Процес за термично третиране на утайки от отпадъчни води - PDF безплатно изтегляне

Мрежа от утайки от отпадъчни води Североизточна 3-та Мрежови ден процеси за термично третиране на утайки от утайки Dr. Tammo Rebling Umwelttechnik & ingenieure GmbH Wöhlerstraße 42 30163 Хановер Тел. +49 511 9698500 [email protected]

Umwelttechnik & ingenieure GmbH от 1993 г. Отпадъци за енергия google.de 35 служители Биогаз международно активни Концепции за рециклиране и одобрение за планиране Бизнес калкулатор и онлайн инструменти Строителен надзор http://www.uigmbh.de/ 19.01.2017 г. Процес за третиране на утайки от термични отпадъчни води 1

Контур на изхвърлянето на утайки от отпадъчни води в Германия Съвместно изгаряне Моно изгаряне Алтернативни процеси Окончателно сравнение 19.01.2017 г. Процес за термично третиране на утайки от отпадъчни води 2

Изхвърляне на утайки от отпадъчни води в Германия Изхвърлянето на утайки от отпадъчни води в Германия се променя! Периодът на застой на нотификацията от ЕС за „Регламент за реорганизация на рециклирането на утайки от отпадъчни води“ изтече на 27 декември 2016 г. Федералният кабинет взе решение за изменението на 18 януари 2017 г. Гласуването във Федералния съвет, очаквано през май 2017 г. В бъдеще, ако се превишат граничните стойности, земеделското приложение или използването в озеленяването вече няма да бъде възможно. Алтернатива: Термични процеси за третиране на утайки от отпадъчни води 19.01.2017 Процес за третиране на утайки от отпадъчни води 3

[t TM] Утайки от отпадъчни води Утилизация на утайки от отпадъчни води в Германия 1995 г. 12% са били термично възстановени През 2015 г. 64% са били термично възстановени 1 200 000 1 100 000 материала за възстановяване на материали Термично възстановяване Депо, забранено от юни 2005 г. без възстановяване на материалите, ще продължи да намалява 1 000 000 900 000 800 000 700 000 600 000 база данни: https://www.destatis.de/ 500 000 2004 2006 2008 2010 2012 2014 2016 година 19.01.2017 г. Процес за третиране на утайки от термични отпадъчни води 4

[t TM] Утайки от отпадъчни води [t TM] Утайки от отпадъчни води Отпадъци от утайки в Германия 553 864 252 707 1 200 000 1 100 000 400 115 1 000 000 рециклиране на материали 269 292 446 871 рециклиране на топлина 250 326 230 581 900 000 431 286 432 516 800 000 700 000 База данни: https://www.destatis.de/ 2013 2014 600 000 2015 година 500 000 База данни: https://www.destatis.de/ Monoverbremse Съвместно изгаряне 2004 неизвестно 2006 2008 2010 2012 2014 2016 Година 19.01.2017 г. Процес за термично третиране на утайки от отпадъчни води 5

Преглед на термохимичните процеси Термични процеси за третиране на утайки от отпадъчни води Присъствие течност H 2 O Наличие газообразно H 2 O затваряне на кислород l = 0 дефицит на кислород 0,2 l 0,5 излишък на кислород 1,0 l 2,5 180-250 C 150-250 C 200-900 C> 600 C> 700 C Хидротермална карбонизация (HTC) Вапотермална карбонизация (VTC) Пиролиза Газификация Изгаряне Увеличаване на O 2 и изискване за сухо вещество, необходимо за оптимално преобразуване 19.01.2017 г. Процес за термично третиране на утайки от отпадъчни води 6

Възможности за термично третиране на утайки от утайки Пречистване на утайки от утайки напр. Б. обезводняване, сушене, съвместно изгаряне, моноизгаряне, алтернативни процеси, работещи на въглища, електроцентрала, изгаряне на прах, изгаряне на решетки, изгаряне на други инсталации, Б. ротационна пещ за циментови заводи z. Б. Изгаряне с кипящ слой, палубна пещ, циклоидна пещ, топилна пещ, ротационна пещ HTC пиролиза газификация 19.01.2017 г. Процес за термично третиране на утайки от отпадъчни води 7

Възможности за термично третиране на утайки от утайки Пречистване на утайки от утайки напр. Б. обезводняване, сушене, съвместно изгаряне, моноизгаряне, алтернативни процеси, работещи на въглища, електроцентрала, изгаряне на прах, изгаряне на решетки, изгаряне на други инсталации, напр. Б. ротационна пещ за циментови заводи z. Б. Пещ с кипящ слой, палубна пещ, циклоидна пещ, топилна пещ, ротационна пещ HTC пиролиза газификация 19.01.2017 г. Процес за термично третиране на утайки от отпадъчни води 8

Електроцентрала за съвместно изгаряне на въглища Entwässerter u. Стабилизираната утайка от отпадъчни води се подава във въглищни мелници с помощта на помпи Putzmeister. Доказано до 5% от масата на горивото. Пример: електроцентрала Staudinger/Großkrotzenburg до 60 000 t/a утайка от отпадъчни води TM Източник: Уикипедия Услуги от i & i за блок 5: Техническа подготвителна работа, одобрение, търг за управление на строителството Източник: http://www.pmsolid.com 19.01.2017 г. Процес за термично третиране на утайки от отпадъчни води 9

Съвместно изгаряне на въглищна електроцентрала Делът на летливите енергии се увеличава. През 2016 г. значението на въглищните електроцентрали в Германия намаля. Поведение при лоша промяна на натоварването Спад в производството на електроенергия с 6,5% Цените на електроенергията се повишават поради енергийния преход до 2023 г. Ако спадът остане същият, последната електроцентрала, работеща на въглища, ще спре офлайн през 2038 г. 06.01.2017 г. 19.01.2017 г. Процес за третиране на утайки от термични отпадъчни води 10

Брой електроцентрали Съвместно изгаряне Електроцентрала, работеща с въглища Електроцентралите, работещи с въглища, трябва да изчезнат в дългосрочен план поради защита на възрастта/климата 11 електроцентрали ще бъдат затворени до 2019 г. 1 нова сграда в Дателн (твърди въглища) Планирани Потенциални обекти за съвместно изгаряне ще бъдат премахнати! 100 80 60 40 20 0 Спад в електроцентралите, работещи с въглища в Германия 38 58 37 48 2017 2019 База данни за лигнит на твърди въглища Федерална мрежова агенция 16 ноември 2016 г .; Състояние "В експлоатация" 19.01.2017 г. Процес за термично третиране на утайки от отпадъчни води 11

Възможности за термично третиране на утайки от утайки Пречистване на утайки от утайки напр. Б. обезводняване, сушене, съвместно изгаряне, моноизгаряне, алтернативни процеси, работещи на въглища, електроцентрала, изгаряне на прах, изгаряне на решетки, изгаряне на други инсталации, напр. Б. ротационна пещ за циментови заводи z. Б. Изгаряне с кипящ слой, палубна пещ, циклоидна пещ, топилна пещ, ротационна пещ HTC пиролиза газификация 19.01.2017 г. Процес за термично третиране на утайки от отпадъчни води 12

Съвместно изгаряне Изгаряне на отпадъци Основно изгаряне на решетки (изпичане с кипящ слой) Одобрение съгласно 17-та BImSchV Промяна на одобрението в съответствие с текущото състояние на закона, ако утайките от отпадъчни води трябва да се изгарят съвместно. 850 C за 2 сек Пример: Изграждане на решетъчна пещ Развързване на електричество/топлина 19.01.2017 г. Процес за термично третиране на утайки от отпадъчни води 13

Съвместно изгаряне Изгаряне на отпадъци Различни концепции на задачата за утайки от отпадъчни води: Издухайте като прах в горивната камера, дехидратирайте, поръсете в горивната камера, дехидратирайте/изсушете Добавете към боклука Опасност от непълно изгаряне на утайки от отпадъчни води (диария от ръжда) http://www.wz.de/ http://www.egk.de 19.01.2017 г. Процес за термично третиране на утайки от отпадъчни води 14

Съвместно изгаряне Изгаряне на отпадъци Свръхкапацитетът от 2013 г. е намален. В момента инсталациите за изгаряне на отпадъци се използват много добре: Откажете вноса с високи калорични стойности Добра икономическа ситуация Ръст на населението Повишаване на цените за съвместно изгаряне. Непредвидими промени! Пример: RDF електроцентрала Großräschen 230 000 t RDF/a 102 MW th продукция от u & i: одобрение за планиране търг управление на строителството 19.01.2017 г. процес за третиране на утайки от термични отпадъчни води 15

Преглед на съвместното изгаряне предимства - унищожаване на органични замърсители - възможна енергийна употреба - използване на съществуващи системи - не се изисква пълно изсушаване от около 20% DM Недостатъци - използване на хранителни вещества/P- възстановяване от пепел не е възможно - съвместно изгаряне в бъдеще само за утайки с ниско P- Възможно съдържание P трябва да се изтегли преди изгаряне - Замърсяване на околната среда с дълги транспортни маршрути - Несигурно развитие на капацитета Не се предвижда дългосрочно и безопасно съвместно изгаряне! 19.01.2017 г. Процес за термично третиране на утайки от отпадъчни води 16

Преглед на съвместното изгаряне предимства - унищожаване на органични замърсители - възможна енергийна употреба - използване на съществуващи системи - не се изисква пълно изсушаване от приблизително 20% DM Недостатъци - използване на хранителни вещества/P - възстановяване от пепел не е възможно - бъдещо съвместно изгаряне само за утайки с ниско P Възможно съдържание P трябва да се изтегли преди изгаряне - Замърсяване на околната среда с дълги транспортни маршрути - Несигурно развитие на капацитета Не се предвижда дългосрочно и безопасно съвместно изгаряне! Тезиси: В бъдеще няма да има нови способности за съвместно изгаряне! До 2026 г. съществуващите мощности ще намалеят с около 40% (Langenohl 2015) 19.01.2017 г. Процес за третиране на утайки от термични отпадъчни води 17

Моноизгаряне на утайки от отпадъчни води 75% от инсталациите имат ефективна и надеждна технология за стационарно кипящо легло, изпробвана и тествана повече от 30 години

Моноизгаряне на утайки от отпадъчни води съгласно 17 BImSchV. Изходен диапазон между 4000 и 95 000 t DM/a. Инертният флуидизиран пясък като съхранение на топлина, импулс и топлообменник с гориво. Необходимо качество на утайките от отпадъчни води за автотермично изгаряне без добавки: по-ниска калоричност:

4 500 kj/kg DM: 40-50% P възстановяване от пепел: концентрация на P приблизително 4-15% по маса Източник: Eisenmann 19.01.2017 г. Процес за термично третиране на утайки от отпадъчни води 20

Моно изгаряне на утайки от отпадъчни води Общ обем на утайките на отпадъчни води в Германия през 2013 г. 62% 38% Налични мощности в моно инсталации за изгаряне Липса на капацитет в инсталации за моно изгаряне Оценка от Langenohl (KA62.2015): През 2026 г. ще има липса на капацитет при моно изгаряне между 400 000 и 700 000 t DM/a. Това съответства на 21 централи с капацитет 33 000 т DM/а. 19.01.2017 г. Процес за термично третиране на утайки от отпадъчни води 21

Преглед на моно изгарянето предимства недостатъци - унищожаване на органични замърсители - възможно използване на енергия - добра сигурност при планиране за операторите на пречиствателни станции - P възстановяване от пепел - P възстановяването от пепел е технически сложно - разходно-интензивен начин на изхвърляне на разходите ефективност от разширение от приблизително 30 000 t DM/a (1, 5 милиона PE) - разширяване на капацитета, възможно само в дългосрочен план Планиране, одобрение и изграждане 8 до 10 години тези: Ново строителство на инсталации за моноизгаряне е необходимо за дългосрочна сигурност на обезвреждането! Тесното място за изхвърляне е възможност за алтернативни процедури! 19.01.2017 г. Процес за термично третиране на утайки от отпадъчни води 23

Възможности за термично третиране на утайки от утайки Пречистване на утайки от утайки напр. Б. обезводняване, сушене, съвместно изгаряне, моноизгаряне, алтернативни процеси, работещи на въглища, електроцентрала, изгаряне на прах, изгаряне на решетки, изгаряне на други инсталации, Б. ротационна пещ за циментови заводи z. Б. Изгаряне с кипящ слой, палубна пещ, циклоидна пещ, пещ за топене, ротационна пещ HTC пиролиза газификация 19.01.2017 г. Процес за термично третиране на утайки от отпадъчни води 24

Преглед на термохимичните процеси Термични процеси за третиране на утайки от отпадъчни води Присъствие течност H 2 O Наличие газообразно H 2 O изключване на кислород l = 0 дефицит на кислород 0,2 l 0,5 излишък на кислород 1,0 l 2,5 180-250 C 150-250 C 200 900 C> 600 C> 700 C Хидротермална карбонизация (HTC) Вапотермална карбонизация (VTC) Пиролиза Газификация Изгаряне 19.01.2017 г. Процес за термично третиране на утайки от отпадъчни води 25

Алтернативен процес HTC хидротермална карбонизация (HTC) за производство на подобни на въглища продукти. Изисквания: газонепропусклив реактор, течен H 2 O,

200 C Не е необходимо предварително сушене! HTC Solid Rebling, 2015 Input - Schlamm Rebling, 2015 Rebling, 2015 Output - Schlamm Liquidphase Rebling, 2015 19.01.2017 г. Процес за термично третиране на утайки от отпадъчни води 26

200 C Не е необходимо предварително сушене! Rebling и сътр. 2015 HTC Solid Rebling, 2015 Леката екзотермичност подпомага процеса: тръстика приблизително -700 J/g TM утайки за отпадъчни води приблизително -200 J/g TM утайки за изход утайки течна фаза Rebling, 2015 01/19/2017 Процес за термично третиране на утайки от утайки 27

Алтернативен метод HTC Дисертация Rebling, 2016 Нарушаване на клетъчната структура (хидролиза) CambiTHP -> Дезинтеграция HTC -> Карбонизация След HTC, значително подобрена дренажност. Възможна е както употреба на материал (напр. HMF, биопластмаси), така и енергийна употреба. Химичното потребление на кислород (ХПК) в течната фаза е много високо; Преди влизане в пречиствателната станция е необходимо пречистване! Възможни са високи добиви на газ чрез разграждане на ХПК! Допълнителна информация на http://www.uigmbh.de/ 19.01.2017 г. Процес за третиране на утайки от термични отпадъчни води 28

Алтернативен процес HTC Avalon Industries AG (по-рано AVA-CO 2) TerraNova Energy http://terranova-energy.com/ http://terranova-energy.com/ Търговски завод в Китай с 14 000 t/a в експлоатация от 1 декември 2016 г. 19.01.2017 г. Процес за термично третиране на утайки от отпадъчни води 29

Алтернативен процес HTC пилотна централа на изследователския проект "HTC в Долна Саксония" Университет Остфалия Волфенбютел 19 януари 2017 г. Процес за термично третиране на утайки от отпадни води

Преглед на термохимичните процеси Термични процеси за третиране на утайки от отпадъчни води Наличие на течност H 2 O Наличие на газообразно H 2 O изключване на кислород l = 0 дефицит на кислород 0,2 l 0,5 излишък на кислород 1,0 l 2,5 180-250 C 150-250 C 200-900 C> 600 C> 700 C Хидротермална карбонизация (HTC) Вапотермична карбонизация (VTC) Пиролиза Газификация Изгаряне 19.01.2017 г. Процес за термично третиране на утайки от отпадъчни води 31

Алтернативен процес пиролиза Пиролиза без допълнителен кислород (l = 0) Необходимо е доставяне на топлина! Противно на температурите на горене или газификация 400-900 C разграждане на органични съединения (вътрешна) утайка от отпадъчни води> 50% DM пиролиза l = 0, продукт газ CO, H 2, C n H m 400-900 C пепел (вкл. P) като тор 19.01.2017 г. Процес за термично третиране на утайки от отпадъчни води 32

Алтернативен процес на пиролиза Пример PYREG: Справка: Пречиствателна станция за отпадъчни води Linz-Unkel 30 000 PE обезводняване и изсушаване до над 85% DM използване на синтетичния газ в горивната камера FLOX горелка Използване на FLOX горелка на депото Dörpen http://www.pyreg.de/

650 C Продукт: P-съдържащи въглища Услуги от u & i: Одобрение за планиране Тръг Управление на строителството 19.01.2017 г. Процес за третиране на утайки от термични отпадъчни води 33

Алтернативен процес на пиролиза Пример EISENMANN: Пиробустор: Вход: 90% DM изсушен двустепенен процес: пиролиза Изгаряне Р-съдържаща пепел като остатък Референция: ARA Pustertal, Италия от 2006 г. Производителност

550 kg/h 300-350 C 600-650 C http://www.eisenmann.com/ 19.01.2017 Процес за термично третиране на утайки от отпадъчни води 34

Сравнение на термични процеси Термично изгаряне на материали Алтернативни процеси Mit-Mono-HTC пиролиза Земеделие Унищожаване org. Замърсители +++ +++ ++ ++ - Енергийна употреба +++ +++ +++ +++ - Използване на материали + + +++ +++ +++ P възстановяване - ++ ++ ++ +++ Сигурност при планиране - ++ + + - Опит от експлоатация +++ +++ + + +++ Разходи за изхвърляне [/ t FS] 50-130 a 80-120 a

65 b 8-45 a Пазарни данни: UBA, 2013; непроверена информация за производителя: b Eisenmann GmbH и PYREG; c TerraNova Energy 19.01.2017 г. Процес за термично третиране на утайки от отпадъчни води 36

Сравнение на термични процеси Термично изгаряне на материали Алтернативни процеси Mit-Mono-HTC пиролиза Селско стопанство Унищожаване org. Замърсители +++ +++ ++ ++ - Енергийна употреба +++ +++ +++ +++ - Използване на материали + + +++ +++ +++ P възстановяване - ++ ++ ++ +++ Сигурност при планиране - ++ + + - Опит от експлоатация +++ +++ + + +++ Разходи за изхвърляне [/ t FS] 50-130 a 80-120 a

65 b 8-45 a Пазарни данни: UBA, 2013; Непроверена информация за производителя: b Eisenmann GmbH и PYREG; c TerraNova Енергийна теза: Алтернативните процеси имат потенциала да запълнят разликата в обезвреждането на утайките от отпадъчни води! 19.01.2017 г. Процес за термично третиране на утайки от отпадъчни води 37

Развитие на алтернативни процеси http://www.bine.info 19.01.2017 г. Процес за термично третиране на утайки от отпадъчни води 38

Обобщение и перспективи Новопостроените инсталации за термично третиране на утайки от отпадъчни води са необходими, за да се гарантира сигурността на обезвреждането! Налично е техническо "ноу-хау"! Внимателното, зависимо от местоположението планиране е предпоставка, за да се минимизират разходите! https://www.openpm.info 19.01.2017 г. Процес за третиране на утайки от термични отпадъчни води 39

http://www.sueddeutsche.de/ 19.01.2017 г. Процес за термично третиране на утайки от отпадъчни води 40

Umwelttechnik & ingenieure GmbH Идеи пълни с енергия! Идея Концепция Планиране Строителство 19.01.2017 г. Процес за термично третиране на утайки от отпадъчни води 41