Skrócona nitryfikacja w osadzie czynnym oczyszczającym ścieki bytowo-gospodarcze – kluczowe rozwiązanie dla neutralnego klimatycznie oczyszczania ścieków
W ramach polityki gospodarczej Unii Europejskiej, Politechnika Wrocławska wraz z MPWiK i 3 innymi konsorcjantami uzyskała dofinansowanie na realizację projektu badawczo-rozwojowego, którego celem jest opracowanie nowej, efektywnej metody usuwania azotu ze ścieków. Projekt uzyskał dofinansowanie z Norweskiego Mechanizmu Finansowego w ramach konkursu POLNOR 2019 organizowanego przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju.
W związku z trudną sytuacją ekologiczną jak i narastającymi obawami związanymi z globalnym ociepleniem problemy optymalizacji zużycia wody i energii stają się coraz ważniejsze. Jednym z miejsc w które daje szansę na zmniejszenie ich konsumpcji lub odzysk jest oczyszczalnia ścieków. Zwykle jednak poprawa jednego wiąże się ze wzrostem kosztów drugiego. Dla przykładu, podnoszenie jakości ścieków oczyszczonych zwykle odbywa się poprzez zwiększone zużycie energii np. na podnoszenie stężenia tlenu w reaktorze czy nakłady inwestycyjne np. na instalację do dawkowania zewnętrznego źródła węgla organicznego. Projekt SNIT zakłada za równo podniesienie jakości ścieków oczyszczonych jak i zwiększenie produkcji gazu fermentacyjnego przy umiarkowanych nakładach inwestycyjnych. Kluczem do tego jest wykorzystanie kwasu azotowego III w celu wywołania częściowej nitryfikacji w ciągu głównym jak również do dezintegracji osadu w celu zwiększenia ładunku związków organicznych które są substratem dla fermentacji. Dzięki usuwaniu azotu drogą skróconą, zużycie tlenu i związków organicznych w bloku biologicznym zostanie znacznie ograniczone, a skrócona denitryfikacja pozwoli na głębsze usunięcie azotu.
Potencjalne efekty technologiczne i finansowe wdrożenia technologii, zostały zasymulowane na skalibrowanym modelu Wrocławskiej Oczyszczalni Ścieków. Zgodnie z symulacjami, wdrożenie rozwiązania spowodowałoby zmniejszenie niezbędnej ilości tlenu o 1/3, co przekłada się na 1 mln złotych rocznie oszczędności na zakupie energii elektrycznej. Spadek ilości tlenu byłby związany ze spadkiem zużycia tlenu na nitryfikację, mniejszym zużyciem tlenu na utlenianie związków organicznych oraz poprawą transferu tlenu w skutek spadku obciążenia dyfuzorów. Ograniczona ilość zużywanych związków organicznych w procesie denitryfikacji, pozwoliłaby na intensyfikację sedymentacji wstępnej i zwiększenie produkcji gazu fermentacyjnego o kilkanaście procent. Ograniczenie nitryfikacji do I fazy, zwiększyłoby przepustowość oczyszczalni o około 20% bez konieczności jej rozbudowy. Dodatkowo dzięki skróconej nitryfikacji/denitryfikacji, stężenie azotu ogólnego w ściekach oczyszczonych spadłoby o 3-5 g N/m3.
Wartość projektu: 7 526 700,00 PLN
Dofinansowanie projektu z funduszy norweskich: 6 553 600,75 PLN
