Biogázok előállítása szennyvíziszapból és más hulladékokból

Hasonló dokumentumok
Szennyvíziszap dezintegrálási és anaerob lebontási kísérlete. II Ökoenergetika és X. Biomassza Konferencia Lipták Miklós PhD hallgató

Települési szennyvíz tisztítás alapsémája

A SZENNYVÍZISZAPRA VONATKOZÓ HAZAI SZABÁLYOZÁS TERVEZETT VÁLTOZTATÁSAI. Domahidy László György főosztályvezető-helyettes Budapest, május 30.

Stratégia és fejlesztési lehetőségek a biológiailag lebomló hulladékok energetikai hasznosításában

Agrár-környezetvédelmi Modul Agrár-környezetvédelem, agrotechnológia. KÖRNYEZETGAZDÁLKODÁSI MÉRNÖKI MSc

energiaforrása Kőrösi Viktor Energetikai Osztály KUTIK, Summer School, Miskolc, Augusztus 30.

Milyen biológiai okai vannak a biológiai fölösiszap csökkentésnek? Horváth Gábor Szennyvíztechnológus

A kisméretű szennyvíztisztító továbbfejlesztése a megújuló energiaforrás előállítása és hasznosítása révén

Települési szennyvíz tisztítás alapsémája

Tüzeléstan előadás Dr. Palotás Árpád Bence

és/vagy INWATECH Környezetvédelmi Kft

Biogáz és Biofinomító Klaszter szakmai tevékenysége. Kép!!!

Energiagazdálkodás és környezetvédelem 4. Előadás

A hulladék, mint megújuló energiaforrás

Hulladékgazdálkodási közszolgáltatás és termikus hasznosítás - Az új Országos Hulladékgazdálkodási Közszolgáltatási Terv tükrében

CELLULÓZTARTALMÚ HULLADÉKOK ÉS SZENNYVÍZISZAP KÖZÖS ROTHASZTÁSA

Megnövelt energiatermelés és hatásos nitrogéneltávolítás lehetőségei a lakossági szennyvíztisztításnál. Dr. Kárpáti Árpád Pannon Egyetem

Iszapkezelés, biogáz előállítás és tisztítás

Természet és környezetvédelem. Hulladékok környezet gyakorolt hatása, hulladékgazdálkodás, -kezelés Szennyvízkezelés

Ambrus László Székelyudvarhely,

Hulladékfogadás, együttes rothasztás, biogáz hasznosítás hatékonyságának növelése a DÉL-PESTI SZENNYVÍZTISZTÍTÓ TELEPEN

Információtartalom vázlata: Mezőgazdasági hulladékok definíciója. Folyékony, szilárd, iszapszerű mezőgazdasági hulladékok ismertetése

A biometán előállítása és betáplálása a földgázhálózatba

KUTATÁS + FEJLESZTÉS PROGRAM. - AKF2012/3. ütem -

HULLADÉKHASZNOSÍTÁS AZ ÉSZAK-PESTI SZENNYVÍZTISZTÍTÓ TELEPEN Román Pál - Fővárosi Csatornázási Művek Zrt.

Elgázosító CHP rendszer. Combined Heat & Power

Európa szintű Hulladékgazdálkodás

Szennyvíziszapból trágya előállítása. sewage sludge becomes fertiliser

Bio Energy System Technics Europe Ltd

TARTALOMJEGYZÉK 1. KÖTET I. FEJLESZTÉSI STRATÉGIA... 6

Újrahasznosítási logisztika. 1. Bevezetés az újrahasznosításba

Anaerob fermentált szennyvíziszap jellemzése enzimaktivitás-mérésekkel

BORSOD-ABAÚJ-ZEMPLÉN MEGYE

Proline Prosonic Flow B 200

MMK Szakmai továbbk SZERVESANYAG ELTÁVOLÍTÁS

Hulladék-e a szennyvíziszap? ISZAPHASZNOSÍTÁS EGY ÚJSZERŰ ELJÁRÁSSAL

Konyhai- és éttermi hulladékok anaerob kezelése Oláh József * Palkó György * Tarjányiné Szikora Szilvia * ( * Fővárosi Csatornázási Művek Zrt.

Oxigéndúsítási eljárás alkalmazása a Fejérvíz ZRt. szennyvíztisztító telepein

KF-II-6.8. Mit nevezünk pirolízisnek és milyen éghető gázok keletkeznek?

KUTATÁS + FEJLESZTÉS PROGRAM. - AKF2014/1. ütem -

Környezetvédelmi műveletek és technológiák 5. Előadás

KUTATÁS + FEJLESZTÉS PROGRAM. - AKF2014/2. ütem -

Szerves hulladék. TSZH 30-60%-a!! Lerakón való elhelyezés korlátozása

Szennyvíziszapártalmatlanítási. életciklus elemzése

A tisztítandó szennyvíz jellemző paraméterei

Megnyitó. Markó Csaba. KvVM Környezetgazdasági Főosztály

KÖRNYEZETVÉDELMI- VÍZGAZDÁLKODÁSI ALAPISMERETEK

Jegyzőkönyv Arundo biogáz termelő képességének vizsgálata Biobyte Kft.

Konferencia A bioenergia hasznosítási lehetőségei AHK Budapest

A megújuló energiahordozók szerepe

Szennyvíziszap hasznosítás Ausztriában napjainkban. ING. Mag. Wolfgang Spindelberger

Dr. habil. Bai Attila egyetemi docens

Fölösiszap mennyiségének csökkentése ózonnal

Mikrobiális folyamatok energetikai hasznosítása a depóniagáz formájában

A HULLADÉK HULLADÉKOK. Fogyasztásban keletkező hulladékok. Termelésben keletkező. Fogyasztásban keletkező. Hulladékok. Folyékony települési hulladék

KUTATÁS + FEJLESZTÉS PROGRAM. - AKF2011/1. ütem -

Biogáz hasznosítás. SEE-REUSE Az európai megújuló energia oktatás megerősítése a fenntartható gazdaságért. Vajdahunyadvár, december 10.

A ko-fermentáció technológiai bemutatása

KUTATÁS + FEJLESZTÉS PROGRAM. - AKF2013/4. ütem -

Fenntartható biomassza termelés-biofinomításbiometán

Biológiai nitrogén- és foszforeltávolítás az Észak-pesti Szennyvíztisztító Telepen

B I O M A S S Z A H A S Z N O S Í T Á S és RÉGIÓK KÖZÖTTI EGYÜTM KÖDÉS

MAGYAR KAPCSOLT ENERGIA TÁRSASÁG COGEN HUNGARY. A biogáz hasznosítás helyzete Közép- Európában és hazánkban Mármarosi István, MKET elnökségi tag

Technológiai szennyvizek kezelése

SZENNYVÍZ ISZAP KELETKEZÉSE,

ISZAPMANAGEMENT kitekintés nyugati irányba

Depóniagáz kinyerése és energetikai hasznosítása a dél-alföldi régióban

Energianövények, biomassza energetikai felhasználásának lehetőségei

HÍRCSATORNA. 1. Bevezetés. 2. A szennyvíztisztító telep terhelése

Korszerű eleveniszapos szennyvízkezelési eljárások, a nitrifikáció hatékonyságának kémiai, mikrobiológiai vizsgálata

BIOGÁZ HÁZI DOLGOZAT. Kacz Károly részére. Készítette: Szabó Miklós Árpád

Kommunális hulladéklerakón keletkező gázok hasznosítása

Küzdi Gyöngyi Ágnes ELTE TTK Környezettudomány, földtudományi szakirány Témavezető: Dr. Munkácsy Béla

Szennyvíziszap + kommunális hulladék zöld energia. Komposztálás? Lerakás? Vagy netalán égetés?

XVII. HULLADÉKHASZNOSÍTÁSI KONFERENCIA

Mi a bioszén? Hogyan helyettesíthetjük a foszfor tartalmú műtrágyákat

Természeti erõforrások, ásványi nyersanyagok felhasználásának hatékony fejlesztési lehetõségei, energia- és környezetgazdálkodás

MAGYARORSZÁGI HULLADÉKLERAKÓKBAN KELETKEZŐ DEPÓNIAGÁZOK MENNYISÉGE, ENERGIATARTALMA ÉS A KIBOCSÁTOTT GÁZOK ÜVEGHÁZ HATÁSA

Áll l a l ti i hu h l u l l a l dé d kok o ene n rge g tik i ai h szno n s o ít í ásána n k krit i ériu i m u ai

A foglalkozás-egészégügyi orvos munkahigiénés feladatai. Dr.Balogh Sándor PhD c.egyetemi docens

A tejelő tehenészet szerepe a. fenntartható (klímabarát) fejlődésben

Szennyvíziszapártalmatlanítási. életciklus elemzése

Biogáz előállítása szilárd burgonyahulladékból és cukorrépalevélből

IPARI ÉS KOMMUNÁLIS SZENNYVIZEK TISZTÍTÁSA

VÍZISZÁRNYAS FELDOLGOZÓ ÜZEMBŐL SZÁRMAZÓ IPARI SZENNYVÍZ TISZTÍTÁSA. MASZESZ Ipari szennyvíztisztítás Szakmai nap. Előadó: Muhi Szandra

KUTATÁS + FEJLESZTÉS PROGRAM. - AKF2012/4. ütem -

Iszapkezelés. Aerob iszapstabilizáció. Iszapképződés. Dr. Patziger Miklós. Az iszapkezelés célja és módszerei LE alatti szennyvíztisztítók

az Észak-pesti Szennyvíztisztító Telepen Telek Fanni környezetvédelmi előadó

Kassai Zsófia üzemeltetési csoportvezető Fővárosi Csatornázási Művek Zrt április 19.

Élelmiszerhulladék-csökkentés a Jövő Élelmiszeripari Gyárában Igények és megoldások

Biogáz konferencia Renexpo

Plazma a villám energiájának felhasználása. Bazaltszerü salak - vulkánikus üveg megfelelője.

KUTATÁS + FEJLESZTÉS PROGRAM. - AKF2013/3. ütem -

ZÁRÓVIZSGA-TÉTELEK. Vízellátás-csatornázás szakirányú továbbképzési szakon. Nemzeti Közszolgálati Egyetem Víztudományi Kar 2019 BAJA

A szennyvíztisztítás üzemeltetési költségeinek csökkentése - oxigén beviteli hatékonyság értékelésének módszere

Az iszapkezelés trendjei

Hulladékhasznosító Mű bemutatása

A hatóság nézőpontja a hulladékok tüzelőanyagként való felhasználásának engedélyezéséről

Biogáztelep hulladék CO 2 -jének, -szennyvizének, és -hőjének zárt ciklusú újrahasznosítása biomasszával

Az együttrothasztás tapasztalatai a BAKONYKARSZT Zrt. veszprémi telepén

Átírás:

HULLADÉKOK ENERGETIKAI ÉS BIOLÓGIAI HASZNOSÍTÁSA 8.3 Biogázok előállítása szennyvíziszapból és más hulladékokból Tárgyszavak: biogáz; kihozatal; hozam; termelés; mezőgazdasági rothasztás; hulladékrothasztó. Egy idő óta viták folynak a szennyvíziszap és biogén hulladékok felhasználásáról és elhelyezéséről. Egyesek a biomasszában levő energia maximális kinyerése és hasznosítása mellett érvelnek, mások a biogáz termelése után visszamaradó iszapot, erjedő anyagokat és komposztot veszélyesnek tartják, amelyet anyagában nem szabad hasznosítani, hanem el kell égetni. Ha gazdaságos termikus hasznosítást is végeznek, az előzetes energiakinyerés miatt ennek negatív eredménye lehet, vagy a kinyerhető energiatöbblet minimális lesz. Fogalmak és meghatározások Biogáz: szerves anyagok (szennyvíziszap, nagy szervesanyag-tartalmú szennyvíz, mezőgazdasági hulladék, városi szemét szerves részei stb.) anaerob bomlása során keletkező gázkeverék, amely csaknem kizárólag metánból (CH 4 ) és szén-dioxidból (CO 2 ) áll. Biogáztermelés: Meghatározott reaktortérfogatban időegység alatt termelhető biogázmennyiség. Mértékegység: m 3 biogáz/m 3 reaktortérfogat/nap. Biogáz-kihozatal: Meghatározott anyagmennyiségből kivont biogáz mennyisége, l vagy m 3 /kg KOI be vagy KOI lebontott. Biogázhozam: Meghatározott anyagmennyiségből időegység alatt kitermelt biogáz mennyisége, l/le nap vagy m 3 /kg szárazanyag nap. (LE = lakosegyenérték)

Elméleti kihozatal Elméleti biogáz-kihozatal a szerves anyagok tökéletes lebomlásából 1. táblázat A biogáz-kihozatal a rothadó anyagok összetételétől és ennek lebonthatóságától függ. Az alapanyagok néhány fontosabb összetevőjének lehetséges kihozatalát az 1. táblázat tartalmazza. A gyakorlatban azonban a táblázatban megadott értékek nem érhetők el, mivel az anyagok nem bomlanak le tökéletesen. Különösen a lignin (szalma, fa) csak előzetes fizikai, kémiai és biológiai előkészítés után bontható le. Az anyagoktól függően a biogáz metántartalma is különböző. Mivel az anyagkeverékben az említett anyagok aránya becsülhető, tervezés céljára az előállítható biogáz mennyisége és hozama jól prognosztizálható. Gázkihozatal Metántartalom Energia m 3 /kg sz.a. MJ/kg sz.a. kwh/kg sz.a. Szénhidrátok 0,83 50 15,1 4,2 Fehérjék 0,72 71 18,4 5,1 Zsírok 1,43 70 36 10,0 sz.a. = szerves szárazanyag Biogén hulladékok anaerob kezelésének többféle célja lehet: pl. az anyag stabilizálása, a bűz minimálisra csökkentése, maximális biogáz-kihozatal, hulladékdepóniák környezetkímélő feldolgozása, szennyvizek részleges biológiai lebontása a befogadóba való beeresztés előtt. Szennyvíziszap rothasztása során keletkező biogázok A biogáz-kihozatal, a biogázhozam és a biogáztermelés, valamint a kinyert gáz minősége a szennyvíziszap anaerob rothasztásának következő technológiai paramétereitől függ: az iszap adottságai; toxikus hatások; terhelési állapot; a rothasztó reaktor térfogata; a hozzátartozó szennyvíztisztító üzemmódja.

Minél jobb a szennyvíztisztító biológiai fokozatának tisztítási hatásfoka, annál kisebb fajlagos biogáztermelés várható. Gyakorlati tapasztalatok alapján a 2. táblázat szerinti biogázhozamok várhatók. 2. táblázat Várható biogázhozam a szennyvíztisztítási technológiától függően A biológiai tisztítási fokozat üzemmódja Iszap kora: 8 nap (nyáron nitrifikáció, esetenként részleges denitrifikáció) Iszap kora az eleveniszapos medencékben 15 nap (erős nitrifikáció és denitrifikáció egész évben) Iszap kora az eleveniszapos medencékben 15 nap Iszap kora az eleveniszapos medencékben 15 nap Anaerob stabilizációs berendezés, 25 nap tartózkodással Szerves terhelés az előtisztítás és eleveniszap hozzáadása után Eleveniszap hozzáadása 35 g (nagyfokú előtisztítás) Eleveniszap hozzáadása 35 g Eleveniszap hozzáadása 48 g Nincs előtisztítás és durva iszaptalanítás Eleveniszap hozzáadása 60 g Nincs előtisztítás Eleveniszap hozzáadása 60 g Nincs előtisztítás Várható fajlagos biogáztermelés 20,7 l/le nap (ingadozás 16,5 25 l/le.d) 18,3 l/le nap (ingadozás 14,5 22 l/le.d) 13,2 l/le nap (ingadozás 10,5 15,9 l/le.d) 7,8 l/le nap (ingadozás 6,2 9,4 l/le.d) 4,4 l/le nap (ingadozás 3,5 5,3 l/le.d) LE = lakosegyenérték Biogáz-kihozatal szerves anyagokat tartalmazó szennyvízekből Az anaerob eljárással kezelt ipari szennyvizekből való biogáz-kihozatal számos tényezőtől függ, pl.: az ipari folyamat jellege; a vízfelhasználás és -szennyezettség; a szennyvíztisztító típusa és üzemeltetési módja.

Különféle iparágakban termelhető biogáz tapasztalati mennyiségeit a 3. táblázat tartalmazza. Átlagosan 0,19 és 0,33 m 3 CH 4 /kg KOI be között vannak. Ipari üzemek biogáztermelése 3. táblázat Iparág Szennyezőanyag-tartalom kg KOI/t termék KOIcsökkenés % Gázkihozatal m 3 CH 4 /kg KOI be CH 4 koncentráció a gázban, %(V/V) Cukorgyártás 6 8 70 90 0,24 0,32 65 85 Keményítőgyártás burgonyakeményítő búzakeményítő kukoricakeményítő 30 40 100 120 8 17 75 85 80 95 80 90 0,26 0,30 0,28 0,33 0,28 0,32 75 85 55 65 65 75 Melaszgyártás 180 250 60 75 0,21 0,26 60 70 Pálinkafőzés burgonyából gabonából 50 70 180 200 55 65 55 65 0,19 0,23 0,19 0,23 65 70 65 70 Burgonyafeldolgozás 15 25 70 90 0,24 0,32 70 80 Savanyúságkészítés 15 20 80 90 0,28 0,32 70 75 Gyümölcslékészítés 2 6 70 85 0,24 0,30 70 80 Tejfeldolgozás 1 6 70 80 0,24 0,28 65 75 Sörgyártás 5 10 70 85 0,24 0,33 75 85 Cellulózgyártás 110 125 75 95 0,26 0,33 70 75 Papírgyártás 4 30 60 80 0,21 0,28 70 80 Biogáz-kihozatal mezőgazdasági rothasztókból A mezőgazdaságban biogáz-berendezéseket állati (szarvasmarha, sertés, baromfi) trágya és istállószemét kezelésére alkalmaznak. Az alapanyag szárazanyag-tartalma 4 10%, baromfinál 30% körül van. Optimális biogázkihozatalhoz közepes (37 C) hőmérsékleten 20 30 napi rothasztás szükséges. Háromheti tartózkodást feltételezve 1 m 3 rothasztótér-térfogatot kell az állatállomány 500 kg-os egységeire számítani, ami napi 5 kg szárazanyagterhelésnek felel meg. 1 kg bemenő szárazanyagból 300 500 liter biogáz nyerhető 60 65%-os metántartalommal.

Biogáz-kihozatal hulladékrothasztókból Vegyes anyagok rothasztása esetében optimális üzemi körülmények között jobb eredmények érhetők el, mint azonos forrásból származó anyagoknál. Néhány hulladékfajtából termelhető biogáz mennyiségét a 4. táblázat mutatja. Rothasztók tervezésénél a térfogat megállapításához az 5. táblázatban közölt adatok nyújtanak tájékoztatást. Biogáztermelés lehetőségei Németországban A fontosabb biogén hulladékok becsült mennyisége a 6. táblázatban látható. A táblázat tartalmazza az Hulladékfajta Biogáz-kihozatal különféle hulladékokból Biogázkihozatal l/kg sz.a. 4. táblázat CH 4 %(V/V) Zöldnövények 500 600 55 60 Piaci hulladék 550 600 55 65 Zsírleválasztó 600 1000 70 75 Burgonyacefre 400 700 60 65 Repcezúzalék 400 900 65 70 Étkezési maradék 800 1000 60 65 Anyag 5. táblázat Anaerob reaktorok fajlagos biogáztermelése Biogáztermelés m 3 gáz/reaktorm 3 nap Szennyvíziszap 1.2 2,0 Háztartási szemét 2,4 2,6 Állati trágya 0,8 1,6 Vegyes mezőgazdasági és ipari hulladék 4,8 5,0 anyagukban nem hasznosítható állati tetemeket is. Az anaerob biogáztermelési folyamatok gazdaságossága a különféle hulladékok esetében igen eltérő. A szennyvíziszapból való biogáztermelés lehetősége lényegesen kisebb lesz, ha a szennyvizeknél erősebb tisztítást alkalmaznak. Németországban a nagyszámú, 20 000 lakosegyenértéknél kisebb szennyvíztisztítóknál az iszap rothasztása gazdaságosan nem valósítható meg. Az állati tetemek zsíranyagának hasznosítására várhatóan más lehetőséget fognak találni, ennek a nagy energiatartalmú anyagnak elégetése is lehetséges. Más szerves hulladékoknak is csak kis hányadából lehet gazdaságosan biogázt kinyerni. A németországi biogén hulladékból gazdaságosan előállítható biogáz mennyiségét a 6. táblázat mutatja.

6. táblázat Biogén hulladékok képződése és a belőlük kinyerhető biogáz mennyisége Németországban Hulladékok Mezőgazdaság cukorrépalevél burgonyazöldje silóanyag folyékony trágya szilárd szemét Kommunális hulladék háztartási ipari fű étkezési piaci szennyvíziszap Élelmiszeripar melléktermékek hulladékok Állati tetemek húsliszt állati zsír Friss tömeg Mt/év 14 11 10 150 52 8 4 4 1 0,6 60 1,5 7,5 0,8 0,3 Szerves száraz anyag Mt/év 1,8 2,2 0,5 10,8 11,1 3,1 1,6 1,2 0,3 0,2 1,9 3,0 2,3 0,6 0,3 Lehetséges biogázmennyiség Mrd m 3 /év 0,8 1,0 0,2 3,4 3,3 1,45 0,70 0,55 0,15 0,10 0,55 2,3 2,3 0,6 0,5 (Dr. Garai Tamás) Loll, U.: Biogaspotenziale im Klärschlamm und anderen biogenen Abfällen. = KA Wasserwirtschaft, Abwasser, Abfall, 48. k. 10. sz. 2001. p. 1424 1429. Sharma, S.: Biogas technology in India: does it have a future? = Industry and Environment, 24. k. 3 4. sz. 2001. júl. dec. p. 71 72. EGYÉB IRODALOM Rodriquez, J.; Laresgoiti, M. F. stb.: Pyrolysis of scrap tyres. (Hulladék abroncs pirolízise.) = Fuel Processing Technology, 72. k. 1.sz. 2010. p. 9 22. Friedrich, B.; Rombach, G:: Aluminiumrecycling-Anspruch und technische Realisierbarkeit. (Alumínium-újrahasznosítás igények és műszaki megvalósíthatóság.) = BHM Berg- und Hüttenmännische Monatshefte, 146. k. 5. sz. 2001. p. 177 184. Reinboth, K.. Die Wiederverwendung von Asphalt Technologie, Ökonomie und Ökologie. Teil 1. (Aszfalt-újrahasznosítás technológia, gazdaságosság, ökológia, 1. rész.) = Strasse + Autobahn, 52. k. 11. sz. 2001. p. 616 622.