Oczyszczalnie ścieków – niewykorzystany potencjał biogazu

• Biogaz to biopaliwo, które powstaje w wyniku rozkładu materii organicznej. Jest skutkiem tzw. fermentacji beztlenowej.
• Niewykorzystany potencjał drzemie w oczyszczalniach ścieków, gdzie substratu jest pod dostatkiem. Niewiele z nich jednak wykorzystuje swoje możliwości.
• W 4114 oczyszczalniach działa zaledwie 96 instalacji biogazowych.

Takim produktem jest również biogaz, o zdecydowanie niewykorzystanym potencjale, nie tylko w kontekście transformacji energetycznej, ale również w kontekście dążenia do zrównoważonej przyszłości oraz mierzenia się z problemem narastającej ilości odpadów.

Czym jest biogaz? 

Biogaz to przede wszystkim odnawialne źródło energii elektrycznej, ciepła, a po odpowiednim oczyszczeniu i sprężeniu może on również służyć jako biopaliwo do napędu pojazdów. Powstaje w wyniku rozkładu materii organicznej - precyzyjnie mówiąc beztlenowej fermentacji biomasy, a jego główny skład to przede wszystkim metan i dwutlenek węgla, ale również siarkowodór, azot czy tlen.

Realne zmniejszenie emisji gazów cieplarnianych

Niewątpliwie mocną stroną biogazu jest fakt, że nazywany jest on nie tylko odnawialnym, ale i czystym źródłem energii. Nie zanieczyszcza środowiska i realnie zmniejsza emisję gazów cieplarnianych, poprzez zastępowanie nim konwencjonalnych paliw kopalnych. Co więcej, jego produkcja zapobiega emitowaniu metanu do atmosfery, co ma miejsce, gdy metan jest spalany w oczyszczalniach ścieków, stosując termiczną utylizację osadów ściekowych, a to w następstwie powoduje uwalnianie do atmosfery właśnie metanu czy dwutlenku węgla.

Dlaczego właśnie oczyszczalnie ścieków?

W związku z procesem powstawania biogazu, oczyszczalnia ścieków jest idealnym miejscem, do jego pozyskiwania. Na terenie takich oczyszczalni powstają biogazownie. To właśnie tam materia organiczna jest zamieniana w biogaz. Ważnym aspektem jest tu zatem brak konieczności transportowania materii na duże odległości, co sprzyja tego typu instalacjom. Dla oczyszczalni wytwarzanie biogazu to jednak nie tylko zaleta w postaci pozbycia się osadu, ale także energia elektryczna i ciepło, które mogą zostać wykorzystane na przykład na potrzeby własne obiektów. Za pomocą kogeneratorów możliwe jest bowiem przekształcenie biogazu w niezwykle cenną energię, a to niesie za sobą oszczędności kosztów ponoszonych na zakup mediów energetycznych.

Potencjał biogazu w oczyszczalniach ścieku w Polsce to nawet 283,5 mln m3!

Biogazownie zlokalizowane tuż przy oczyszczalniach ścieków to idealnie rozwiązanie, które niewątpliwie sprawdziłoby się w Polsce na większą skalę. Według danych z GUS na 2022 rok, w Polsce ilość osadów z oczyszczalni ścieków przemysłowych i komunalnych wynosiła 1012,4 tys. t. Jak podaje Unia Producentów i Pracodawców Przemysłu Biogazowego i Biometanowego (UPEBI), z 1 tony mokrych osadów ściekowych o odpowiednim składzie, można uzyskać nawet 280 m³ biogazu. Potencjał możliwego do wyprodukowania w tej sposób biogazu, w zlokalizowanych na terenie Polski oczyszczalniach ścieków w 2022 roku, gdyby warunki były wystarczająco sprzyjające, wyniósłby ponad 283,5 mln m³!

Aż 567 GWh energii elektrycznej!

Potencjał na wytworzenie energii elektrycznej i ciepła przy użyciu biogazu jest w tym zakresie jednak zdecydowanie niewykorzystany. Z 1 m³ biogazu możliwe jest otrzymanie około 2 kWh użytecznej energii elektrycznej, reszta natomiast zamieniana jest w ciepło, zatem z 283,5 mln m3 można by otrzymać aż 567 GWh energii elektrycznej!

4114 oczyszczalni – tylko 96 instalacji

W Polsce w 2022 r. odnotowano łącznie ponad 4114 oczyszczalni ścieków komunalnych i oczyszczalni przemysłowych, natomiast na przełomie roku 2022 oraz 2023, w rejestrze MIOZE objęto wpisem 88 małych instalacji, które wykorzystywały biogaz z oczyszczalni ścieków, podczas gdy 8 instalacji zostało natomiast objętych koncesjami Prezesa URE na wytwarzanie energii elektrycznej, również wykorzystujących biogaz z oczyszczalni ścieków. Pozostawia to niewątpliwie duże pole do popisu!

Kluczowy element gospodarki o obiegu zamkniętym. Kluczowy element przyszłości.

Temat biogazu w kontekście oczyszczalni ścieków w dużym stopniu rozwiązuje problem utylizacji osadów ściekowych. Jednak biogaz to nie tylko „produkt uboczny”, ale także istotny element gospodarki o obiegu zamkniętym. Przetwarzanie odpadów w oczyszczalniach ścieków, a następnie wykorzystywanie ich w przydatny dla ludzkości i środowiska sposób, to ciekawa technologia, a lokalizacja biogazowni na terenie oczyszczalni ścieków to zdecydowanie godne rozważenia rozwiązanie. Patrząc na liczby, miejmy nadzieję, że stosowanie tego typu rozwiązań będzie coraz to bardziej popularne nie tylko w Polsce, ale i na świecie…

Zapraszamy na konferencję

Nasze Koło Naukowe - Nova Energia organizuje konferencję, na której tematyki biopaliw oczywiście nie zabraknie! Już teraz zapraszamy na VI Dzień Nowej Energii, który odbędzie się już 18 marca w Krakowie na Akademii Górniczo-Hutniczej. Tytuł tegorocznej edycji brzmi: "Innowacje w GOZ: biomasa, biopaliwa i zrównoważone zarządzanie odpadami” - nie może Cię tam zabraknąć, a szczegóły znajdziesz na naszym profilu na Facebooku.

Źródła: dbw.stat.gov.pl, upebi.pk, biogasworld.com, GUS, teraz-srodowisko.pl

Materiał został przygotowany przez Koło Naukowe Nova Energia, AGH.
Patrycja Zubień