Сушіння осаду стічних вод – ефективно, з низьким рівнем викидів та відповідністю майбутнім нормативним вимогам

З 1 січня 2029 року використання стічного осаду в сільському господарстві заборонено для очисних споруд потужністю від 100 000 еквівалентних жителів (ЕЖ) – з 2032 року це також стосуватиметься споруд потужністю від 50 000 ЕЖ. Очисні споруди потужністю менше 50 000 ЕЖ можуть продовжувати використовувати осад у сільському господарстві.

Паралельно з цим діє окремий обов'язок щодо рекуперації фосфору: очисні споруди потужністю від 100 000 ЕЖ повинні вилучати фосфор з 2029 року, споруди від 50 000 ЕЖ – з 2032 року. Для нових споруд потужністю від 10 000 ЕЖ обов'язок щодо фосфору також діє з 2029 року. Сушіння стічного осаду є ключовим етапом: це передумова для термічної утилізації, з попелу спалювання якої можна вилучати фосфор. Для багатьох операторів термічна утилізація в майбутньому стане основним шляхом утилізації – навіть якщо закон формально допускає інші методи рекуперації.

Дати загальну відповідь без конкретних даних проєкту неможливо – розмір установки, пропускна здатність, доступне джерело тепла та бажаний цільовий вміст сухої речовини (СВ) є вирішальними параметрами. Для орієнтиру: термічна утилізація стічного осаду сьогодні зазвичай коштує операторам від 370 до 470 € за тонну сухої маси – витрати, які можна частково заощадити завдяки власній сушильній установці або зменшити під час переговорів зі сміттєспалювальними заводами, оскільки висушений осад має значно вищу теплотворну здатність і дозволяє отримати вигідніші умови. До цього додаються зменшені транспортні витрати завдяки значно меншій вазі після сушіння. У межах консультацій щодо проєкту STELA створює індивідуальний розрахунок рентабельності – на основі фактичної кількості осаду, доступного відпрацьованого тепла та місцевих витрат на утилізацію.

Завдяки модульній конструкції STELA BTS можна адаптувати для очисних споруд різного розміру – від невеликих комунальних об'єктів до великих промислових операторів. Важлива умова: стічний осад повинен бути збродженим, тобто перед сушінням він має пройти процес анаеробного зброджування. Зброджений осад більше не виділяє значних газів, що значно спрощує вибухозахист. 

Вхідний вміст сухої речовини (СВ) залежить від системи подачі: сушіння шляхом змішування можливе вже при вмісті СВ приблизно від 10%; після механічного зневоднення вміст СВ зазвичай становить від 20 до 30%, після чого він подається через насос із матрицею («STELA Matrix Feed»). Чи є власна установка або спільне рішення з сусідніми очисними спорудами більш економічно вигідним, залежить від обсягу утворення осаду та місцевої інфраструктури. STELA консультує операторів вже на цій ранній стадії планування.

Бажаний вміст СВ безпосередньо залежить від запланованого шляху утилізації: для спільного спалювання на вугільних або цементних електростанціях зазвичай потрібен вміст СВ щонайменше 60–70%. Для моноспалювання у печах з киплячим шаром – методі, якому надають перевагу в Німеччині, що дозволяє цілеспрямовано вилучати фосфор із попелу – зазвичай прагнуть досягти вмісту СВ від 80 до 95%. Для піролізу діють специфічні вимоги залежно від виробника установки. Спільне спалювання на вугільних електростанціях як довгостроковий шлях утилізації є обмеженим у середньостроковій перспективі. STELA проєктує сушильну установку на узгоджений цільовий вміст СВ і забезпечує його дотримання за допомогою автоматичного регулювання вимірювання вологості.

BTS можна модульно адаптувати до різної консистенції осаду: рідкі осади можна обробляти шляхом змішування вже при вмісті СВ від прибл. 10%, осади, що піддаються перекачуванню та формуванню, – від прибл. 20% через насос із матрицею («STELA Matrix Feed»), тверді та грудкуваті осади – від прибл. 40% через подвійний розподільчий шнек. Вміст СВ вказує на те, який відсоток осаду насправді є твердою речовиною; решта – це вода. Цільову вологість після сушіння можна індивідуально налаштувати залежно від шляху утилізації. Для термічної утилізації шляхом спалювання або піролізу зазвичай прагнуть досягти вмісту сухої речовини від 80 до 95%.

Низькотемпературні стрічкові сушарки, такі як STELA BTS, працюють із технологічними температурами нижче 120 °C. Це дає дві суттєві переваги порівняно з високотемпературними методами: викиди значно нижчі, а ризик вибуху через леткі гази в процесі сушіння значно зменшується. Барабанні сушарки потребують значно вищих температур, що збільшує споживання енергії та робить очищення відпрацьованого повітря технічно складнішим і дорожчим.

Оскільки BTS працює з низькими температурами та мінімізованими обсягами відпрацьованого повітря, необхідна система очищення відпрацьованого повітря від самого початку є меншою, ніж у високотемпературних процесах. Залежно від вимог до місця розташування та умов дозволу використовуються багатоступеневі скрубери відпрацьованого повітря, біофільтри або комбіновані рішення. Значно зменшений обсяг відпрацьованого повітря знижує як інвестиційні витрати, так і поточні експлуатаційні витрати на очищення відпрацьованого повітря.

Компанія STELA Laxhuber виходить з того, що сушитися буде виключно зброджений осад стічних вод. Зброджений осад більше не виділяє значних газів, тому основна увага при вибухозахисті приділяється викидам пилу. Тому BTS конструюється та виготовляється відповідно до комплексної концепції вибухозахисту, яка відповідає вимогам щодо захисту від вибухів пилу. Сушарка в цілому не сертифікується окремо; ризики вибуху оцінюються в рамках оцінки ризиків CE та враховуються в концепції захисту.

Так. Промислові шлами з паперової промисловості, харчової переробки або хімічної промисловості можуть мати сильно варіюючі показники pH, склад твердих речовин та вміст забруднюючих речовин. Ці властивості впливають на вибір матеріалів, конструкцію технологічних стрічок та необхідну обробку відпрацьованого повітря. STELA проводить індивідуальні випробування сушіння для кожного випадку застосування та цілеспрямовано проектує установку відповідно до специфічних властивостей шламу.

Модульна конструкція BTS дозволяє точно налаштувати систему під фактичну потребу в продуктивності — від компактних окремих установок для невеликих очисних споруд до багатоступеневих систем з високою потужністю для великих промислових операторів. Подальше розширення потужності принципово можливе, що підвищує інвестиційну безпеку та дозволяє поступове масштабування.

Фосфор — це обмежений ресурс, незамінний для сільського господарства. При термічній утилізації висушеного осаду стічних вод фосфор концентрується в золі від спалювання, звідки його можна цілеспрямовано вилучити. Таким чином, сушіння є технічною передумовою для замкнених циклів фосфору. У Німеччині Постанова про осад стічних вод (AbfKlärV) зобов'язує операторів великих очисних споруд з 2029 або 2032 року здійснювати рекуперацію фосфору — тому інвестиції в сушильну установку є також регуляторно перспективним рішенням.