פורטל מתכת וקבלנות משנה
פורטל איכות הסביבה, טכנולוגיות מים, בטיחות וגיהות
פורטל בריכות שחייה, ספורט וחופי רחצה
בית
 
פורטל איכות הסביבה, טכנולוגיות מים, בטיחות וגיהות
 
CAMBI טיפול בבוצה באמצעות הידרוליזה טרמית: יישום לכמויות בינוניות עד גדולות
                                 
 
  מסקנות
מאז שנת 1996 ועד היום, יחידות פירוק בחום של  Cambi הותקנו מותקנות ומותאמות לאתרים שונים ברחבי העולם. בשנים אלו טיפלו מתקני הטיהור הייחודיים של Cambi ב- 768,000  טון מוצק יבש בכל שנה, לשם מתן מענה לאוכלוסיה המשתווה ללמעלה  מ 26 מליון תושבים. הטכנולוגיה מוכחת למתקני עיכול אנ-אירוביים לטיפול בשפכים מקנה מידה קטן ועד קנה מידה גדול מאוד.
 
השימוש בהידרוליזה טרמית של Cambi מאפשר לך:

לשפר את יעילות הפקת האנרגיה בעת טיפול במי- שפכים. יותר ביו גז=יותר אנרגיה
  • להעלות את התפוקה של ההדייג'סטר שלך ב 250%
  • להוריד את הנפח הסופי של בוצה מיובשת בכ- 40%
  • לטפל בפסולת מזון אורגנית וכן בשומנים ובשמנים למאכל
  • להפיק ביו- מוצקים מצויינים ויציבים המדורגים כ- Class A, מושלמים לשימוש בחקלאות עם ריח לוואי מזערי, ונטולי סיכון לגדילה מחדש של פתוגנים.
  • הפחתה ואף ייתור הצורך בתהליכי המשך ליצירת דשן, ייבוש בחום או שריפה
  • הפחתת טביעת אצבע פחמנית
  • מתקן אמין ואיתן בעל נגישות גבוהה ואוטומטיזציה
     
   לקס מנקו M.Sc. ביוכימיה, מיקרוביולוגיה
מנכ"ל רילקס ייעוץ תהליכי 

   
[1] " Cambi הפחיתה ריחות לוואי בייצור מוצקים ביולוגיים ב- 70% - מוצקים ביולוגיים שנוצרו מראיקטורים של MAD-Cambi היו, באופן עקבי, בעלי ריכוז מוצקים גבוה יותר ופחות ריחות לוואי מאשר אלו שנוצרו בריאקטור של Control-MAD", Virginia Tech Paper , דר' נובאק, על הבחירה של DC Water ב- Cambi, כנס US Biosolids 2008
 
[i]  “[Cambi] Reduced biosolids odor production by 70% - Biosolids produced from Cambi-MAD reactors were consistently less odorous and of a higher solids concentration than those of Control-MAD”, Virginia Tech (Dr. Novak) paper on Cambi choice by DCWATER, US Biosolids Conference, 2008
Bookmark and Share
-בשם אומרם-

CAMBI טיפול בבוצה באמצעות הידרוליזה טרמית: יישום לכמויות בינוניות עד גדולות

החברה הנורבגית CAMBI AS פיתחה והתקינה ברחבי העולם את תהליך ההידרוליזה הטרמית ((THP הייחודי שלה - "פיצוץ בקיטור". הטכנולוגיה מיועדת לטיפול בבוצה הנוצרת במתקנים לטיפול במי שפכים כצעד מקדים לפירוק אנאירובי
מאת לקס מנקו (M.Sc)
CAMBI טיפול בבוצה באמצעות הידרוליזה טרמית: יישום לכמויות בינוניות עד גדולות
 
החברה הנורבגית Cambi AS פיתחה והתקינה ברחבי העולם טכנולוגיה ייחודית המתבססת על תהליך הידרוליזה טרמית (THP) המכונה "פיצוץ בקיטור". הטכנולוגיה מיועדת לטיפול בבוצה הנוצרת בתהליך ניקוי מי שפכים כצעד מקדים לפירוק האנאירובי. תהליך זה של חברת Cambi ממקסם את ייצור הגז הביולוגי (ביו-גז) ובעל יתרונות נוספים רבים, שידונו בהמשך מאמר זה. כמו כן יסקור המאמר את הניסיון המצטבר בביישום תהליך זה במתקני טיהור מי שפכים בינוניים וגדולים. 
 
מבוא
  • החברה נוסדה בשנת 1989. המשרדים ממוקמים בנורבגיה, דנמרק, בריטניה וארצות הברית
  • החברה היא המובילה בעולם בתחום זה (ייצור מתקדם של ביו-גז מבוצה ושפכים ביולוגיים) ובעלת 26 מתקנים ברחבי העולם שמטפלים ב530,000- טון מוצק יבש/שנה ועוד חמישה מפעלים בבניה.
  • קיבולת הטיפול בבוצה ושפכים ביולוגיים ב-26 מתקנים אלו משתווה ל- 26 מליון אנשים ו- 768,000 טון מטרי של מוצקים יבשים (DS) לשנה.
  • יכולת ייצור של אנרגייה טרמית בכמות 1900GWh (ביו-גז) ו760GWh אנרגיה חשמלית ייצור אנרגיה ירוקה מונע פליטה של 760,000 טון CO2 הכרוכה בשימוש בדלק ומפחיתה עלויות העברה (משתווה לכ 2.5 מליון טון CO2 נוספים).
  • תהליך Cambi  הוא טכנולוגיה פורצת דרך, ידידותית לסביבה, המשפרת באופן משמעותי את התכנון והתפעול של מפעלי ביו-גז ברחבי העולם.
 השימוש בתהליך ההידרוליזה הטרמית לשם טיפול בבוצה  עירונית מייצג יתרון עצום מבחינת אנרגיה, בריאות הציבור, ושמירה על הסביבה. יישום תהליך Cambi לפני דייג'סטר קיים מקפיץ את תפוקתו ב- 250%.  כך ניתן להפוך מתקנים בגודל בינוני, על ידי ייבוא של בוצה ממתקנים סמוכים, למרכזים אסטרטגיים לטיפול בבוצה.  ייצור חשמל ממקורות מתחדשים, המיוצרים מביו-גז, מאפשר הוזלה משמעותית בעלויות האנרגיה של המפעל עצמו ולעיתים מאפשר מכירת יתרות חשמל לחברת החשמל.
 
תהליך הידרוליזה טרמית (פיצוץ בקיטור)
תהליך ההידרוליזה הטרמית (THP) הוא טיפול מקדים לבוצה, המשולב בעיכול אנ-אירובי. בשלב ראשון, הבוצה הביולוגית והמעורבת עוברת סחיטה בצנטריפוגה לריכוז של 16% מוצקים.  בשלב השני הבוצה הסחוטה עוברת בריאקטור בו נחשף לקיטור רווי ב- 160 מ"צ המפרק ומשנה את המבנה הפנימי של הבוצה. שלב זה מפחית את צמיגות הבוצה ומעלה את יכולת הפירוק הביולוגי ובכך תורם לצמצום זמן השהייה ההידראולי בדייג'סטר. ההידרוליזה הטרמית מגביר את ייצור הביו-גז הנוצר בבעיכול, מפחית את הנפח הנדרש לעיכול, מעלה את רמת היובש של הבוצה המפורקת ובכך תורם לקיצור השלב הסופי של ייבוש, מחסל ריחות לא נעימים, ומייצר בוצה סופית מפוסטרת המדורגת Class A שהינו דשן טבעי בעל ערך גבוה.

 ההידרוליזה הטרמית הוא חלק ממתקן לטיפול במי שפכים ומיושם כשלב מקדים לעיכול
 
תהליך ההידרוליזה הטרמית של Cambi מפרק את המבנה התאי של החיידקים בבוצה ביולוגית על ידי המסת פולימרים (חלבונים המגינים על החיידק) וכך נוצר תוצר קל לפירוק. הפירוק נעשה בחימום ל- 165ºC למשך 20 דקות, בלחץ של 6bar. הנחתה פתאומית של הלחץ יוצר את התוצאה המכונה  "פיצוץ בקיטור" שהוא ייחודי בכל טכנולוגיות ההידרוליזה הטרמיות הקיימות בשוק.  הפיצוץ בקיטור מפרק את התאים, חיידקים וסיבים ובכך תורם לשיפור הפירוק הטרמי.


איור 1: בוצה מעורבת מוסמכת ללא טיפול, תמונה= 400x550 micras
 

איור 2: בוצה מעורבת מוסמכת, לאחר הידרוליזה בחום (165ºC  למשך 20 דקות) – ללא הנחתת לחץ
 

איור 3: בוצה מעורבת מוסמכת, עם "פיצוץ בקיטור" לאחר  תהליך הידרוליזה בחום (165ºC  למשך 20 דקות)
 
מערכת ההידרוליזה של Cambi מאפשרת פירוק  מקסימאלי של התאים ותורמת לייצור הביו-גז בשלב הבא של  הפירוק האנ-אירובי. שימוש בשיטה זו מאפשר להעמיס כמויות גדולות בדייג'סטרים. במתקן של חברת Cambi המטפל במי שפכים של לונדון [Thames Water’s Chertsey WWTP (London, UK)] השיגו מפעילי התהליך קיבולת קיצונית המגיעה ל- 7 ק"ג VS m3 /יום ולזמני שהייה קצרים במיוחד של 10-12 יום.
יתרונות השימוש בפירוק בחום של חברת Cambi :
  • יצירת כמות גבוהה יותר של אנרגיה (באמצעות ייצור רב של ביו-גז)
  • הפחתת כמות הבוצה הסופית תוך שיפור סחיטת הבוצה ל  40% מוצק יבש
  • התאמה לטיפול בשפכים אורגניים המכילים מזון שומנים ושמנים הראויים למאכל
  • יצירת בוצה מפוסטרת לדוגמא בוצה שאינה מכילה חיידקים פטוגנים
  • ייצור תוצר יציב ודמוי קומפוסט, תוך הפחתה של 70% בריחות לוואי [i]
  • הגברת מהירות וקיבולת הפירוק (הקטנת נפח הבוצה המפורקת)
  • הפחתת טביעת האצבע הפחמנית
  מתקן לטיפול בבוצה בקנה מידה בינוני: תיאור מקרה לינדום, נורבגיה.
מערכת ההידרוליזה של Cambi לקיבולת בקנה מידה בינוני (15-40 טון יבש ליום) מבוססת על ריאקטורים בעלי נפח של 6 מ3. זוהי מערכת מודולארית, המאפשרת הרחבה עד 3 ריאקטורים. לייצור נמוך יותר של בוצה Cambi פיתחה מתקן קטן אף יותר (כמוצג בתערוכת IFAT  2012). כל מערכת ההידרוליזה אטומה ללא דליפה של ריחות או איבוד של אנרגיה.
בדרימן, נורבגיה הותקן לאחרונה מתקן לטיפול בבוצה שעברה תהליך סחיטה בקיבולת בינונית. מתקן זה מטפל בבוצה המגיעה מ- 9 רשויות מוניציפליות (18,500 טון רטוב/שנה), שומנים מתעשיית המזון ) 3,000 טון/שנה), בוצה מבורות שופכין )7,000 טון/שנה) וסובסטרטים (2,000 טון/שנה).
המטרה המרכזית של הפרויקט הייתה יצירת ביו-גז תוך ייצור תוצר בטיחותי. עלויות ההשקעה, התפעול והאחזקה נלקחו גם הם בחשבון. שימוש ב 2 ריאקטורים של  מערכת הפירוק Cambi B6 במחוז לינדום אפשרה יצירת ביו-גז בהיקף של 16 GWh/ שנה, ותוצר ביולוגי מוצק ללא מים המשמש כדשן בהיקף של   12,000 טון/שנה. מתקן זה מוכיח כי ניתן לפתח מרכזים בקנה מידה בינוני לטיפול בבוצה תוך אופטימיזציה של היעילות האנרגטית של הציוד ועל ידי ייבוא של בוצה מחוץ למתקן לטיפול במי שופכים.
 .
 
 איור 4:רכת ההידרוליזה של Cambi הכוללת שלשה ריאקטורים בנפח 6 מ3
 
 

איור 5: מתקן להידרוליזה טרמית בלינדום בעת הקמתו
 
 מרכז בקנה מידה גדול להידרוליזה טרמית: תיאור מקרה של DC Water (וושינגטון די.סי, ארצות הברית(
 המרכז הגדול ביותר לטיפול מתקדם במי שופכים  הוא Blue Plains הנמצא באחריות רשות המים במחוז קולומביה District of Columbia Water and Sewer Authority (DC Water). במרכז זה מטפלים בזרימת בוצה בהיקף של 370 MGD בקצב של 15 m3/s. מרכז DC Water מתעתד להיות המתקן הראשון שיבנה מתקן לפירוק בוצה בחום בצפון אמריקה. מתקן זה יהיה המפעל הגדול ביותר בעולם וייבנה על ידי Cambi AS בעיר וושינגטון די סי ויאותחל ב- 2014. המתקן יטפל בהיקף של עד 450 טון מוצק יבש בוצה ליום, ו – 149,000 טון מוצק יבש בוצה לשנה. ארבעה דייג'סטרים בלבד, בעלי קיבולת של  14,400 מ3, ייבנו. הביו-גז יופנה למתקן משולב שספק את מלוא צרכי הקיטור של  תהליך ההידרוליזה הטרמי עצמו וייצר  13 MWe חשמל. ייצור האנרגיה במהלך השימוש בשיטת
Cambi, בנוסף להפחתת כמות המוצקים הביולוגיים לחקלאות והימנעות משימוש בסיד יביא לחיסכון התחלתי של 20 מליון דולר לשנה.  טביעת האצבע הפחמנית תרד בכמות של כ 60,000 טון פחמן דן חמצני לשנה. הכמות הסופית של מוצקים ביולוגים מיובשים תרד מ 500,000 טון לשנה ל 200,000 טון לשנה, עם יישום בטוח לחקלאות כתוצר נקי מפתוגנים וללא בעיית ריחות לוואי. פרויקט זה מציג את היעילות של הזנת המפרקים בעומס מפרק של למעלה מ 4 kg VS/m3, כפול ממפרק קונבנציונלי, תוך קיצור משך השהייה של הבוצה במפרק. תהליך ההידרוליזה הטרמית של Cambi  מבוסס על 4 קווים בעלי קיבולת זהה.
.
איור 6: מבט על  של פרויקט Cambi להידרוליזה בחום ועיכול באתר DC Water (וושינגטון די סי, ארצות הברית). 
 
 השוואת הפרמטרים של הידרוליזה טרמית לעומת עיכול קונבנציונאלי

להלן טבלה השוואתית המציגה את ערכי הפרמטרים בשימוש בעיכול קונבנציונאלי לעומת השימוש בהידרוליזה טרמית ועיכול לטיפול בבוצה מעורבת:

 
פירוק קונבנציונאלי בהשוואה להידרוליזה בחום של Cambiמשתנה פירוק “Cambi” ראשוני +משני פירוק קונבנציונלי ראשוני+משניזמן השהייה 12-15 יום 20 יוםנפח 1/3-1/2 בהשוואה לקונבנציונלי 1העמסה DS 9-12% 4-6%העמסה VS 5-7 ק"ג/מ3/יום 2-3 ק"ג/מ3/יוםדרגת חומציות pH 7.5-8 6.8-7.5טמפרטורה 38-42ºC 35-37ºCVFA/Alkalinity total 0.1-0.5 0.1-0.5אמוניה 2500-3000מיליגרם/ליטר 600-1000 מיליגרם/ליטראיכות הביו-גז 65-68%CH4, H2S ↓↓* 60-65% CH4, H2S↑↑*כמות הביו-גז +50%  הקצפה ללא Nocardia, Microthrixסוג המוצקים הביולוגיים דירוג A לא דרוג Aיובש (%DS)
ביו-מוצקים נטולי מים
32-40% (**) 20-25%השמדה (%MS) <60% 40-45%(*) Cambi יוצר מעט מאד H2S בביו-גז ומייתר בכך תהליך סילוק גז זה(**) בד"כ 32-35% בהפרדה בבמסנן סרט לחץ או צנטריפוגה. עד 40% במסנן לחץ.
כתבות נוספות שיעניינו אתך

סקר קרקע וטיפול ביולוגי בקרקעות

קרקע היא השכבה העליונה ביותר של פני כדור הארץ, המורכבת מסלעים, מינרלים וחומרים אורגניים. כאשר הקרקע מזדהמת קצב ההתחדשות הטבעי שלה הוא כה איטי עד כי הקרקע מוגדרת כמשאב שאינו מתחדש לכתבה המלאה

האגודה לצדק חלוקתי על ההסדר בין האוצר לכימיקלים לישראל: "הוחמצה הזדמנות לתקן עוול היסטורי"

ההסכם בין האוצר לים המלח שנחתם הבוקר, מנע אפשרות אמיתית לבחון את ההסדר הראוי עבור משאבי ים המלח, נעדר כל שקיפות, שלא לדבר על מעורבות ציבורית. בנוסף, ההסדר מנע אפשרות לבחון את ההסדר המשפטי הראוי עבור משאבי ים המלח וערבב בין שני נושאים שהיה ראוי לערוך בהם דיון מובחן. האחד הנזק הסביבתי שנגרם כתוצאה מפעילות הפקת המשאבים והשני גובה התמלוגים שהחברה צריכה לשלם לציבור עבור השימוש במשאביו. לכתבה המלאה

אקולוקו: העתיד הירוק כבר כאן -על חשיבותו של חינוך ילדינו לערכי איכות הסביבה

העולם הווירטואלי הירוק וקהילת חצי מיליון ילדים שהסביבה בראש מעייניהם לכתבה המלאה

מי אנחנו תנאי שימוש פרטיות מפת האתר פרסם באתר
כל הזכויות שמורות © 1996-2021