Využití bioplynu

Produkce bioplynu

• Produkce bioplynu závisí na:
• Složení odpadních vod a kalů
• Čistírenských procesech
• Návrhu biologického čištění, jeho vybavení a provozu (např. době zdržení, počtu stupňů, kvalitě míšení a dokonce i teplotě).
• Na ČOV s ale i bez odstraňování dusíku je produkován bioplyn.
• Zvýšení produkce bioplynu může být dosaženo přidáním dalšího organického odpadu, např. tuku z lapáku tuků.
• To může být dále navýšeno homogenizací nebo rozkladem sekundárního kalu.

Využití bioplynu

• Veškerý bioplyn by měl být použit pro kogeneraci. Plynové hořáky jsou sice nezbytné, ale měly by spalovat co nejméně plynu.
• Kotle by měly být používány pouze jako rezerva.
• Přeplňované spalovací motory na plyn jsou většinou používány. Okolo 35 % energie přetvoří na rotační pohon a  zhruba 55 % na tepelnou energii (≈ 90 °C voda).
• Palivové články mají účinnost okolo 40 %, potřebují ale velmi čistý plyn. Zkušenosti s nimi jsou omezené.
• Mikroturbíny jsou kompaktní, ale mají účinnost pod 30 %.
• Kogenerační jednotky mohou sloužit jako záložní zdroje energie.
• Kogenerace tepla je obvykle dostatečným zdrojem tepla pro celou ČOV. Během léta jsou často potřebné chladící systémy.
• Tam, kde potřeba tepla převyšuje jeho dodávky z kogenerace, by měla být jeho produkce navýšena přídavky plynu do kogenerační jednotky.
• Dimenzování spalovacích motorů záleží na zatížení a řízení dodávek plynu. Měly by být provozovány celodenně, nebo při dražším tarifu, a nebo pro pokrytí energetických špiček.
• Plynojemy by měly v závislosti na provozním rozvrhu spalovacích motorů uchovávat objem 0.5 až 2-denní produkce plynu.
• Akumulace tepla by měla být navrhována pouze pro vytápění budov, biologický stupeň čištění akumuluje tepla mnohem více.
• Tepelné výměníky pro ohřev bioreaktorů musí být dimenzovány tak, aby odpovídaly plánované době kogenerace.

Teplo z odpadních vod

Odpadní vody mají teplotu mezi 10 a 14 °C, a to dokonce i v zimě, takže tento tepelný potenciál je pořád k dispozici. Tepelná čerpadla ochlazující 1 m³ odpadních vod 1 °C, dodává 2.1 kWh tepelné energie a spotřebovává cca 0.5 kWh el. energie.

Náš systém ThermWin® získává energii z různých zdrojů:

• Šedé vody: Tato relativně horká odpadní voda může být upravena a dále použita jako voda servisní (splachování, závlahy apod.), - viz HUBER GreyUse®.Dodatečnou výhodou je, že tepelná energie z těchto vod může být použita např. pro ohřev vody.
• Surová odpadní voda: Teplo extrahované ze stokových sítí je používáno pro vytápění velkých budov v blízkém okolí (školy, tělocvičny, bazény, kancelářské budovy apod.) Tato metoda je efektivní při Q = 10 l/s a spotřebě tepelné energie 60 kW.
• Efluent z ČOV: Rekuperovaná tepelná energie je použita např. pro sušení kalů (viz  HUBER solární sušička SRT), nebo pro vytápění přilehlých budov.
• Kalová voda: Filtrát z odvodněného má stále dobrou teplotu. Z něj extrahovaná tepelná energie je používána pro ohřev surového kalu.

Vliv na životní prostředí

• Pokud je celoročně používáno 100 kW obnovitelné vytápění, mohou být sníženy emise CO₂ ze spalování bioplynu i o 200 t/r.
• Spotřeba tepelného čerpadla 25 kW vede k produkci cca 115 t CO₂ za rok. To platí při současné skladbě energetických zdrojů Německa. Skutečná reálná hodnota je kolem 85 t/r.
• Pokud je tepelné čerpadlo zásobováno elektřinou z kogenerační jednotky, je dodatečně vyrobeno 40 kW tepelné energie. 280 t/r emisí CO₂ z ohřevu je tedy nahrazeno 125 t/r emisí CO₂.
• Snížení teploty surové odpadní vody má minimální vliv na její čištění. Pouze nitrifikace je tím částečně zpomalena.
• Snížení teploty efluentu je naopak pro recipient žádoucí především v létě.