Hidrológiai Közlöny 1992 (72. évfolyam)

5-6. szám - Boda János–Lázár Csaba–Tobiás Sándor: Az anaerob iszapstabilizálás és a biogáz hasznosítása

278 HIDROLÖGIAI KÖZLÖNY 1992. 72. ÉVF. 5—6. SZAM A váci szennyvíztisztító telep jelen kiépítésében 18 000 m

3/d mennyiségű szennyvíz biológiai résztisztítására, az iszapok anaerob stabilizálására és gépi víztelenítésére alkalmas. Tanulmánytervünkben — a város és a régió szenny vizeit is figyelembevéve — napi 30 000 m

3 szennyvíz kétlépcsős teljes biológiai tisztítására tettünk javaslatot. Az iszapok kezelése a már üzemelő berendezésekben lehetséges. A rothasztókba betáplált iszap 265 m

3/d, a fejlődő biogáz 2000 Nm

3/d mennyiségű. A telep bővítés utáni maximális egyidejű villamos energiaigénye 1300 kW, napi energiaigény 17 300 kWh. A rendelkezésre álló biogázenergia 12 780 kWh/d, azaz 46 000 MJ/d. A telep hőenergia igénye az év leghidegebb 15 napján 106 400 MJ/d. A téli átlag hőigény 72 000 MJ/d, a nyári átlag hőigény pedig 18 250 MJ/d. Ezen alapadatok ismeretében a következő biogázhasznosítás módokat vizsgáltuk: 4.1. A biogáz kazánházi hasznosítása A megoldás nem optimális, mivel a nyári időszakban a gázfelesleg elfáklyázásra kerül, téli időszakban viszont változó mennyiségű földgázpótlás lenne szükséges a telep teljes hőigényének fedezéséhez. 4.2. A biogáz hasznosítása gázmotorokban Belföldi és külföldi cégektől kért ajánlatok alapján az osztrák JENBACHER WERKE által gyártott biogázzal és földgázzal is üzemeltethető belső-égésű motort vettünk számításba az alábbiak szerint: 2 db JW 160 Go típusú gázmotor Gázfogyasztás: 67,2 Nm

3/h/db. A termelt mechanikai teljesítmény: P

ei = 147,1 kW/db hőteljesítmény: P

t

h = 221,5 kW/db A biogázzal működtetett berendezés felmelegedett hűtővizéből, kenőolajaiból és a kipufogó gázokból a fentiek szerinti jelentős hőenergia nyerhető és a gáz energiatartalmának kb. 30—35%-a villamosenergiává alakítható. A gépek kivitele 3 féle lehet: — egybeépítve áramfejlesztő szinkron generátorral, — egybeépítve légfúvóval, szivattyúval stb., -— ún. Tandem kivitel, mely mindkét lehetőséget biztosítja. A vizsgált változatok: a) Gázmotorral közvetlenül hajtott fúvók alkalmazása A fejlődő teljes gázmennyiséget gázmotorokba vezetve közvetlenül hajtjuk a légfúvókat. A tisztítótelep eleveniszapos levegőztetéséhez 2 db, gázmotorral hajtott légfúvót alkalmazunk (az alkalmazott AERZENER fúvók villamos energiaigénye: P— 2x132 kW). Ez esetben a biogáz teljes egészében hasznosul úgy, hogy a két gép folyamatos üzeméhez, — illetőleg téli időszakban a kazán működtetéséhez pótlólagos földgáz felhasználása szükséges. b) A rendelkezésre álló biogázt úgy osztjuk meg a gázkazán és a gázmotor között, hogy 1 db gázmotor 24 órát dolgozik, teljes terheléssel, a fennmaradó gázt pedig a kazánban hasznosltjuk. Ez esetben csak a méretezési 15 (leghidegebb) napon kell földgázpótlást alkalmazni. Hátrány azonban, hogy a második levegőztető fúvót villanymotorral kell hajtani, továbbá a nyári (180 nap) időszak alatt a biogáz egy részét (485 Nm/

3d) el kellene fáklyázni. c) Elektromos energia fejlesztése gázmotorral működtetett szinkron generátorral A rendelkezésre álló 2000 Nm

3/d biogázmennyiség, továbbá az 1000 m

3-es gáztároló tartály lehetővé teszi, hogy 2 db gázmotor a napi csúcsfogyasztás idején kb. 14 óra időtartamig működve 2X134,5 kW villamos teljesítménnyel állna a tisztítótelep rendelkezésére. (Például a levegőztető fúvók, vagv a szennyvízátemelő energiaigénye biztosítható lenne.) d) 2 db tandem kivitelű gázmotor alkalmazása Ez a berendezés alkalmas közvetlen fúvómeghajtásra és elektromos áramfejlesztésre is. A szennyvíztisztító telep üzembiztos működésének biztosítása — újabb áramfejlesztő aggregát beszerzése nélkül — ezekkel a berendezésekkel valósítható meg. A részletes vizsgálatok alapján a d) változatot javasoltuk kivitelezésre. Végezetül álljon itt az 1988-as árakon készített költségbecslés végeredménye, amely szerint a gázmotor alkalmazásának beruházási költsége 31,8 millió Ft, az éves üzemeltetési költségmegtakarítás pedig 7,8 millió Ft. 5. A gázmotoros biogázhasznosítás hazai példái A biogáz teljeskörű hasznosítására a dél-pesti- és székesfehérvári szennyvíztisztító telepen találunk példát. Dél-pesten a rothasztás során keletkező 6 ezer m

3/d mennyiségű biogáz hasznosítására— Világbanki hitel felhasználásával — 3 db 160 S 60 típusú, Jenbacher gyártmányú gázmotor került beépítésre. A gázmotorok közül az egyik tandem kivitelű, azaz légfúvót és generátort is hajthat. A másik fúvó hajtású, a harmadik gázmotor pedig generátort működtet. A gázmotorral hajtott fúvók Aerzener gyártmányúak és a korábbi felületi levegőztetést felváltó Texair rendszerű légbevivő elemek levegőellátását biztosítják. A 30 ezer m

3/h átlagos levegőbevitel mértéke a gázmotorok fordulatszámának szabályozásával változtatható. A gázmotorok hulladék hőjével nemcsak a technológiai és szociális hőigónyek elégíthetők ki, hanem még értékesíthető hőenergia is keletkezik. A székesfehérvári szennyvíztisztító telepen a napi 4500 m

3 mennyiségű biogáz hasznosítására