Приложение Г (обязательное). Энергоэффективность

Приложение Г
(обязательное)

Энергоэффективность

1. Краткая характеристика отрасли с точки зрения ресурсо- и энергопотребления

Очистка городских сточных вод (ГСВ) поселений относится к числу весьма энергоемких процессов, занимая (в составе водопроводно-канализационных хозяйств) второе место структуре мегаполисов по энергопотреблению. Основной потребляемый энергоресурс - электроэнергия.

Очистка поверхностных сточных вод не является энергоемким процессом.

Результаты проведенного анализа фактических анкетных данных по энергопотреблению сооружений очистки ГСВ приведены в разделе 1.6 "Энерго- и ресурсопотребление подотрасли".

Вывод: необходимо включение мер по повышению энергоэффективности в справочник.

2. Основные технологические процессы, связанные с использованием энергии

Основным потребителем электроэнергии является подача сжатого воздуха (аэрация) в сооружения биологической очистки (аэротенки), где входящий в его состав кислород расходуется в процессе биохимического окисления загрязнений сточных вод. На это расходуется 60 - 80% общего потребления электроэнергии очистными сооружениями.

Энергопотребление зависит от загрязненности входящих сточных вод, технологических процессов очистки сточных вод и обработки осадков, глубины очистки, типов используемого оборудования, уровня автоматизации процесса.

На небольшом количестве установок в значительном количестве используется сетевой газ для реализации технологии термической сушки осадка, в количестве до 50 /1000  очищаемых ГСВ.

3. Уровни потребления

Сырьем для предприятий подотрасли являются очищаемые сточные воды.

Данные по диапазону расхода сырья, материалов и энергоресурсов на ОС ГСВ приведены в таблице 2.24 подраздела раздела 2.1.4.

Из реагентов наиболее часто применяются органические полиэлектролиты (флокулянты), наибольшее потребление по массе - реагентов для удаления фосфора.

Текущие уровни потребления ресурсов и производства вторичной продукции на ОС ГСВ

Наименование	Ед. изм.	Расход на 1 т продукции (1  очищенной сточной воды)
		минимальный	максимальный
1. Реагенты для удаления фосфора	кг
1.1. На основе железа		0	0,015
1.2. На основе алюминия		0	0,08
2. Реагенты для обезвоживания осадка	кг
2.1. Органические полиэлектролиты (флокулянты)		0,0005	0,002
2.2. Хлорид железа (III)		0,007	0,018
2.3. Известь гашеная		0,03	0,1
3. Энергоресурсы
3.1. Электроэнергия	кВт*ч	0,15	1,0
3.2. Топливо (или тепловая энергия)	кг условного топлива	0,01	0,07

На ОС ГСВ могут производиться вторичные энергоносители (биогаз, и не только), а также вторичная продукция - обработанный осадок, пригодный к использованию в качестве удобрения или топлива. При утилизации вторичных энергоносителей могут быть выработаны электрическая и тепловая энергия, в количествах, приведенных в таблице 2.25 раздела 2.

Наименование	Ед. изм.	Выход на 1 т продукции (1  очищенной сточной воды)
		минимальный	максимальный
1. Электрическая энергия		0	0,006
2. Тепловая энергия	кДж	0	1,5

При использовании энергосберегающих технологических решений, реализации всех основных мер по энергосбережению, полной и эффективной энергогенерации на основе использования органического вещества осадка ГСВ для получения альтернативного топлива возможно полное обеспечение ОС ГСВ собственной электроэнергией и теплом (зарубежный опыт). В России всего два объекта используют получение электроэнергии из биогаза, получаемого при анаэробном сбраживании осадка, методом ко-генерации. Степень самообеспечения по электроэнергии на лучшем по этому показателю объекте составляет около 50% (Курьяновские очистные сооружения, Москва).

4. Наилучшие доступные технологии, направленные на повышение энергоэффективности, оптимизацию и сокращение ресурсопотребления

В справочнике приведены следующие НДТ, направленные на повышение энергоэффективности и оптимизацию и сокращение ресурсопотребления:

- НДТ 11а. Анаэробная стабилизация жидких осадков, включая обработку и утилизацию биогаза. Область применения как НДТ - на крупнейших и сверхкрупных ОС ГСВ, использующих первичное осветление (см. раздел 5, таблица 5.16). Установлен технологический показатель - эффективность снижения органического вещества осадка в результате обработки по технологии НДТ 11а (см. раздел 5, таблица 5.17);

- НДТ 14а. Использование для подачи воздуха в аэротенки агрегатов с КПД использования электроэнергии не менее установленных. Область применения как НДТ - На крупнейших и сверхкрупных ОС ГСВ. (см. раздел 5, таблица 5.20). Установлен технологический показатель - КПД использования электроэнергии в агрегатах для подачи воздуха в аэротенки, не менее 80% (см. раздел 5, таблица 5.21);

- НДТ 14б. Использование технологий подачи воздуха, аэрационных систем (воздухонагнетатели и диспергаторы), обеспечивающих в совокупности затраты электроэнергии на процесс биологической очистки сточных вод в аэротенках не более установленных. Область применения как НДТ - ОС ГСВ, начиная с крупных (см. раздел 5, таблица 5.20). Установлен технологический показатель - затраты электроэнергии на процесс очистки сточных вод, не более 0,7 поступающих кислородпотребляющих веществ (см. раздел 5, таблица 5.21);

- НДТ 14в Применение насосных агрегатов для рециркуляции активного ила из вторичных отстойников. Область применения как НДТ - на ОС ГСВ, начиная с больших (см. раздел 5, таблица 20). Данная НДТ установлена для того, чтобы воспрепятствовать применению энергонеэффективных эрлифтов для рециркуляции активного ила (2-я статья затрат электроэнергии на ОС ГСВ);

- НДТ 14г. Применение ресурсосберегающих технологий, позволяющих удалять фосфор из сточных вод преимущественно за счет биологических процессов, обеспечивающих расход реагентов, при условии выполнения технологических нормативов, не более установленных. Область применения как НДТ - на ОС ГСВ, начиная с крупных. Установлен технологический показатель - затраты реагентов на удаление фосфора из сточных вод, кг/кг удаленного фосфора (см. раздел 5, таблица 5.21);

- НДТ 14д. Использование систем автоматического управления расходом реагентов для очистки сточных вод и обработки осадка, обеспечивающих их дозирование в количествах, минимально достаточных для осуществления технологических процессов. Область применения как НДТ - на ОС ГСВ, начиная с больших

5. Экономические аспекты реализации НДТ, направленные на повышение энергоэффективности и оптимизацию и сокращение ресурсопотребления

Экономические аспекты реализации НДТ, направленные на повышение энергоэффективности и оптимизацию и сокращение ресурсопотребления, в разделе 6 не рассматривались.

Наиболее масштабное с точки зрения энергоэффективности направление - создание сооружений анаэробного сбраживания осадка ГСВ с получением биогаза и его утилизацией. Окупаемость таких проектов не следует рассматривать как только проект по энергоэффективности. Эта технология позволяет обеспечить требования к стабилизации органического вещества осадка, а также снизить его массу примерно на 30%, что позволяет пропорционально сократить затраты на последующее механическое обезвоживание, вывозку и утилизацию.

Следующее по значимости направление - использование регулируемых агрегатов для подачи воздуха в аэротенки на ОС ГСВ. Его окупаемость около 4 - 5 лет.

6. Перспективные технологии, направленные на повышение энергоэффективности и оптимизацию и сокращение ресурсопотребления

В разделе 7 рассмотрены следующие перспективные технологии, направленные на повышение энергоэффективности и оптимизацию и сокращение ресурсопотребления:

- подраздел 7.4.5. Получение жидкого топлива из осадка. Цель технологии - Получение из осадка коммерческого нефтеподобного продукта;

- подраздел 7.5.1. Удаление азота через нитрит. В данной технологии до 50% снижается энергопотребление на удаление азота, увеличиваются возможности для энергогенерации;

- подраздел 7.5.3. Аноксидное окисление аммония (АНАММОКС-технологии). Процесс удаления азота характеризуется низким энергопотреблением (снижено до 1/3 от обычного);

- подраздел 7.5.6. Биосушка осадка. Процесс позволяет осуществить эффективную сушку осадка при энергозатратах, сниженных более, чем в 2,5 раза по сравнению с использованием природного газа;

- подраздел 7.5.7. Электроосмотическое обезвоживание. Технология позволяет осуществить частичную сушку осадка сточных вод при энергозатратах, пониженных в несколько раз.