Aneta Czechowska-Kosacka, Wojciech Cel, Justyna Kujawska, Katarzyna Wróbel
Lublin University of Technology
Streszczenie
Problem osadów ściekowych, towarzyszy nierozłącznie procesom oczyszczania ścieków i nigdy nie był traktowany równorzędnie z ich oczyszczaniem. Jeszcze do niedawna przyjmowane były proste rozwiązania przeróbki osadów polegające na odsączaniu i suszeniu, które miały wpływ na późniejsze ich wykorzystanie. Każda z metod zagospodarowania osadów ściekowych ma swoje zalety i wady. Najbardziej radykalną metodą utylizacji osadów ściekowych jest ich spalanie. Podstawą tego procesu jest maksymalne wykorzystanie ciepła spalania i zmniejszenie objętości osadu. Przy prawidłowym doborze technologii osad może być spalony bez znacznego dodatku paliwa. W piecach cementowych przy wysokiej temperaturze i dużej stabilności gwarantowany jest całkowity rozkład substancji organicznej i uniemożliwia powstawanie wtórnych zanieczyszczeń charakteryzujących procesy spalania. W takich warunkach substancje organiczne przechodzące przez strefę wysokich temperatur w piecu do wypalania klinkieru, ulegają pirolizie i spaleniu do prostych związków nieorganicznych. Powstające popioły nie stanowią większego problemu, gdyż ulegają wbudowaniu w klinkier.
Spalanie osadów ściekowych w chwili obecnej ma największą szansę rozwoju, tym bardziej, że wraz ze wzrostem zużycia energii przez przemysł, rolnictwo i indywidualną konsumpcję ludności rośnie proporcjonalnie emisja gazów spalinowych, ścieków i odpadów stałych. Wymienione powyżej czynniki, jak i szereg innych powodują, że poszukuje się alternatywnych źródeł energii, ale również dąży się do wykorzystania materiałów odpadowych jako źródło dodatkowej energii. Powszechnie obowiązująca praktyka składowania odpadów w litosferze, nie tylko wiąże się z bezpowrotną utratą cennych terenów i energii zawartej w osadach ściekowych, lecz dodatkowo powstające w wyniku tych procesów gazy i ścieki mogą zanieczyszczać środowisko.
Przeprowadzone badania miały na celu rozeznanie możliwości wykorzystania osadów z mechaniczno-biologicznej oczyszczalni ścieków jako paliwa do wypału klinkieru.
W wyniku przeprowadzonych badań stwierdzono, że ciepło spalania wysuszonego osadu ściekowego zmienia się w wąskim zakresie 14,4–14,5 MJ/kg, a wiec jest paliwem porównywalnym energetycznie z drewnem,. co związane jest ze stałym poziomem zawartości substancji organicznych. Wartość opałowa mokrego osadu zmienia się w zakresie 895–1607 kJ/kg, zatem trudno uznać mechanicznie odwodnione osady ściekowe za atrakcyjne paliwo. Jednak połączenie utylizacji z ewentualnym wykorzystaniem osadu do opalania pieca cementowego zyskuje ekonomiczne uzasadnienie. Przeprowadzone badania w skali technicznej wykazały, że dodanie osadów ściekowych do szlamu klinkierowego w ilości 2% powoduje niewielkie zmiany ich składu chemicznego, w szczególności zwiększa nieznacznie ilość substancji lotnych. Zaobserwowane wahania składu chemicznego i fazowego cementu portlandzkiego są niewielkie i należy stwierdzić, że utylizacja osadów ściekowych nie wpływa w żaden negatywny sposób na jakość otrzymanego produktu.
Słowa kluczowe:
osady ściekowe, spalanie, paliwa alternatywne
Alternative Fuel Production Based on Sewage Sludge Generated in the Municipal Wastewater Treatment
Keywords:
sewage sludge, combustion, alternative fuels
Pełny text / Full text
PDF (English)
Zadanie Czasopismo, Annual Set The Environment Protection Volume 17. Year 2015 (wersja elektroniczna) dofinansowane ze środków Ministerstwa Nauki i Szkolnictwa Wyższego
