Zrównoważona energetyka biogazowa w oczyszczalniach ścieków

• Autorzy: Krupa K.

Warianty tytułu

EN

Sustainable energy from biogas at wastewater treatment plants

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Pozyskiwanie energii w sposób zrównoważony jest zarówno priorytetem, jak i wyznacznikiem nowoczesnych społeczeństw. Spełnienie postulatu zrównoważonej energetyki możliwe jest między innymi dzięki wykorzystaniu fermentacji metanowej, będącej jedną z najstarszych przemian biochemicznych zachodzących na Ziemi w sposób naturalny. Powstający w efekcie fermentacji metanowej biogaz jest paliwem odnawialnym, cechującym się wysoką wartością opałową oraz łatwością konwersji do postaci energii elektrycznej lub ciepła. Obok korzyści energetycznych, fermentacja metanowa odgrywa przede wszystkim istotną rolę ekologiczną, pozwalając na utylizację niebezpiecznych odpadów organicznych, którymi są między innymi osady ściekowe. Wykorzystanie fermentacji metanowej w oczyszczalniach ścieków pozwala zatem na uzyskanie dwojakich korzyści – stabilizacji osadów i wytworzenia biogazu – oraz sprawia, że przedsiębiorstwa realizujące te procesy stanowią dobry przykład zrównoważonych i samowystarczalnych mikrosystemów energetycznych. Celem artykułu jest przedstawienie podsektora energetyki biogazowej w ujęciu globalnym, europejskim oraz krajowym, omówienie procesu fermentacji metanowej osadów w oczyszczalniach ścieków oraz analiza uzyskanego efektu energetycznego na przykładzie Oczyszczalni Ścieków Tychy-Urbanowice.

EN

Generating energy in a sustainable manner has become both a priority as well as a deter-minant of modern societies. Fulfilment of the sustainability goal is achievable, among other methods, by means of anaerobic digestion, this being one of the oldest biochemical processes occurring naturally on Earth. Biogas resulting from digestion is a full-fledged renewable fuel with relatively high net energy content and ease of conversion into electricity or heat. Aside from the abovementioned benefits, anaerobic digestion plays a substantial ecological role stemming from its ability to neutralise hazardous organic waste, part of which is inter alia, wastewater sludge. Given the above premises, wastewater treatment plants which apply anaerobic digestion reap twofold benefits – the stabilization of sludge and the production of biogas – and demonstrates a good example of sustainable and self-sufficient energy microsys-tems. The purpose of this article is to present the biogas energy subsector from the global, Euro-pean, and Polish perspective, discuss the actual process of anaerobic digestion of sludge at wastewater treatment plants and – based on the example of Tychy-Urbanowice Wastewater Treatment Plant – analyse the resultaing energy effect.

Słowa kluczowe

PL

biogaz; fermentacja metanowa; oczyszczalnia ścieków; energetyka zrównoważona; samowystarczalność energetyczna; odnawialne źródła energii

EN

biogas; anaerobic digestion; wastewater treatment plant; sustainable energy; energy independence and self-sufficiency; renewable energy sources

• Wydawca: Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN
• Czasopismo: Polityka Energetyczna
• Rocznik: 2015
• Tom: T. 18, z. 4
• Strony: 101--112
• Opis fizyczny: Bibliogr. 30 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Krupa K.

• TAURON Polska Energia S.A., Departament Analiz

Bibliografia

• Bałazińska, M. i Stelmach, S. 2013. Energetyczne zagospodarowanie osadów ściekowych w powiązaniu z produkcją energii elektrycznej, Instytut Chemicznej Przeróbki Węgla, materiały konferencyjne Odpady-Nowa Energia 2013, www.ecocluster.com.pl/tems/show/konferencja-odpady-nowa-energia/34, dostęp w dniu 2015-05-25.
• Berent-Kowalska, G. i in. 2014. Energia ze źródeł odnawialnych w 2013 r. Główny Urząd Statystyczny, Warszawa 2014.
• Bień, J. i in. 2011. Kierunki zagospodarowania osadów w Polsce po roku 2013. Inżynieria i Ochrona Środowiska t. 14, nr 4.
• Bień J. i in. 2014. Ekspertyza, która będzie stanowić materiał bazowy do opracowania strategii postępowania z komunalnymi osadami ściekowymi na lata 2014–2020. Politechnika Częstochowska na zlecenie Generalnej Dyrekcji Ochrony Środowiska w Warszawie, Częstochowa 2014.
• Buńczyk, A. 2014. Energetyka cieplna w liczbach – 2013. Urząd Regulacji Energetyki, Warszawa.
• Curkowski, A. i in. 2009. Biogaz rolniczy – produkcja i wykorzystanie. Mazowiecka Agencja Energetyczna, Warszawa 2009.
• Gilecki, R. i in. 2014. Bilans energii pierwotnej w latach 1998–2013. Agencja Rynku Energii S.A., Warszawa.
• Hanergy & China New Energy Chamber of Commerce: Global Renewable Energy Report 2014, [Online] Dostępne w: www.hanergy.com/en/upload/contents/2014/07/53bfa4772d9f6.pdf [Dostęp: 22.05.2015].
• Institut für Energetik und Umwelt: Poradnik BIOGAZ: produkcja, wykorzystywanie (tłumaczenie Instytut Energetyki Odnawialnej), 2009, [Online] Dostępne w: www.ieo.pl/pl/raporty/doc_download/78-poradnik-biogaz.html [Dostęp: 29.05.2015].
• Komisja Środowiska Naturalnego Związku Miast Bałtyckich: Dobre Praktyki Związane z Gospodarką Osadami Ściekowymi, Project on Urban Reduction of Eutrophication, 2012.
• Klaczyński, E. 2013. Oczyszczalnia ścieków – stabilizacja osadów (cz. IV). Wodociągi-Kanalizacja 11(117)/2013, Wydawnictwo ABRYS.
• Kogut, P. i in. 2014. Rozruch instalacji biogazowej z wykorzystaniem osadu zaszczepowego. Rocznik Ochrona Środowiska 2014 (tom 16), Środkowo-Pomorskie Towarzystwo Naukowe Ochrony Środowiska.
• Kwaśny, J. i in. 2012. Przegląd technologii produkcji biogazu różnego pochodzenia. Czasopismo Techniczne, Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej, zeszyt 17, rok 109, 2-Ch/2012.
• Le Seigneur, V.J. red, 2014. The State of Renewable Energies in Europe. 14th EurObserv’ER Report, 2014.
• Lavagne d’Ortigue, i in. 2015. Renewable Energy Capacity Statistics 2015. International Renewable Energy Agency (IRENA), 2015.
• Malej, J. 2000. Właściwości osadów ściekowych oraz wybrane sposoby ich unieszkodliwiania i utylizacji. Rocznik Ochrona Środowiska 2000 (tom 2), Wydawnictwo Środkowo-Pomorskiego Towarzystwa Naukowego Ochrony Środowiska.
• Monnet, F. 2003. An Introduction to Anaerobic Digestion of Organic Wastes, Remade Scotland.
• Myczko, A. i in. 2011. Budowa i eksploatacja biogazowni rolniczych. Poradnik dla inwestorów zainteresowanych budową biogazowni rolniczych, Instytut Technologiczno-Przyrodniczy, Warszawa-Poznań.
• Pająk, T. 2014. Termiczne przekształcanie osadów ściekowych wobec wyzwań roku 2016. Inżynieria i Ochrona Środowiska t. 17, nr 3.
• Regionalne Centrum Gospodarki Wodno-Ściekowej S.A.: Deklaracja Środowiskowa EMAS za rok 2013, Tychy 2014, [Online] Dostępne w: www.rcgw.pl/download.php?file=systemy_zarzadzania DEKLARACJA_EMAS.pdf [Dostęp 27.05.2015].
• Romaniuk, W. i in. 2010. Potencjalne możliwości rozwoju biogazowni w gospodarstwach rolnych w Polsce. Problemy Inżynierii Rolicznej nr 4.
• Środa, K. i in. 2012. Termiczne unieszkodliwianie osadów ściekowych. Inżynieria Ekologiczna nr 28.
• Urząd Regulacji Energetyki: Mapa odnawialnych źródeł energii na podstawie koncesji udzielonych przez Prezesa Urzędu Regulacji Energetyki, [Online] Dostępne w: www.ure.gov.pl/uremapoze/mapa.html [Dostęp: 28.05.2015].
• Urząd Regulacji Energetyki: Potencjał krajowy OZE w liczbach, [Online] Dostępne w: www.ure.gov.pl/pl/rynki-energii/energia-elektryczna/odnawialne-zrodla-ener/potencjal-krajowy-oze [Dostęp: 28.05.2015].
• Węglarzy, K. i Stekla, J. 2009. Agrogazownia w ochronie środowiska rolniczego. Wiadomości Zootechniczne R. XLVII, 3.
• Wojewódzki Inspektorat Ochrony Środowiska w Opolu: Gospodarka komunalnymi osadami ściekowymi w województwie opolskim – opracowania dla roku 2011, 2012 oraz 2013, [Online] Dostępne w: www.opole.pios.gov.pl/wms/wms.php [Dostęp: 23.05.2015].
• Zdebik, D. i in. 2015. Badania symulacyjne procesu fermentacji w układzie komory psychrofilnej i komory mezofilnej w odniesieniu do ilości wytwarzanego biogazu. Inżynieria Ekologiczna vol. 42.:
• www.energy-charts.de
• www.pse.pl
• www.rcgw.pl