ogljični odtis alternativnih načinov ravnanja z odvečnim blatom

Strokovno posvetovanje GOSPODARNO IN ODGOVORNO! Moravske Toplice 20-21. 3. 2014
OGLJIČNI ODTIS
ALTERNATIVNIH NAČINOV RAVNANJA
Z ODVEČNIM BLATOM BČN
Janja R. SLOVŠA in Viktor GRILC
VREDNOTENJE TRAJNOSTNEGA RAZVOJA
- Najpomembnejši način onesnaževanja
okolja so emisije toplogrednih plinov, ki
povzročajo globalne klimatske spremembe.
- TRAJNOSTNA DRUŽBA = NIZKOOGLJIČNA DRUŽBA
- Vplive merimo z različnimi metodami:
. analiza življenjskega kroga (LCA; ISO 14067)
. ogljični odtis (carbon footprint - CFP; IPCC, GHG).
BILANCIRANJE EMISIJ TGP
Lahko bilanciramo:
- proizvodne procese, proizvode in storitve
- onesnaževalce na nivoju držav, lokalnih skupnosti,
podjetij ali posameznikov.
Upoštevati moramo:
• neposredne emisije TGP iz virov, ki so v lasti ali pod
nadzorom izvajalca procesa
• posredne emisije TGP, ki nastanejo kot posledica
delovanja procesa in njegovega produkta v virih, ki so v
lasti ali pod nadzorom druge organizacije (predvsem je
to električna energija).
Odpadno blato BČN
• Bilanca nastanka surovega blata na BČN:
1 PE ≈ 60 g BPK5 ≈ 60 g suhe snovi svežega blata
Primer:
ČN za 100.000 PE = 6 ts.s.blata/dan = 2200 ts.s.blata/leto
• od tega je treba odšteti presnovljeno blata v gniliščih (10%)
• na ČN nastajajo še drugi odpadki!
Skupna velikost čistilnih naprav po posameznih stopnjah čiščenja
po letih
1.600.000
1.400.000
Velikost (PE)
1.200.000
1.000.000
800.000
Mehanska
600.000
Primarna
400.000
200.000
0
1998 1999 2000 2001 2002 2003
Mehanska 5E+0 4E+0 4E+0 4E+0 4E+0 4E+0
Primarna
4E+0 3E+0 4E+0 4E+0 2E+0 2E+0
Sekundarna 6E+0 7E+0 6E+0 7E+0 9E+0 9E+0
Terciarna
75800 90550 86950 66850 70300 72600
2004
4E+0
2E+0
1E+0
3E+0
2005
4E+0
2E+0
1E+0
4E+0
Leto
2006
0
1E+0
1E+0
5E+0
2007
0
1E+0
1E+0
5E+0
2008 2009 2010 2011 2012
0
0
0
0
0
49500 15000 15350 15150 15150
2E+0 1E+0 1E+0 2E+0 1E+0
6E+0 9E+0 9E+0 9E+0 1E+0
Skupna količina odvečnega aktivnega blata v RS:
1.500.000x0,060x365 = 32.850 ts.s./leto ≈ 165.000 t20%/l
POSTOPKI RAVNANJA Z ODVEČNIM BLATOM
Biološko čiščenje odpadnih vod
Sveže blato
DEHIDRACIJA
STABILIZACIJA
TERMIČNA
DIREKTNO
ODLAGANJE
VNOS V TLA
Konvencionalna
SEŽIG
Odlaganje
pepela
BIOLOŠKA
Novi postopki
AEROBNA
SOSEŽIG
PIROLIZA
UPLINJANJE
ANAEROBNA
DEHIDRACIJA
ODLAGANJE ALI VNOS V TLA
Lastnosti odpadnega blata
Parameter
suha snov (%)
organska snov (%s.s.)
dušik (N, %s.s.)
fosfor (P2O5, %s.s.)
kalij (K2O, %s.s.)
silikati (SiO2, %s.s.)
kurilna vrednost (MJ/kg)
Odvečna aktivna
blata, splošno
15-25
Stabilizirano blato,
obravnavano
21 (dehidrirano)
91 (posušeno)
60-90
2,4-6,5
2-11
0,2-0,7
1-20
12-20
40 (TC), 38 (TOC)
6,15
2,2 (P)
0,3 (K)
0,2
14 (posušeno)
IZRAČUN OGLJIČNEGA ODTISA ZA POSTOPKE
RAVNANJA Z ODPADNIM BLATOM
Direktne emisije TGP:
• neposredne emisije toplogrednih plinov iz procesa
ravnanja z blatom (CO2, CH4, N2O),
• CO2 iz rabe goriv za oskrbo lastnih termičnih
procesov,
• CO2 iz rabe goriv za prevoze.
Posredne emisije:
• emisije TGP, povzročene pri proizvodnji električne
energije, ko jo uporablja ČN oz. predelovalec blata
(pretvorbeni faktor 0,55 kg CO2/ kWhel).
UPOŠTEVANE VARIANTE RAVNANJA
Odlaganje na odlagališča odpadkov (prepovedano)
Vnos na kmetijska zemljišča
Sežig v lastni sežigalnici (-dehidrirano; -suho blato)
So-sežig v lokalni toplarni na premog (dehidr., suho)
Sosežig v cementarni (suho bl.)
Predpostavke (za najslabši primer)
• Odlaganje: ves TOC se pretvori v deponijski plin (CH4:CO2 =
60:40%vol.), ki se ne izkorišča; ves dušik gre v NH3 oz. NH4+
• Vnos v tla: ves TOC v CO2, ves dušik v N2O
• Sežig, sosežig: ves TC v CO2, ves dušik v NO2
•
•
•
•
Bioplin iz gnilišča ni odštet
CO2 iz biogenega dela blata ni odštet
TG ekvivalenti: CO2=1, CH4=25, N2O=300
Posredne emisije: 0,55 kgCO2/kWhel.
Ogljični odtis izbranih scenarijev
Scenarij in procesi
Direktne
emisije
Posredne
emisije
Skupaj
Odlaganje dehidriranega blata
- Prevoz in vgradnja blata
- Razpad blata
0,009
5,571
-
Skupaj:
5,580
0
5,580
Uporaba kot gorivo v cementarni
- Interni transport
- Sušenje blata
- Zgorevanje
- Prevoz goriva
Skupaj:
0,729
1,467
0,011
2,207
0,005
0,050
0,055
2,262
tCO2ekv/ts.s.
Ogljični odtisi scenarijev („worst case“)
Ogljični odtisi realnih scenarijev
(50% dep. plina se izrabi; le 10 % N se emitira kot N2O; 50% CO2 iz blata je
biogenega; gniliščni plin je biogen t.j. CO2 nevtralen)
Odlaganje dehidriranega blata
Vnos v tla
Sežig suhega blata v lastni sežigalnici
Sežig dehidrir. blata v lastni sežigalnici
Kurjenje suhega blata v toplarni
So-sežig dehidriranega blata v toplarni
Uporaba suhega blata kot gorivo v cementarni
0
0,5
1
1,5
t CO2ekv/ts.s.
2
Primerjava maksimalnih in realnih
ogljičnih odtisov
Odlaganje dehidriranega blata
Vnos v tla
Sežig suhega blata v lastni sežigalnici
Sežig dehidrir. blata v lastni sežigalnici
Kurjenje suhega blata v toplarni
So-sežig dehidriranega blata v toplarni
Uporaba suhega blata kot gorivo v cementarni
0
5
10
15
20
t CO2ekv/ts.s.
25
30
3
Zaključki
• Klasična načina ravnanja z odpadnim blatom
(odlaganje in vnos v tla) imata največji ogljični odtis
in sta zato neprimerna .
• Razni termični načini ravnanja imajo manjše odtise,
saj izrabljajo toplotno vsebnost suhe snovi blata.
• Izmed vseh načinov ima najmanjši odtis so-sežig
blata s trdimi gorivi (premogom, lesom, odpadki...).
Hvala za vašo pozornost!