STRUVIA. Zrównoważony odzysk fosforu ze ścieków WATER TECHNOLOGIES

Transkrypt

1 STRUVIA Zrównoważony odzysk fosforu ze ścieków WATER TECHNOLOGIES

2 Zrównoważony odzysk fosforu: Wyzwania Fosfor, będący elementem DNA, jest istotnym makroelementem niezbędnym do funkcjonowania każdej istoty żywej. Jest kluczowym składnikiem nawozów stosowanych w rolnictwie, a także dużej części pasz dla zwierząt. Fosfor pozyskiwany jest głównie z wydobycia, ale jego zasoby nie są nieograniczone i na chwilę obecną nie istnieją żadne syntetyczne substytuty. W związku z ciągłym wzrostem liczby ludności na świecie, zapotrzebowanie na fosfor ciągle rośnie. Zatem nie jest to zaskoczeniem, że fosfor występuje w ściekach powstających w wyniku działalności człowieka. Veolia Water Technologies, jako propagatorzy gospodarki obiegowej oraz twórcy rozwiązań branży uzdatniania wody i ścieków, opracowali technologię Struvia, rozwiązanie przeznaczone do odzysku fosforu ze ścieków produkowanych w wyniku różnego rodzaju działalności przemysłowej i rolniczej oraz w miejskich obiektach unieszkodliwiania odpadów. Fosfor odzyskiwany jest pod postacią (1) kryształów struwitu. Odzysk fosforu jest szczególnie ważny biorąc pod uwagę spadek jego rezerw skalnych i stale rosnące ceny fosforu oraz wzrost świadomości populacji w kwestiach związanych z jakością środowiska. Europa doskonale zdaje sobie sprawę ze swojej zależności od importowanego fosforu, a także z faktu, że naturalne zasoby fosforu nie są nieograniczone (2). Niektóre kraje, takie jak Szwecja, Szwajcaria, Holandia i wkrótce Dania, zmierzają w kierunku wprowadzenia nowych przepisów dotyczących recyklingu tego cennego nawozu. Struvia jest zatem idealnym rozwiązaniem do odzyskiwania fosforu ze ścieków na tych obszarach. Odzyskiwanie fosforu może się również przyczynić do ograniczenia uwalniania fosforu do środowiska naturalnego, powodującego eutrofizację wód (3). Produkcja nawozów Wydobycie fosforytu Rolnictwo / Żywność / Pasze TECHNOLOGIA STRUVIA Produkcja struwitu Oczyszczalnia ścieków (1) Struwit: znany również jako fosforan magnezowo-amonowy (2) European Sustainable Phosphorous Conference 1, Bruksela & ESPC2, Berlin (3) Brak równowagi w środowisku wodnym

3 Zasada działania Ścieki zawierające wysokie stężenia fosforu, na przykład odcieki powstałe przy odwadnianiu przefermentowanych osadów ściekowych, są podawane do reaktora ciągłego mieszania, gdzie szybkie mieszanie prowadzone jest za pomocą specjalnego systemu mieszania: Turbomix. Strącanie struvitu zostaje zainicjowane wraz ze wzrostem ph oraz poprzez dawkowanie soli magnezu. Zintegrowany osadnik lamelowy zapewnia dokładne rozdzielenie wytworzonych grudek struwitu i ścieków oczyszczonych. Zazwyczaj w zastosowaniach komunalnych ścieki oczyszczone są zawracane na początek ciągu technologicznego oczyszczalni ścieków. Struvia w aplikacjach przemysłowych stosowana jest na linii wodnej. Ścieki mogą być odprowadzane bezpośrednio lub, w razie potrzeby, dodatkowo oczyszczane. Następnie grudki struwitu są pompowane i kierowane do pomieszczenia odsączania i składowania, zanim zostaną wysłane do jednostki pakowania. Odprowadzenie ścieków oczyszczonych przez przelewy Lamelle Silnik mieszadła Obszar separacji Obszar mieszania Odprowadzenie struwitu Przegrody anty-wirowe i anty-bypass Wirnik o przepływie osiowym w dół Lej zmniejszający spadek ciśnienia Współosiowa rura pionowa z mieszadłem służąca do kierowania przepływu Turbomix został opatentowany przez Veolia Water Technologies. Przyspiesza krystalizację i wzrost granulek struwitu oraz pozwala na optymalne wykorzystanie reagentów przy krótkim czasie reakcji, tym samym ograniczając przestrzeń potrzebną do przeprowadzenia procesu.

4 Zalety technologii Struvia TM Odzysk fosforu ze ścieków prowadzi do: Redukcji ilości produkowanych osadów ściekowych Produkcji osadu o mniejszej zawartości fosforu (idealne dla obszarów, które są bogate w fosfor i zagrożone eutrofizacją) Redukcja kosztów eksploatacji dla istniejących obiektów Prototyp reaktora Struvia na OŚ Bruksela-Północ Struvia zapobiega powstawaniu dysfunkcji, nadmiernych kosztów oraz nieplanowanych przestojów operacyjnych spowodowanych niekontrolowanym wytrącaniem się struwitu, który inkrustuje rury W procesie oczyszczania ścieków produkcja struwitu redukuje potrzebę dozowania reagentów przyspieszających proces strącania, jak np. soli żelaza lub glinu Idealne rozwiązanie dla oczyszczania ścieków obciążonych fosforem Grudki struwitu powstające w reaktorze Struvia Ograniczone wymagania dot. miejsca: - pojedynczy reaktor ze zintegrowanym osadnikiem lamellowym - brak obiegu oraz pompy recyrkulacji Ograniczona konserwacja Niskie koszty inwestycyjne i eksploatacyjne (w połączeniu ze sprzedażą produkowanego struwitu) PÓŹNIEJSZE WYKORZYSTANIE PRODUKTU Odsączanie i suszenie powstałego struwitu za pomocą filtra workowego, podczas testów w OŚ Braunschweig w Niemczech. Wydajność usuwania fosforu powyżej 85%. > W zależności od podejścia do gospodarki obiegowej, Klienci (bez względu na to czy są to lokalne władze czy zakłady przemysłowe) mogą podjąć decyzję dot. odzysku struwitu poprzez późniejsze włączenie go w skład nawozu. Klient może zdecydować się na bezpośrednią obsługę procesu odzyskiwania fosforu lub powierzyć ją operatorowi (np. Veolia). > Mając na względzie zaangażowanie podmiotów lokalnych oraz społeczności w zrównoważony rozwój swojej okolicy, władze miejskie mogą zdecydować o swobodnym dostępie do odzyskanego struwitu. Przykład struwitu pod postacią nawozu mineralno-organicznego stosowanego w rolnictwie P-REX, OŚ BRUKSELA-PÓŁNOC - PIERWSZY ZAKOŃCZONY PROJEKT Pierwszy reaktor w technologii Struvia został z sukcesem zastosowany na oczyszczalni ścieków Bruksela-Północ w roku 2013 i 2014, w ramach programu P-Rex (europejski program zajmujący się zagadnieniami odzysku fosrofu ze ścieków). W procesie oczyszczania odcieków powstałych przy odwadnianiu przefermentowanych osadów ściekowych osiągnięto wydajność usuwania fosforu P-PO4 na poziomie ponad 85%, a także sprawdzona została skuteczność zastosowanej technologii.

5 Rozwiązanie Struvia TM Technologia Struvia została opracowana przez Veolia Water Technologies, w celu ułatwienia odzyskiwania i ponownego wykorzystania fosforu. Daje to możliwość Klientom komunalnym i przemysłowym na obrócenie kosztów (zakup soli metali i utylizacja osadów ściekowych) w zyski (sprzedaż struwitu pod postacią nawozu). Struvia jest dostosowana do wszystkich projektów związanych z gospodarką obiegową oraz zrównoważonym rozwojem OŚ Samoens, Francja GOSPODARKA KOMUNALNA Struvia jest przedmiotem zainteresowania władz publicznych i operatorów instalacji komunalnych: W oczyszczalniach ścieków komunalnych wyposażonych w biologiczne usuwanie fosforu, po którym następuje etap beztlenowej fermentacji osadu, na etapie odwadniania osadów powstają odcieki o wysokim stężeniu fosforanów, które mogą w sposób niekontrolowany wytrącać się jako kryształy struwitu. Technologia Struvia zapewnia kontrolowane wytrącanie się struvitu w wyspecjalizowanym reaktorze. Produkt może być następnie pakowany i sprzedawany. ZASTOSOWANIE Oczyszczalnie ścieków wyposażone w komory fermentacyjne Oczyszczalnie ścieków wyposażone w biologiczną defosfatację i planujących rozbudowę obiektu o proces fermentacji osadów Oczyszczalnie ścieków wyposażone w beztlenową fermentację osadów i planujących rozbudowę obiektu o proces biologicznego usuwania fosforu Instalacje metanizacji odpadów domowych Okręgowe stacje metanizacji PRZEMYSŁ Struvia stanowi doskonałe rozwiązaniem dla operatorów instalacji przemysłowych i rolniczych: W zakładach przemysłowych, w których ścieki charakteryzują się wysokim stężeniem fosforanów, Struvia może być stosowana bezpośrednio na linii wodnej. Dla ścieków przemysłowych, które są oczyszczane poprzez metanizację (UASB, EGSB czy Memthane) reaktor Struvia najlepiej będzie zlokalizować po oczyszczaniu beztlenowym ścieków, a przed procesem nitryfikacji-denitryfikacji lub w połączeniu z procesem deamonifikacji typu ANITA Mox. ZASTOSOWANIE W rolnictwie do obróbki ścieków pochodzących z hodowli W przemyśle spożywczym - w gorzelniach, mleczarniach, browarach, ubojniach, zakładach przetwórstwa ziemniaków oraz innych, w których odcieki z fermentacji są oczyszczane W zakładach agrochemicznych, w produkcji nawozów i biopaliw

6 Veolia Water Technologies Sp. z o.o. ul. Puławska 2, Warszawa tel.: fax: ul. Balicka 48, Kraków tel.: fax: ul. Metalowa 3, Tychy tel.: fax: info.poland@veolia.com