Suszarnie osadów zasilane energią niekonwencjonalną – przegląd instalacji zaprojektowanych przez EKOTOP dr inż. Roman Sobczyk
Forum Eksploatatora 03/2010
Autor: mgr inż. Małgorzata Sypuła
W niniejszym artykule dokonano przeglądu instalacji do suszenia osadów zaprojektowanych przez firmę dr inż. Romana Sobczyka EKOTOP z Piły, wykorzystujących odnawialne źródła energii: słońce, ciepło gruntu, ścieków, ciepło z chłodzenia kogenaratorów, ciepło ze spalania biogazu.
Począwszy od 2007 roku do dnia dzisiejszego firma zaprojektowała 12 hal suszarniczych: Dziarny k. Iławy (1 hala; użytkownik: Wodociągi Iławskie Sp. z o.o.), Kozienice (1 hala; użytkownik: Kozienicka Gospodarka Komunalna w Kozienicach), Żary (3 hale; użytkownik: Spółka Wodno-Ściekowa "Złota Struga"), Żagań (3 hale + magazyn osadu odwodnionego; użytkownik: Spółka Wodno-Ściekowa "Bóbr"; Lubawa (1 hala; użytkownik: PWiK Sp. z o.o. w Lubawie), Myszków (2 hale, użytkownik: ZWiK Sp. z o.o. w Myszkowie), Kłodzko (2 hale, użytkownik: Wodociągi Kłodzkie Sp. z o.o.). Aktualnie projektowane są cztery kolejne instalacje.
Wszystkie dotychczasowe suszarnie są obiektami podobnymi do szklarni ogrodniczych z dwuspadzistym dachem o konstrukcji stalowej zabezpieczonej antykorozyjnie przez ocynkowanie, pokrytej lekkim tworzywem poliwęglanowym. Zastosowana technologia suszenia prowadzona jest w układzie liniowym z wykorzystaniem nawowych przegarniaczy osadu. Dostawa osadu do suszarni realizowana jest automatycznie z wykorzystaniem układów dozujących bądź dozująco-rozprowadzających lub z wykorzystaniem ładowarki czołowej. Odbiór suszu osadowego prowadzony jest ładowarką czołową.
Wentylacja hal prowadzona jest w układzie grawitacyjno-wymuszonym poprzez uchylne okna kalenicowe, wentylatory promieniowe umieszczone wewnątrz, pod dachem hali, bądź klapy wentylacyjne w jej szczytach .
Urządzenia do zadawania osadu, przerzucania oraz wentylatory zasilane są energią elektryczną – dostarczaną z zewnątrz. W przypadku suszarni w Dziarnach własną energią wytwarzaną przez kogeneratory zasilane biogazem.
W przypadku instalacji posiadających wspomaganie suszenia prowadzone ono jest za pomocą ogrzewania posadzkowego. W instalacjach tych do zasilania posadzki zastosowano indywidualne systemy bazujące na odzysku ciepła, które dobierane są w zależności od lokalnych możliwości oczyszczalni.
Najbardziej rozbudowany, pozwalający na dywersyfikację możliwości wykorzystania różnych źródeł energii układ zasilania posadzki posiada suszarnia w Dziarnach.
Ideą firmy EKOTOP w dalszych pracach projektowych jest dopracowanie autonomicznego układu zasilania suszarni, uniezależniającego pracę instalacji od jakichkolwiek źródeł energii konwencjonalnej. Pod uwagę brane są fotowoltaiczne i wiatrowe systemy wytwarzania energii elektrycznej.
Pierwsza słoneczna suszarnia osadów zaprojektowana przez firmę EKOTOP z Piły w miejscowości Dziarny k. Iławy oddana została do użytku w 2007 roku. Suszarnia ta jest instalacją hybrydową wykorzystującą energię słońca (efekt cieplarniany) oraz inne niekonwencjonalne źródła energii wykorzystywane do ogrzewania posadzki. Są to: energia ścieków oczyszczonych, gruntu, energia z chłodzenia kogenaratorów. Parametry techniczne suszarni umożliwiają wysuszenie osadów odwodnionych o początkowej zawartości suchej masy (ok 19%) i ilości 3000 Mg/rok. Zakładana końcowa sucha masa suszu, średnio > 60%. Hybryda ta funkcjonuje od 2007 roku i wg informacji uzyskanych od eksploatatora – Wodociągów Iławskich, w ubiegłym roku wysuszyła ponad 3700 Mg osadów o początkowej zawartości suchej masy nie przekraczającej 14%. Uzyskany średni wynik suchej masy osadu wychodzącego z suszarni oscylował w granicach 60%. Suszarnia zaprojektowana została jako jednonawowa hala o wymiarach 128 x 12 m i ok 6 m wysokości w kalenicy z przewyższeniami na szczytach umożliwiającymi łatwiejszy załadunek osadu i rozładunek. Załadunek osadu do hal realizowany jest w przypadku tej suszarni z wykorzystaniem zespołu przenośników spiralnych, które odbierają odwodnione mechanicznie osady bezpośrednio spod wirówki i zadają na początek hali. W przypadku instalacji do odzysku ciepła ze ścieków oczyszczonych po raz pierwszy zastosowano nietypowy, autorski pomysł kolektora dolnego źródła ciepła umieszczonego wewnątrz osadnika wtórnego, którego skuteczność potwierdzona została ponad 2-letnim okresem eksploatacji. Suszarnia pracuje w układzie całorocznym. W przypadku ujemnych temperatur zabezpieczenie przed zamarznięciem osadu stanowi ogrzewana posadzka.
W tym samym roku wybudowana została też suszarnia do produkcji "paliwa alternatywnego" na oczyszczalni w Kozienicach. Instalacja ta do suszenia osadów wykorzystuje jedynie energię słoneczną. Suszarnia zaprojektowana została jako jednonawowa hala o wymiarach 60 x 12 m i ok 6 m wysokości w kalenicy z przewyższeniami na szczytach umożliwiającymi łatwiejszy załadunek osadu i rozładunek. Załadunek osadu i rozładunek suszu prowadzony jest ładowarką czołową. Suszarnia zaprojektowana została do wysuszenia osadów w ilości 650 Mg/rok. W 2009 roku oddano do eksploatacji suszarnię na oczyszczalni ścieków "Złota Struga" w Żarach. Instalacja składa się z trzech, jednonawowych hal suszarniczych, każda o wymiarach 116 i szerokości 12 m wysokość w kalenicy ok. 6 m. Osad zadawany i odbierany jest ładowarką czołową. Suszarnia efektywnie pracuje jedynie w miesiącach ciepłych i zaprojektowana została do wysuszenia 3574 Mg osadów rocznie. W miesiącach zimowych, suszenie ustaje, w zależności od panujących temperatur.
W styczniu 2010 roku oddano do użytkowania suszarnię na oczyszczalni ścieków w Myszkowie. Suszarnię zaprojektowano jako jednonawową hybrydę wykorzystująca energię słoneczną (efekt cieplarniany) i energie ścieków oczyszczonych do ogrzewania posadzki. Suszarnia posiada wymiary 116 x 12 m szerokości. W układzie zaprojektowano 2 hale przeznaczone do wysuszenia 4 237 Mg osadów rocznie. Aktualnie wybudowano jedną halę suszarniczą.
Suszarnia pracuje w układzie całorocznym (tegoroczna zima pokazała, że osady nie zamarzają.
Najnowsza suszarnia powstaje na oczyszczalni w Kłodzku . Mam nadzieję, że w momencie kiedy będziecie w rękach trzymać niniejszy, targowy numer FE trwał będzie rozruch suszarni.
W realizacji zaprojektowanych obiektów, jako podwykonawcy większości prac budowlanych, konstrukcyjnych i realizacji ogrzewanych posadzek była firma ZAKŁAD BUDOWLANY Waldemar Zawadzki z Iławy. Systemy odzysku ciepła i zasilania posadzek dla suszarni w Iławie, Myszkowie i Kłodzku wykonywała firma PILGAZ Kazimierz Grzesiak z Piły. Firmy te aktualnie posiadają największe w kraju doświadczenie w budowie tego typu instalacji.
Sun dryers supply with renewable sources of energy – review of installations which were projected by EKOTOP dr inż. Roman Sobczyk company
This article presents review of sun dryers supply with renewable sources of energy. First of all the sun energy, biogas, energy contained in sludge, geothermal energy and heat recovery from cooling gas generator. All of these installations were projected by EKOTOP dr inż. Roman Sobczyk company.
Key words: sun dryer, sludge, renewable sources of energy, sludge drying, biogas, waste energy