Problems of the energy utilization of the waste from the sewage-treatment plant
 
More details
Hide details
 
Polityka Energetyczna – Energy Policy Journal 2008;11(2):139–149
 
KEYWORDS
ABSTRACT
The sewage treatment plant is a kind of production plant, where, except products, the waste material come into being. The main wastes of the sewage treatment plant are sewage sludge. The basic algorithm of the sewage sludge utilization provides for waste storage on the storage yard, composting after mechanical dehydration and natural utilization. The biogas which is a product of the sludge fermentation can be also take as the waste from the sewage treatment plant The simplest form of the biogas utilization is the combustion on the torch. The more complicated algorithm provides for the energy utilization of the sewage sludge. It causes of the technical, economical and ecological problems. These problems basing on experiences of the sewage treatment plant in Rzeszow were presented in the present work. As one of problems of the sewage sludge energy utilization is the procedure of the determining of the sewage sludge higher heating value HHV and sewage sludge lower heating value LHV. Because the moisture content of the sewage sludge is very high, the modification of the calorimetric method to determined HHV and LHV is necessary. Chosen results of the sewage sludge HHV and LHV measurements on different stages of their transformation were presented. The other problem presented in the paper is the problem of the biogas energy utilization. It is connected with the inclusive of the combined heat and power units (CHP) feeding by biogas into the energy system of the sewage sludge treatment plant. Values of parameters describing applied CHP systems in the sewage treatment plant in Rzeszow were presented. In the conclusion one found that the energy utilization of the waste from the sewage treatment plant should be oriented first of all on the biogas utilization. The energy, economic and ecological advantages are large in this case. The energy biogas utilization is connected with the utilization of the digested sludge which must be dried. It can be done using the solar energy (drying of the sewage sludge in the greenhouse) and the excess thermal energy of the biogas from the CHP system.
METADATA IN OTHER LANGUAGES:
Polish
Problemy energetycznego wykorzystania odpadów z oczyszczalni ścieków
osady ściekowe, biogaz, energetyczne wykorzystanie
Oczyszczalnia ścieków jest swego rodzaju zakładem produkcyjnym, w którym oprócz produktów powstają nieuniknione odpady. Głównym odpadem oczyszczalni są osady ściekowe. Podstawowy algorytm zagospodarowania osadów przewiduje ich deponowanie na składowisku, bądź ich kompostowanie po odwodnieniu mechanicznym, a następnie przyrodnicze wykorzystanie. Jako odpad z oczyszczalni ścieków można również potraktować biogaz powstający w wyniku fermentacji osadów ściekowych, najprościej utylizowany przez spalanie na pochodni. Bardziej złożony algorytm zakłada energetyczne wykorzystanie odpadów, które niesie ze sobą szereg problemów natury technicznej, ekonomicznej oraz ekologicznej. Problemy te w oparciu o doświadczenia rzeszowskiej oczyszczalni ścieków zostały zaprezen-towane w niniejszej pracy. Jako jeden z problemów energetycznego wykorzystania osadów ściekowych zasygnalizowano zagadnienie dotyczące określenia ciepła spalania HHV i wartości opałowej LHV osadów. Ze względu na bardzo wysoką zawartość wody w osadach ściekowych istnieje konieczność zmodyfikowania klasycznej metody określania tych parametrów za pomocą bomby kalorymetrycznej. Przedstawiono wybrane wyniki pomiarówHHV \ LHV osadów ściekowych na różnych etapach ich przetwarzania. Kolejny problem zaprezen-towany w pracy to zagadnienie energetycznego wykorzystania biogazu, które jest związane z włączeniem w system energetyczny oczyszczalni układów kogeneracyjnych wytwarzania ciepła i energii elektrycznej zasilanych biogazem. Przytoczono wartości parametrów opisu-jących zastosowane układy kogeneracyjne w oczyszczalni ścieków w Rzeszowie. W konkluzji stwierdzono, że energetyczne wykorzystanie odpadów z oczyszczalni ścieków powinno być ukierunkowane przede wszystkim na zagospodarowanie biogazu ze względu na duże korzyści energetyczne, ekonomiczne i ekologiczne. Wiąże się to z zagospodarowaniemosadów pofermentacyjnych po uprzednim ich wysuszeniu w suszarni słonecznej wspomaganej energią cieplną uzyskaną z układu kogeneracyjnego zasilanego biogazem.
 
REFERENCES (13)
1.
BŁOGOWSKA K., 2007 - Badanie ciepła spalania biomasy. XIII Sympozjum Wymiany Ciepła i Masy, Koszalin-Darłówko, 197-203.
 
2.
CHANNIWALA S.A., PARIKH P.P., 2002 - An unified correlation for estimating HHV of solid, liquid and gaseous fuels. Fuel 81, 1051-1063.
 
3.
LLORENTEM.J.F., GARCIA J.E.C., 2008 - Suitability of thermo-chemical correlations for determining gross caloric value in biomass. Thermochimica Acta 468, 101-107.
 
4.
ONISZAK-POPŁAWSKA A., ZOWSIK M., NOWAKOWSKI S., 2003 - Stan aktualny i perspektywy rozwoju technologii biogazowych w Polsce. Cieplne Maszyny Przepływowe 123, Łódź, 95-104.
 
5.
REGUEIRA L.N., AŃÓN J.A.R., CASTIŃEIRAS J.P., Diz A.V., 2002 - Determination of risk indices corresponding to eucalyptus in Galicia using bomb calorimetry. Thermochimica Acta 394, 267-278.
 
6.
WILK J., WOLAŃCZYK F., 2004 - Higher and lower heating values of biogas. X International Symposium on Heat Transfer and Renewable Sources of Energy, Szczecin, 169-174.
 
7.
WILK J., WOLAŃCZYK F., 2005 - Właściwości energetyczne produktów ubocznych oczyszczalni ścieków. I Konf. Naukowo-Techniczna Zintegrowane Inteligentne Systemy Wykorzystania Energii Odnawialnej, Częstochowa-Podlesice, forma elektroniczna.
 
8.
WILK J., WOLAŃCZYK F., 2005 - Etapy modernizacji systemu energetycznego oczyszczalni ścieków. Problemy Badawcze Energetyki Cieplnej, Warszawa, 355-363.
 
9.
WILK J., WOLAŃCZYK F., 2006 - Skojarzone wytwarzanie ciepła i energii elektrycznej w systemie zasilanym biogazem z oczyszczalni ścieków. Inżynieria i Ochrona Środowiska tom 9, nr l, Częstochowa, 23-36.
 
10.
WILK J., WOLAŃCZYK F., 2006 - Biogas combustion in devices of energetic system of waste-water treatment plant. XI International Symposium on Heat Transfer and Renewable Sources of Energy, Szczecin, 147-152.
 
11.
WILK J., WOLAŃCZYK F., 2008 - Thermophysical properties of waste biomass. XII International Symposium on Heat Transfer and Renewable Sources of Energy, Szczecin, 103-108.
 
12.
WOLAŃCZYK F., 2005 - Ekonomiczne i techniczne aspekty wykorzystania biogazu w oczyszczalni ścieków. Ekologia. Energie Odnawialne. Ciepłownictwo, Warszawa, 1/2, 21-23.
 
13.
ZARZYCKI R., WIELGOSIŃSKI G., 2003 - Osady ściekowe - najważniejsze problemy zagospodarowania. Techniczne problemy zarządzania środowiskiem w Łodzi pod redakcją Romana Zarzyckiego, PAN, Łódź, 139-165.
 
ISSN:1429-6675