Instalacja do rekultywacji wód powierzchniowych z energetycznym wykorzystaniem naturalnych osadów dennych (NOD) poprzez ich biogazowanie z równoczesnym ich wykorzystaniem na potrzeby rolnictwa(nawożenia)

DOWNLOAD ENGLISH VERSION PDF

Zastosowania:

Jednym ze sposobów energetycznego wykorzystania potencjału energetycznego osadów dennych jest ich biogazowanie w wyniku którego można uzyskać następujące docelowe formy energii:

- energia elektryczna (  głównie silniki gazowe, w przyszłości ogniwa paliwowe)

-  energia cieplna ( kogeneracja, kotły gazowe lub  po standaryzacji biogazu - do sieci gazowniczej),

-  paliwo do pojazdów ( po oczyszczeniu i sprężeniu).

Wyniki badań pozostałości po procesie fermentacji metanowej osadów dennych – pofermentu wykazują, że można go wykorzystywać rolniczo do poprawy jakości gleb.

Podstawowym czynnikiem mającym wpływ na efektywność energetycznego wykorzystania osadów dennych jest ich dostępność którą należy każdorazowo określić na podstawie badań (np. batymetrycznych lub bezpośrednich pomiarów podwodnych) akwenu lub akwenów z którego będą wydobywane.

Z przeprowadzonych analiz wynika, że dla biogazowni o mocy do 0,5 MWt roczne zapotrzebowanie na osad denny wynosi około  26 000 m3/rok a przy zakładanym czasie eksploatacji biogazowni 25 lat minimalna ilość osadów dennych powinna wynosić  650 000 m3.

Drugim ważnym czynnikiem związanym z efektywnością jest potencjał metanowy osadów który jest bardzo zróżnicowany i wynosi od 30 do około 120 m3 biogazu z 1 tony osadów dennych a uzależnione jest to od:

- rodzaju akwenu,

- warstwy (głębokości) z której jest pobierany,

- sposobu (metody) pobierania.

Potencjał ten należy ustalać na podstawie badań laboratoryjnych potencjału metanowego próbek osadów dennych pobranych z różnych warstw zalegania osadów w celu określenia średniego potencjału całej masy osadów dennych przewidzianych do bigazowania.

Z przeprowadzonych analiz wynika, że średnia wartość potencjału metanowego osadów dennych przeznaczonych do biogazowania powinna wynosić co najmniej 60 m3 biogazu z 1 tony osadów.

W przypadku osadów dennych o potencjale metanowym poniżej 60 m3 z 1 tony osadów należałoby uwzględnić możliwość zastosowania biokomponentów do procesu biogazowania osadów 

Kolejnym istotnym czynnikiem decydującym o efektywności przedsięwzięcia jest  jakość osadów dennych – stopień ich zanieczyszczenia, który decyduje o tym czy energetyczne wykorzystanie osadów stanowić będzie przetwarzanie odpadów czy nie.

Decydującym czynnikiem o efektywności przedsięwzięcia są cele energetycznego wykorzystywania osadów dennych  komercyjny lub element procesu rekultywacji akwenu wodnego.

W przypadku gdy biogazowanie stanowi element procesu rekultywacji akwenu wodnego efektywność przedsięwzięcia jest większa niż wykorzystywanie osadów do komercyjnej produkcji energii.

Szacowany koszt instalacji do wydobywania osadów dennych ze zbiorników wodnych oraz ich biogazowania o wydajności biogazowni 0,5 MWt  wynosi    w granicach 13 – 16 mln zł w zależności od zastosowanych rozwiązań instalacji. 

Instalacje do biogazowania osadów dennych można zliczyć do inwestycji  o średnim poziomie  ryzyka ujemnych oddziaływań na środowisko.

Przeprowadzone analizy wykazały, że inwestycję polegającą na budowie biogazowni z wykorzystaniem NOD jako  podstawowego substratu można uznać za opłacalną a prosty okres.

Energetyczne wykorzystanie osadów dennych w procesie rekultywacji zbiorników wodnych stanowi nowatorskie rozwiązanie, nie stosowane obecnie w praktyce krajowej i zagranicznej. Dlatego przeprowadzone badania i analizy, które przybliżone w niniejszym opracowaniu, pozwoliły nie tylko na pozytywne zweryfikowanie hipotezy o możliwości wykorzystania osadów dennych do produkcji ciepła i biopaliw, ale także na przejście procedury patentowej, w wyniku której uzyskano patent „Materiał opałowy zawierający osady denne oraz materiał palny” (PL 223699). Jego przedmiotem jest materiał opałowy powstały z mieszaniny materiałów odpadowych pochodzenia organicznego, głównie osadów dennych oraz materiałów palnych, odpadowych o dużej wartości opałowej, w szczególności: śruty rzepakowej, zanieczyszczeń rzepaku, słomy, miału węglowego, odpadów węglowych, mączki kostnej, trocin, zrębków drewna, w wyniku czego powstaje tani i ekologiczny materiał palny o dużej wartości opałowej, przeznaczony do powszechnego spalania w piecach, kominkach itp., oraz współspalania zmniejszającego emisję siarki przez elektrownie.

Prezes Fundacji
Prof. dr hab. Stanisław Borsuk 

Załączniki:

Zał. 1 Zasady obliczania zasobów NOD w zbiornikach zaporowych i jeziorach powyżej 50 ha [pobierz]

Zał. 2 Zapotrzebowanie na instalacje do rekultywacji zbiorników zaporowych i jezior z energetycznym wykorzystaniem osadów dennych przez biogazowanie [pobierz]

Zał. 3 Schemat blokowy docelowego pilotowego projektu inwestycyjno-badawczo-wdrożeniowego budowy biogazowi i nawozowi [pobierz]

Zał. 4 Urządzenie pomocnicze Watermaster [pobierz]

Zał. 5 Urządzenie pomocnicze – Geotuby [pobierz]

Zał. 6 Wzajemna umowa o zachowaniu poufności [pobierz]

 

 

Nasi Partnerzy:


Fundacja "HABITAT"