Strategie zwiększania efektywności energetycznej w oczyszczalniach ścieków (WWTP) jako element realizacji celów zrównoważonego rozwoju. Omówienie technologii obejmujących systemy sterowania BIOS i ABAC, układy bioelek-trochemiczne (MFC i MEC) oraz nowoczesne metody usuwania azotu, takie jak deamonifikacja. Szczególna uwaga poświęcona zwiększeniu produkcji biogazu poprzez optymalne zarządzanie osadem i ładunkiem organicznym, a także wykorzystaniu odnawialnych źródeł energii w dążeniu do neutralności energetycznej. Studium przypadku oczyszczalni ścieków w Denii w Hiszpanii obrazujące praktyczne modernizacje prowadzące do poprawy usuwania biogenów i zgodności z przepisami środowiskowymi. Wyniki analizy potwierdzające, że przekształcenie oczyszczalni w obiekty energooszczędne i odzyskujące zasoby może znacząco przyczynić się do redukcji emisji gazów cieplarnianych oraz wspierać rozwój gospodarki o obiegu zamkniętym.
EN
Strategies for enhancing energy efficiency in wastewater treatment plants (WWTPs) to support sustainable development goals. Description of technologies such as BIOS and ABAC control systems, bioelectrochemical systems (MFC and MEC), and innovative nitrogen removal methods, including deam-monification. Special emphasis placed on improving biogas production through effective management of sludge and organic load, as well as incorporating renewable energy sources to approach energy neutrality. A case analysis of the Dénia WWTP in Spain illustrating practical retrofitting measures that improve nutrient removal and regulatory compliance. The findings confirming that transforming WWTPs into energy-efficient, resource-recovering facilities substantially reduces greenhouse gas emissions and advances the circular economy.
3
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Artykuł przedstawia aktualny stan gospodarki osadami ściekowymi w Polsce na tle uwarunkowań krajowych i europejskich, z uwzględnieniem aspektów prawnych, technologicznych i statystycznych. Na podstawie danych z Eurostatu, Głównego Urzędu Statystycznego oraz Krajowego Programu Oczyszczania Ścieków Komunalnych (KPOŚK) dokonano analizy ilościowej wytwarzania oraz zagospodarowania komunalnych osadów ściekowych. Wskazano główne problemy oraz ilościowy potencjał krajowych instalacji odzysku surowców i energii z osadów ściekowych. Przedstawiono konieczne kroki wspierające dostosowanie gospodarki osadowej do celów środowiskowych i gospodarki o obiegu zamkniętym.
EN
The article presents the current state of sewage sludge management in Poland against the background of national and European conditions, taking into account legal, technological and statistical aspects. Based on data from Eurostat, the Central Statistical Office and the National Municipal Wastewater Treatment Programme (KPOŚK), a quantitative analysis of the production and management of municipal sewage sludge was made. The main problems and the quantitative potential of domestic installations for the recovery of raw materials and energy from sewage sludge were indicated. The necessary steps supporting the adaptation of sludge management to environmental goals and the circular economy were presented.
Dążąc do samowystarczalności energetycznej oraz ograniczenia uciążliwości zapachowej osadów ściekowych i zmniejszenia ich ilości rozpoczęto rozbudowę oczyszczalni ścieków.
W artykule omówiono trzy podstawowe miary zdolności sedymentacyjnej (opadalności) osadu czynnego: prędkość opadania strefowego, porównawczą objętość osadu i indeks objętościowy. Zwrócono uwagę na metodykę prowadzonych testów sedymentacyjnych oraz na możliwą niejednoznaczność otrzymanych wyników. Zasugerowano szersze stosowanie wirówki do przybliżonego, ale szybkiego oznaczania stężenia osadu.
W obliczu rosnących wymagań środowiskowych i dążenia do zrównoważonego rozwoju sektor gospodarki wodno-ściekowej staje przed wyzwaniem efektywnego i ekologicznego zarządzania osadami ściekowymi.
Gospodarka osadowa w oczyszczalniach ścieków generuje wody nadosadowe, które zawracane na początek układu technologicznego oczyszczania ścieków wnoszą znaczne ładunki azotu amonowego, zwiększając obciążenie reaktorów biologicznych. Konwencjonalne technologie ich oczyszczania są energochłonne i kosztowne. Skuteczną alternatywę stanowią rozwiązania oparte na procesie anammox, który zapewnia tzw. skróconą ścieżkę usuwania azotu.
Grupowa Oczyszczalnia Ścieków „Dębogórze", z uwagi na swoją lokalizację oraz fakt, iż przyjmuje i oczyszcza ścieki komunalne z rozległej zlewni (miast: Gdynia, Rumia, Reda, Wejherowo oraz gmin: Wiejska Gmina Wejherowo, cześć Gminy Puck, Gmina Kosakowo oraz Gmina Szemud), które ostatecznie odprowadzane są do Zatoki Puckiej, należy do kluczowych elementów infrastruktury odpowiedzialnej za utrzymanie dobrego stanu wód Morza Bałtyckiego.
Oczyszczalnie ścieków (OŚ) odgrywają kluczową rolę w zarządzaniu gospodarką osadową zarówno w istniejących, jak i rozwijających się. miastach na całym świecie. Obiekty te wytwarzają znaczne ilości osadów wstępnych i wtórnych, co stanowi poważne wyzwanie w zakresie gospodarki osadowej.
Procesy stosowane w oczyszczalniach ścieków nie gwarantują usuwania metali ciężkich, a jedynie sprawiają, że zanieczyszczenia te kumulują się w osadach ściekowych. Dlatego też zawartość metali w osadach ściekowych stanowi jedno z głównych kryteriów ograniczających wykorzystanie tej grupy odpadów do kondycjonowania i nawożenia gleb, jak również do rekultywacji i rewitalizacji terenów zdegradowanych w wyniku działalności człowieka. Obecność metali w osadach ściekowych wiąże się z potencjalnym zagrożeniem, zarówno w aspekcie ekologicznym, jak i zdrowotnym. Dlatego też, tak ważne jest monitorowanie zarówno ogólnej zawartości tych zanieczyszczeń w osadach ściekowych, jak również ich form chemicznych (specjacyjnych) występowania. Narzędziem ułatwiającym podjęcie decyzji o tym, czy dany osad ściekowy może być stosowany na cele przyrodnicze, w szczególności w rolnictwie, jest analiza potencjalnego ryzyka ekologicznego.
EN
The processes used in wastewater treatment plants do not guarantee the removal of heavy metals, but only make these pollutants accumulate in the sewage sludge. Therefore, the content of metals in sewage sludge is one of the main criteria limiting the use of sewage sludge for soil conditioning and fertilization, as well as for the reclamation and revitalization of areas degraded by human activity. The presence of metals in sewage sludge is associated with a potential threat, both in terms of ecology and health. Therefore, it is so important to monitor both the total content of these pollutants in sewage sludge, as well as their chemical (speciation) forms of occurrence. A tool facilitating the decision on whether a given sewage sludge can be used for natural purposes, in particular in agriculture, is the analysis of potential ecological risk.
Celem prawidłowej gospodarki odpadami, powstającymi w oczyszczalni ścieków, jest minimalizacja ich objętości oraz przetworzenie do postaci bezpiecznej dla środowiska i łatwej w transporcie.
Ważnym elementem gospodarki cyrkularnej (circular economy) są biogazownie, w których podczas produkcji biogazu następuje utylizacja odpadów. Biogaz wytwarzany jest w procesie fermentacj metanowej surowców pochodzących z biomasy roślinnej, odchodów zwierzęcych, odpadów organicznych (np. z przemysłu spożywczego) lub osadów biologicznych powstających w trakcie oczyszczania ścieków. Podczas fermentacji tylko cześć substratów użytych jako wsad ulega przemianom do biogazu. Pozostała część, jako poferment, wymaga końcowego zagospodarowania, np. jako nawóz [1].
14
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Ścieki surowe (SS) o pH 9,1–12,9 i zawartości zawiesin ogółem 611,3–4190,8 g/m³, biochemicznym i chemicznym zapotrzebowaniu na tlen odpowiednio 295,5–1522,0 i 1729,0–9407,7 g/m³, pochodzące z produkcji wyrobów chemii budowlanej poddano wstępnemu oczyszczaniu w dwóch identycznych konfiguracyjnie instalacjach pracujących w trybie sekwencyjnym. Zastosowano koagulację jednostopniową z wykorzystaniem reagentów żelazowych PIX® (110, 113, 116) lub glinowych PAX® (16, 18, 25), a także ALK® i flokulację (0,3-proc. roztwór FLOPAMTM FO 4800 SNF Floerger). Przy końcowym pH 7,8±0,4 pozwoliło to na uzyskanie zadowalających poziomów zmniejszenia wartości wielkości wskaźnikowych charakteryzujących ścieki podczyszczone oraz szlamy poprocesowe, które poddano odwadnianiu i ocenie. Zastosowano dwie techniki odwadniania: (i) ciśnieniową oraz (ii) grawitacyjną. Ocenę odwodnionych osadów oparto na TCLP (toxicological characteristic leaching procedure) i wykorzystaniu techniki ICP-OES do analizy zawartości metali ciężkich w ekstraktach z tej procedury (Ex(TCLP)). Zależnie od zastosowanego koagulanta w oczyszczaniu SS i techniki odwadniania szlamów poprocesowych oznaczane stężenia Cr, Cu, Ni i Zn w Ex(TCLP) były zróżnicowane ilościowo: niskie (poniżej 4,7 mg/dm³) po procesie (i) oraz śladowe (poniżej 1,6 mg/dm³) po (ii).
EN
Crude wastewater from prodn. of paints, adhesives and plasters was treated in 2 identical installations operating in the sequential mode. Single-stage coagulation with com. coagulants and flocculation were used. Post-process sludge was dehydrated by gravity and pressure techniques. The content of heavy metals in the sludge was low (< 4.7 mg/L) after pressure filtration and very low (traces, < 1.6 mg/L) after gravity dewatering.
Zagęszczanie i odwadnianie osadu to kluczowe etapy procesu oczyszczania ścieków. Wielu dostawców dostarcza dziesiątki różnych maszyn ułatwiających ten proces - wszyscy twierdzą, że ich rozwiązanie jest najlepsze, jednak często nie uwzględniają faktu, że o sukcesie wybranych urządzeń, a co za tym idzie, o efektywności i rentowności operacji, decyduje kilka istotnych zmiennych charakterystycznych dla konkretnej instalacji. Nie istnieje jedno konkretne rozwiązanie dopasowane do wszystkich potrzeb, ale jest jedno, które spełni Twoje specyficzne wymagania.
We wrześniu 2019 roku na terenie miejskiej oczyszczalni ścieków w Tczewie została oddana do eksploatacji nowa kompostownia membranowa. Wybór metody przeróbki odpadów z oczyszczalni ścieków poprzedzony był szczegółową i wieloletnią analizą techniczno-ekonomiczną wraz ze zwiedzaniem obiektów w Polsce i za granicą przez pracowników Zakładu Wodociągów i Kanalizacji Sp. Z o.o. w Tczewie. Przy wyborze metody przeróbki odpadów brano pod uwagę takie czynniki, jak: koszty inwestycyjne i eksploatacyjne, czynności eksploatacyjne, niezawodność metody (awaryjność), stopień redukcji masy przetwarzanych odpadów, emisja nieprzyjemnych zapachów oraz możliwości dalszego zagospodarowania końcowego produktu. Uwzględniając powyższe kryteria dokonano oceny poszczególnych metod przeróbki odpadów z oczyszczalni i na tej podstawie wybrano kompostownię membranową, która uzyskała najwięcej punktów. Budowa kompostowni wraz z zakupem sprzętu mechanicznego kosztowała 10 183 742,65 zł netto. Zadanie inwestycyjne było współfinansowane przez Unię Europejską ze środków Funduszu Spójności w ramach Programu Operacyjnego Infrastruktura i Środowisko 2014-2020. Wartość dofinansowania wyniosła 85% kosztów kwalifikowanych. W artykule przedstawiono wyniki badań z procesu przetwarzania odpadów w kompostowni membrano w Tczewie w okresie od września 2019 roku do września 2020 roku.
W 2016 roku Kartuskie Przedsiębiorstwo Wodociągów i Kanalizacji Sp. z o.o. ogłosiło przetarg publiczny na opracowanie dokumentacji projektowej pn. „Modernizacja oczyszczalni ścieków w zakresie przeróbki osadów ściekowych w Kartuzach Zakres rzeczowy opracowania zgodnie ze Specyfikacją Istotnych Warunków Zamówienia uwzględniał: - rozbudowę placu do składowania odwodnionego osadu; - wykonanie muru oporowego typu L wokół placu składowego i wiaty; - wymianę taśmociągów na spiralne, ogrzewane, pracujące szeregowo do transportu zhigienizowanego osadu z mieszalnika na plac składowy; - zadaszenie placu wiatą typu „namiot” - bez słupów pośrodku do składowania odwodnionego osadu w wysokości odpowiedniej do załadunku samochodu ciężarowego; - budowę poletka ociekowego min. 60 m do czyszczenia wozów asenizacyjnych; - instalacje solarne i fotowoltaiczne do produkcji energii cieplnej i elektrycznej na potrzeby operatora oczyszczalni; - projekt oświetlenia placu i wiaty do składowania osadu lampami led oraz wymianę istniejącego oświetlenia na ledowe; - dobór ładowarki do osadu o ładowności ok. 3 t oraz wysokości podnoszenia co najmniej 5 m.
Osady ściekowe powstające w oczyszczalniach ścieków wykazują właściwości glebotwórcze i nawozowe. Wykorzystywanie ich w rolnictwie jako nawóz organiczny jest realizowane pod warunkiem, że zawartość mikrozanieczyszczeń organicznych i nieorganicznych, m.in. metali ciężkich, nie wywoła negatywnych skutków w środowisku glebowym. Znajomość całkowitej zawartości metali ciężkich w osadach ściekowych nie obrazuje jednak potencjalnego zagrożenia jakie mogą stwarzać [1]. Toksyczność metali ciężkich w dużej mierze zależy od tego w jakiej formie fizyko-chemicznej występują. Obowiązujące przepisy określające maksymalne zawartości metali ciężkich w komunalnych osadach ściekowych stosowanych do celów rolniczo-przyrodniczych dotyczą całkowitej zawartości ołowiu, kadmu, rtęci, niklu, cynku, miedzi oraz chromu [9].
W ramach współpracy B+R pomiędzy Głównym Instytutem Górnictwa a Jastrzębskim Zakładem Wodociągów i Kanalizacji S.A. opracowano dedykowaną linię technologiczną do produkcji nawozów na bazie osadów ściekowych z Zakładu Ochrony Wód „Ruptawa” w Jastrzębiu-Zdroju (rys. 1). Kluczowe elementy linii zostały praktycznie sprawdzone podczas próby technologicznej wykonanej w ramach prac badawczych. Zaproponowana linia technologiczna, została również przeanalizowana w ramach analizy przedinwestycyjnej celem określenia kwestii ekonomicznych.
W artykule przedstawiono uwarunkowania prawne i technologiczne procesów przekształcania odpadów kuchennych w wartościowy produkt (fermentat lub kompost) do rolniczego wykorzystania. Odpady kuchenne mogą być przekształcane biologicznie w procesach recyklingu organicznego (R3) poprzez kompostowanie czy fermentację metanową. Z uwagi na wysoką zawartość frakcji organicznej, odpady kuchenne uznawane są za pożądany ko-substytut do współfermentacji z osadami ściekowymi. W artykule przedstawiono analizę formalno-prawną oraz wytyczne technologiczne dla prowadzenia procesu współfermentacji osadów ściekowych i odpadów kuchennych. Kontrolowanie prowadzenia procesu współfermentacji pozwala na spełnienie kryterium jakościowego produktu finalnego (poferment) i umożliwia jego późniejsze zastosowanie rolnicze.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.