Srovnávací analýza možných
způsobů hygienizace kalů
Ing. Jan Tlolka - SmVaK Ostrava a.s.
Ing. Karel Hartig, CSc. - Hydroprojekt CZ a.s.
ČOV
ČOV Frýdek Místek
ČOV Frýdlant nad Ostravicí
ČOV Brušperk
ČOV Jablunkov
ČOV Třinec
ČOV Karviná
ČOV Orlová
ČOV Český Těšín
ČOV Bohumín
ČOV Havířov
ČOV Nový Jičín
ČOV Opava
ČOV Bruntál
Odvodňovací zařízení
odstředivka
pásový lis
odstředivka
komorový kalolis
pásový lis
odstředivka
odstředivka
odstředivka
odstředivka
odstředivka
odstředivka
odstředivka
pásový lis
t.rok-1 kalu v sušině
2452,0
106,1
36,4
100,9
821,4
897,5
442,4
578,0
447,1
990,7
914,2
1428,9
312,3
Metody hygienizace
a) fyzikální metody
tepelné úpravy
 pasterizace kalu před stabilizací
 aerotermní hygienizace před stabilizací
 sušení odvodněného kalu stabilizovaného kalu
 spalování odvodněného kalu
radiační metody
ultrazvukové metody
b) chemické metody
hygienizace páleným vápnem
c) biotechnologické metody
souběh stabilizace a hygienizace kalů
anaerobní termofilie
Metody hygienizace u SmVaK Ostrava a.s.
Anaerobní termofilní stabilizace
55 0 C
1. stupeň
37 - 40 0 C
2. stupeň
Hygienizace vápnem
Dávkování CaO
- exotermní reakce (až 55 0 C)
- pH 12
Problémy při hygienizace vápnem
 uvolňování amoniaku
 legislativní požadavky, střední zdroj znečištění
 požadavek na eliminaci amoniaku, popř. pachu
 zařízení k eliminaci (skladovací hala, silo)
Pasterizační jednotka
• Nádrž směsného kalu
• Sítový separátor pro mechanické předčištění kalu
• Podávací vřetenová čerpadla směsného kalu
• Výměník tepla I. stupně ohřevu
• Výměník tepla II. stupně ohřevu
• Hygienizační těleso
• Cirkulační čerpadlo topné vody
• Čistící jednotka celé hygienizační jednotky
• Komplet propojovacího potrubí, včetně pneumaticky ovládaných armatur
Schéma pasterizace
Porovnání vápnění versus pasterizace
Hygienizace kalu pasterizací
Výhody
 částečný kladný vliv na produkci
bioplynu v důsledku částečné
termické lyzace kalu
 ekologicky šetrná metoda
 nižší provozní náklady
 nižší spotřeba elektrické energie
 provoz bez dávkování chemikálií
 při
procesu
hygienizace
nevznikají emise amoniaku či
jiných zapáchajících látek
Nevýhody  umístění zařízení uvnitř stávající
linky kalového hospodářství
 horší struktura odvodněného kalu
 vyšší investiční náklady
Hygienizace odvodněného kalu vápněním
 umístění zařízení až za stávající linkou
jako doplněk
 v případě cyklického odvodňování kalu
lze použít mobilní zařízení
 zlepšení struktury hygienizovaného
kalu
 nižší investiční náklady v porovnání
s pasterizací kalu
vyšší provozní náklady
emise amoniaku do ovzduší
vetší nároky na plochu
větší přesun hmot (vápno + kal)
zvyšuje produkci sušiny kalu
Tabulka projektovaných parametrů
Primární kal
Současnost
Množství primárního kalu
32,5 m .d
3
-1
0
Maximum
3
-1
65,0 m .d
0
Teplota primárního kalu
Léto
12,0 C
12,0 C
Teplota primárního kalu
Zima
8,0 C
8,0 C
Obsah sušiny
Celkem
4,10 %
4,10 %
Obsah sušiny
Celkem
1316,3 kg.d
2632,5 kg.d
Organické látky – obsah
Celkem
61,70 %
61,70 %
Organické látky – obsah
Celkem
812,3 kg.d
0
0
-1
-1
1624,5 kg.d
-1
-1
Kontinuální pasterizace
3
1,0 m
Hygienizační těleso
1,0 m
Kontinuální provoz
1,5 m .h
3m h
0,5 h
0,5 h
Doba pasterizace
Pasterizace-procesní teplota
3
-1
0
min. 70,0 C
3
3. -1
0
min. 70,0 C
Technicko – ekonomické porovnání variant
Pasterizace
Vápnění
silo
zařízení na pasterizaci kalu
zařízení vápnění kalu
hala na skladování navápněného kalu
silo na skladování navápněného kalu
čištění emisí amoniaku TechniFog
čištění emisí amoniaku ASIO
Kč
Kč
Kč
Kč
Kč
Kč
hala
9 950 547
0
0
0 3 280 000 3 280 000
0
0 4 620 000
0 3 375 000
0
0
61 600
0
0
0 1 150 000
investiční náklady celkem
životnost zařízení
průměrné roční odpisy
Kč
rok
Kč/rok
9 950 547 6 716 600 9 050 000
20
20
20
497 527 335 830 452 500
spotřeba chemikálií na čištění pasterizace
roční náklady (odhad)
Kč/rok
2 000
0
0
spotřeba chemikálií, TechniFog
cena chemikálií
roční náklady
l/rok
Kč/l
Kč/rok
0
2 526
170
429 420
0
produkce sušiny vyhnilého kalu
produkce sušiny vyhnilého kalu
množství vápna na sušinu kalu
spotřeba vápna (CaO)
cena CaO
roční náklady
kg/d
t/rok
%
t/rok
Kč/t
Kč/rok
spotřeba elektrické energie pasterizace
spotřeba elektrické energie - vápnění kalu
spotřeba elektrické energie - kalové silo
spotřeba elektrické energie - TechniFog
spotřeba elektrické energie - ASIO
spotřeba elektrické energie - celkem
cena elektrické energie
roční náklady na elektrickou energii
kWh/rok
kWh/rok
kWh/rok
kWh/rok
kWh/rok
kWh/rok
Kč/kWh
Kč/rok
denní produkce odvodněného hygienizovaného kalu
roční produkce odvodněného hygienizovaného kalu
cena za odstranění kalu
roční náklady
t/den
t/rok
Kč/t
Kč/rok
7,372
7,925
7,925
2 691
2 893
2 893
595
595
595
1 601 014 1 721 090 1 721 090
roční náklady celkem
náklady na 1 tunu sušiny vyhnilého kalu
náklady na 1 tunu odvodněného hygienizovaného kalu
Kč/rok
Kč/t sušiny
Kč/t
2 165 584 4 447 616 4 154 364
3 219
6 612
6 176
805
1 538
1 436
0
0
1 843
1 843
1 843
673
673
673
0
30
30
0
202
202
8 941
8 941
8 941
0 1 804 370 1 804 370
21 681
0
0
0
0
21 681
3
65 043
0
43 034
9 125
143
0
52 302
3
156 906
0
43 034
0
0
15 768
58 802
3
176 405
Závěr
 Vápnění (malé lokality, mimo zástavbu)
 Pasterizace (velké lokality)
 Komposty (kvalita vstupů)
 Spalování
 Zplyňování
DĚKUJI ZA POZORNOST
Download

Srovnávací analýza možných způsobů hygienizace kalů