Заходи з підвищення ефективності

Для підготовки палива для спалювання осаду стічних вод на першому етапі необхідна установка для зневоднення осаду стічних вод. Зазвичай вона встановлюється на рівні землі на території заводу. Така установка вже є на очисній станції в Майнці. Однак це вимагало б подальшої транспортування зневодненого осаду за допомогою енергоємних насосів для густих речовин. З міркувань енергоефективності було заплановано будівництво нової, більш енергоефективної установки для зневоднення осаду стічних вод на верхньому поверсі спалювальної установки, яка замінить стару установку для зневоднення, так що зневоднений осад зможе потрапляти в бункер для осаду без значних витрат енергії. Це дозволить заощадити приблизно 1763 МВт·год електроенергії на рік або 940 т CO2 на рік.

Зазвичай доставлений зневоднений осад стічних вод за допомогою енергоємних насосів для густих речовин перекачується з бункера для доставки в силос, а потім із силосу в сушилку осаду стічних вод. У новій сміттєспалювальній установці в Майнці планується впровадження більш енергоефективного рішення з використанням кранової установки. Це дозволить заощадити приблизно 2624 МВт·год електроенергії на рік або 1400 т CO2 на рік.

Деякі з існуючих установок для спалювання осаду стічних вод спалюють не висушений осад стічних вод у печі з псевдозрідженим шаром і не можуть забезпечити автотермічне спалювання через високий вміст води в осаді стічних вод . Для цього до печі необхідно подавати викопне паливо. У запланованій установці в Майнці передбачено два енергоефективні тонкошарові сушарки, що нагріваються від випаровування турбіни, що робить непотрібним постійне подавання викопного палива в піч. Обидва сушарки дозволяють заощадити приблизно 952 МВт·год електроенергії на рік і приблизно 2094 МВт·год теплової енергії на рік, що в сумі становить 1630 т CO2 на рік. Крім того, придбання та наявність тонкошарового сушильника взагалі уможливлює відведення теплової енергії для щонайменше 2000 домогосподарств у Майнці. При цьому економиться приблизно 36 900 МВт·год тепла на рік або ще 7450 т CO2 на рік.

Майже всі установки для спалювання осаду стічних вод спалюють осад у одноступеневій печі з псевдозрідженим шаром. У Майнці осад стічних вод, висушений до 45 %, потім спалюється в спеціально розробленій 2-ступеневій енергоефективній печі з псевдозрідженим шаром. Це дозволяє використовувати більш енергоефективні вентилятори і одночасно зменшити викиди оксиду азоту та парникових газів у вигляді закису азоту приблизно на 16,7 тN2O/рік та 5190 тCo2/рік.

У запланованій установці було замовлено комбінацію установок з енергоефективним високотисковим паровим котлом, розробленим спеціально для печі з псевдозрідженим шаром, який гарантує унікально високий тиск пари та більш ефективний вихід пари для спалювання осаду стічних вод.

Цей паровий енергоносій, що виробляється з відновлюваних джерел, перетворюється на електричну енергію в особливо енергоефективному турбогенераторі, що відповідає конструкції. 80 % електричної енергії використовується як власний струм для спалювальної установки . 20 % надлишкової енергії у вигляді електричного струму передається як відновлювана енергія на очисну станцію в Майнці, що забезпечує енергетичну нейтральність. У печі з псевдозрідженим шаром економиться 426 МВт·год електроенергії та 1148 МВт·год тепла. Високонапірний паровий котел і турбогенератор дозволяють виробляти відновлювану електроенергію в обсязі приблизно 11 480 МВт·год. Завдяки печі, котлу та турбіні економиться щонайменше 6600 т CO2/рік.

Більшість установок для спалювання осаду стічних вод використовують для очищення димових газів після електрофільтра, в якому вже відокремлено понад 99,9 % золи, так зване мокре очищення. При цьому використовуються найрізноманітніші мокрі хімікати, які надходять у вигляді забруднених стічних вод на очисну станцію і там підлягають енергоємному очищенню. У Майнці в майбутньому буде застосовуватися більш енергоефективний метод квазісухої очистки димових газів. При цьому буде заощаджено щонайменше 492 МВт·год електроенергії на рік на сухій очистці димових газів, а також значні обсяги електроенергії на очисних спорудах. Це відповідає додатковій економії CO2 у розмірі 260 т CO2/рік.

Усі вищезазначені енергоефективні машинні установки повинні бути укриті та з'єднані між собою коротким шляхом без втрат енергії. Для цього необхідна складна конструкція з відповідним технічним обладнанням будівлі (освітлення, сантехніка тощо), яка забезпечує установці захист від атмосферних впливів, звукоізоляцію та зменшення запахів. Будівельна частина спалювальної установки не служить спеціально для енергоефективності і не була врахована при переліку витрат, що підлягають субсидуванню.

Варто особливо підкреслити, що лише завдяки комплексному підходу до проекту вдалося досягти скорочення викидів CO2 на 2160 т/рік під час транспортування осаду стічних вод та забезпечити виробництво відновлюваної теплової енергії для приблизно 4000 домогосподарств у Майнці.