W 2023 r. Narodowy Fundusz Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej planuje przeznaczyć niemal 12 mld złotych na projekty środowiskowe. Około 650 mln zł z puli trafić ma do komunalnych oczyszczalni ścieków. To idealny moment dla oczyszczalni planujących modernizację na pozyskanie dodatkowych środków na inwestycję [1].
Szukając oszczędności oczyszczalnie ścieków coraz częściej interesują się wykorzystaniem ścieków oczyszczonych, które do tej pory po zakończonym procesie traktowane były niemalże, jak odpad. Przykładem wykorzystania ścieków oczyszczonych może być zastosowanie ich jako dolnego źródła ciepła dla pompy ciepła woda/woda.
Proces oczyszczania ścieków, a następnie odzyskania z nich ciepła jest bardzo skomplikowany i zależny od wielu czynników. Pod uwagę należy wziąć przede wszystkim ilość oraz temperaturę ścieków oczyszczonych. Pod kątem całej instalacji kluczowy jest również skład chemiczny ścieków, który będzie wpływał na zastosowaną armaturę, czy wymienniki ciepła. Odzyskana w taki sposób energia może być wykorzystana na potrzeby własne oczyszczalni. W przypadku, gdy potrzeby własne są stosunkowo niewielkie, a potencjał zgromadzony w ściekach zdecydowanie je przewyższa, istnieje możliwość współpracy z lokalną siecią ciepłowniczą i „oddawania” nadmiaru ciepła bezpośrednio do sieci. Kwestię tę poruszaliśmy już w artykule „Odzysk ciepła ze ścieków oczyszczonych” [2].
Opisane wyżej możliwości wykorzystania ścieków oczyszczonych nie należą jeszcze w Polsce do najpopularniejszych rozwiązań. Technologie te są wprowadzane do świadomości inwestorów dopiero od niedawna i obiektów referencyjnych pracujących kilka lat musimy szukać poza granicami naszego kraju.
Przykładem nowoczesnej oczyszczalni ścieków, która wykorzystuje ścieki oczyszczone, jako dolne źródło dla pomp ciepła ChillHeat Oilon jest oczyszczalnia w Mikkeli w Finlandii. To 50 tysięczne miasto oddalone o 250 km na północny wschód od Helsinek.
Wnętrze oczyszczalni ścieków w Mikkeli (Finlandia)
Oczyszczalnia w Mikkeli została zbudowana w 2020 roku. Już sam obiekt jest bardzo nietypowy ze względu na swoje położenie – cała oczyszczalnia zlokalizowana jest pod ziemią, w wydrążonych w skale komorach. Jest to jeden z kilku tego typu obiektów w Finlandii.
Wykorzystanie ścieków oczyszczonych – jakie korzyści przyniosło w Finlandii?
Z punktu widzenia procesu oczyszczania ścieków taka lokalizacja obiektu niesie za sobą szereg korzyści. Stała w ciągu całego roku temperatura otoczenia, pozwala na odpowiednie dobranie bakterii biorących udział w procesie oczyszczania i stworzenie im idealnych warunków pracy. Wpływa to pozytywnie zarówno na jakość, jak i prędkość oczyszczania ścieków.
Ścieki oczyszczone po procesie trafiają docelowo do sąsiadującego z obiektem jeziora Saimaa. Co ciekawe, woda wypływająca z oczyszczalni jest czystsza niż ta w jeziorze.
Pomimo tak zaawansowanych technologii zastosowanych w Mikkeli, oczyszczalnia jest praktycznie bezobsługowa. Liczba pracowników przebywających na terenie oczyszczalni ograniczona jest do minimum. Dzięki zastosowanym zabezpieczeniom w godzinach nocnych do nadzorowania procesu nie są wymagani żadni pracownicy.
Oczyszczalnia w Mikkeli stara się ograniczyć odpady po procesie do minimum. Nawet piasek pozostający po oczyszczaniu jest wykorzystywany do posypywania dróg w okresie zimy.
Na terenie oczyszczalni funkcjonuje również biogazownia. Biogaz wykorzystywany jest na potrzeby własne oczyszczalni.
Oczyszczalnia w Mikkeli została zaprojektowana w sposób umożliwiający jak najniższe zużycie energii elektrycznej. Na1 m3 ścieków przeznaczonych do oczyszczania przypada 1 kWh energii elektrycznej.
W Mikkeli prowadzony jest również projekt badawczy zajmujący się oczyszczaniem ścieków do tego stopnia, aby woda po procesie nadawała się do spożycia. Obecnie w oczyszczalni uzdatniane jest do tego stopnia zaledwie kilkadziesiąt l. wody dziennie. Daje to nadzieje na rozwój tej technologii w przyszłości.
Na terenie oczyszczalni, jak wcześniej wspomniano, realizowany jest również odzysk ciepła ze ścieków oczyszczonych. Przed tym, jak ścieki trafiają do jeziora kierowane są na płytowy wymiennik ciepła, który ma za zadanie odseparować obieg pompy ciepła od obiegu ścieków. Dobór odpowiedniego wymiennika stanowi spore wyzwanie i powinien być wykonany w oparciu o szczegółowe dane dotyczące składu ścieków.
W Mikkeli za odzysk ciepła odpowiada kaskada składającą się z dwóch jednostek ChillHeat Oilon. Pierwsza z nich ChillHeat Oilon S490 wyposażona jest w sprężarkę śrubową, druga ChillHeat Oilon P450 w sześć sprężarek tłokowych. Taka konfiguracja jednostek pozwala na najefektywniejszą pracę układu.
W oczyszczalni ścieków zdecydowano się na urządzenia ChillHeat Oilon.
Chcesz poznać więcej przykładów zastosowania urządzeń grzewczo-chłodniczych? Zapisz się do newslettera GAZUNO – dzielimy się wiedzą, pokazujemy ciekawe przykłady z inwestycji z sektora publicznego, usługowego, sakralnego czy edukacyjnego.
Temperatura ścieków w ciągu roku zmienia się zdecydowanie łagodniej, niż w przypadku klasycznych oczyszczalni. Wahania sięgają maksymalnie kilku stopni. Średnio w ciągu roku na parownik pompy ciepła trafiają ścieki oczyszczone o temperaturze ok. 11 st C.
Ciepło, które produkują pompy ciepła ChillHeat Oilon wykorzystywane jest na potrzeby własne oczyszczalnie oraz oddawane jest do lokalnej niskotemperaturowej sieci ciepłowniczej. Sieć została zaprojektowana na maksymalne parametry na poziomie 70/40 st C. Tak pracujący układ pozwala na produkcję ok. 1,2 MW energii cieplnej przy COP wynoszącym 3,0
Z powodu korzyści jakie przynoszą tego typu rozwiązania w ciągu najbliższych lat w Polsce powstanie wiele instalacji pozwalających na odzysk ciepła ze ścieków. Urządzenia ChillHeat Oilon od wielu lat sprawdzają się w przemysłowych zastosowaniach. Świetnie radzą sobie między innymi we współpracy ze ściekami oczyszczonymi. Jeżeli jesteście Państwo zainteresowani zastosowaniem jednostek ChillHeat Oilon, zapraszamy do kontaktu, znajdziemy dla Państwa najbardziej efektywne rozwiązanie.
W GAZUNO trwają prace nad zastosowaniem technologii wysokotemperaturowych pomp ciepła w polskich oczyszczalniach ścieków. Gdy zakończymy te projeky, na łamach bloga podzielimy się danymi z realizacji.
W Gazuno pracuję na stanowisku doradcy techniczno-handlowego. W zespole działam z Kierownikiem Regionu (info wkrótce). Razem zapewniamy indywidualną opiekę techniczno-handlową w województwie mazowieckim, podlaskim i lubelskim.
Zapraszamy do udziału w Akademii Profesjonalistów Gazuno. Raz w miesiącu otrzymasz zaproszenie na nasze spotkania oraz dostęp do wcześniejszej rejestracji. Zapisz się już teraz, aby nie przegapić nadchodzących wydarzeń!
