 2,5 1,0 bzw. 20* 20 - 40

    Chrom (Cr) 900 100 300 brak

    Mied (Cu) 800 700 n.b. 1.000 1.750

    Nikiel (Ni) 200 60 40 300 - 400

    Rt (Hg) 8 1,6 0,5 16 - 25

    Cynk (Zn) 2.500 1.500 brak 2.500 4.000

    PCB Polichlorowane bifenyle

    0,2 0,1 brak brak.

    PCDD/F polichlorowane dibenzofurany/predioksyny

    100 30 brak brak

    AOX adsorbowalne organicznie zwizane chlorowce

    500 400 brak. brak

    PFT brak 0,2/0,1 0,05 brak

    * Przy zawartoci P2O5 > 5 %

    Rolnicze wykorzystanie osadw ciekowych jest utrudnione przez zaostrzone wartoci dopuszczlane

  • 6

    Niemcy Wykorzystywanie osadw ciekowych

    W Niemczech, w roku 2007, zutylizowanych zostao okoo 2 milionw ton osadw ciekowych, przy czym ponad 50% z tendencj rosnc zostao poddanych spalaniu i 50% wykorzystaniu materiaowemu tutaj obserwujemy tendencjznikow, skadowanie dotyczyo 0,2% i nie odgrywa adnej roli

    592.552

    369.047

    75.230

    1.015.010

    4.647

    0

    500.000

    1.000.000

    1.500.000

    2.000.000

    2.500.000

    2007

    [t TM

    ]

    Rolnictwo Ksztatowanie krajobrazuPozostae metody wykorzystania materiaowego Utylizacja termiczna

    Skadowiska

    Utylizacja osadw ciekowychUdzia w % SM

    Skadowanie Rolnictwo Ksztatowanie krajobrazu, kompostowanie, inne metody wykorzystania materiaowego

    Spalanie

    () gromadzenia danych statystycznych, std przed 2007 dane nie sumuj si do 100% podsumowania 100%, SM-suchej masy

    rdo: Federalny Urzd Ochrony rodowiska, zestawienie danych Federalnego Urzdu Statystycznego 2008

  • 7

    Niemcy suszenie osadw ciekowych

    Instalacje suszenia osadw ciekowych stan 2004

    < 1.000 t SM/rok

    1.001 - 9.999 t SM/rok

    > 10.000 t SM/rok

    W Niemczech funkcjonuje okoo 70 instalacji suszenia osadw ciekowych

  • 8

    Niemcy suszenie osadw ciekowych

    W zalenoci od wydajnoci instalacji suszenia osadw ciekowych preferowane s rne metody. W niewielkich instalacjach przewaa suszenie energi soca i zimnym powietrzem, w rednich instalacjach stosuje si suszarki bbnowe, a w duych suszarki tarczowe

    Suszarka bbnowaSuszarka fluidalnaSuszarka tarczoweSuszarka sitowa/tamowaSuszarka sonecznaSuszarka niskotemperaturowaSuszarka cienkowarstwowaPozostae

    Metoda suszenia Ilo instlacji

    Suszarka bbnowa 18

    Suszarka tarczowa 14

    Suszarnia soneczna 10

    Suszarnia niskotemperaturowa 9

    Suszarka fluidalna 6

    Suszarka sitowa/tamowa 5

    Suszarka cienkowarstwowa 5

  • 9

    Niemcy spalanie osadw ciekowych

    W Niemczech funkcjonuje 17 instalacji spalania wycznie osadw ciekowych o cznej wydajnoci rocznej okoo550.000 t s.m.

    W piciu instalacjach nalecych do duych zakadw przemysowych: Wacker, BASF, Infraserv, Ciba i Infracorwspspalanych jest rocznie okoo66.000 t s.m..

    W 27 elektrowniach mona spali783.000 t s.m.

    W 9 spalarniach odpadw mona spali 140.000 t s.m..

  • 10

    Niemcy spalanie osadw ciekowych

    W analizie wzrostu wydajnoci spalania osadw ciekowych, ktrych w sumie okoo 2 miliony ton rocznie poddawanych jest przetworzeniu termicznemu, mona zauway, e tendencja zwykowa dotyczy gwnie wspspalania z wglem i odpadami, ale take w cementowniach

    Verbrennungskapazitten [t TM/a]

    2003 2004 2005 Kapazitten langfristig

    Monoverbrennung kommunal 378.000 482.800 550.000 550.000

    Monoverbrennung industriell 40.000 40.000 66.000 66.000

    Kohlekraftwerke 310.000 667.000 783.000 1.200.000

    Mllverbrennungsanlagen 46.000 49.000 71.000 130.000

    Vergasung 55.000 55.000 65.000 65.000

    Zementwerke - 85.000 85.000 ~ 190.000

    Summe 829.000 1.378.800 1.620.000 2.201.000

    rdo: Termiczne przetwarzanie osadw ciekowych spalanie i wspspalanie - G.Hiller, Zweckverband Klrwerk SteinhuleKlrschlammverwertung Mono- oder Mitverbrennung, G.Hiller, Zweckverband Klrwerk Steinhule

    Wydajno spalarni (w tonach SM rocznie)

    Komunalne spalarnie osadw

    Przemysowe spalarnie osadw

    Elektrownie wglowe

    Spalarnie odpadw

    Zgazowanie

    Cementownie

    Suma

    Wydajno spalania dugofalowo

  • 11

    Metody spalaniaSpalanie Metody alternatywne Wspspalanie

    PrzemysoweZoe fluidalnePiece pitrowe (pkowe)Piec pkowy ze zoem fluidalnymPiec cyklonowyFlammenkammer

    Mae instalacjeZoe fluidalne

    - KALEGO- ES+S- Krger, PYROFLUID

    Ruszt- Aldavia, AWINA- Krger, BioCon- Huber, sludge2 energy

    Specjalne- Andritz EcoDry1)- Eisenmann, Pyrobuster 2)

    1) Piec cyklonowy 2) rotacyjny rdo: atz

    PrzemysoweZgazowanie

    - Zoe stae pod cinieniem- Generator fluidalnego zgazowywania- Konwersja- Metoda Thermoselect

    Piroliza- Metoda Schwel brenn - verfahren- Konwersja niskotemperaturowa

    Mae instalacjeZgazowanie

    - Kopf AG, Kopf-verfahren- G&A / Unitechnik- OHL / Polytherm

    Piroliza- Termokataliza- PYROMEX- US Prozesstechnik, HD-PAWA-Therm

    PrzemysoweSpalanie odpadw

    - Spalanie rusztoweSpalanie wgla

    - Palenisko z suchym odprowadzeniem - Spalanie fluidalne- Paleniska pyowe

    - Spalanie wysokotemperaturowe- Paleniska wysokotemperaturowe

    Przemysowe- Produkcja cementu- Produkcja wapna- Produkcja asfaltu- Spalanie osadw z papierni

    c1

    c2

    c3 c4

  • Folie 11

    c1 W tym wypadku nie znajduj odpowiednika w PLcomprende.pl; 08.09.2009

    c2 Nie mam pewnoci, ale te brak rdecomprende.pl; 08.09.2009

    c3 http://oen.dydaktyka.agh.edu.pl/dydaktyka/inzynieria_srodowiska/c_utylizacja_odpadow/index1.php?menu=06&domenu=06/10&nrPorzadkowy=7&strona=0&podMenu=T&wczytaj=technologie/termiczne/technolog_schwel/opis.htm

    brak innych rdecomprende.pl; 08.09.2009

    c4 W obu przypadkach chodzi o paleniska osigajce temperatury pozwalajce na topienie ulacomprende.pl; 08.09.2009

    http://oen.dydaktyka.agh.edu.pl/dydaktyka/inzynieria_srodowiska/c_utylizacja_odpadow/index1.php?menu=06&domenu=06/10&nrPorzadkowy=7&strona=0&podMenu=T&wczytaj=technologie/termiczne/technolog_schwel/opis.htm

  • 12

    Koszty wykorzys