Analýza využití energie při zpracování kalů z ČOV

The Analysis of Energy Utilization in Processes for Sewage Sludge Treatment

článek ve sborníku ve WoS nebo Scopus

en

This work presents energetic balance of three possible but technologically different sludge disposals in WWTP. The first one is raw sludge combustion – product of water treatment. The second one is digested sludge combustion – product coming from digestion tanks. And finally the third one is drying of digested sludge with potential utilization in cement kilns. The reason for this third case lays in the possibility of usage of waste heat to dry wet sludge and in the fact that sludge is after incineration bound to clinker. In addition considerable amount of clinker raw material can be saved. The most important factors influencing results of energetic balances are the Heating Value of dry matter of sludge and the degree of dewatering. The degree of dewatering is usually found between 25 and 35 percent of dry matter in sludge. This range was taken into account in energetic balances to achieve in practice useable results.

V důsledku vstupu České republiky do Evropské unie a s tím spojených legislativních úprav přehodnocuje řada provozovatelů čistíren odpadních vod způsob nakládání s kaly. Nejen neustálé zvyšování cen za likvidaci kalu (např. skládkováním), ale i další vlivy nutí provozovatele uvažovat o termickém využití kalů jako o ekologicky, ekonomicky a energeticky zajímavé metodě. Zkušenosti z provozů obdobných linek v zahraničí ukazují, že se jedná o ekonomicky srovnatelnou variantu např. s již zmíněným skládkováním. Navíc elektrická i tepelná energie získaná spalováním kalů může být využita pro potřeby čistírny odpadních vod, nebo prodána. Jedním z faktorů zpomalujících přípravu výstavby takového zařízení mohou být – dnes již neopodstatněné – obavy veřejnosti z monstrózní stavby hyzdící prostředí a vypouštějící do ovzduší mohutná oblaka kouře. Díky svému designu a přísným emisním limitům mohou být dnes spalovny integrovány do městské zástavby. Kouřem odcházejícím z komínů je při správné funkci filtrů zejména vodní pára, která je pohlcena do okolního vzduchu. Zdárným a již několik let fungujícím příkladem může být spalovna komunálního odpadu v Liberci, která je umístěna nedaleko centra města. Stěžejní částí příspěvku je proto seriózní srovnání energetických bilancí tří možných, avšak technologicky odlišných kalových koncovek čistíren odpadních vod. První variantou je spalování surových kalů – tedy kalů odcházejících přímo z technologie čištění. Druhou srovnávanou variantou je spalování stabilizovaného kalu – kalu odcházejícího z vyhnívacích nádrží. Třetím uvažovaným způsobem je sušení stabilizovaného kalu. Nejdůležitějšími faktory ovlivňujícími výsledky energetických bilancí jsou výhřevnost sušiny a zejména stupeň odvodnění kalu. V praxi se hodnoty odvodnění pohybují nejčastěji mezi 25 až 35% sušiny. Při výpočtu bilancí bylo tedy uvažováno toto rozmezí, abychom dosáhli v praxi použitelných výsledků. Bilance vychází z naměřených hodnot výhřevností, provozních zkoušek odvodňování kalů, odborných článků uveřejněných ve sbornících a konzultací s provozovateli ČOV.

This work presents energetic balance of three possible but technologically different sludge disposals in WWTP. The first one is raw sludge combustion – product of water treatment. The second one is digested sludge combustion – product coming from digestion tanks. And finally the third one is drying of digested sludge with potential utilization in cement kilns. The reason for this third case lays in the possibility of usage of waste heat to dry wet sludge and in the fact that sludge is after incineration bound to clinker. In addition considerable amount of clinker raw material can be saved. The most important factors influencing results of energetic balances are the Heating Value of dry matter of sludge and the degree of dewatering. The degree of dewatering is usually found between 25 and 35 percent of dry matter in sludge. This range was taken into account in energetic balances to achieve in practice useable results.

Sludge, thermal treatment, energetic balance

2005

15.05.2005

AIDIC

Milano, Italy

88-900775-8-1

8th Conference on Process Integration, Modelling and Optimisation for Energy Saving and Pollution Reduction

6