DOŚWIADCZENIA REGIONALNEGO CENTRUM GOSPODARKI WODNO-ŚCIEKOWEJ S.A. W TYCHACH W ZAKRESIE ENERGETYCZNEGO WYKORZYSTANIA BIOGAZU ZbigniewGieleciak Prezes Zarządu Regionalnego Centrum GospodarkiWodno Ściekowej S.A. 1
REGIONALNE CENTRUM GOSPODARKIWODNO-ŚCIEKOWEJS.A. (RCGW S.A.) właścicieli eksploatatoroczyszczalniściekówtychy Urbanowice; 3 Możliwość oczyszczania >15 mln m ścieków komunalnych w ciąguroku. właściciel>200 km sieci kanalizacji sanitarnejoraz31przepompowniw Tychach; zarządca360 km kanalizacji sanitarnejw mieście. 2
TRÓJKĄT WIEDZY I FILARY DZIAŁALNOŚCI RCGW S.A. EDUKACJA Efektywność energetyczna EKONOMIA EKOLOGIA Optymalizacja Bezemisyjność Minimalizacja ilości lub minimalna emisja powstających na OŚ do środowiska odpadów Samowystarczalnośćenergetyczna Racjonalizacja wykorzystania wody ścieków dopływających i racjonalizacja procesów technologicznych 3
OBSZARY ZWIĘKSZENIA EFEKTYWNOŚCI ENERGETYCZNEJ NA OCZYSZCZALNI ŚCIEKÓW W TYCHACH: I. OPTYMALIZACJA PROCESÓW I RACJONALNA GOSPODARKA ENERGETYCZNA: TECHNIKA i TECHNOLOGIA II. PRODUKCJA ENERGII W ODNAWIALNYCH ŹRÓDŁACH ENERGII III. SYMBIOZA PRZEMYSŁOWA I EFEKTYWNOŚĆ KOOPERACYJNA IV. SYSTEM ZARZĄDZANIA V. DZIAŁANIA B+R JAKO DŹWIGNIA EKOROZWOJU 4
I. OPTYMALIZACJA PROCESÓW I RACJONALNA GOSPODARKA ENERGETYCZNA 1. Diagnozaenergochłonnychtechnologii i urządzeń wprocesietechnologicznym. 2.Minimalizacja energochłonności: a)zmiana technologii; 2a 2a 2b 2b b)zmiana urządzeń: np.pompyo zoptymalizowanej pracy zastępujące stare,głośne podczas eksploatacji i przewymiarowane pompy. c) Automatykai sterowanieprocesem. 3. Zastosowanieenergooszczędnych, innowacyjnychrozwiązań np.dmuchawy:... 3 3 32tysiące obrotów wirnika na minutę,nawytworzonej poduszcepowietrznej; Brakelementów zużywających się i najczęściej powodującychawarie; Mniejszeo 37% zużycie energii elektrycznej, pięciokrotnie mniejsze rozmiary i zmniejszenieo 20dBpoziomuhałasu. RCGWS.A. wdrożyła tego typusprzęt jakopierwsza firma a w Europie. 5
KORZYŚCI WYNIKAJĄCE Z RACJONALIZACJI I OPTYMALIZACJI ENERGETYCZNEJ: 1) ZMNIEJSZENIE ENERGOCHŁONNOŚCI PROCESUTECHNOLOGICZNEGO 2) MINIMALNA EMISJA DOŚRODOWISKA 6
1)ZMNIEJSZENIE ENERGOCHŁONNOŚCI PROCESU TECHNOLOGICZNEGO ZMNIEJSZENIE ENERGOCHŁONNOŚCI OSZCZĘDNOŚĆ W SKALI ROKU [%] [MWh] Modernizacja głównej pompowni ścieków 47 241 Wysokosprawne oświetlenie wewnętrzne pomieszczeń 41 3 Modernizacja napowietrzania komór biologicznych 29 Modernizacja pompownirecyrkulatu 78 512 Wymiana opraw oświetleniowych oświetlenia zewnętrznego oczyszczalni 61,5 58 INNOWACJA 1 223 Ogólna moc zainstalowanych urządzeńizużycie energii elektrycznej po modernizacji oczyszczalni zmniejszone o 25% przy2-krotnym wzroście liczby zamontowanychnaoczyszczalni urządzeń. 7
2) MINIMALNAEMISJA DO ŚRODOWISKA Zmniejszenie zanieczyszczenia powietrza w wyniku wykorzystania biogazu na przykładzie Oczyszczalni Ścieków w Tychach Redukcja zanieczyszczeń 70 do powietrza 59.53 60 po modernizacji 50 w stosunku do okresu przedmodernizacją: 40 30 29.35 28.38 SO298,6% 20 15.63 10 0 NO262,1% 6.64 5.93 8.64 3.36 0.4 SO2 [Mg/rok] NO2 [Mg/rok] CO [Mg/rok]] przed modernizacją CO2 [Gg/rok] CO 0.01 pył [Mg/rok] 88,8% CO261,1% pył99,7% po modernizacji Kompleksowe podejście do gospodarki energetycznej na OŚ, a ponadto: odsiarczaniebiogazu likwidacjapoletek ociekowych piasku; biofiltrypowietrza; hermetyzacjaobiektów. 8
II. PRODUKCJA ENERGII W ODNAWIALNYCH ŹRÓDŁACHENERGII 1. Produkcja biogazu WydzieloneKomory Fermentacyjne (WKF) fermentacjametanowa osadów; dwie komory fermentacyjne opojemności:5500 m3każda; temperatura:ok. 38 C; czas zatrzymania wzbiornikach:ok. 20 dni; biogaz gazfermentacyjnyo wysokiej zawartości metanu (55-62%). 34% dwutlenku węgla (CO2); Reszta: mieszanina innych gazów, np. siarkowodór, chlorowodór, fluorowodór i tlen; 3 Wartość opałowabiogazu: ok. 22 MJ/m. 9
2. Oczyszczanie, magazynowanie i transport biogazu Zbiornik biogazu Pochodnia biogazu Odsiarczalnia biogazu Ekokotłownia 10
3. Wykorzystanie biogazu ZASTOSOWANIE AGREGATÓWKOGENERACYJNYCH ZASILANYCH BIOGAZEM Trzy agregatykogeneracyjne, w tym: dwa omocy elektrycznej:345 kw i cieplnej: 531 kwkażdy jeden omocy elektrycznej:400kw icieplnej: 394kW Korzyści ekologiczne: Korzyści ekonomiczne: biogaz - alternatywadla nieodnawialnych źródeł energii; likwidacjaniskowydajnych, awaryjnych kotłów koksowych; produkcjaczystejenergii. sprzedaż energii elektrycznej; sprzedaż świadectw pochodzenia; zmniejszenie kosztów eksploatacyjnych. 11
III. SYMBIOZAPRZEMYSŁOWA współpraca z sektorem przemysłowym KOFERMENTACJA JAKOPRZYKŁAD SYMBIOZY PRZEMYSŁOWEJ KOFERMENTACJA - PROCESINTENSYFIKUJĄCY PRODUKCJĘ BIOGAZU Cel: zwiększenie produkcji energii elektrycznej i ciepła naoś Kofermentacjaosadów z odpadami- odzysk/unieszkodliwianie odpadów oraz przetwarzanie odpadów pochodzących z zakładów przemysłowych wspólnie z osadamiściekowymi. Współpracaz pobliskimi zakładamimleczarskimi; Pozyskiwaniełatworozkładalnychodpadów biodegradowalnych. 12
IV.SYSTEMZARZĄDZANIA System Zarządzania Bezpieczeństwem i -szeregsamodzielnie opracowanych technologicznych-płynnypobór Higieną Pracy procedurtechniczno energii wg Normy elektrycznej System Zarządzania PN-N 18001 Jakością ijej wykorzystanie; (EMAS) PN-EN ISO 9001:2008 - instrumenty zarządzania -prawidłowa SystemEkozarządzaniai Audytu we Wspólnocie wg Normy pracaoczyszczalni iosiągnięciezałożonegoefektu wzakresie gospodarki energetycznej. SystemCustomerContactC System Controllingu entreswg Normy Strategicznego EN 15838 Instrumenty zarządzania Strategia Społecznej System Zarządzania Energią Odpowiedzialności PN-EN ISO 50001:2012 Biznesu wg Normy SA 8000 Zarządzanie zasobami Zrównoważona/strategic ludzkimi zna karta wyników NormaISO 50001: 2011 System zarządzania energią System Zarządzania Usprawnienie funkcjonowaniafirmy pod względem Śrosowiskiem wg Normy PN-EN ISO 14001:2004 organizacyjnym; Wymiernekorzyścifinansowe. 13
KORZYŚCI WYNIKAJĄCE Z OPRACOWANIA I KONSEKWENTNEJ REALIZACJI STRATEGII ENERGETYCZNEJ, Z ENERGETYCZNEGO WYKORZYSTANIA BIOGAZU ORAZ ZASTOSOWANIA PROCESU KOFERMENTACJI: 1) SAMOWYSTARCZALNOŚĆ OŚ 2) ZASILANIEOBIEKTÓW ZEWNĘTRZNYCH ENERGIĄ POCHODZĄCĄ Z BIOGAZU 14
MWh] 1. SAMOWYSTARCZALNOŚĆENERGETYCZNA Systematycznywzrostilościenergiielektrycznej wytwarzanej na Oczyszczalni Ścieków w Tychach 8,000.00 7,420.90 7,000.00 6,000.00 5,896.33 5,931.50 5,841.93 5272.43 5,317.16 5,108.04 4,613.68 4522.35 5,000.00 5,082.27 4,000.00 3,000.00 Pokrycie zapotrzebowania na energię elektryczną na Oczyszczalni Ścieków w Tychach 160 140 120 100 80 60 40 20 0 2,808.88 2,000.00 1,000.00 0.00 2008 2009 Średni oroczne zużyci e energi i 2010 2011 2012 4514.78 2013 Średni oroczna produkcja energi i 146 79 99.2 99.8 2010 2011 116.1 47.6 2008 2009 2012 2013 Średnioroczne pokrycie zapotrzebowania na energię elektryczną [%] 15
Pokrycie zapotrzebowania na energię elektryczną w 2013r. :146% Ilość wytwarzanej energii może zaspokoić potrzeby energetyczne 16-tysięcznego miasta 16
2. ZASILANIEOBIEKTÓW ZEWNĘTRZNYCH ENERGIĄ POCHODZĄCĄ Z BIOGAZU Projekt: Budowa Parku Wodnego w Tychach jako przykład racjonalnej gospodarki energetycznej opartej na OZE Wykorzystanie z biogazu z OŚ. w Parku Wodnym energii pochodzącej Dwaagregatykogeneracyjneomocy elektrycznej/cieplnej ok. 400/400kW. CałkowitepokryciezapotrzebowaniaParku Wodnego na energię elektryczną i ciepło w okresie letnim oraz zapewnienie 100% energii elektrycznej i 70% ciepła - zimą. 17
V. DZIAŁANIA B+R JAKO DŹWIGNIA EKOROZWOJU Wiedza (w tymwiedza o wiedzy) i doświadczenie jako największy potencjał RCGW S.A. Stanowisko badawcze mini WKF modelowy układ komór fermentacyjnych(wskali 1:20000), badania nad optymalizacją idalszą intensyfikacją procesu fermentacji metanowej. Celbadań: określeniewpływu substratów na procesfermentacji; wybranie najkorzystniejszegosubstratu. 18
Stanowisko testowe do dezintegracji elektrokinetycznej dezintegracja osadu ściekowego wykorzystująca metodę wysokonapięciową: analizawzrostu efektywności fermentacji metanowej; analizaintensyfikacji produkcji biogazu. Stanowisko testowe do dezintegracjiw procesie kawitacji dezintegracja osadu ściekowegoza pomocą hydrodynamicznej wytwornicy kawitacji: analiza wzrostu efektywności fermentacji metanowej; analiza intensyfikacji produkcji biogazu. Dzięki zastosowaniu skali mikro, badaniaodbywają siębeznegatywnegowpływu naśrodowiskonaturalne. 19
Udział w programach badawczych: PROJEKTSEBE ProjektSEBE-SustainableandInnovative European Biogas Environment Zrównoważonyiinnowacyjnyeuropejskisystembiogazu. Celprojektu: upowszechnienieprodukcjiiużytkowaniabiogazu; utworzeniesiecicentrówkompetencjiweuropieśrodkowej RCGWS.A.-pracenadkoncepcjąrozwojuprodukcjiiwykorzystaniabiogazunaoczyszczalniachściekówwwoj.śląskim. Budżetprojektu:3,2mlnEuro, wtym79%-programdlaeuropyśrodkowej. 14partnerów z 8 krajów Europy Środkowej: Austrii, Czech, Niemiec, Polski, Słowacji, Słowenii, Węgier i Włoch. PROJEKT BIOMASTER Problematykaprojektu:idea stosowaniabiometanujakopaliwa dopojazdów samochodowych. Cel projektu:propagowanie, rozpowszechnianie i wspomaganie idei wykorzystaniabiometanujako paliwa wtransporcie. Wartość dofinansowania: 1,7 mln Euro. 17partnerówzAustrii, Włoch, Polski, Szwecji i Wielkiej Brytanii. PROJEKTGEKON Opracowaniesystemowegorozwiązania dla odzyskuenergiiz osadów ściekowych z zastosowaniem procesuzgazowania Celprojektu: Wykorzystanie nowatorskiej technologii zgazowania w celu ekologicznego i efektywnego energetycznie zagospodarowania osadów ściekowych. 20
PODSUMOWANIE: Biogaz,uzyskiwany m.in. z osadówściekowych - jednoz najbardziej uniwersalnych źródeł energii odnawialnej. Kompleksowa,prawidłowofunkcjonującaiskuteczna gospodarka energetycznana tyskiej OczyszczalniŚcieków jako efekt działań RCGW S.A. na wielu płaszczyznach. RCGW S.A. - właściciel jedynej samowystarczalnej oczyszczalni ścieków wpolsce oraz liderna rynku europejskim pod względem bilansu energetycznego. Innowacyjnetechnologie idziałania B+R jako narzędzia racjonalizacji i optymalizacjiefektywnościenergetycznej. Kofermentacja- alternatywna metodaunieszkodliwianiaodpadów - możliwość wzrostuwyprodukowanej energiielektrycznej o 300%. Energetyczne wykorzystanie biogazu - poprawa jakości środowiska naturalnego i osiąganie korzyści finansowych jako fundamentu dalszego rozwoju każdej działalności. 21
Dziękuję za uwagę ZbigniewGieleciak Prezes Zarządu Regionalnego Centrum GospodarkiWodno Ściekowej S.A. 22