Analiza porównawcza koncepcji modernizacji i rozbudowy oczyszczalni ścieków z uwzględnieniem czynników ekonomicznych

• Autorzy: Mikosz J. , Mucha Z.

Identyfikatory

DOI

10.15199/17.2017.4.25

Warianty tytułu

EN

Comparative analysis of the wastewater treatment plant's upgrade and expansion options with regard to economic factors

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono analizę porównawczą dwóch wariantów modernizacji i rozbudowy oczyszczalni ścieków miejskich wykorzystującej technologię SBR. Pomimo, że oczyszczalnia charakteryzuje się dużym udziałem łatwo-rozkładalnych ścieków przemysłowych w dopływie i pracuje poprawnie, to obserwuje się niestabilność efektywności usuwania azotu spowodowana dużą zmiennością dopływu ścieków. Zaproponowane warianty modernizacji i rozbudowy znacząco różnią się rozwiązaniem procesu stabilizacji osadu. W pierwszym wariancie wykorzystuje się wydzieloną stabilizację tlenową, a w drugim mezofilową stabilizację beztlenową z wykorzystaniem biogazu. Na podstawie wykonanych badań analitycznych i symulacji komputerowych, analizie poddano koszty inwestycyjne i eksploatacyjne rozpatrywanych wariantów modernizacji oraz ich skutki środowiskowe w odniesieniu do wielkości emisji gazów cieplarnianych. Wyniki analizy pokazały, że droższy pod względem inwestycyjnym wariant ze stabilizacją beztlenową osadów, charakteryzuje się niższymi kosztami eksploatacyjnymi, co wynika z możliwości odzysku energii z biogazu, a także mniejszą emisją gazów cieplarnianych o 59 t CO₂e∙ a^-1. W wariancie tym uwzględnia się kogenerację energii elektrycznej z biogazu w układzie CHP, która powinna pokryć co najmniej 30% całkowitego zapotrzebowania na energię elektryczną.

EN

The paper presents the results of comparative analysis of two alternative options for upgrade and expansion of a wastewater treatment plant (WWTP) with SBR technology. Though, the WWTP receives wastewater with high content of readily biodegradable organic material of industrial origin and operates correctly, significant variations in nitrogen removal efficiency are observed due to high volatility of wastewater inflow. The proposed plant’s upgrade alternatives radically differ in regard to sewage sludge treatment. In the first option proposed is a standalone aerobic digestion of sludge, while in the second an anaerobic mesophilic digestion with utilization of biogas. Based on the results of analytical tests and computer simulations an analysis of the investment and operational costs associated with the both upgrade options and their environmental effects with regard to greenhouse gas emission were performed. The results showed that though the investment costs are higher for the anaerobic digestion option, the operational costs are noticeable smaller than for the option with aerobic digestion of sludge. Also, an emission of greenhouse gases is smaller by 59 t CO₂e∙ a^-1 for the anaerobic digestion option. The anaerobic digestion option assumes co-generation of electric power from biogas under CHP scheme what should cover at least 30% of total plant’s electric energy demand.

Słowa kluczowe

PL

oczyszczalnia ścieków; modernizacja; reaktor SBR; analiza ekonomiczna

EN

wastewater treatment plant; upgrade; sequencing batch reactor (SBR); economic analysis

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Gaz, Woda i Technika Sanitarna
• Rocznik: 2017
• Tom: Nr 4
• Strony: 209--211
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 poz., rys. tab.

Twórcy

autor

Mikosz J.

• Politechnika Krakowska, Wydział Inżynierii Środowiska, Instytut Zaopatrzenia w Wodę i Ochrony Środowiska, ul. Warszawska 24, 31-155 Kraków

autor

Mucha Z.

• Politechnika Krakowska, Wydział Inżynierii Środowiska, Instytut Zaopatrzenia w Wodę i Ochrony Środowiska, ul. Warszawska 24, 31-155 Kraków

Bibliografia

• 1. Boruszko D., R. Miłaszewski, R Piotrowski. 2013. „Ocena ekonomicznej efektywności komunalnej oczyszczalni ścieków w gminie Sokoły” Rocznik Ochrony Środowiska (15): 1086-1097.
• 2. Miłaszewski R. 2003. „Ekonomika ochrony wód powierzchniowych” Wyd. Ekonomia i Środowisko, Białystok.
• 3. Mucha Z. 2014. „Modernizacja oczyszczalni ścieków z wielofazowym reaktorem biologicznym w aspekcie obowiązujących wymagań” Instal (7/8): 84-86.
• 4. Mucha Z., J. Mikosz. 2014. „Strategie modernizacji małych oczyszczalni ścieków w celu zwiększenia efektywności usuwania azotu” Gaz, Woda i Technika Sanitarna (6): 226-231.
• 5. Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 18 listopada 2014 r. w sprawie warunków, jakie należy spełnić przy wprowadzaniu ścieków do wód lub do ziemi, oraz w sprawie substancji szczególnie szkodliwych dla środowiska wodnego (Dz. U. z 2014 r. poz. 1800).
• 6. Wariantowa koncepcja rozbudowy i przebudowy (modernizacji) oczyszczalni ścieków w miejscowości X, Ekosystem Kraków.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).