Hidrológiai Közlöny, 2021 (101. évfolyam)
2021 / 3. szám
67 A szennyvíztelepek karbon lábnyomának csökkentése a rothasztott iszapok szuperkritikus vizes feldolgozásával és a biogáz szén-dioxid tartalmának biometánná alakításával Huj bér Ottó Coopinter Kft., 1135 Budapest, Lehel u. 61., (E-mail: otto.hujber@kerogoil.com) Kivonat Aktuális probléma és kiváló lehetőség is a rothasztott iszapok hasznosítása. Egyfelől, a mezőgazdasági hasznosítás korlátozott, másfelől a rothasztott iszap jelentős energiatartalommal bír, így az iszap „energetikai célú” feldolgozása után egy szennyvíztisztító telep energiatermelése akár megduplázható. A rothasztott iszap szervesanyag tartalmát a szuperkritikus vizes elgázosítás (SCWG) technológiájával magas hidrogéntartalmú gázzá alakítható, és a termelt hidrogén egyéb felhasználások mellet alkalmas például a rothasztok - ból kikerülő biogáz szén-dioxid tartalmának BioCat reaktorban biometánná való alakítására. Az SCWG csőreaktorából kikerülő zagyból kivonhatóak a foszfor vegyületek, és termékké alakítva, azok műtrágyaként visszajuttathatók a mezőgazdaságba. Az SCWG technológia végén desztillált vizet kapunk, amely felhasználható további technológiai célokra (pl. elektromos vízbontó tápvizeként, kazán tápvízként, motorok hűtővizeként stb.) vagy felhasználható a szürke vízhálózatokban is. A rothasztott iszap SCWG technológiával történő feldolgozásának eredményeképpen a maradék inert szilárd anyag elszállításával kapcsolatos szállítási igény a töredékére redukálódik, ezzel is csökkentve a szén-dioxid kibocsátást. Összegezve: a rothasztott iszap SCWG technológiával történő feldolgozása jelentősen csökkenti a szennyvíztelep szén-dioxid kibocsátását megnövekedett energiatermelés mellett, és egy komoly lépést jelent a körkörös gazdaság felé. Kulcsszavak Körkörös gazdaság, szennyvíziszap, biogáz, SCWG, hidrogén, BioCat Reaktor, biometán, szén-dioxid emisszió, karbon lábnyom, dekarbonizáció. Reducing the carbon footprint of wastewater treatment plants by supercritical aqueous treatment of digested sludge and reducing the carbon dioxide content of biogas by conversion to biomethane Abstract The utilization of digested sludges is also a current problem and an excellent option. On the one hand, the agricultural utilization is limited, on the other hand, digested sludge has a significant energy content, if processed, we can double the energy production of the plant. If the organic matter content of the digested sludge is converted to a high hydrogen content gas by supercritical water gasification (SCWG) technology, the hydrogen thus obtained is suitable for converting the carbon dioxide content of the biogas from the digesters to biomethane in a BioCat reactor. Phosphorus compounds can be easily extracted from the slurry leaving the SCWG tubular reactor, transformed into a product and returned to agriculture as fertilizer. At the end of the SCWG technology, distilled water is obtained, which can be used for technological purposes (e.g., as the feedwater for electrolysers, boiler feed water, engine cooling water, etc.) or can be used in the greywater system, where such system exists, or can be returned directly to the nature. As a result of processing the digested sludge with SCWG technology, the transport demand for the removed residual inert solids is reduced to a fraction, thus further decreasing CO2 emissions. In summary: SCWG processing of digested sludge significantly reduces the carbon dioxide emissions of the sewage plant with increased energy production, and it is also a major step towards a circular economy. Keywords Circular economy, sewage sludge, biogas, SCWG, hydrogen, BioCat Reactor, biomethane, carbon dioxide emissions, carbon footprint, decarbonisation. BEVEZETÉS A szennyvíziszapok Földünk nagy mennyiségben, kiszámítható módon rendelkezésre álló, jelentős volumenű megújuló energiaforrásai. Jelenleg a szennyvíziszapok energiatartalmának hasznosítása, megfelelő üzemnagyság esetén, többnyire rothasztókban (biogáz erőműben) történik. Az ott keletkező biogáz mintegy 40%-ban tartalmaz szén-dioxidot, ami légköri terhelésként kerül a környezetbe. Ezen túlmenően a rothasztott iszap még jelentős szervesanyag tartalommal bír, amely további bomlás esetén részben szén-dioxiddá, részben pedig metánná bomlik. A biogáz szén-dioxid tartalma Power-to-Gas (P2G) technológiával feldolgozható biometánná, amihez az átalakítandó szén-dioxid mennyiségének négyszerese mennyiségű hidrogénre van szükség (Zavarkó és Csedö 2021). A hidrogént ipari méretekben elektromos vízbontó segítségével állítják elő, ami jelentős beruházást igényel és energiát kíván, ám pl. nap-, vagy szélenergia alkalmazásával minegy eltárolható a vízbontó üzemeltetésére (vagyis a hidrogén előállítására) fordított energia, egyben egy kiegyensúlyozott energiaformát (hidrogént) állítva elő. A hidrogén az előállításához felhasznált energiát képes raktározni, és amikor szükséges, leadni. Ráadásul rendkívül
