Wodociągi Chrzanowskie wybudują instalację przetwarzania bioodpadów i kogeneracji w Libiążu
Przedsiębiorstwo Wodociągi Chrzanowskie ogłosiło plany budowy nowej infrastruktury technologicznej z zakresu inżynierii środowiska i budownictwa przemysłowego. W ramach planowanego przedsięwzięcia powstanie nowoczesna instalacja przetwarzania bioodpadów zintegrowana z układem kogeneracji. Miejscem, w którym zrealizowana zostanie ta specjalistyczna inwestycja, jest oczyszczalnia ścieków Libiąż B. Głównym celem inżynieryjnego projektu będzie efektywne zagospodarowanie stałych odpadów biodegradowalnych oraz maksymalizacja korzyści energetycznych, których bazowym nośnikiem stanie się wytwarzany na miejscu biogaz.
Znaczenie instalacji przetwarzania bioodpadów
Przetwarzanie bioodpadów na czynnym terenie obiektów komunalnych takich jak oczyszczalnia ścieków Libiąż B stanowi obecnie jeden z najważniejszych kierunków rozwoju i transformacji w polskiej branży komunalnej. Tradycyjnie, zakłady oczyszczania kojarzone są głównie z procesami ścisłej redukcji zanieczyszczeń z wód odprowadzanych z powrotem do środowiska naturalnego. Jednak współczesne podejście menedżerskie i inżynieryjne, wdrażane konsekwentnie między innymi przez Wodociągi Chrzanowskie, zakłada całkowite przekształcanie tych podmiotów w zyskowne, lokalne centra odzysku kluczowych surowców i docelowo – zielonej energii.
Projektowana na miejscu instalacja do przetwarzania bioodpadów pozwoli inżynierom na znaczną optymalizację procesu tak zwanej fermentacji metanowej. Poprzez profesjonalną kofermentację, czyli współbieżne, jednoczesne przetwarzanie osadów ściekowych (stanowiących stały, organiczny produkt uboczny procesu oczyszczania) z dowożonymi bioodpadami z zewnątrz, nastąpi potężna intensyfikacja produkcji organicznego paliwa gazowego. Odpady biodegradowalne z zasady charakteryzują się bardzo wysokim potencjałem biogazotwórczym, co sprawia, że ich odpowiednio zbilansowany dodatek nie tylko stabilizuje parametry pracy biologicznych reaktorów, ale drastycznie zwiększa docelowy uzysk energetyczny odbierany z komór fermentacyjnych.
Biogaz jako odnawialne źródło energii
Całkowitym fundamentem planowanej infrastruktury inwestycyjnej jest wspomniany biogaz, powstający naturalnie w ogromnych, hermetycznych komorach fermentacyjnych, poddawanych restrykcyjnym warunkom beztlenowym. Biogaz, jako mieszanina złożona w głównej mierze z wysokoenergetycznego metanu oraz balastowego dwutlenku węgla, to niezwykle cenne, strategiczne i w pełni odnawialne źródło pozyskiwania energii. Przez wiele minionych dekad w tego typu obiektach komunalnych w kraju, gaz ten bywał często traktowany jako zaledwie uciążliwy produkt uboczny prowadzonych procesów, który ostatecznie nierzadko spalano na dedykowanych pochodniach, całkowicie bez powrotnego odzysku energetycznego dla zakładu.
Zastosowanie na obiekcie nowoczesnych, wielostopniowych układów precyzyjnego oczyszczania i chemicznego odsiarczania, jakie rutynowo przewidywane są w ramach podobnych inwestycji branżowych, pozwala ostatecznie na uzyskanie czystego biopaliwa o stabilnych, wyśrubowanych parametrach technicznych. Odpowiednio spreparowany i osuszony biogaz może w pełni bezpiecznie oraz wydajnie zasilać zintegrowane jednostki wytwórcze prądu, stanowiąc w konsekwencji główne ogniwo lokalnej niezależności zasilania.
Technologia kogeneracji (CHP)
Absolutnie kluczowym modułem budowanej przez spółkę infrastruktury pozostaje instalacja kogeneracyjna (funkcjonująca w nomenklaturze międzynarodowej jako systemy CHP – Combined Heat and Power). Kogeneracja to zaawansowany wielokierunkowy proces technologiczny opierający się na jednoczesnym, skojarzonym wytwarzaniu energii elektrycznej oraz odzyskiwalnej energii cieplnej. Cały proces zachodzi ze spalania jednego złoża nośnika pierwotnego – w omawianym scenariuszu będzie to wytworzony operacyjnie biogaz. W dużych, przemysłowych układach kogeneracyjnych wykorzystuje się na ogół mocne, wysilone silniki gazowe pracujące ciągle i sprzężone na sztywno z synchronicznymi generatorami prądotwórczymi.
Dla zaawansowanego technologicznie zakładu wysokosprawna kogeneracja oznacza w praktyce wielowymiarową i natychmiastową optymalizację rentowności. Wyprodukowana bez emisyjnych opłat energia elektryczna może bezpośrednio w obrębie sieci zakładowej zasilać najcięższe i wysoce energochłonne maszyny działające na jej terenie, ze szczególnym uwzględnieniem potężnych dmuchaw napowietrzających całe reaktory biologiczne oraz wielkich rozdzielczych systemów pompowych. Drugim nieodłącznym elementem tego rozwiązania jest odzyskiwana z płaszcza wodnego bloku silnika oraz samych strumieni gorących spalin czysta energia cieplna. Ciepło to w tego typu układach jest kierowane powrotnie na reaktor i jest całkowicie niezbędne, by w surowym klimacie stale podtrzymywać optymalną, najczęściej mezofilową temperaturę w potężnych komorach fermentacyjnych. Tak zbudowane obiegowe sprzężenie zwrotne to obecnie jedyny właściwy wymóg zapewniający nieustanny i całkowicie bezawaryjny przebieg chemicznego rozpadu przetwarzanych ton bioodpadów.
Specyfika budownictwa przemysłowego w inwestycjach komunalnych
Przystąpienie do realizacji tak nowoczesnej i kompleksowej inwestycji biogazowej wiąże się nieodłącznie ze złożonym i ryzykownym rygorem technicznym, wpisanym silnie w pogranicze inżynieryjnego budownictwa przemysłowego, automatyki obiektowej i mechaniki. Mając pełną świadomość specyficznych właściwości fizykochemicznych używanego surowca, skrajnie palny biogaz na każdym etapie wymusza budowanie i montowanie izolowanej, stale monitorowanej oraz w 100 procentach rygorystycznie szczelnej infrastruktury przesyłowej i wielkogabarytowej aparatury magazynowej (w postaci przykładowo elastycznych, wielosferowych i zbrojonych zbiorników membranowych). Wznoszone obiekty architektoniczne i przestrzenie w obrębie samej inwestycji muszą na mocy ścisłych przepisów spełniać i przechodzić rygorystyczne procedury klasyfikacji stref silnego zagrożenia wybuchem. Standard ten w każdym miejscu inwestycji obligatoryjnie implikuje rzetelne montowanie wydajnych central układów wentylacyjnych, wrażliwych pętli elektronicznej detekcji gazów, a także montaż wyłącznie osprzętu elektromechanicznego zgodnego z unijną dyrektywą stref przeciwwybuchowych (normy ATEX).
Wieloetapowa budowa lub modernizacja instalacji w działającym zakładzie, to obok trudności technologicznych także kolosalne wyzwanie logistyczne i operatorskie dla samej załogi wodociągów. Każdy zaplanowany zrzut fundamentów, wielotonowe dostawy konstrukcyjne czy zbrojenia z rurociągów instalacyjnych muszą być spinane harmonogramem w ten wysoce ostrożny sposób, aby całkowicie nie narażać na zatrzymanie krytycznej i publicznej funkcji całej oczyszczalni ścieków Libiąż B. Całkowity dobowy zrzut, jak i sam złożony technologiczny odbiór płynnych zanieczyszczeń od dostawców zawsze musi trwać w sposób nienaruszony, ciągły i z zapewnioną wymaganą retencją, całkowicie odporny na trwające dookoła prace w pasie prowadzonych ciężkich robót ziemnych czy późniejszych rozruchów sterowniczych.
Transformacja energetyczna i korzyści z projektu
Zaplanowana w budżecie Wodociągów Chrzanowskich sprawna budowa instalacji potężnego bloku kogeneracji i nowej nitki przetwarzania stałych bioodpadów, stanowić będzie dalekosiężny skok o twardym charakterze strategicznym dla bezpieczeństwa obiektu i obsługiwanych mieszkańców. Instytucja zmierza w ten docelowy sposób do głębokiej, wewnętrznej transformacji energetycznej, odważnie stawiając z każdym miesiącem na energetyczną samowystarczalność tego wyjątkowego zakładu. Dysponowanie we własnych zasobach dyspozycyjnym, prężnym oraz w pełni kontrolowalnym źródłem ciągłego zasilania na potrzeby instalacji całkowicie redukuje przewidywalne koszty operacyjne, mocno i natychmiast uniezależniając cały budżet spółki od gwałtownie skaczących kosztów obrotu rynkowego energią. Posiadanie silników gazowych w naturalny sposób bardzo silnie uodparnia całą placówkę oraz jej wrażliwą krytyczną infrastrukturę na ogólnokrajowe zjawiska ryzyka niedoboru zasilania (typu „black-out”).
Co również decydujące w optyce najnowszych wytycznych polityki wodorowej i zielonej, zaplanowana presja na pozyskiwanie odnawialnych zasobów mocy to obiektywne i twarde środowiskowe korzyści. Systematyczne porzucanie obciążającego budżet importu brudnej sieciowej energii do zasilania oraz wysoce ekologiczne zasady zamkniętego przetwarzania lokalnych bioodpadów — gwarantujące blokadę w niekontrolowanym uciekaniu niszczycielskiego gazu do przestrzeni — skokowo redukują skomulowany, niepożądany i wysoki dotychczas ślad węglowy związany z utrzymaniem nowoczesnej infrastruktury wodno-kanalizacyjnej przez regionalne Wodociągi Chrzanowskie.
