Zagospodarowanie osadów ściekowych

Transkrypt

1 GOSPODARKA O OBIEGU ZAMKNIĘTYM Zagospodarowanie osadów ściekowych Jarosław Stankiewicz KIELCE

2 Plan Prezentacji 1. Trochę teorii 2. Zarys technologii w aspekcie gospodarki o obiegu zamkniętym 3. Opis technologii 4. Wdrożenie technologii 5. Podsumowanie

3 Trochę teorii Gospodarka o obiegu zamkniętym działalność polegająca na: wykorzystaniu odpadów powstałych w cyklu życia produktu i tym samym ograniczenie zużycia surowców, zmniejszenie ilości składowanych odpadów oraz zwiększenie strumienia odpadów wykorzystywanych w ramach odzysku i recyklingu, wyeliminowanie odpadów z naszych systemów przemysłowych, dzięki czemu będą one mniej zależne od wydobycia ograniczonych zapasów zasobów.

4 Trochę teorii Jedno z założeń gospodarki o o biegu zamkniętym -w fazie projektowania można dokonać identyfikacji możliwości zmniejszenia wpływu na środowisko na wszystkich etapach cyklu życia, co może przynieść efekty w szczególności poprzez umożliwienie efektywnego wykorzystania surowców, zmniejszenia wpływu na środowisko produktów i odpadów, co przyczynia się w dalszej kolejności do oszczędności energii, wody i polepszenia parametrów środowiskowych, a także ekonomicznych. (szacuje się 80% kosztów środowiskowych jest determinowanych na etapie projektowania).

5 Zarys technologii w aspekcie gospodarki o obiegu zamkniętym 1. Oparta na założeniu, że można tak połączyć różne odpady o odpowiednich właściwościach, aby otrzymać nowy wyrób budowlanego, o właściwościach użytkowych analogicznych jak właściwości dotychczas produkowanego keramzytu, 2. Metoda otrzymywania kruszywa lekkiego oparta na reakcji w fazie stałej - przebiega w temperaturze o około 30% niższej niż temperatura topnienia składników, 3. Obniżenie energochłonności procesu - ciepło spalania osadów ściekowych jest bezpośrednio wykorzystane w procesie spiekania mieszaniny odpadów w postać kruszywa, obniżenie kosztów surowcowych przez zastosowanie odpadów,

6 Zarys technologii w aspekcie gospodarki o obiegu zamkniętym 4. Termiczna przeróbka osadów ściekowych i innych składników produkcja kruszywa lekkiego produktu powstającego z wymieszanych materiałów odpadowych, granulowanych i spiekanych w temperaturze C Główne surowce do produkcji kruszyw lekkich:. Osady ściekowe - odwodnione w procesie po wirówkach lub prasach filtracyjnych.. Odpadowe materiały drobnoziarniste (z przemysłu kruszyw, z odpadów komunalnych).. Szkło pozyskiwane z procesów recyklingu (możliwa zawartość zanieczyszczeń),. Inne odpady drobnoziarniste (popioły lotne, muły węglowe o małej zawartości węgla, odpady z procesów flotacji).

7 Zarys technologii w aspekcie gospodarki o obiegu zamkniętym 6. Proces termiczny wytwarzania kruszyw w pełni unieszkodliwia i stabilizuje składniki potencjalnie niebezpieczne z tych odpadów - wbudowanie związków metali ciężkich obecnych w osadach ściekowych w krzemianową strukturę krystaliczną powoduje,że nie ma możliwości wydzielenia się metali ciężkich z takiej struktury przy pomocy metod mechanicznych czy fizycznych, tj. wymycia przez wodę, kwaśne deszcze lub ich reagowania w warunkach naturalnych. 7

8 Zarys technologii w aspekcie gospodarki o obiegu zamkniętym 7. W wyniku procesu wytwarzania kruszywa lekkiego z odpadów nie powstają ścieki i odpady stałe (popioły), natomiast wymagane jest oczyszczenie gazów spalinowych, analogicznie jak w spalarniach osadów ściekowych. 8. Produkt utylizacji, kruszywo lekkie, może być szeroko stosowany w budownictwie, zarówno w postaci nie związanej jak i w wyrobach. 9. Nowa termiczna metoda utylizacji osadów ściekowych może byś dostosowana wielkością produkcji do potrzeb małych i średnich oczyszczalni ścieków. 8

9 Opis technologii schemat technologiczny Msz Oś Mk Mk Mk F2 F1 DM 1 DM 2 GG GB SO PR CHR PW Zawrót do procesu mieszania i granulowania KR Skład kruszywa Schemat technologiczny produkcji sztucznych kruszyw lekkich 9 Oś zbiornik osadów ściekowych; Msz zbiornik mączki szklanej ; Mk zbiornik mączki krzemionkowej ; DM 1, DM 2 mieszalniki; GB granulator bębnowy; SO suszarnia obrotowa; GG generator gazów suszących; PR piec rurowy; CHR chłodnik rurowy; PW przesiewacz wibracyjny; KR kruszarka; F1 filtr mechaniczny tkaninowy; F2 filtr chemiczny.

10 Opis technologii kierunki zastosowania 1. Składnik betonów lekkich, izolacyjnych, stropowych, 2. Komponent substratów dla rolnictwa i ogrodnictwa, 3. Komponent substratów dachów zielonych, 4. Składnik drenaży luźnych i stabilizowanych, 5. Składnik drenaży na podbudowy drogowe, 6. Materiały filtracyjne w oczyszczalniach ścieków. 10

11 Opis technologii produkty przeróbki (przykłady) Kruszywo z odpadami z górnictwa skalnego Kruszywo z popiołami 11 Kruszywo z odpadami z przemysłu spożywczego

12 Opis technologii właściwości kruszyw lekkich L.p. Właściwość kruszywa* Norma Wartość 1. Skład ziarnowy [mm] PN-EN Gęstość [g/mm ] PN-EN ,2 1,8 3. Nasiąkliwość [%] PN-EN Odporność na miażdżenie [N/mm ] PN-EN ,5 12,3 5. Mrozoodporność [%] PN-EN ,3 6. Odporność na rozdrabnianie [LA] PN-EN Promieniotwórczość Instrukcja ITB Nr Wymywalność PN-EN PN-EN 1233 PN-ISO F1 0,3 / F2 58 Zgodnie z rozporządzeniem

13 Wdrożenie technologii linia przemysłowa 13

14 Wdrożenie technologii linia przemysłowa 14

15 Wdrożenie technologii linia demonstracyjna 15

16 Wdrożenie technologii linia demonstracyjna 16

17 Wdrożenie technologii koszty inwestycji Koszt inwestycji 25 mln zł (30 50 tys. Mg/rok) Koszty eksploatacji 1. Energia elektryczna 50 kwh/mg 25 zł/mg 2. Koszt energii cieplnej 95 zł/mg 3. Inne koszty eksploatacji linii przeróbczej 60 zł/mg 4. Koszt surowców 60 zł/mg 5. Razem (1-4) 240 zł/mg Przychód (nie uwzględniając przyjęcia osadu) Koszt 1 Mg kruszywa lekkiego 240 zł/mg 17

18 Podsumowanie 1. Ekologiczny efekt technologii (unieszkodliwianie termiczne, składniki niepalne z osadów ściekowych w pełni wbudowują się w strukturę krystaliczną powstającego spieku, wbudowanie związków metali ciężkich obecnych w osadach ściekowych). 2. Surowce do produkcji kruszyw lekkich dostępne w kraju. Surowce lokalne 3. Nowa technologia zagospodarowania osadów ściekowych to produkcja kruszyw lekkich umożliwia uzyskanie produktu o różnych właściwościach dostosowanych do różnych zastosowań, 18

19 Podsumowanie 4. Produkcja kruszyw jest całkowicie bezodpadowa (w technologiach spalania powstaje popiół wymagający kosztownego zagospodarowania). 5. Korzystny efekt ekonomiczny (współspalanie w cementowniach ograniczony udział odpadów we wsadzie do procesu, w energetyce (ograniczony udział odpadów z uwagi na zwiększone wymogi w zakresie emisji, brak zainteresowania branży). Koszt suszenia i spalania zł/mg osadu ściekowego. 19

20 Podsumowanie 6. Efekt ekonomiczny (uzyskanie przychodu wynikającego z opłat za przyjęcie osadów ściekowych do utylizacji, obniżenie kosztów surowcowych przez zastosowanie odpadów, uzyskanie przychodu, wynikającego ze sprzedaży wyrobu budowlanego, obniżenie energochłonności procesu wytwarzania kruszywa sztucznego - ciepło spalania osadów ściekowych jest bezpośrednio wykorzystane w procesie spiekania mieszaniny odpadów w postać kruszywa). 20

21 Dziękuję za uwagę... mgr inż. Jarosław STANKIEWICZ Kierownik pracowni, Zakład Górnictwa Skalnego IMBiGS ul. Racjonalizacji 6/8, Warszawa tel wew. 310 e.mail: