Odpadní vody jako zdroj energie pro města?
Velkým tématem současnosti jsou tzv. chytrá města, která využívají technologický pokrok pro zvýšení kvality života a zaměřují se na efektivní hospodaření se zdroji a na hledání nových zdrojů, na snižování spotřeby energií a v neposlední řadě na přístupu, který nezatěžuje životní prostředí.
Jedná se tedy o koncept, který je velmi blízký smyslu činnosti společnosti Veolia a ta logicky nezůstává pozadu. Jednou z možností je využití odpadních vod jako zdroj energie.
„Aktivně spolupracujeme s řadou vysokých i středních škol a výzkumných institucí v oblasti vodárenství, odpadového hospodářství a energetiky. V současné době například řešíme ve spolupráci s VŠCHT Praha evropský projekt REEF 2W, který se týká návrhu a modelování energetických optimalizací na čistírnách odpadních vod,“ vysvětluje Ondřej Beneš, technický a obchodní ředitel skupiny Veolia pro oblast vody.
Výsledky výzkumu dokládají, že čistírny odpadních vod jsou schopné elektřinu a další formy energie efektivně vyrábět, mimo jiné z biomasy, která v průběhu čištění vzniká. Veolia nově nabízí i využívání tepla zpracovávaných kalů i odpadní vody nízkopotenciálními tepelnými čerpadly. V případě dvoustupňového provedení tepelného čerpadla je možné pracovat s výstupními teplotami přes 90°C. Lze nabídnout i instalaci fotovoltaických článků díky akvizici společnosti Veolia Smart Systems. Takto se mohou čistírny odpadních vod stát nejen energeticky zcela soběstačnými, ale mohou přebytek vyrobené energie nabízet například městské infrastruktuře.
Skupina Veolia má s využitím odpadních vod pro výrobu energie velkou zkušenost. Na velkých provozovaných čistírnách odpadních vod v současnosti efektivně využívá vzniklý bioplyn. Kogenerační jednotky na kalový plyn poté dotují vlastní spotřebu elektrické energie čistírny odpadních vod – např. čistírna odpadních vod ve Zlíně v roce 2018 dosáhla 85 % elektrické soběstačnosti, pražská Ústřední čistírna odpadních vod dokonce vyrobila víc „zelené energie“ než sama spotřebovala. Provozem kogeneračních jednotek dochází i k výrobě tepla, které je zapotřebí pro vlastní proces tvorby bioplynu. Projekt REEF 2W ukazuje, že další zvýšení energetické soběstačnosti je možné. Vhodné je využíváním zbytků potravin či jiných organických materiálů po předchozí úpravě (např. na čistírně odpadních vod v Budapešti jsou takto více jak 15 let využívány prošlé potraviny prostřednictvím patentované technologie Ecrusor). V případě čistírny ve Zlíně jsou významnou pomocí v celkové energetické soběstačnosti lihovarnické výpalky (odpad tvořen při výrobě jihomoravské slivovice). Nové požadavky na selektivní sběr biologických odpadů a tuků nahrávají vzniku dalších projektů tohoto typu i v ČR.
Samostatným tématem je výroba biometanu z kalového plynu na čistírnách odpadních vod, kdy je možné využívat vázanou energii v kalovém plynu téměř ze 100 % (na rozdíl od kogenerací, které transformují energii kalového plynu na elektrickou energii jen z cca 39 %, 40-45 % je produkováno jako teplo). Virtualizací distribuce je možné vzniklý biometan používat i v jiném místě distribuční sítě (např. pro plnění městských autobusů). I zde již má skupina Veolia technologické řešení Memgas® a řadu realizací v plném provozu (mezi poslední patří např. Fréjus či Toulouse s kapacitou více jak 1000 m3/h).
Ruku v ruce se zvyšováním soběstačnosti Veolia také snižuje celkovou spotřebu energie na čištění a distribuci pitné vody a neustále zvyšuje podíl biomasy a dalších obnovitelných a druhotných zdrojů energie. Dnes provozuje celkem 8 zdrojů na biomasu, první byla v roce 2003 v teplárně Krnov. Díky tomu ušetří každý rok cca 1000 vagónů uhlí.
„Množství využívané biomasy zvyšujeme i o upravené čistírenské kaly, což je náš vedlejší produkt při čištění odpadních vod. V konceptu ONE VEOLIA jsme připravili několik lokálních projektů energetického využití kalů z čistíren odpadních vod. Pro město či vlastníka čistírny odpadních vod vždy připravíme technicko-ekonomickou analýzu, která umožní zvolit to správné řešení. Pevně věříme, že se už v roce 2021 budeme moci pochlubit první realizací,“ uzavírá Ondřej Beneš.
Foto: Martin Srb, archiv
