Процес термічного очищення мулу стічних вод - PDF безкоштовно завантажити

Мережа стічних вод муніципалітет Північно-Східний 3-й день Мережеві процеси для термічного очищення мулу стічних вод Dr. Tammo Rebling Umwelttechnik & ingenieure GmbH Wöhlerstraße 42 30163 Ганновер Тел. +49 511 9698500 [email protected]

Umwelttechnik & ingenieure GmbH з 1993 р. Відходи для енергетики google.de 35 співробітників Біогаз, що діє на міжнародному рівні Концепції переробки та затвердження планування Бізнес-калькулятор та Інструменти Нагляд за будівництвом http://www.uigmbh.de/ 19.01.2017 Процес очищення шламу від теплових стічних вод 1

Структура утилізації мулу стічних вод у Німеччині Спільне спалювання Моноспалення Альтернативні процеси Остаточне порівняння 19.01.2017 Процес термічної обробки мулу стічних вод 2

Утилізація мулу стічних вод у Німеччині Утилізація мулу стічних вод у Німеччині змінюється! Період зупинки повідомлення ЄС про "Положення про реорганізацію переробки мулу стічних вод" закінчився 27 грудня 2016 року. Федеральний уряд прийняв рішення про поправку 18 січня 2017 року, проголосувавши у Федеральній раді, яке очікується в травні 2017 року. У майбутньому, якщо граничні значення будуть перевищені, застосування сільськогосподарських культур або використання в озелененні буде вже неможливим. Альтернатива: Теплові процеси очищення мулу стічних вод 19.01.2017 Процес термічного очищення мулу стічних вод 3

[t TM] Мул стічних вод Відведення мулу стічних вод в Німеччині 1995 12% було термічно вироблено У 2015 році термічно відновлено 64% 1 200 000 1 100 000 матеріалів Утилізація матеріалів Термічне відновлення Сміттєзвалище, заборонене з червня 2005 року без попередньої обробки відновлення матеріалів, буде продовжувати зменшуватися на 1 000 000 900 000 800 000 700 000 600 000 бази даних: https://www.destatis.de/ 500 000 2004 2006 2008 2010 2012 2014 2016 рік 19.01.2017 Процес очищення осаду від опадів теплової стічної води 4

[t TM] Шлам стічних вод [t TM] Шлам стічних вод Відведення мулу стічних вод у Німеччині 553 864 252 707 1 200 000 1 100 000 400 115 1 000 000 переробка матеріалів 269 292 446 871 переробка тепла 250 326 230 581 900 000 431 286 432 516 800 000 700 000 База даних: https://www.destatis.de/ 2013 2014 600 000 2015 рік 500 000 База даних: https://www.destatis.de/ Моновербремзе Спільне спалювання 2004 невідомо 2006 2008 2010 2012 2014 2016 Рік 19.01.2017 Процес термічної обробки шламу стічних вод 5

Огляд термохімічних процесів Теплові процеси для очищення шламу стічних вод Присутність рідини H 2 O Присутність газоподібного H 2 O відведення кисню l = 0 дефіцит кисню 0,2 l 0,5 надлишок кисню 1,0 l 2,5 180-250 C 150-250 C 200-900 C> 600 C> 700 C Гідротермічна карбонізація (HTC) Вапотермічна карбонізація (VTC) Піроліз Газифікація Згорання Підвищення вимог до O 2 та сухої речовини, необхідних для оптимального перетворення 19.01.2017 Процес термічного очищення мулу стічних вод 6

Варіанти термічної обробки мулу стічних вод Осад стічних вод Обробка мулу напр. Б. зневоднення, сушіння, спільне спалювання, моноспалювання, альтернативні процеси, що працюють на вугільній електростанції, пил, випал, відходи, спалювання, решітка, обпалення інших установок, напр. B. Ротаційна піч цементного заводу z. Б. Горіння в киплячому шарі, палубна піч, циклоїдна піч, плавильна піч, ротаційна піч, газифікація піролізу HTC 19.01.2017 Процес термічної обробки шламу стічних вод 7

Варіанти термічної обробки мулу стічних вод Осад стічних вод Обробка мулу напр. Б. зневоднення, сушіння, спільне спалювання, моноспалювання, альтернативні процеси, що працюють на вугільній електростанції, пил, випал, відходи, спалювання, решітка, обпалення інших установок, напр. B. Ротаційна піч цементного заводу z. B. Піч з псевдозрідженим шаром, палубна піч, циклоїдна піч, плавильна піч, ротаційна піч Газифікація піролізу HTC 19.01.2017 Процес термічної обробки мулу стічних вод 8

Електростанція, що працює на сумісному спалюванні, що працює на вугіллі Злитий та стабілізований стічний стік стічних вод подається на вугільні млини за допомогою насосів Putzmeister. Доведено до 5% маси палива. Приклад: електростанція Штаудінгер/Гроскроценбург до 60000 т/т шламу стічних вод Джерело: Послуги Wiki & Services для блоку 5: Технічні підготовчі роботи Тендер на затвердження для управління будівництвом Джерело: http://www.pmsolid.com 19.01.2017 Процес очищення мулу стічних стічних вод 9

Спільне спалення вугільної електростанції Частка летких енергій зростає. У 2016 році значення вугільних електростанцій у Німеччині зменшилось. Поводження при поганій зміні навантаження Зниження виробництва електроенергії на 6,5% Ціни на електроенергію зростають через перехід енергії до 2023 року. Якщо зниження залишиться незмінним, остання вугільна електростанція вийде з ладу в 2038 році. 06.01.2017 19.01.2017 Процес термічної обробки мулу стічних вод 10

Кількість електростанцій Спільне спалювання Електростанція, що працює на вугіллі Електростанції, що працюють на вугіллі, повинні довго не працювати через вік/захист клімату. 11 електростанцій буде закрито до 2019 року. 1 нова будівля в Даттельні (кам'яне вугілля) заплановано Потенційні місця спільного спалення будуть ліквідовані! 100 80 60 40 20 0 Спад на вугільних електростанціях у Німеччині 38 58 37 48 2017 2019 База даних про кам’яне вугілля Лігніт Федеральне мережеве агентство 16 листопада 2016 р .; Статус "В експлуатації" 19.01.2017 Процес термічної обробки мулу стічних вод 11

Варіанти термічної обробки мулу стічних вод Осад стічних вод Обробка мулу напр. Б. зневоднення, сушіння, спільне спалювання, моноспалювання, альтернативні процеси, що працюють на вугільній електростанції, пил, випал, відходи, спалювання, решітка, обпалення інших установок, напр. B. Ротаційна піч цементного заводу z. Б. Горіння в псевдозрідженому шарі, палубна піч, циклоїдна піч, плавильна піч, ротаційна піч Газифікація піролізу HTC 19.01.2017 Процес термічної обробки мулу стічних вод 12

Спільне спалювання Спалювання відходів Переважно випал решітки (випалювання в киплячому шарі) Схвалення згідно з 17-м BImSchV Змінити затвердження відповідно до поточного стану закону, якщо мул стічних вод повинен спалюватися спільно. 850 C протягом 2 с. Приклад: Будівництво колосникової печі Роз'єднання електрики/тепла 19.01.2017 Процес термічної обробки мулу стічних вод 13

Спільне спалювання Спалювання відходів Різні концепції завдання осаду стічних вод: Здути сухим, як пил, у камеру згоряння, зневоднити, посипати в камері згоряння, зневоднити/висушити Додати до сміття Небезпека неповного спалювання мулу стічних вод (діарея іржі) http://www.wz.de/ http://www.egk.de 19.01.2017 Процес термообробки мулу стічних вод 14

Спільне спалювання Спалювання сміття Надмірна потужність з 2013 року зменшилась. На даний момент сміттєспалювальні установки використовуються дуже добре: Відмовитись від імпорту з високою теплотворною здатністю Гарна економічна ситуація Зростання населення Зростання цін на спільне спалювання. Зміни не передбачувані! Приклад: RDF електростанція Großräschen 230 000 т RDF/a 102 МВт, потужність від U & I: схвалення планування управління тендерним будівництвом 19.01.2017 Процес для очищення осаду теплових стічних вод 15

Переваги огляду спільного спалювання - знищення органічних забруднювачів - можливе використання енергії - використання існуючих систем - не потрібно повного висихання приблизно від 20% DM Недоліки - використання поживних речовин/P- відновлення з попелу неможливе - спільне спалювання в майбутньому лише для шламу з низьким вмістом P- Можливий вміст P необхідно вилучити перед спалюванням - Забруднення навколишнього середовища на довгих транспортних маршрутах - Невизначений розвиток потужностей Не передбачається довгострокове та безпечне спільне спалювання! 19.01.2017 Процес термічного очищення мулу стічних вод 16

Переваги огляду спільного спалювання - знищення органічних забруднювачів - можливе використання енергії - використання існуючих систем - не потрібно повного висихання приблизно від 20% DM Недоліки - використання поживних речовин/P- відновлення з попелу неможливе - спільне спалювання в майбутньому лише для шламу з низьким вмістом P- Можливий вміст P необхідно вилучити перед спалюванням - Забруднення навколишнього середовища на довгих транспортних маршрутах - Невизначений розвиток потужностей Не передбачається довгострокове та безпечне спільне спалювання! Тези: У майбутньому нових потужностей для спільного спалювання не буде! До 2026 р. Існуючі потужності зменшаться приблизно на 40% (Langenohl 2015) 19 січня 2017 р. Процес термічної очистки мулу стічних вод 17

Моноспалювання осаду стічних вод 75% установок мають технологію стаціонарного киплячого шару, ефективно та надійно перевірену протягом 30 років. Принцип процесу на прикладі спалювання мулу стічних вод в Карлсруе: багатоступенева попередня обробка мулу стічних вод Моноспалення в печі стаціонарного киплячого шару Очищення димових газів 19.01.2017

Моноспалення мулу стічних вод Затвердження згідно з 17-м BImSchV. Діапазон потужності від 4000 до 95000 т DM/а. Інертний псевдозріджений пісок як накопичувач тепла, імпульс і теплообмінник з паливом. Необхідна якість осаду стічних вод для автотермічного спалювання без добавок: нижча теплотворна здатність:

4500 кДж/кг DM: можливе відновлення 40-50% P з попелу: концентрація P приблизно 4-15% за масою Джерело: Eisenmann 19.01.2017 Процес термічної обробки мулу стічних вод 20

Моноспалення шламу стічних вод Загальний обсяг мулу стічних вод у Німеччині 2013 62% 38% Наявні потужності в моноспалювальних установках Нестача потужностей у моноспалювальних установках Оцінка Langenohl (KA62.2015): У 2026 році бракує потужностей при моноспалюванні між 400 000 і 700 000 т DM/рік. Це відповідає 21 установці потужністю 33000 т DM/рік. 19.01.2017 Процес термічного очищення мулу стічних вод 21

Огляд моноспалювання переваги недоліки - знищення органічних забруднювачів - можливе використання енергії - хороша безпека планування для операторів очисних споруд - P можливе відновлення попелу - P відновлення з попелу є технічно складним - економічно ефективний шлях утилізації економічного ефекту від розміру розширення приблизно 30 000 т DM/а (1, 5 мільйонів PE) - розширення потужностей можливе лише в довгостроковій перспективі Планування, затвердження та будівництво 8-10 років 19.01.2017 Процес очищення осаду теплових стічних вод 22

Огляд моноспалювання переваги недоліки - знищення органічних забруднювачів - можливе використання енергії - хороша безпека планування для операторів очисних споруд - Можливе вилучення P із золи - Витяг P із золи технічно складне - Економічна ефективність дорогоцінного шляху утилізації від збільшення розміру приблизно 30000 т DM/а (1, 5 мільйонів PE) - розширення потужностей можливе лише у довгостроковій перспективі Планування, затвердження та будівництво 8 до 10 років Тези: Нове будівництво моноспалювальних установок необхідне для забезпечення довгострокової утилізації! Вузьке місце утилізації - це можливість для альтернативних процедур! 19 січня 2017 р. Процес термічного очищення мулу стічних вод 23

Варіанти термічної обробки мулу стічних вод Осад стічних вод Обробка мулу напр. Б. зневоднення, сушіння, спільне спалювання, моноспалювання, альтернативні процеси, що працюють на вугільній електростанції, пил, випал, відходи, спалювання, решітка, обпалення інших установок, напр. B. Ротаційна піч цементного заводу z. B. Горіння в киплячому шарі, палубна піч, циклоїдна піч, плавильна піч, ротаційна піч, газифікація піролізу HTC 19.01.2017 Процес термічної обробки мулу стічних вод 24

Огляд термічних процесів C 200 900 C> 600 C> 700 C Гідротермічна карбонізація (HTC) Вапотермічна карбонізація (VTC) Піроліз Газифікація Спалення 19.01.2017 Процес термічної обробки мулу стічних вод 25

Альтернативний процес гідротермічної карбонізації HTC (HTC) для виробництва вуглеподібних продуктів. Вимоги: газонепроникний реактор, рідкий H 2 O,

200 C Не потрібно попередньої сушки! HTC Solid Rebling, 2015 Input - Schlamm Rebling, 2015 Rebling, 2015 Output - Schlamm Liquidphase Rebling, 2015 19.01.2017 Процес термічної обробки мулу стічних вод 26

200 C Не потрібно попередньої сушки! Реблінг та ін. 2015 HTC Solid Rebling, 2015 Невелика екзотермічність підтримує процес: очерет приблизно -700 Дж/г ТС стічних осадів приблизно -200 Дж/г ТМ вихідний мул вихідного мулу рідка фаза Реблінг, 2015 19.01.2017 Процес термічної обробки осаду стічних вод 27

Альтернативний метод HTC Dissertation Rebling, 2016 Порушення клітинної структури (гідроліз) CambiTHP -> Дезінтеграція HTC -> Карбонізація Після HTC, значно покращена дренажність. Можливе використання як матеріалу (наприклад, HMF, біопластика), так і енергетичного використання. Хімічна потреба кисню (ХПК) у рідкій фазі дуже висока; Перед входом на очисні споруди очищення необхідно! Високий вихід газу можливий завдяки зменшенню ХПК! Додаткова інформація за адресою http://www.uigmbh.de/ 19.01.2017 Процес очищення осаду теплових стічних вод 28

Альтернативний процес HTC Avalon Industries AG (раніше AVA-CO 2) TerraNova Energy http://terranova-energy.com/ http://terranova-energy.com/ Комерційний завод у Китаї з 14000 т/год, що працює з 1 грудня 2016 р. 19 січня 2017 р. Процес термічного очищення мулу стічних вод 29

Альтернативний процес Пілотна установка HTC дослідницького проекту "HTC у Нижній Саксонії" Університет Остфалії Вольфенбюттель 19 січня 2017 р. Процес термічної обробки мулу стічних вод 30

Огляд термохімічних процесів Теплові процеси для очищення мулу стічних вод Присутність рідини H 2 O Присутність газоподібного H 2 O відведення кисню l = 0 дефіцит кисню 0,2 l 0,5 надлишок кисню 1,0 l 2,5 180-250 C 150-250 C 200-900 C> 600 C> 700 C Гідротермічна карбонізація (HTC) Вапотермічна карбонізація (VTC) Піроліз Газифікація Спалювання 19.01.2017 Процес термічної обробки мулу стічних вод 31

Альтернативний процес піролізу Піроліз без додаткового кисню (l = 0) Потрібна подача тепла! На відміну від температур спалення або газифікації 400-900 C розпад органічних сполук (внутрішнє) використання шламу стічних вод> 50% DM піроліз l = 0, продукт газ CO, H 2, C n H m 400-900 C зола (в т.ч. P) як добриво 19.01.2017 Процес термічної обробки мулу стічних вод 32

Альтернативний процес піролізу Приклад PYREG: Довідково: очисні споруди Лінц-Ункеля 30 000 PE зневоднення та сушіння до понад 85% DM Використання синтез-газу в камері згоряння пальник FLOX Використання пальника FLOX на полігоні Дерпен http://www.pyreg.de/

650 C Продукт: P-вмісне вугілля Послуги i & i: затвердження планування тендер управління будівництвом 19.01.2017 процес термообробки мулу стічних вод 33

Альтернативний процес піролізу Приклад EISENMANN: Піробустор: Вхід: двоступеневий процес висушеного 90% DM: піроліз Спалювання Р-містить золу як залишок Довідково: ARA Pustertal, Італія з 2006 року

550 кг/год 300-350 C 600-650 C http://www.eisenmann.com/ 19.01.2017 Процес термічної обробки мулу стічних вод 34

Варіанти термічної обробки мулу стічних вод Осад стічних вод Обробка мулу напр. Б. зневоднення, сушіння, спільне спалювання, моноспалювання, альтернативні процеси, що працюють на вугільній електростанції, пил, випал, відходи, спалювання, решітка, обпалення інших установок, напр. B. Ротаційна піч цементного заводу z. B. Горіння в киплячому шарі, палубна піч, циклоїдна піч, плавильна піч, ротаційна піч Газифікація піролізу HTC 19.01.2017 Процес термічної обробки шламу стічних вод 35

Порівняння термічних процесів Термічне спалювання матеріалу Альтернативні процеси Міт-Моно-HTC піроліз Сільське господарство Знищення орг. Забруднювачі +++ +++ ++ ++ - Енергетичне використання +++ +++ +++ +++ - Використання матеріалів + + +++ +++ +++ Відновлення P - ++ ++ ++ +++ Безпека планування - ++ + + - Досвід експлуатації +++ +++ + + +++ Витрати на утилізацію [/ t FS] 50-130 a 80-120 a

65 b 8-45 a Ринкові дані: UBA, 2013; Неперевірена інформація про виробника: b Eisenmann GmbH та PYREG; c TerraNova Energy 19.01.2017 Процес термічної обробки мулу стічних вод 36

65 b 8-45 a Ринкові дані: UBA, 2013; Не перевірена інформація виробника: b Eisenmann GmbH та PYREG; c Тера TerraNova Energy: Альтернативні процеси можуть заповнити розрив у знешкодженні стічних вод! 19.01.2017 Процес термічного очищення мулу стічних вод 37

Розвиток альтернативних процесів http://www.bine.info 19.01.2017 Процес очищення осадів термічних стічних вод 38

Короткий зміст та перспективи Для забезпечення безпеки утилізації необхідні нещодавно побудовані установки для термічного очищення мулу стічних вод! Технічне "ноу-хау" доступне! Ретельне планування, яке залежить від місцезнаходження, є необхідною умовою для мінімізації витрат! https://www.openpm.info 19.01.2017 Процес термічного очищення мулу стічних вод 39

http://www.sueddeutsche.de/ 19.01.2017 Процес термічної обробки мулу стічних вод 40

Umwelttechnik & ingenieure GmbH Ідеї, сповнені енергії! Ідея Концепція Планування Будівництво 19.01.2017 Процес термічного очищення мулу стічних вод 41