Profesioniștii din domeniul apelor reziduale au acceptat la început costurile ridicate de exploatare a instalațiilor de tratare rezultate din respectarea condițiilor impuse pentru obținerea permiselor de descărcare a apelor uzate. Însă, pe măsură ce costul energiei crește și se pune tot mai mult accentul pe utilizarea energiilor regenerabile, autoritățile locale și municipalitățile caută soluții prin care pot economisi bani, respectând, în același timp, cerințele pentru producerea energiei din surse regenerabile. Motoarele pe gaz Jenbacher reprezintă o soluție de implementare a utilizării energiei regenerabile datorită tehnologiei combinate de producere a energiei si căldurii (CHP), asigurând economii pe termen lung pentru instalațiile de tratare a apelor reziduale. Alternativ, instalațiile de modernizare a centralelor pe biogaz transforma biogazul în biometan destinat injectării în rețeaua de gaze naturale sau alimentării vehiculelor de transport.
Avantajele tehnologiei CHP pentru instalațiile de tratare a apelor reziduale
- Producerea energiei regenerabile din materii reziduale prin cogenerare / CHP
- Reducerea emisiilor de carbon, mai ales prin comparație cu tratarea aerobă a apelor uzate.
- Metode economice de producere a energiei electrice la fața locului și reducerea pierderilor din rețea.
- Obținerea îngrășământului/amelioratorului de sol cu conținut redus de carbon.
- Tehnologie dovedită, eficientă din punct de vedere al costurilor.
Costurile energiei utilizate în instalațiile de epurare a apelor uzate
Procesele de epurare a apelor reziduale includ operații cu consum energetic ridicat, cum ar fi aerarea și pomparea. În consecință, instalațiile de epurare a apelor reziduale (WWTP) au un consum de energie semnificativ. În contextul creșterii prețurilor pentru energia electrica , îndeplinirea condițiilor necesare obtinerii permiselor de deversare a apelor uzate înseamnă costuri tot mai ridicate pentru operatorii stațiilor de epurare. După salarizare, costurile pentru energie reprezintă a doua cheltuială importantă pentru proprietarii WWTP. La instalațiile care utilizează digestia anaerobă pentru tratarea bio-solidelor, procesul de combustie a gazelor provenite din bazinele de fermentare pentru producerea electricității și căldurii prin cogenerare/CHP,este o posibilă soluție pentru costurile de exploatare în creștere.
O mare parte a sistemelor de canalizare din lume nu recuperează valoarea potentialului energetic din reziduuri sub forma de energie electrica si termica. Totuși, combustibilul regenerabil obținut din gazele de canalizare poate fi convertit cu ajutorul motoarelor pe gaz cu piston în electricitate și căldură, compensând două treimi din necesarul de electricitate al instalației și eliminând nevoia de achiziționare a combustibililor fosili pentru procesele termice ale instalației.
Etapele de conversie
Procedeul de producere a biogazului se împarte în patru etape:
- Pregătirea materiei prime inclusiv eliminarea contaminanților fizici
- Digestia (fermentația), care constă în hidroliză, acetogeneză, acidogeneză și metanogeneză.
- Conversia biogazului în energie electrica si termica prin cogenerare / CHP
- Post-tratarea digestatului.
Apele reziduale sunt colectate în sistemele de canalizare municipale și trimise la stațiile de epurare. De aici, acestea sunt pregătite și trimise la bazine de fermentare a apelor reziduale. În rezervoarele de digestie, se produc o serie de procese biologice în urma cărora rezultă biogazul. Hidroliza este procesul prin care materia organică este dizolvată în lichidul de digestie. Aceasta trece apoi prin etapele intermediare de acidogeneză și acetogeneză care creează moleculele precursoare ale metanogenezei. Bacteriile metanogene se hrănesc cu acești precursori și produc metan ca deșeu celular. Biogazul care conține acest metan obținut prin procedeu biologic, este captat si stocat într-un rezervor de gaz, localizat de obicei separat de digestorul principal. Rezervorul de stocare a gazelor are rol de tampon pentru echilibrarea fluctuațiilor producției de gaz în instalația de digestie. In cazul in care nivelurile de producție ale gazului sunt scăzute sau prezintă variații mari, se poate utiliza amestecul de gaz combustibil pentru suplimentarea biogazului produs din gazele de canalizare cu gaze naturale din rețeaua de distribuție urbană.
Avantajele tehnologiei CHP cu gaze de canalizare
- Alimentare dublă continuă – Maximizează randamentul energiei regenerabile și uniformizează fluctuațiile producției de gaze prin suplimentarea necesarului cu gaze naturale.
- Nivel ridicat de eficiență electrică – Produce mai multa energie electrica pe unitatea de gaz de canalizare folosit. Eficiența electrică de până la 43% pe baza puterii calorifice inferioare a gazului.
- LEANOX control cu bypass turbocompresor – Asigură un raport aer-gaz corect în orice condiție de exploatare pentru a minimiza emisiile de gaze de evacuare și pentru a menține o funcționare stabilă.
- Intervale mai mari între revizii Reduce costurile de mentenanță datorită intervalelor de revizie la 60.000 de ore de funcționare.
Competențele noastre
Clarke Energy are o experiență vastă în proiectarea, instalarea și mentenanța instalațiilor de producere a gazelor care funcționează cu gaze de canalizare și alte gaze obținute din surse biologice. Motorul pe gaz Jenbacher demonstrează cele mai ridicate niveluri de eficiență electrică disponibile pe piață. Insotit de un contract de mentenanță oferit de Clarke Energy, acesta garantează clientilor nostri disponibilitate maximă și, prin urmare, un randament constant al centralei de producere a biogazului