Oczyszczalnie ścieków: od dużego konsumenta energii do jej producenta

fot. Danfoss

Seminarium: Jak stać się neutralnym energetycznie? Efektywność energetyczna w przedsiębiorstwach wodno-kanalizacyjnych

Według Światowego Forum Gospodarczego niedobór wody i zmiany klimatyczne znajdują się wśród 5 największych zagrożeń globalnych. Przewiduje się, że już za 10 lat 50% populacji świata będzie mieszkać na obszarach z niedoborem wody. Jednym z obszarów, gdzie należy szukać oszczędności wody i energii jest infrastruktura wodna i kanalizacyjna – zgodnie ocenili uczestniczy seminarium „Jak stać się neutralnym energetycznie. Efektywność energetyczna w przedsiębiorstwach wodno-kanalizacyjnych”.

Największym odbiorcą energii elektrycznej w miastach jest infrastruktura wodna i kanalizacyjna, która zwykle odpowiada za 25-40% jej całkowitego zużycia. Sektor gospodarki wodnej jest obecnie odpowiedzialny za około 4% światowego zużycia energii elektrycznej. Zapotrzebowanie na wodę nadal będzie rosło w następnych 25 latach, dlatego niezbędne są działania zwiększające wydajność energetyczną w tym sektorze.

Potencjalny kryzys wodny oceniany jest jako jedno z wyzwań dzisiejszego świata o najwyższym stopniu ryzyka i najpoważniejszym wpływie na ludzkość. Wraz ze wzrostem liczebności populacji na Ziemi wzrasta zapotrzebowanie na energię, żywność i oczywiście wodę. „W przyszłości woda będzie droższa niż energia czy ropa naftowa. Już obecnie występuje znaczny jej deficyt. Tempo pobierania wody znacząco przekracza możliwości odtwarzania jej podziemnych zasobów, nawet podczas deszczowych lat” – mówił podczas konferencji Mads Warming z firmy Danfoss. Zdaniem eksperta jednym z najprostszym działań zwiększających dostępność wody jest ograniczenie wycieków, w których globalnie tracimy około 25-30% wody. Dzięki odpowiedniemu zarządzaniu dystrybucją wody, np. poprzez podział sieci na strefy o zróżnicowanym zapotrzebowaniu ciśnienia czy użyciu technologii, takich jak przetwornice częstotliwości i czujniki, które kontrolują ciśnienie w rurociągach, można zredukować straty spowodowane wyciekami o około 30-40% - przekonywał Mads Warming.

Według ekspertów dostępne technologie umożliwiają dodatkowo przekształcenie sektora gospodarki wodnej w energetycznie neutralny. Zakłady oczyszczania ścieków mogą wytwarzać więcej energii niż zużywają, stosując odpowiednie technologie usprawniające wydajność procesów oczyszczania. Wiele europejskich miast już znalazło na to sposób. Na przykład w duńskim mieście Aarhus, przedsiębiorstwo wodno-kanalizacyjne dzięki inwestycjom w poprawę efektywności energetycznej, przekształciło oczyszczalnię ścieków, będącą znaczącym konsumentem energii w jej producenta. Zakład wytwarza o 90% więcej energii niż zużywa, sprzedając powstałą nadwyżkę. Co więcej, osiągnięto to bez dodatkowych inwestycji w odnawialne źródła energii.

Jest to możliwe dzięki optymalizacji zaawansowanych procesów oraz wykorzystaniu przetwornic częstotliwości do regulacji wydajności w niemal wszystkich urządzeniach rotacyjnych (pompy, dmuchawy, wentylatory). Przy optymalnym wykonaniu pozwala to także uzyskać maksymalną ilość osadów ściekowych i mułów węglowych. W komorze fermentacyjnej następuje ich przekształcenie w gaz wykorzystywany do wytwarzania zarówno energii elektrycznej, jak i ciepła. Jest to jedyny przykład tak dużego zysku energetycznego dzięki efektywnemu zarządzaniu procesem oczyszczania ścieków.

W dyskusji panelowej z udziałem przedstawicieli NFOŚiGW, Stowarzyszenia Eksploatatorów Obiektów Gospodarki Wodno-Ściekowej oraz duńskich gości z Aarhus Water i firmy Danfoss eksperci rozmawiali o potencjale realizacji podobnych inwestycji w Polsce, a także o możliwości wsparcia finansowego modernizacji w przedsiębiorstwach wodno-kanalizacyjnych. Technologia nie jest obecnie barierą – mamy wszystko czego potrzeba, żeby iść w kierunku efektywności energetycznej. Wiele polskich zakładów już podąża tą drogą produkując energię w wysokości nawet do 150% własnego zapotrzebowania. W kraju dostępne są też środki na modernizację zakładów wodno-kanalizacyjnych, jednak efektywność energetyczna nie jest w nich priorytetem.

„Nie warto czekać na dostępność zewnętrznych funduszy” – przekonywał Bartosz Łuszczek ze Stowarzyszenia Eksploatatorów Obiektów Gospodarki Wodno-Ściekowej. Można od razu zacząć od małych kroków i drobnych zmian, a przede wszystkim od rzetelnego bilansu prowadzonych w zakładzie procesów. Niezbędna jest przy tym integracja sektorów wewnątrz przedsiębiorstwa, tak aby móc zarysować wspólny cel poprawy efektywności i do niego dążyć”.

Zwrócono również uwagę na coraz bardziej widoczne i bardzo potrzebne nowe podejście do gospodarki wodnej, w którym ścieki przestają być traktowane jako problem, a zaczyna się je postrzegać jako surowiec – surowiec do produkcji energii elektrycznej, ciepła, a nawet – ponownie czystej wody. To idealnie wpisuje się w istotną drogę ku gospodarce o obiegu zamkniętym.

Na zakończenie dyskusji dr Andrzej Kassenberg z Instytutu na rzecz Ekorozwoju podsumował, iż gospodarka wodna to olbrzymi potencjał dla oszczędzania energii i wody, a traktowanie ścieków jako odpadu jest ogromnym marnotrawstwem.

Seminarium zostało zorganizowane we współpracy z Ambasadą Królestwa Danii.