Energia ze ścieków?

2 października 2022

W dobie szybujących w górę ceny surowców znów wzrasta zainteresowanie innymi źródłami energii. Wiatr, spływająca woda, światło słoneczne – każdy w zasadzie wie, że tak można pozyskać prąd, ale gdy padnie hasło „ścieki”, wielu pewni złapie się za głowę. Tym większym zaskoczeniem będzie, iż w brzeskiej oczyszczalni ścieków już od 2008 roku funkcjonuje rozwiązanie, które wykorzystuje to źródło nie tylko by produkować prąd, ale i ciepło.

Gwoli ścisłości sprawa jest nieco bardziej skomplikowana. Produktem ubocznym oczyszczania ścieków są osady. Można je wykorzystać np. rolniczo jako nawóz, ale wcześniej trzeba je odpowiednio przetworzyć i ustabilizować. Jedną z dróg, by to osiągnąć, jest fermentacja. Kto choć raz miał do czynienia z tym procesem, wie, że towarzyszą mu „bąbelki” – wytwarza się gaz. Okazuje się, że w przypadku osadów ta lotna substancja całkiem dobrze się pali i w sumie nic dziwnego, gdyż jej składniki to węglowodory, podobne jak te w składzie gazu ziemnego.

Tym sposobem dochodzimy do sedna – mamy paliwo. Teraz trzeba je spalić na agregatach kogeneracyjnych i mamy od razu energię elektryczną i cieplną. Nie są to ilości zdolne obsłużyć Brzeg albo jakąś jego część – wystarczają jednak by zaspokoić 25 procent potrzeb na prąd i 40 procent potrzeb na ciepło samej oczyszczalni. W praktyce zmniejszają koszt procesów oczyszczania i częściowo uniezależniają od zewnętrznych źródeł.

Rozwiązanie zgodne z duchem ekologii pozwala wykorzystać odpad jako cenny surowiec. Biogaz nie idzie w atmosferę, a jest zbierany w ogromnym balonie, ukrytym w srebrnej rotundzie na terenie oczyszczalni. Zbiornik ten wraz z dwoma niebieskimi silosami, w których zachodzi proces fermentacji osadów, wyróżnia się w krajobrazie, gdy jedziemy do Brzegu od strony Pisarzowic i spojrzymy w stronę ul. Grobli na prawo.

Jeżeli ktoś kiedyś zastanawiał się, czemu służą te ogromne obiekty, to właśnie są to elementy gospodarki osadowej i produkcji biogazu. Powstały one w trakcie inwestycji współfinansowanej ze środków ISPA/Fundusz Spójności i realizowanej w ramach projektu „Oczyszczanie ścieków w Brzegu” (w jego ramach kanalizowano także okoliczne gminy).

Warto tu dodać, że brzeskie rozwiązanie było pionierskie w kraju, gdyż w procesie odsiarczania biogazu wykorzystano mikroorganizmy, a nie powszechniej stosowane preparaty chemiczne generujące problematyczne odpady. Koszt rozbudowy oczyszczalni ścieków o urządzenia gospodarki osadowej i biogazem wyniósł 3,2 mln. EUR.

Proces produkcji biogazu jest zależny od wielu czynników i charakteryzuje się zmiennością w czasie. Wpływ na niego ma przede wszystkim skład ścieków. W praktyce są okresy, kiedy gazu jest mniej i czasy, gdy jest go wręcz za dużo. Instalacja radzi sobie z nadmiarem w dość spektakularny sposób – jest on spalany na tzw. pochodni.

Warto mieć na uwadze, że brzeska oczyszczalnia znajduje się na wyspie między Odrą i kanałem. To bardzo niekorzystna lokalizacja w okresach powodzi, gdyż tereny te mogą znaleźć się pod wodą. Gdy doszło do wylania Odry w maju 2010 roku, instalacja biogazowa stała się tykającą bombą. Na wyspie wyłączono zasilanie. Tymczasem fermentacja trwała, a ciśnienie w zbiorniku biogazu wzrastało i było zagrożenie, iż dojdzie do wybuchu. Tylko dzięki heroicznej pracy obsługi oczyszczalni, która na łódce dopływała do obiektów, wspinała się na nie i otwierając zawory, uwalniała nadmiar gazu do atmosfery, nie doszło do tragedii.

Przykład brzeskiej oczyszczalni pokazuje, jak można sensownie rozwiązywać problemy technologiczne i zmieniać odpad na coś, co można z pożytkiem wykorzystać. Energia elektryczna i cieplna ze ścieków w pierwszym momencie brzmi dość abstrakcyjnie, ale okazuje się, że już setki lat temu ludzka myśl była niedaleko tego rozwiązania, gdy ktoś wpadł na pomysł, by suszyć krowi kał i wykorzystywać go jako materiał opałowy. W Indiach do dziś korzysta się z takiego sposobu dogrzewania posesji, a w nowszym wydaniu masowo spalając krowie odchody, produkuje się prąd elektryczny.