Przejdź do treści

Life Cycle Assessment of sewage sludge mono-digestion and co-digestion with the organic fraction of municipal solid waste at a wastewater treatment plant

Oczyszczalnie ścieków dążą do zwiększenia niezależności energetycznej poprzez intensyfikację produkcji biogazu. Badanie obejmowało Ocenę Cyklu Życia (LCA), porównującą kofermentację (AcD) osadów ściekowych (SS) z organiczną frakcją odpadów komunalnych (OFMSW) w oczyszczalni ścieków z monofermentacją (AD) osadów ściekowych (SS). LCA opierało się na badaniach autorów, które pokazały, że produkcja metanu w stosunku do masy mokrej w kofermentacji była wyższa niż w monofermentacji o 86,4%, 225,8% i 354,3% dla stosunków mieszania SS:OFMSW  odpowiednio 75:25, 50:50 i 25:75.  LCA produkcji 1 kWh energii z biogazu w oczyszczalni ścieków obejmowało dwa podsystemy: produkcję energii (AD/AcD i CHP) oraz zarządzanie odpadami (suszenie, spalanie z odzyskiem energii, składowanie popiołów). Metodologie CML-IA baseline 2013 i Recipe 2016 Midpoint (H) LCIA wskazały wpływ na środowisko w kategoriach: wyczerpywanie abiotyczne - paliwa kopalne (wyczerpanie zasobów kopalinowych), globalne ocieplenie, toksyczność dla ludzi (niekancerogenność), słodkowodne i morskie toksyczności ekotoksykologiczne. AD SS charakteryzowało się największym wpływem we wszystkich kategoriach, który zmniejszał się wraz ze wzrostem zawartości OFMSW. Obie metody wykazały znaczący wpływ AD i AcD na globalne ocieplenie, co wskazuje na potrzebę określenia śladu węglowego (CF) produkcji 1 kWh energii z biogazu (gCO2 kWh−1) w WWTP, przy użyciu GWP100 IPCC 2021 (w tym absorpcję CO2). CF był najwyższy dla produkcji energii z biogazu w SS AD (1509 gCO2 kWh−1) i zmniejszał się wraz ze wzrostem zawartości OFMSW w AcD (872–481 gCO2 kWh−1). Obserwowano to również w zarządzaniu odpadami. CF zmienił się z 1508 gCO2 kWh−1 dla SS AD do 396 gCO2 kWh−1 dla stosunku mieszania SS: OFMSW 25:75 w AcD. Związane z produkcją energii z biogazu i zarządzaniem odpadami obciążenia środowiskowe były równie istotne. Na koniec zaproponowano formułę porównania ekonomicznego i ekologicznego SS AD i AcD SS z OFMSW.

Autorzy z PW:

Beata Karolinczak, Justyna Walczak, Monika Żubrowska-Sudoł

Czasopismo:

Science of the Total Environment

Rok wydania: