Hidrológiai Közlöny, 2021 (101. évfolyam)
2021 / 3. szám
72 Hidrológiai Közlöny 2021. 101. évf. 3. szám többek között az ultrahang teljesítmény-generátornak és a reaktor-csöveken megfelelően elhelyezett rezgőfejeknek köszönhetünk. A rezgőfejek megakadályozzák az elegyben lévő szervetlen sók kiválását. Nemcsak a csőrektor tisztántartását és a dugulások elkerülését biztosítják, de hozzájárulnak az elgázosítás hatásfokának emeléséhez, a hasznosított összes anyag magas értékének eléréséhez is. A csőreaktorból kilépő szuperkritikus elegy nyomási energiájának tárcsás turbinában történő hasznosítása tovább emeli a berendezés és az eljárás energetikai összhatásfokát. A hidrogén leválasztása és szén-dioxid-metanizációra történő hasznosítása mellett a visszamaradó metán plusz szénmonoxid gázmotorban való hasznosítása-, a gázmotor hulladékhőjének technológiai folyamatban HCS 1 és HCS 2 hőcserélők által történő felhasználásának köszönhetően, jelentősen javítja az eljárás pénzügyi, gazdasági paramétereit is. A jó hatásfok egyenlő a környezetvédelemmel, amelynek eredménye anyag-, és energiatakarékosság, valamint emisszió csökkenés. De a jó hatásfokot azért is fontosnak tartjuk, mert a szennyvíziszap, mint jelentős mennyiségű, kiszámíthatóan rendelkezésre álló megújuló energiaforrás, egyik alapja lehet a tervezhető menetrendű, Power to Gas (P2G) alapú, decentralizált villamosenergia termelésnek, és a zöld hidrogén-gazdaság megteremtésének is. A módosított SCWG technológia integrálása a biogáz üzemek rendszerébe A fentebb ismertetett módosított SCWG technológia biogáz üzemek rendszerébe történő integrálása viszonylag egyszerű feladat (lásd 6. ábra). 6. ábra. A SCWG-HU technológia integrálása a biogáz üzemek rendszerébe Figure 6. Integration of SCWG-HU technology into the biogas plant system Az integráláshoz szükséges elemek, a szeparátor, puffertartály és a biológiai reaktor ismert, kiforrott berendezések. A BioCat reaktor, mint a P2G, illetve P2M (metán) technológia meghatározó eleme, már érett technológia (Lochbrunner és társai 2020, Lardon 2017). A technológia magyarországi képviselője a Power to Gas Hungary Kft. (lásd www.p2g.hu). A kötet külön cikkben mutatja be a szennyvíz karbonlábnyomának csökkentését és energetikai hasznosítását célzó P2G technológiát: Körkörös gazdaságfejlesztési és dekarbonizációs lehetőségek a power-to-gas technológia magyar szennyvíztisztító telepeken való alkalmazásával (Zavarkó és Csedő 2021) Az integrált SCWG+BioCat rendszertől várható előnyök, szinergiák A rothasztott szennyvíziszap még mintegy a felét tartalmazza a rothasztóba kerülő vegyesiszap eredeti energiatartalmának. Ennek az energiának, kapacitástól függően, a 70-75%-át tudja a SCWG technológia generátorgázként (syngas) kinyerni, azaz az SCWG gyakorlatilag megkétszerezheti a biogázt hasznosító szennyvíztelepek energiatermelését. A magas (50-60% körüli) hidrogéntartalmú syngas alkalmas a biogáz szén-dioxid tartalom jelentős részének biometánná történő alakítására és ezzel a szennyvíztelep fajlagos szén-dioxid kibocsájtásának csökkentésére. Mivel az SCWG által generált hidrogén segítségével a biogáz szén-dioxid tartalmából metán keletkezik, így a biogáz teljes egészében földgáz hálózatba táplálhatóvá (97% feletti metántartalmúvá) válik, ezért a meglévő gázmotor kapacitása elegendő a SCWG technológia syngas-a fennmaradó (CH4 + CO) részének villamos energiává alakítására (Schlautmann és társai 2015). Amikor a szennyvíztelep által termelt energia megduplázásáról beszélünk, akkor ezalatt azt értjük, hogy változatlan mennyiségű villamos-, és hőenergia előállítása mellett még előállítunk legalább ilyen mennyiségű energiatartalommal rendelkező biometánt is, amelyet a földgáz hálózatba táplálunk. A rothasztott iszap SCWG feldolgozása lehetővé teszi a foszfor vegyületek kivonását a csőreaktorból kikerülő zagyból. A rothasztott iszap SCWG feldolgozása nagymértékben lecsökkenti az elszállítandó, lerakandó szilárdanyag mennyiségét. A SCWG technológia biogáz üzemekbe való integrálása, a károsanyag emisszió lecsökkenése mellett, közelebb vihet a körkörös gazdaság megvalósításához is. Az integrált SCWG+BioCat rendszer továbbfejlesztése Az integrált SCWG+BioCat technológia széleskörű bevezetése előtt egy ipari méretű pilot üzem létesül, amelynek segítségével az alábbi K+F+I célok és feladatok oldhatók meg: • A technológia egyes berendezései konstrukciós méreteinek-, valamint üzemi paramétereiknek optimalizálása, • A syngas optimális összetételének kialakítása, a célszerű katalizátorok meghatározása, • A BioCat reaktor üzemének vizsgálata magas CH4 tartalmú CO2 és H2 gázok esetén; a H2 „szennyezői” (pl. CO) lehetséges maximumának meghatározása, • A BioCat reaktor méreteinek, üzemi paramétereinek stb. kialakítása, optimalizálása, • A SCWG+BioCat technológia együttes működési hatékonyságának, valamint termikus és villamos hatásfokának verifikálása független szervezetek (TÜV, SGS stb.) által.
