Пречиствателна станция за отпадни води - Vision - PDF Безплатно изтегляне
Пречиствателна станция за отпадни води - Vision 2030-1 Тържествено събитие 30 години на Hydro-Ingenieure GmbH на 22 октомври 2012 г.
Контур 2030? Променени рамкови условия 2 Демографски фактори Икономически фактори Инфраструктурни фактори, количества отпадъчни води Климатични промени Нови изисквания Защита на климата, енергийна ефективност Защита на водата Възстановяване на ценни материали Нови концепции
Източник на данни: Федерална статистическа служба; Илюстрация: Рамкови условия на BiB: Демография Състояние на населението в Германия 1816 до 2010 3. и 1950 до 2060
Рамкови условия: Демография 4 Деление на населението [%] 50 45 Население под 20 години 40 Население над 65 години 35 Население над 80 години 30 25 20 15 10 5 0 1871 1939 1960 1980 2000 2006 2010 2030 2050 Делът на възрастните граждани се увеличава. Източник на данни: Федерална статистическа служба
Източник: Доклад за наредбата за наркотиците 2010 (Schwabe & Paffrath (Ed.)) 5 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 0 0-4 5-9 10-14 15-19 20-24 25-29 30-34 35-39 40-44 45-49 50-54 55-59 60-64 65-69 70-74 75-79 80-84 85-89> 90 Общи условия: Демография DDD (определена дневна доза) Възрастова група. и по този начин състава на отпадъчните води
Рамкови условия: Икономика Разходите за енергия ще нараснат значително Разходите за персонал ще се увеличат Разходите за MSR технология ще намалеят 6
Източник: BDEW-Wasserstatistik, 2012 Развитие на специфичното потребление на вода Специфично водопотребление на домакинствата и малкия бизнес в l/(e * a) 15 0 14 5 14 0 13 5 13 0 12 5 12 0 115 110 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 7
8 Рамкови условия: изменение на климата Източник: Kropp et al. 2009; Ечемичен сноп 2009 Годишни валежи дни 10 mm/ден
Източник: Федерална статистическа служба; Федерална служба f. Строителство и Рамкови условия за териториално планиране: Запечатване на площи Увеличаване на населените места и площите на движение в [ха/д] 9
Рамкови условия: Количества отпадъчни води Отпадъчни води 10 Намаляване на потреблението на вода Намаляване на обема на водата Обем на домакинството Възраждане на градския живот По-малко, по-силно замърсени, по-топли отпадъчни води Валежи от водата Увеличение при силни дъждове Увеличаване на запечатаните повърхности Повече вода от валежи
Нови изисквания Защита на климата, енергийна ефективност Използване на енергията, съдържаща се в отпадъчните води Химическа термична топлинна енергия Намаляване на потреблението на енергия Намаляване на емисиите на парникови газове Защита на водата Микро замърсители Микроби Възстановяване на ценни вещества 11 Фосфор Азот Органични съединения, влакна. Повторно използване на водата
Енергийна ефективност Енергийна самодостатъчност Непостижимо със собствени ресурси Възможно само чрез коферментация Вятърна или слънчева енергия в пречиствателната станция Няма разумна цел Постигане на балансиран годишен енергиен баланс Защитата на водата остава най-важната цел Досега, често пренебрегвана: Енергийни изисквания на канализационната мрежа Енергийни изисквания за мобилност Външни енергийни изисквания Енергийни изисквания за изграждане на централи Качество на енергия (Електричество, топлина, гориво) 12
Възстановяване на ценни материали Дискусията за оползотворяване на ценни материали понастоящем е фокусирана върху фосфора Фосфорът е съществен елемент и не може да бъде заместен. Фосфорът не е ограничен ресурс Намаляване на качеството на фосфорните руди (уран, кадмий) Предполагане на статичен живот на запасите между 90 и 370 години Очакване на пиковия фосфор след няколко десетилетия ? 13
14 500 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0 Възстановяване на рециклируем материал 500 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0 Скален фосфат [щатски долари/Mg] 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 Източник: Зърнена цена на Световната банка ( 2005 = 100%)
Защита на водата 1971 41/1970 27/1973 33/1981 Програма за опазване на околната среда на федералното правителство клас на качеството на водата II до 1985 1976 4-то изменение на принципа на емисии WHG (минимални изисквания), принцип на вредност (допълнителни изисквания) 1982 Формулиране на минимални изисквания за заустване на отпадъчни води съгл. 7а WHG 15
Gewässerschutz 49/1986 23/1988 32/1988 16 1988 1989 1991 1991 Смъртност на тюлени и масивен растеж на водорасли в 10-точков каталог на BMU от BMU Формулиране на минимални изисквания за хранителни вещества (VwV до WHG) Нитрификация и P елиминиране Формулиране на минимални изисквания за N anorg . (VwV zum WHG) Директива на ЕС за денитрификация (третиране на битови отпадъчни води) Елиминиране на N и P за чувствителни зони
17 Лекарства във водната среда Подземната водна бомба от аптечката Spiegel Online 11/02/2007 Лекарствени остатъци: Десет активни вещества, открити в питейната вода dpa 03/07/2008 Вода със странични ефекти? WDR Lokalzeit Ruhr, 28/05/2008 Химическият коктейл все още се напоява силно. Питейната вода е безопасна, казват учените. Но Aachener Zeitung & Aachener Nachrichten 01/08/2008 Лекарствени остатъци в питейната вода WDR Местно време Рур, 26/05/2008
Източник: Beier 2010; База данни: Различни източници (1996-2010) Концентрации на лекарства за защита на водата в различни води 18
Заключения Количества и състав на отпадъчните води: Преференциална система за разделяне Плътни канализационни мрежи Децентрализирани, прости пречиствателни станции за отпадни води в селските райони. Стая Централна, комплексни пречиствателни станции в градовете 19 Нарастващи енергийни разходи, защита на климата: Пречиствателни станции за отпадъчни води с положителен енергиен баланс Нови замърсители, увеличаване на потреблението на наркотици: Допълнителни изисквания за почистване Възстановяване на рециклируеми материали (фосфор) Централни възстановителни инсталации за инсталации за изгаряне на утайки с моно-канализация
Предимства на големи централни пречиствателни станции Разходи на пречиствателната станция 20 от мрежата децентрализирана централна
Източник: Bode, Evers, 1996 21 Предимства на големите централни пречиствателни станции Необходимо пространство 3.5 3 2.5 2 1.5 1 0.5 0 1000 10 000 50 000 100 000 500 000 Размер на растението [PE] Необходимо пространство [m²/ew]
Предимства на големите централни пречиствателни станции Потребление на енергия Специфично потребление на електроенергия [kwh/ew * a] 80 70 60 50 40 30 20 10 0 71,3 49,4 40,1 34,9 27,1 100 000 размер на пречиствателната станция [разширяване - PE] Източник: Roth 22-ри
Предварително почистване и енергиен баланс 12 000 Примерно изчисление Примерно изчисление за KA за 100 000 a KA EW, за t (ts) 100 000 = 13 PE d 10 000 O2 консумация [kg/d] Натрупване на газ [m³/d] 8 000 6 000 4 000 2 000 0 t (vk) = 0h t (vk) = 1h t (vk) = 2h Източник: Handbuch Energie in Kläranlagen (1999) 23
η COD 100 90 80 70 Възрастова утайка и енергиен баланс Енергия в излишна утайка С предварителна обработка 24 60 50 40 30 20 10 0 Без предварителна обработка Необходима енергия за аерация 0 5 10 15 20 25 30 35 Нитрификация Стабилизиране на утайките Въглеродни съединения Нитрификация a. Денитрификация t TS [d] Източник: Svardal 2012
Традиционна концепция Предварително почистване Biol. Основен етап Nitrif./Denitrif. Вероятно. Последващо почистване (филтриране с пясък) 25 Анаеробно стабилизиране Изхвърляне
Устойчива концепция? Отстраняване на въглерод Елиминиране на азот Елиминиране на микро замърсители Анаеробна стабилизация Изгаряне на утайки от отпадъчни води Възстановяване на фосфор Дезинтеграция на утайки от отпадъчни води 26
Устойчива концепция? 27 Изгаряне на утайки от отпадъчни води Извличане на фосфор Въглеродни емисии Елиминиране на азот Елиминиране на микро замърсители Фини сита Увеличен първичен избистрятел Биология на тежките натоварвания Химическа добавка Анаеробна обработка на утайките от отпадъчни води? Стабилизация на анаеробна дезинтеграция
Устойчива концепция? 28 Изгаряне на утайки от отпадъчни води Извличане на фосфор Отделяне на азот Елиминиране на азот Елиминиране на микро замърсители Деамонификация Дълго време на изтичане Високи температури Чувствителен процес Досега се използваше само за дезинтеграция на утайки от отпадъчни води Стабилизиране на технологична вода Анаероби в основния поток?
Устойчива концепция? 29 Изхвърляне на въглерод Елиминиране на азот Елиминиране на следи от вещества Разпад на утайките от отпадъчни води Интеграция в цялостния анаеробен процес Изгаряне на утайки от отпадъчни води? Енергиен баланс? Стабилизиране на продукти за трансформация? Възстановяване на фосфор Озониране Адсорбция на активен въглен Други. (Мембрани?)
Устойчива концепция? 30 рентабилност? Енергиен баланс? Анаеробна стабилизация Изгаряне на утайки от отпадъчни води Възстановяване на фосфор Механично Химически Въглеродни разряди Термични Биологични Елиминиране на азот Елиминиране на следи от отпадъчни води Утайка от разпад
Устойчива концепция? Изхвърляне на въглерод Моно изгаряне на утайки от отпадъчни води Елиминиране на азот Елиминиране на следи от вещества Централна централа за регион Анаеробна стабилизация Изгаряне на утайки от отпадъчни води Възстановяване на фосфор Дезинтеграция на утайки от отпадъчни води 31
Устойчива концепция? 32 Възстановяване на фосфор от пепелта Рентабилност ? Анаеробна стабилизация Изгаряне на утайки от отпадъчни води Възстановяване на фосфор Въглеродни емисии Елиминиране на азот Елиминиране на микрозамърсители Дезинтеграция на утайки от отпадъчни води
Благодаря за вниманието. 33. и Hydro s всичко най-добро за следващите 30 години!