Ξήρανσηβιολογικής ιλύος µε ηλιοθερµικές µεθόδους

Transcript

1 ηµοκρίτειο Πανεπιστήµιο Θράκης Πολυτεχνική Σχολή Τµήµα Μηχανικών Περιβάλλοντος Εργαστήριο ιαχείρισης & Τεχνολογίας Υγρών Αποβλήτων ιευθυντής Εργαστηρίου: Καθ. Αλέξανδρος Αϊβαζίδης Ξήρανσηβιολογικής ιλύος µε ηλιοθερµικές µεθόδους

2 Προβληµατισµοίπου σχετίζονται µε την επεξεργασία και την διάθεση της βιολογικής ιλύος Παραγόµενος όγκος ιλύος 31 tn ξηρής µάζας ιλύος (207( tn αφυδατωµένης ιλύος,, 15%DS) ανά 1000 άτοµα εξυπηρετούµενου ισοδύναµου πληθυσµού σε ετήσια βάση Φορτίο Ρύπανσης (Βαρέα µέταλλα) Οσµές Φορτίο παθογόνων µικροοργανισµών Υψηλό κόστος διαχείρισης Ανκαι η ποσότητα της λάσπης αποτελεί µόλις το 1% της ποσότητας του επεξεργασµένου υγρού αποβλήτου,, ωστόσο το 40-50% του συνολικού λειτουργικού κόστους µίας Μ.Ε.Λ. οφείλεται στην διαχείριση και επεξεργασία της.

3 ΒιολογικήιλύςΜονάδων Επεξεργασίας Αστικών Λυµάτων Ωστόσο η βιολογικής ιλύς αποτελείένα παραπροϊόν της βιολογικής επεξεργασίας το οποίο, περιέχει θρεπτικά συστατικά µε γεωργική αξία και χαρακτηρίζεται από σηµαντική θερµογόνο δύναµη ανά ξηρή µάζα ιλύος.

4 Νοµοθετικόπλαίσιο επαναχρησιµοποίησης ιλύος στην γεωργία Ευρωπαϊκές Οδηγίες 86/278/EC 91/271/EC Καθορίζονται: Ελληνική Νοµοθεσία KYA 80568/4225/91 KYA /97 οι οριακές τιµές συγκέντρωσης βαρέων µετάλλωνστην ιλύ οι οριακές τιµές συγκέντρωσης βαρέων µετάλλων στο έδαφος οι ποσότητες βαρέων µετάλλων που µπορούν να εισάγονται στο έδαφος σε ετήσια βάση Κανένα όριο για την συγκέντρωση παθογόνων Προτεινόµενο όρια: 500 αποικίεςκοπρανωδών/ g DS (US EPA) Απουσία Salmonella spp. / 50 g DS

5 Οριακέςτιµές συγκεντρώσεων βαρέων µετάλλων στην ιλύ για διάθεση στην γεωργία Μέταλλο Cd Cr Cu Ni Pb Hg Zn KYA 80568/4225/

6 Οριακέςτιµές συγκεντρώσεων βαρέων µετάλλων στο έδαφος Μέταλλο Cd Cr Cu Ni Pb Hg Zn KYA 80568/4225/ ,0 1,

7 Οριακέςεισαγόµενες ποσότητες βαρέων µετάλλων ανά έτος και επιφάνεια εδάφους Μέταλλο Cd Cr Cu Ni Pb Hg Zn KYA 80568/4225/91 (Kg/ha. Kg/ha.έτος) 0, ,10 30

8 ΜΑΖΑ (tn) Επεξεργασίαιλύος ΠΑΧΥΝΣΗ 60 1%DS ΑΦΥ ΑΤΩΣΗ ΞΗΡΑΝΣΗ %DS 2,5% DS 18% DS %ΥΓΡΑΣΙΑ ΠΑΧΥΝΣΗ ΑΦΥ ΑΤΩΣΗ ΞΗΡΑΝΣΗ

9 Εργαστηριακά πειράµατα ξήρανσης ιλύος 2 θερµοκηπιακές µονάδες επιφάνειας 1,2 m 2, η κάθε µία. Στηνµία από τις δύο µονάδες χρησιµοποιήθηκε και µία περαιτέρω εκµετάλλευση της ηλιακής θερµότητας, µε τη βοήθεια ενός ηλιακού συσσωρευτή. Χρήση αφυδατωµένης ιλύος (15% DS) Μ.Ε.Υ.Α. Κοµοτηνής On-line µετεωρολογικά δεδοµένα παραλαµβάνονταν µέσω σταθµού εγκαταστηµένο στον περιβάλλοντα χώρο.

10 Εργαστηριακά πειράµατα ξήρανσης ιλύος Καλοκαίρι 2007-Χειµώνας 2008 Hαφυδατωµένη ιλύς εισαγόταν σε τελάρα. Συνολική εισαγόµενη µάζα ιλύος Κg. Η ανάδευση γινόταν 2 φορές την ηµέρα, χειροκίνητα. Χειµώνας 2008 ως σήµερα Αντίστοιχη µάζα ιλύος εισαγόταν σε δεξαµενές µε αυτόµατο σύστηµα ανάµιξης.

11 Αποτελέσµατα Καλοκαιρινή περίοδος Μέση θερµοκρασία θερµοκηπίου: 49 0 C (35 ( 60 0 C) Φθινοπωρινή-χειµερινή περίοδος Μέση θερµοκρασία θερµοκηπίου: 29 0 C (9 ( 40 0 C) Air Temperature Air Temperature 12-Ιουν Ιουν Ιουν Ιουν Ιουλ Ιουλ Ιουλ Ιουλ Ιουλ Ιουλ Σεπ Σεπ Σεπ Οκτ Οκτ Οκτ Ν οε Ν οε Ν οε εκ Temperature (C). T e m p e r a t u r e ( C ) εκ Time Time

12 Απαιτούµενος χρόνος ξήρανσης Καλοκαιρινές συνθήκες Ο χρόνος ολοκλήρωσης κυµαίνεται από 7 12 µέρες ( 95% DS) Χειµερινές συνθήκες Ο χρόνος ολοκλήρωσης κυµαίνεται από µέρες ( 90% DS)

13 Αποτελέσµατα Πίνακας 1.Μέσες τιµές χαρακτηριστικών τιµών αφυδατωµένης λάσπης και τελικού προϊόντος ξήρανσης. Υγρασία (%κ.β.) Ξηρήµάζα (%κ.β.) Πτητικά στερεά (%ξηρής µάζας) Κοπρανώδη κολοβακτηρίδια (cfu/g ξηρής µάζας) Αφυδατωµένη λάσπη 85,3% 14,7% 75,6% Τελικό προϊόν ξήρανσης Θερινής περιόδου 6,3% 93,7% 71,8% 10 3 Χειµερινής περιόδου 10,2% 89,8% 69,5%

14 Αποτελέσµατα 100 Υγρασία Πτητικά στερεά Ξηρή µάζα Ποσοστό κατά βάρος (% κ.β.) Αφυδατωµένη ιλύς Ξηραµένη ιλύς (χειµερινή περίοδος) Ξηραµένη ιλύς (θερινή περίοδος)

15 Αποτελέσµατα

16 Αποτελέσµατα αριθµός αποικιών ανά g ξηρής µάζας ( c f u /g D S ). 1,0E+07 1,0E+06 1,0E+05 1,0E+04 1,0E+03 1,0E+02 1,0E+01 Ολικά κολοβακτηρίδια Κοπρανώδη κολοβακτηρίδια 1,0E+00 Αφυδατωµένη ιλύς Ξηραµένη ιλύς (χειµερινή περίοδος) Ξηραµένη ιλύς (θερινή περίοδος)

17 Χρήση µηχανικού συστήµατος ανάµιξης Παρατηρήθηκε σηµαντική µείωση των παθογόνων, αφού στο ξηραµένο προϊόν η συγκέντρωση των κοπρανωδών βρίσκεται µεταξύ αποικιών / g DS

18 Αποτελέσµατα Πίνακας 2.Μέσες τιµές συγκεντρώσεων βαρέων µετάλλων αφυδατωµένης λάσπης και τελικού προϊόντος ξήρανσης. Cu Hg Cr Ni Zn Pb Cd Αφυδατωµένη λάσπη mg /Kg ξηρής µάζας Τελικόξηραµένο προιόν KYA 80568/4225/

19 ΠροτεραιότητεςΕυρωπαϊκής Πολιτικής ιαχείρισης Στερεών Αποβλήτων ΥΛΙΚΗ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗΣΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗΣΗ ΞΗΡΑΜΕΝΗ ΙΛΥΣ ΛΙΠΑΣΜΑΣΤΗΝ ΓΕΩΡΓΙΑ Ε ΑΦΟΒΕΛΤΙΩΤΙΚΟ ΥΛΙΚΟ ΠΟΡΩ ΟΠΟΙΗΣΗΣ ΣΤΗΝ ΚΕΡΑΜΟΠΟΙΪΑ ΠΑΡΑΓΩΓΗΗΛ. ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΑΠΟ ΣΤΕΡΕΑ ΚΑΥΣΙΜΑ ΚΑΥΣΙΜΟΣΤΗΝ ΤΣΙΜΕΝΤΟΒΙΟΜΗΧΑΝΙΑ

20 Λειτουργικόκόστος κόστος ξήρανσης ιλύος Η περίπτωση της.ε.υ.α. Κοµοτηνής Παραγωγή 10 tnιλύος/ d (15% DS) Αφαίρεση 8,5 tn H 2 O / d Συµβατικές τεχνολογίες ξήρανσης Ηλιοθερµική ξήρανση Αφαίρεση 1 tn H 2 O απαιτεί κατανάλωση 1000 ΚWhΚ Αφαίρεση 1 tn H 2 O απαιτεί κατανάλωση 35 ΚWhΚ 0,09 / ΚWh / yr / yr

21 Εφαρµογήηλιοθερµικής ξήρανσης στην.ε.υ.α. Καβάλας Συνέπειατων θετικών αποτελεσµάτων που προέκυψαν από την εργαστηριακή µελέτη της προτεινόµενης ηλιοθερµικής ξήρανσης ιλύος οδήγησε, ήδη, σε εφαρµογή της µεθόδου σε πιλοτική κλίµακα.

22 ηµοκρίτειο Πανεπιστήµιο Θράκης Πολυτεχνική Σχολή Τµήµα Μηχανικών Περιβάλλοντος Εργαστήριο ιαχείρισης & Τεχνολογίας Υγρών Αποβλήτων ιευθυντής Εργαστηρίου: Καθ. Αλέξανδρος Αϊβαζίδης Τοέργο µε τίτλο Ολοκληρωµένη διαχείριση ιλύος εγκαταστάσεων αστικών λυµάτων και επεξεργασία υγρών αποβλήτων µε φυσικά συστήµατα υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράµµατος Ανατολικής Μακεδονίας Θράκης (Ε.Π.( Α.Μ.Θ.).) και συγχρηµατοδοτείται από το Ευρωπαϊκό Ταµείο Περιφερειακής Ανάπτυξης (Ε.Τ.Π.Α.( Ε.Τ.Π.Α.) και την Περιφέρεια Ανατολικής Μακεδονίας Θράκης (Π.Α.Μ.Θ.( Π.Α.Μ.Θ.) µε τελικό δικαιούχο την Γενική Γραµµατεία Έρευνας & Τεχνολογίας (Γ.Γ.Ε.Τ. Γ.Γ.Ε.Τ.)