1 APĂ ENERGIE MATERIAL E nextGen Caz demonstrativ Elveția Altenrhein Anders Nättorp, Școala de Științele Vieții, FHNW Consorțiul a primit finanțare prin programul Orizont 2020 de cercetare și inovare al UE, prin acordul de grant Nr. 776541. URMĂRIȚI-NE
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
1
APĂ ENERGIE MATERIAL
E
nextGen Caz demonstrativ
Elveția Altenrhein
Anders Nättorp,
Școala de Științele Vieții, FHNW
Consorțiul a primit finanțare prin programul
Orizont 2020 de cercetare și inovare al UE,
prin acordul de grant Nr. 776541. URMĂRIȚI-NE
Altenrhein, Elveția
Date:
• Apă uzată 100.000 EP
• Tratare nămol 300.000 EP incluzând
co-fermentare deșeuri alimentare
• Eliminare pe scară largă a
micropoluanților
• Înlăturare pe scară largă a amoniacului
Viziune: Îmbunătățirea folosirii resurselor
prin închiderea ciclurilor în tratarea apei
uzate și tratarea nămolului din apa uzată.
2
Altenrhein în cadrul nextGen
3
Proces
Proces nextGen Agricultură
Mâncare/ hrană
animale
Nutrienți/ materiale
Nexus apă
uzată
Recuperare azot Recuperare fosfor
Producere de carbon
activ granulat (CAG)
Tehnolo
gii de
tratare a apei
pentru reutili-zarea
apei
Sistem colectare
Apă de ploaie
Apă de suprafață
Infiltrație apă de suprafață Apă subterană
Colectare și tratare
Apă sărată
Teh
nolo-gii desalinare
Apă potabilă
Teh-nolo-
gii apă
pota-
bilă
APĂ
Apă adecvată
Producție microalge
Industrie (alimentară)/ Consumator
ENERGIE
Electricitate/ căldură
Producție biogaz Biogaz
Recu pe
rare
căldu
ră grad scă
zut
Căldură
Înmagazinare căldură/ recuperare
NUTRIENȚI/
MATERIALE
Linia de bază și tehnologiile nextGen
Apă
Energie
Materiale
Linie de bază
NG nou NG înlăturare
Absorbție
CAG-BAC
(din
2019)
Fermentator
Înlăturare
amoniac
Deshidratare Uscare
Piroliză (pilot)
1. Carbon Activ
2. Îngrășământ
Pompă
căldură
(NH4)2SO4
PK-
îngrășământ
Spre încălzirea
districtuală Nămolul la fabricile de ciment
Exces
nămol
Uzina Tratare Ape
Uzate
Carbon Activ
Granulare
(pilot)
NPK(S)-
îngrășământ
Biomasă
locală
Ozonare
Sursă
potasiu,
de ex.
C6H7KO2
Co-Substrat Nămol
terțiar
4
Nămol
fermentat
terțiar
Nămol
deshidratat
terțiar
5
Carbon activ granulat regenerabil (CAG) SCOP: Producere de CAG prin piroliză &
activare
Toate metodele au fost testate cu
două materiale regenerabile(FHNW):
• Piroliză
• Activare
• Performanță
• Caracterizare fizică și chimică
Screening parametri
• DSC/TGA plus absorbție (UV 254)
• Ridicare la scara pilot (1 kg/h) pentru a verifica
aria suprafeței, porozitate, duritate, densitate
Mijlocul lui 2020 (FHNW):
Producție de CAG optimizat pentru teste pe termen
lung CAG din nămol din ape
uzate după piroliză
• Nămol din ape uzate, CO2, 800°C
• Sâmburi de cireșe, H2O, 1000°C
Alimentare
Sistem evacuare
Cameră combustie
Dulap control
reactor
Ieșire
Carbon activ granulat regenerabil (CAG)
Analiza TGA a materialelor pilot activate la 900°C 10’:
• CAG din nămol ape uzate (SS) cu 10-15% conținut carbon
• CAG din sâmburi cireșe (SC) cu 90% conținut carbon
32
%
54
%
25
%
40
%
44
%
6%
0
%
20
%
40
%
60
%
80
%
100
%
SS
uscat
SC
uscat
fra
ction
14% 14% 13%
92
%
90
% 87
%
85
% 86
% 86
%
3% 3% 5%
0
%
20
%
40
%
60
%
80
%
100
%
SS-
0%
aburi
SS-
50%
aburi
SS-
100%
aburi
SC-
0%
aburi
SC-
50%
aburi
SC-
100%
aburi
carbon «anorganic» în O2
carbon «organic» N2
inert
6
Carbon activ granulat regenerabil (CAG)
CAG din nămol ape uzate cu densitate mai mare decât referința
CAG din sâmburi cireșe cu densitate mai mică decât referința
300
0
250
0
200
0
150
0
100
0
500
0
7
SC
brut
SC
0%
aburi
SC
50%
aburi
SC
100%
aburi
SS
uscat
SS
0%
aburi
SS
50%
aburi
SS 100%
NORI
T CAG
aburi
Densitate
reală
[k
g/m
3]
Carbon activ granulat regenerabil (CAG)
Experimente de referință în coloane la scară reală cu CAG
convențional
Caracterizare și cuantificare microbiană prin metagenomică
🡪 abundență microbiană mai mare în coloanele cu BAC decât în cele cu material
normal de filtrare
8
Demonstrație pe scară largă de recuperare a
amoniacului SCOP: recuperare azot prin contactor cu membrană cu
fibră goală
• Optimizare parametri proces
(temperatură, pH, debit
concentrat)
• Determinare Indicatori-cheie de
performanță (transfer de masă amoniac,
randament absolut amoniac, randament
specific sodă caustică și consum de
căldură)
• Teste granulație, îngrășământ NPK(S)
9
Tanc stocare
lichid nămol
Extragere CO2 Coagulare + floculare Sedimentare
pe lamele
Filtrare cu nisip
Filtru cartuș
Schimbător căldură
Unitate membrană
Recuperare fosfor prin tratamentul termochimic al nămolului din ape uzate SCOP: recuperare fosfor prin producția îngrășământului
PK
Probele preparatorii s-au finalizat în februarie 2020