Magyar Vízgazdálkodás, 1983 (23. évfolyam, 1-8. szám)
1983 / 7. szám
Energiájának kihasználásával a szennyvíztisztító telep energiaigényének nagy része fedezhető. Ez a tény tette igazán népszerűvé a rothasztást az energiadrágulás után, bár szennyvíziszap esetén még mindig az a legfontosabb, hogy a rothasztóból kikerülő anyag stabil, csökkent fertőzőképességű és könynyen kezelhető legyen. Az elmondott előnyök alapján érdemes megvizsgálni, hogy az Északbudapesti Szennyvíztisztító Telepen hogyan lehet a rothasztást megvalósítani, és mi a konkrét gazdasági, környezetés egészségvédelmi haszna. A ROTHASZTAS BEÉPÍTÉSE A TELEP TECHNOLÓGIÁJÁBA A hazai tapasztalatok alapján a telepre a kétlépcsős mezofil rothasztás javasolható. A 4,6% szárazanyag-tartalmú iszapot célszerű tovább sűríteni, 6% szárazanyag-tartalomig. Térfogata így 1500 m3/d lesz. A 90 t/d száraz anyagból 70%, azaz 63 t/d a szerves anyag. A rothasztó 2,4 kg/m3/d szerves anyag terhelésénél a szükséges térfogat 26 250 m3. Ez esetben a 'hidraulikus tartózkodási idő 17,5 nap az előrothasztóban. A műszaki irányelvék szerint elérhető szervesanyag-lebontás 44%, azaz kb. 28 t/d. Az utórothasztó térfogata az előrothasztó'k össztérfogatánalk egynegyede — egyharnrada —• a funkciócsere és a későbbi bővítés lehetőségének meghagyása miatt célszerű az előrothasztóval azonos kiképzése. Az utórothasztóból kikerülő iszap szárazanyag-tartalma, 8%, a szárazanyag-mennyisége 62 t/d, térfogata 775 m3/d. A fejlődő biogáz mennyisége két irányérték alapján számítható. A bevezetett szerves anyagra vonatkoztatva 450 m3/t, vagyis a napi 62 t szerves anyagból 28 350 m3 biogáz keletkezik. A lebontott szerves anyagból 1000 m3/t biogázra számíthatunk, azaz napi 28 tnál 28 000 m3-re. A két érték jól egyezik, a továbbiakban a 28 000 m3/d értéket veszem mértékadónak. A rothasztás beépítésével az iszap tehát nem közvetlenül az iszapcsarnokba ikerül, hanem a megépítendő sűrítőkbe, majd a rothasztótornyokba, és csak ezután következik a 'kondicionálás és víztelenítés. A TELEP ENERGIAIGÉNYE ROTHASZTÁS ESETÉN A szennyvíztisztítás villamosenergiaigénye a korábban leírtakkal megegyezik (13 millió kWh/а.). A rothasztáshoz 0,6 millió IkWh/a energia szükséges. Nő a kazánház felhasználása (1,6 millió kWh/а), csökken viszont a víztelenítés áramszükséglete (2,5 millió kWh/а), mert kevesebb iszapot kell vízteleníteni. A villamosenergia-igény öszszesen 18,5 millió kWh/а. (A kísérleti szárítóberendezés nélkül). A telep fűtési, szellőzési és melegvíz-ellátási hőigénye 15,6 millió kWh/a, míg a rothasztok fűtéséhez 21,3 millió kWh/а hőenergia szükséges, összesen tehát 36,9 millió kWh/a. A BIOGÁZ HASZNOSÍTÁSA A gázhasznosításnak két módja kínálkozik, az egyik a kazánban való elégetés, ez esetben a telep hőigényét fedezi a biogáz energiája, a másik pedig a gázmotorokban való hasznosítás, amikor is a telep villamosenergia-szükségletét és a hőigény egy részét lehet biztosítani. Biogázhasznosítás szempontjából — a jobb közelítés érdekében—'célszerű a hőigényeket téli (150 nap) és nyári (215 nap) időszakban figyelembe venni. A telep téli hőigénye napi 145 000 kWh, a nyári pedig 70 300 kWh. A naponta fejlődő 28 000 m3 biogáz energiája 179 200 kWh. Kazános gázhasznosítás esetén — 88%-os hatásfokkal számolva — a telep téli hőigénye 164 770 kWh/d energiatartalmú biogázzal fedezhető. A maradék 14 430 kWh/d. A nyári időszakban 79 900 kWh/d energiatartalmú biogázt kell a kazánban elégetni a telep hőszü'kségletének biztosítására, 99 300 kWh marad feleslegben. Az évi 23,5 millió kWh energiatartalmú maradék biogáz értékesítésére két lehetőség van. Amennyiben a környező üzemek átveszik, a telep mintegy 8,5 millió Ft-os bevételre számíthat. A másik megoldás a gáz kísérleti szárítóban való felhasználása. A víztelenített iszap évi mennyiségének 27%-át lehet a maradék biogázzal szárítani. Ez a mód gazdaságilag nehezen értékelhető, mivel ma még nem lehet tudni, hogy a granulátum milyen áron értékesíthető. Mindenesetre a szárító megléte ebből a szempontból sem hátrányos. Amennyiben a biogáz eladása nem lehetséges, szárításra való felhasználása pedig nem gazdaságos, él lehet fáklyázni. A felesleg az évi gázmenynyiség 36%-a, ilyen mennyiség elfáklyázása viszont rendkívül sokat ront a hasznosítás hatásfokán. Ebben az esetben a gázmotoros biogázhasznosítás javasolható. A gázmotorba bevezetett biogáz energiájának 30%-a villamos energia, 50% hasznosítható hőenergia formájában jelenik meg, 20% veszteség. A telep villamosenergia-igénye 50 700 kWh/d. Gázmotorban ez a mennyiség 168 000 kWh energiatartalmú biogázból állítható élő. Közben 84 500 kWh/d hasznosítható hőenergia is keletkezik Nyáron ez a hőmennyiség is bőven fedezi a telep 70 300 kWh/d igényét, a maradék — 10 200 kWh/d — biogáz eladható, szárításra használható vagy elfáklyázható. A téli hőigényből — 145 000 íkWh/d — azonban 60 500 kWh/d fedezetlen, amit a kazánban elégetett 10 200 kWh/d energiatartalmú maradék biogázzal és 58 550 kWh/d földgázzal kell fedezni. Gázmotoros biogázhasznosítás esetén tehát a biogáz a telep teljes villamos energia igényét és a hőenergiaigény nagy részét is fedezni tudja. Évente mindössze 8,8 millió kWh — 900 000 m3 —■ földgázt kell vásárolni. A ROTHASZTÁS HATÄSA A BERUHÁZÁSI ÉS ÜZEMELTETÉSI KÖLTSÉGEKRE A rothasztás jelentős többletberuházást jelent. Az iszapsűrítők, rothasztótartályok, gáztartály, szivattyúgépház becsült költsége 250 millió Ft. A gázmotoros változat további 50 millió Ft-ot jelent. Ezzel szemben az iszapszállításnál és elhelyezésnél megtakarítás jelentkezik. A várhatóan 25% szárazanyagtartamúra víztelenített iszap 300 m3-t tesz ki, vagyis a rothasztott iszaptérfogat 114 m3-rel (kevesebb mint a nyers, víztelenített iszap. Patogén mikroorganizmus tartalma nagyságrendekkel kisebb, vagyis megfelelő körültekintéssel azonban kihelyezhető. Csökken az átmeneti depónia nagyságosa szállítójárművek száma, és ez mintegy 30 millió Ft megtakarítást jelent. A rothasztás vonzataként tehát 220 millió Ft többletberuházás jelentkezik, ami gázmotoros biogázhasznosítás esetén 270 millió Ft-ra nő. Az üzemeltetési költségekben az alábbi megtakarítások érhetők el évente : — a kondicionálás vegyszerköltségén 18 millió Ft, — a hulladékszállítás költségein 5 millió Ft, — az ideiglenes deponálás és mezőgazdasági kihelyezés költségein 8 millió Ft, — az energiaköltségeknél 25 millió Ft a gázmotoros változatnál, és 5 millió Ft, ha a kazános változat esetén a maradék biogáz elfáklyázásra kerül, ha értékesíthető 13,5 millió Ft. Az amortizációs és felújítási költségek —■ a többlet beruházás vonzataként kb. 12 millió Ft-ta'l nőnek meg a gázmotort nem alkalmazó változatnál és kb. 18 millió Ft-tal a gázmotoros változatnál. Az éves költségekben rothasztással és kazános gázhasznosítással elérhető megtakarítás a legrosszabb esetben is 24 millió Ft, ha a maradék gázt értékesíteni lehet 32,5 millió Ft. Gázmotorok alkalmazásával az éves költségek 38 millió Ft-tal csökkennek. Az energiamegtakarítás népgazdasági szinten is jelentős. A rothasztást nem alkalmazó telep 18,3 millió kWh elektromos áramot és 15,1 millió kWh földgázt vesz külső forrásból évente. Ez a jelenlegi energiaárak mellett 29 millió Ft-ot jelent. A kazános gázhasznosítású rothasztással működő változat 24 millió Ft értékű villamos energiát vesz a hálózatból, hőellátása önálló, sőt 8,5 millió Ft értékű biogázt tud átadni a népgazdaságnak. A gázmotoros biogázhasznosításnál a telep villamos energia szempontjából önellátó, a külső forrásból vett földgáz — 8,8 millió kWh — értéke 3,2 millió Ft. ÖSSZEFOGLALÁS Az Észak-budapesti Szennyvíztisztító Telep I. ütemének építése befejezéséhez közeledik. Mint ahogyan ez a rövid elemzés kimutatta, a rothasztást gazdaságosan lehet megvalósítani, alkalmazásával jelentős energia- és egyéb költségmegtakarítás érhető el. A II. ütem terveiben szerepel a rothasztás. Gazdaságossági szempontból emiatt kívánatos lenne a rothasztókat minél előbb megépíteni az I. ütem számára, meghagyva a későbbi bővítés lehetőségét. Klupács Sándor 27
