Elektrociepłownia biogazowa (CHP)

elekrownia biogazowa
Elektociepłownia biogazowa - budynek

W 2012 roku na terenie Oczyszczalni Ścieków Gdańsk Wschód uruchomiliśmy Elektrociepłownię Biogazową (instalacja zwana również CHP - od angielskiej nazwy "Combined Heat and Power Plant"). Dzięki tej inwestycji nasz region włączył się do realizacji zobowiązań dotyczących zmniejszenia zużycia energii ze źródeł nieodnawialnych i obniżenia emisji gazów cieplarnianych. Budowa została zrealizowana w ramach projektu "Energetyczne wykorzystanie biogazu na Oczyszczalni Ścieków Gdańsk Wschód" współfinansowanego ze środków Regionalnego Programu Operacyjnego dla Województwa Pomorskiego na lata 2007 - 2013.

Elektrociepłownia Biogazowa to cztery jednostki kogeneracyjne pozwalające na jednoczesną produkcję energii elektrycznej i cieplnej.

Instalacja zasilana jest wytworzonym w zamkniętych komorach fermentacyjnych biogazem, który stanowi paliwo dla silnika spalinowego napędzającego generator prądu elektrycznego. W ten sposób wytwarzana jest energia elektryczna.

Ciepło odbierane jest z układów chłodzenia silnika oraz spalin za pośrednictwem wymienników ciepła. Znajdująca się w nich zimna woda ogrzewa się i staje się nośnikiem użytecznej energii cieplnej do wykorzystania np. w systemie ogrzewania.

Elektrociepłownia biogazowa składa się z 4 agregatów prądotwórczych, które mogą wytworzyć 716 kW energii elektrycznej i 729 kW energii cieplnej każdy.

Czy wiesz, że?

energia, którą wytwarza Elektrociepłownia Biogazowa (2,864 MW) mogłaby zasilić około 1500 przeciętnych gospodarstw zamieszkiwanych przez czteroosobowe rodziny. Obecnie uzyskana energia jest wykorzystywana do zasilenia Instalacji termicznego przekształcania osadów ściekowych (ITPO) na Oczyszczalni Wschód, a tylko nadwyżka jest sprzedawana do sieci elektroenergetycznej. Z kolei wytworzona energia cieplna wykorzystywana jest na potrzeby technologiczne i bytowe Oczyszczalni.

Mapa

grafika 7

Jak powstaje biogaz?

  1. Na terenie Oczyszczalni Ścieków Gdańsk Wschód oczyszczanie ścieków prowadzone jest w procesach mechanicznych, biologicznych i chemicznych, w wyniku których powstaje produkt uboczny zwany osadem ściekowym. Zawiera on dużą ilość łatwo ulegającej rozkładowi materii organicznej.
  2. Dla celów stworzenia możliwości dalszego zagospodarowania, osad wymaga odseparowania od fazy ciekłej i doprowadzenia do stanu niestanowiącego zagrożenia dla środowiska, czyli tzw. stabilizacji. Oddzielanie osadu następuje w procesie sedymentacji, czyli grawitacyjnego osiadania zawiesiny cząstek stałych, które w tym wypadku odbywa się w specjalnym zbiorniku zwanym komorą sedymentacyjną. Zbierająca się na dnie zbiornika zawiesina osadu stanowi materiał o wysokiej zawartości związków organicznych, których niekontrolowany rozkład stanowi zagrożenie dla środowiska. Osad poddaje się fermentacji w celu pozyskania biogazu, prowadzi się również proces stabilizacji osadu, czyli pozbawienie go substancji organicznych podatnych na rozkład biologiczny. W wyniku rozkładu osadów w Zamkniętych Komorach Fermentacyjnych powstaje mieszanina gazów zwana biogazem, która jest cennym surowcem energetycznym. Biogaz zaliczany jest do tzw. paliw odnawialnych i z powodzeniem - choć ma niższą kaloryczność od gazu ziemnego - zastępuje surowce energetyczne, których nam bezpowrotnie ubywa. Energia zawarta w 1 m3 biogazu odpowiada energii zawartej w 0,6 m3 gazu ziemnego, 0,65 dm3 oleju napędowego, 0,81 kg węgla lub odpowiada 6,07 kWh energii elektrycznej.
  3. Na terenie oczyszczalni ścieków pozyskiwanie biogazu odbywa się w zamkniętych komorach fermentacyjnych, z których jest on odbierany w całości i zagospodarowywany. Wytwarzanie oraz odbiór biogazu są monitorowane i prowadzone w sposób, który uniemożliwia wydostanie się szkodliwych gazów cieplarnianych (m.in. metan i dwutlenek węgla) do atmosfery.
  4. Biogaz  jest odprowadzany z Zamkniętych Komór Fermentacyjnych na zewnątrz. Emisja biogazu do atmosfery szkodzi środowisku, gdyż główny składnik biogazu – metan (55 – 70%) należy do grupy gazów powodujących tzw. efekt cieplarniany. W niewielkim stopniu metan wpływa również na degradację ozonosfery. Dlatego najbardziej powszechnie stosowaną przez oczyszczalnie ścieków metodą prowadzącą do ograniczenia emisji biogazu jest jego spalenie w tzw. pochodni gazowej. Takie postępowanie uznawane jest jednak za niezbyt racjonalne, gdyż z uwagi na duża zawartość metalu surowiec ten może być wykorzystywany jako odnawialne źródło energii elektrycznej i cieplnej. W celu racjonalnego i ekologicznego zagospodarowania biogazu, na terenie oczyszczalni w Gdańsku gaz odprowadzany jest do Elektrociepłowni Biogazowej wykorzystującej go do wytwarzania energii, działająca jako tzw. System kogeneracyjny nazywany w skrócie, od angielskiej nazwy, CHP (Combined Heat and Power plant).
do góry