Aktualności


Co projekt BAT mówi o systemach membranowych?

2016-09-20 00:00:00

Projekt BAT ucina dyskusję nad membranami

W środowisku branżowym od pewnego czasu krążą nieuzasadnione informacje dotyczące stosowania systemów membranowych w biologicznym przetwarzaniu odpadów. Rzućmy światło na powyższą kwestię przytaczając zapisy aktualnego projektu BAT, który jednoznacznie wskazuje półprzepuszczalne membrany jako jedną z best available techniques w systemach zamkniętych.

 

Wspólnotowe Centrum Badawcze Komisji Europejskiej (JRC) opublikowało w grudniu 2015 projekt Dokumentu Referencyjnego BAT (BREF) w zakresie najlepszych dostępnych technik przetwarzania odpadów. Projekt ten stanowi efekt kilkuletnich prac Technicznej Grupy Roboczej (TWG) przy Europejskim Biurze IPPC (International Plant Protection Convention) w Sewilli. Reguluje on precyzyjnie między innymi kwestię stosowania zamkniętych systemów membranowych w przetwarzaniu odpadów biologicznych.

Opis techniczny

Rozdział 4.5.2.3 wspomnianego projektu opisuje obiekty szczelnie zamknięte półprzepuszczalną membraną, jako powszechnie stosowane w tlenowym przetwarzaniu odpadów. Dzieli systemy membranowe na trzy kategorie ze względu na stopień skomplikowania konstrukcji i związanych z tym nakładów inwestycyjnych:

  1. Konstrukcje wymagające urządzeń do odwijania/nawijania membran:
    1. Opcja z pryzmami zamkniętymi membranami, które są przymocowane do podłoża
    2. Opcja z membranami przymocowanymi do ścian oporowych (bocznych I tylnej)
  2. Konstrukcje budowlane z półprzepuszczalnymi membranami zamontowanymi na ruchomej ramie konstrukcyjnej:
    1. Konstrukcja “motylkowa”
    2. Opcja z dachem podnoszonym ze wspólną ścianą
  3. Konstrukcje kombinowane
    1. Zamknięcie membranami w połączeniu z negatywnie napowietrzanym budynkiem (tunel załadowczy)

Opisywana technologia opiera się na elemencie funkcyjnym, którym jest półprzepuszczalna membrana, i powstającej na jej wewnętrznej powierzchni warstwie płynnego kondensatu, który  działa na zasadzie płuczki biologicznej. Połączenie tych dwóch elementów umożliwia efektywne rozpuszczanie substancji gazowych, redukcję emisji lotnych związków organicznych, pyłu czy amoniaku.

Materiał znajdujący się w obiekcie szczelnie zamkniętym membraną jest chroniony zarówno przed nadmiernym zawilgoceniem, jak również przed gwałtownym wysychaniem dzięki właściwościom hydrofobowym, przepuszczalności dla wilgoci i powietrza oraz czujnikom temperatury i/lub tlenu, które regulują proces przetwarzania pod membraną.

Szczelnie zamknięte

Dla prawidłowego przebiegu procesu przetwarzania tlenowego i redukcji emisji niezbędne jest zamknięcie materiału wsadowego bez względu na wybraną opcję konstrukcji. Każda z opcji konstrukcyjnych powinna być zaprojektowana w taki sposób, by połączenie membrany z powierzchnią styczną (podłożem, ścianami oporowymi, ścianą tylną) było szczelne w celu uniknięcia wypływu powietrza procesowego nie poddanego oczyszczeniu przez membranę.

W przypadku rozwiązania ze ścianami oporowymi membrana obszyta szerokim pasem laminatu (nieprzepuszczalnego) jest mocowana do odpowiednio przygotowanych ścian np. za pomocą klamer, linek elastycznych, które zapewniają szczelne okrycie całej pryzmy. W tym miejscu należy podkreślić, że ściany oporowe powinny być przystosowane do zamykania membraną, ich struktura musi umożliwiać dokładne przyleganie laminatu by zagwarantować szczelności procesu. Z tego powodu ściany wymagają specjalnej konstrukcji, powinny być również pokryte profesjonalnymi środkami zwiększającymi przyczepność laminatu w miejscu stycznym. To wszystko może zapewnić jedynie doświadczony dostawca wiodącej na rynku technologii membranowej.

Redukcja emisji zanieczyszczeń

Zamknięte półprzepuszczalnymi membranami obiekty z systemem pozytywnego napowietrzania są powszechną metodą redukcji emisji zanieczyszczeń, takich jak odory, amoniak, lotne związki organiczne, pył oraz bioaerozole z aktywnych pryzm kompostowych.

Tabela 4.56 Redukcja emisji uzyskiwana dzięki półprzepuszczalnym membranom, podana jako skuteczność membrany oraz w porównaniu do Czynnika Bazowego

Rodzaj emisji

Skuteczność membrany

w porównaniu do Czynnika Bazowego

Odory

90-97% (1, 2, 3)

 

Bioaerozole

99,99 (1,5)

 

Pył/cząstki stałe (4)

99,99% (4)

(niewykrywalne)

 

Amoniak

 

80% (5, 6)

Lotne związki organiczne

90-95%+ (7)

90-98% (7)

(1)      [132, Kühner 2001 ].

(2)    [149, Kühner 2000.]

(3)     Wsad: Bioodpady, pomiary przeprowadzone z takim samym produktem jak (6)

(4)  Skuteczność filtracji cząstek PM 2.5 zgodnie z „VDI 3926, Część 2 Testowanie materiałów filtrujących do filtrów czyszczących w warunkach operacyjnych z grudnia 2014”. Badania te były przeprowadzone na GORE® L3650, który jest materiałem do suchej filtracji z membraną ePTFE z duża szerszą strukturą porów. Służy to tylko celom wskaźnikowym. Skuteczność membrany GORE® ePTFE używanych do zamykania pryzm (GORE® Heap Cover) jest przypuszczalnie dużo lepsza w związku ze ściślejszą strukturą porów oraz faktem, iż testy suchej filtracji zakładają najgorsze możliwe przypadki. Efekt wyłapywania małych cząstek przez wodny kondensat nie może być potwierdzony tym badaniem.

Źródło:

(5)       [133, Schmidt et. al. 2009]

(6)       Wsad: odpady kuchenne/osady ściekowe; pomiary przeprowadzone z półprzepuszczalną membraną ePTFE GORE® Heap Cover

(7)    Pomiary przeprowadzone z różnymi materiałami wsadowymi w ramach projektu wykazującego GORE® Heap Cover jako BACT (Best Available Control Technology) zgodnie z SJVAPCD (San Joaquin Valley Air Pollution Control District; CA) Reguła 4565 oraz Reguła 4566 i SCAQMD (Southern California Air Qulaity Management District; CA) Reguła 1133

 

Wydajność instalacji zamkniętej za pomocą półprzepuszczalnej membrany wymienionej w 4.5.2.3. w wersji 1b dla zakładów o rocznej przepustowości 60 000 ton zmieszanych odpadów składających się w 70% z bioodpadów i 30% z odpadów zielonych [134, BRUYN], osiąga poziom kontroli odorów porównywalny lub lepszy niż konwencjonalne tunelowe systemy kompostowania z biofiltrami oraz placem dojrzewania.

W przypadku emisji gazów cieplarnianych kompleksowe badanie technologii membranowej z 2009 roku (German Environmental Prot. Agency, 2009, emission control) potwierdza skuteczność redukcji (pomiar CO2) do 12 kg/tonę materiału wsadowego. To samo badanie wskazuje, że porównywalne rozwiązanie tunelowe osiąga wynik 47 kg/tonę (metan, amoniak, gaz rozweselający). Wynik ten bezdyskusyjnie wskazuje ogromną przewagę systemów membranowych nad tunelowymi.

Korzyści środowiskowe i cele wdrożenia

Opisywana technologia w porównaniu z konkurencyjnymi rozwiązaniami w formie budynków zachęca znacząco niższymi kosztami inwestycyjnymi, jak również operacyjnymi, a prosta, solidna budowa umożliwia rozbudowanie instalacji w zależności od przyszłych potrzeb zakładu. Dla zachowania membrany w dobrym stanie zaleca się stosowanie urządzeń bezpośrednio dedykowanych do odwijania i nawijania membrany, stosowanie najlepszych praktyk gwarantuje średnią żywotność membrany na 7 lat (do 10 lat) – udokumentowane osiągnięcia.

Osiągane korzyści środowiskowe

  • Niskie zużycie energii: 1,5 – 2 kWh/t materiału wsadowego (w zależności od koncepcji projektowej oraz rodzaju biologicznego przetwarzania tlenowego)
  • Redukcja emisji bez potrzeby wymiany mediów (które są niewyczerpywalne), jaka ma miejsce w przypadku biofiltrów
  • Brak właściwych odorów generowanych przez membranę półprzepuszczalną
  • Najniższy równoważnik dwutlenku węgla w porównaniu z innymi technologiami kompostowania

Zakres przepustowości, dla których stosowane jest zamknięcie za pomocą półprzepuszczalnej membrany sięga od 2 000 t/rok do 1 000 000 t/rok. W ciągu ostatnich 20 lat w UE powstało około 300 instalacji.

 

Instalacje referencyjne

Aktualności

EQUIPO Sp. z o. o.

ul. Karolewska 38/40
90-561 Łódź
NIP: 7272794609
office@equipo.com.pl
tel. +48 42 235 28 33
fax. +48 42 235 28 24
formularz
x

Formularz kontaktowy