Ciąg osadowy i biogazu

Ciąg osadowy i biogazu

  1. 1.     Ciąg osadowy

W trakcie procesu oczyszczania ścieków powstają dwa rodzaje osadu: osad wstępny odbierany z osadników wstępnych oraz osad nadmierny usuwany z komory pompowni osadu recyrkulowanego. Odebrane osady podlegają następującym procesom: zagęszczeniu, fermentacji, odwodnieniu. Pozostaje też możliwość dalszego wysuszenia. Oczyszczalnię opuszcza osad odwodniony lub wysuszony.

1.1.    Osad wstępny

Osad wstępny odbierany z osadników wstępnych trafia do komory czerpnej pompowni osadu wstępnego skąd przepompowywany jest do zagęszczacza grawitacyjnego, w którym pod wpływem grawitacji i mieszadła wolnoobrotowego następuje zagęszczenie zawiesiny przy dnie zbiornika. Kolejne porcje dopompowanego osadu wypychają sklarowaną ciecz poprzez przelew teleskopowy zamontowany w górnej części zbiornika. Ciecz nadosadowa przepływa do pompowni LKT i dalej przepompowana jest do komory predenitryfikacji osadu recyrkulowanego. Osad za pomocą pomp wyporowych podawany jest z zagęszczacza grawitacyjnego do zbiornika osadu zmieszanego przed wydzielonymi komorami fermentacyjnymi.

1.2.Osad nadmierny

Osad nadmierny spompowany z komory czerpnej osadu recyrkulowanego do zbiornika osadu nadmiernego podawany jest pompowo do wirówek zagęszczających. Oczyszczalnia wyposażona jest w 2 wirówki dekantacyjne zagęszczające pracujące naprzemiennie, a następnie do zbiornika osadu zmieszanego przed wydzielonymi komorami fermentacyjnymi. Wirówki zagęszczające aby poprawić własności fizyczne osadu nadmiernego i poprawić jego podatność na fermentację wyposażone są w noże lizacyjne. Wymagany stopień zagęszczenia osadu nadmiernego powinien mieścić się w przedziale 4,5 – 5,5 % s.m. Odcieki trafiają do kanalizacji zakładowej i za pośrednictwem pompowni ścieków zakładowych podawane są na początek ciągu ściekowego oczyszczalni.

1.3.Wydzielone komory fermentacyjne

Osad zagęszczony ze zbiornika nr 18 jest podawany do trzech wydzielonych komór fermentacyjnych. Zmieszane ze sobą dwa strumienie zagęszczonych osadów wstępnego i nadmiernego podawane są cyklicznie wymuszając jednoczesny spust osadu przefermentowanego. Osady w komorach są stale podgrzewane i mieszane za pomocą mieszadła pompowego zainstalowanego w rurze centralnej. Podgrzewanie następuje w wymiennikach woda-osad. Recyrkulację pomiędzy wymiennikami a komorami fermentacyjnymi zapewniają wirowe pompy cyrkulacyjne. Wymagana temperatura zapewniająca utrzymanie fermentacji powinna zawierać się w przedziale od 33 do 38 o C. Głównym celem fermentacji jest uzyskanie jak największej redukcji substancji organicznej w wyniku fermentacji metanowej i uzyskanie jak największej ilości gazu. Osad należy wprowadzać maksymalnie równomiernie, unikać przeciążeń hydraulicznych oraz przeciążeń ładunkiem substancji organicznych. Projektowe średnie sumaryczne obciążenie trzech komór wynosi 13 000 kg sm/d, 7800 kg sm organicznej na dobę. 

 

1.4.Osad przefermentowany

Osad przefermentowany ze spustów z trzech komór fermentacyjnych przepływa do wydzielonego zbiornika buforowego i dalej pompami wyporowymi podawany jest do wirówek odwadniających. Oczyszczalnia wyposażona jest w 2 wirówki dekantacyjne odwadniające, pracujące naprzemiennie. Osad odwodniony jest transportowany systemem przenośników ślimakowych do hali magazynowej lub do suszarni. Odcieki trafiają do kanalizacji zakładowej i za pośrednictwem pompowni ścieków zakładowych podawane są na początek ciągu ściekowego oczyszczalni. Uzyskiwany stopień odwodnienia osadu zawiera się w przedziale 21 – 25% s.m.

 

  1. 2.     Ciąg biogazu

Podczas fermentacji powstaje biogaz – palny gaz, w którego skład wchodzi przede wszystkim metan (około 60%) i dwutlenek węgla (ok 35%). Pozostałe istotne domieszki, to między innymi para wodna, tlenek węgla, siarkowodór. Gaz ten jest ujmowany, w niewielkim stopniu odwadniany, odsiarczany, magazynowany i przetłaczany do odbiorników. Głównymi odbiornikami są: kotłownia, gazowe generatory prądu i suszarnia. Możliwe jest też spalenie go w pochodni, w przypadku gdy spalenie całej objętości powstałego gazu nie jest możliwe w wymienionych wcześniej odbiornikach. Cały proces ujmowania, odwadniania, odsiarczania, magazynowania i przetłaczania odbywa się automatycznie, bez ingerencji operatora. Główne zadanie polega na kontroli ciśnień w instalacji i przepływu biogazu do poszczególnych odbiorników.

2.1.  Ujęcie i magazynowanie biogazu

Biogaz po odebraniu z komór fermentacyjnych przepływa pod ciśnieniem samoczynnie wytwarzanym w komorach fermentacyjnych przez studnie odwadniające oraz odsiarczalniki do zbiornika magazynowego. Spełnia on dwie funkcje: wyrównawczą oraz stabilizacji ciśnienia. Zbiornik magazynowy jest obiektem skonstruowanym z dwóch powłok elastycznych. W przestrzeni pomiędzy powłokami znajduje się powietrze wtłaczane pod stałym ciśnieniem, co gwarantuje stabilność konstrukcyjną oraz stabilizuje ciśnienie w instalacji gazowej od komór fermentacyjnych do węzła rozdzielczo-pomiarowego. Zbiornik magazynowy pracuje jako zbiornik wyrównawczy pozwalający wyrównać chwilowe różnice pomiędzy produkcją a zapotrzebowaniem.

 

2.2.  Węzeł rozdzielczo pomiarowy

Z uwagi na to, że większość odbiorników biogazu wymaga ciśnienia wyższego niż to wytworzone w komorach fermentacyjnych (stabilizowane pracą zbiornika magazynowego), potrzebny jest stopień podwyższający ciśnienie. Biogaz po ujęciu, odwodnieniu i odsiarczeniu, trafia do zbiornika wyrównawczego lub do węzła rozdzielczo pomiarowego. W węźle znajdują się dmuchawy biogazu podnoszące ciśnienie, urządzenia pomiarowe oraz następuje rozdział biogazu w kierunku suszarni oraz kotłowni i agregatów. Zbiornik wyrównawczy utrzymuje ciśnienie 20 mbar, natomiast dmuchawy biogazu podnoszą je do wysokości 50 mbar. Utrzymywanie ciśnienia 50 mbar na dopływie do odbiorników następuje automatycznie. Dmuchawy działają w trybie jedna pracująca, jedna rezerwowa. Pracująca dmuchawa jest sterowana falownikiem.

2.3.  Odbiorniki  biogazu

Głównymi odbiornikami biogazu są: kotłownia, gazowe generatory prądu i suszarnia. Wytwarzane w tych odbiornikach ciepło wykorzystywane jest na potrzeby technologiczne wydzielonych komór fermentacyjnych oraz na pokrycie potrzeb grzewczych pozostałych obiektów oczyszczalni. Wybór odbiornika do wytworzenia wymaganej ilości ciepła zależy od wielkości bieżącej produkcji biogazu. Odbiornikami biogazu są:

-       agregatorownia – wyposażona w dwa agregaty prądotwórcze o mocy 250 kW każdy, pracujące naprzemiennie,

-       kotłownia – wyposażona w trzy kotły mocy 350 kW każdy,

-       suszarnia – wyposażona w palnik o mocy 1500 kW.

W zależności od wybranego wariantu pracy odbiorniki biogazu mogą spalać olej opałowy lekki lub gaz ziemny.

<- powrót "Ścieki"