Pasterizace kalu

Všeobecný popis

• Zařízení je tvořeno rekuperačním výměníkem, pasterizačním výměníkem a pasterizační nádrží.
• Pracuje s neodvodněným kalem s obsahem sušiny 5 až 8 %.
• Surový kal je v rekuperačním výměníku předehříván s využitím rekuperace tepla z pasterizovaného kalu.
• Předehrátý kal je v pasterizačním výměníku (voda/kal) ohříván topnou vodou na danou pasterizační teplotu.
• Potřebná doba zdržení pro hygienizaci kalu je dosažena v pasterizační nádrži.
• Pasterizační teplota zaručuje devitalizaci patogenních mikroorganismů při dané době zdržení.
• Před vstupem pasterizovaného kalu do vyhnívací nádrže je kal zchlazen v rekuperačním výměníku předáním tepla surovému kalu.
• V mezofilní vyhnívací nádrži vzniká energeticky bohatý bioplyn.
• Z bioplynu je jeho spalováním získávána elektrická energie a teplo.

Pasterizace je proces, při kterém je kal zahřát na určitou teplotu pouze na krátkou dobu, např na 70 °C po dobu alespoň 30 minut. Optimální teplota je 64 až 70 °C, což zaručuje vysoký stupeň devitalizace patogenních mikroorganismů. Pasterizace musí být kombinována s následnou stabilizací kalu, nejčastěji anaerobní ve vyhnívací nádrži. Důvodem je, že již oslabené patogeny v redukovaném počtu nejsou schopny soutěžit o substrát s anaerobní biomasou ve vyhnívacích nádržích a odumírají v ní. Další výhodou pre-pasterizovaného kalu je jeho lepší stabilizace a lepší odvodňovací vlastnosti.

Pasterizační proces probíhá ve třech zařízeních: rekuperační výměník kal/kal, pasterizační výměník voda/kal a pasterizační nádrž. Čerstvý kal je čerpán do vnitřní komory rekuperačního výměníku. Vnější komora výměníku je plněna ohřátým hygienizovaným (pasterizovaným) kalem, který je čerpán z pasterizační nádrže. K proběhnutí rekuperace je důležité míchání vnitřní komory rekuperačního výměníku, čímž dojde k předání tepla mezi horkým a chladným kalem.

Předehrátý čerstvý kal je čerpán do pasterizačního výměníku voda/kal, kde dojde k jeho ohřátí na teplotu 70 °C. Tato teplota musí být udržena minimálně po dobu 30 minut, čehož je dosaženo v pasterizační nádrži. Dodržení potřebné teploty v pasterizační nádrži je snímáno měřiči teploty v této nádrži. Do pasterizačního výměniku je k ohřevu kalu dodávána topná voda o teplotě 80 °C z kotelny popřípadě z kogenerační jednotky (je-li instalována).

Pasterizovaný (hygienizovaný) kal je opětovně použit k předehřátí čerstvého vstupního kalu v rekuperačním výměníku. Dojde tak ke zchlazení pasterizovaného kalu, který pak odchází do vyhnívací nádrže, kde proběhne proces stabilizace kalu.

Přednosti PASTERIZACE

• kal je během pasterizace nejen hygienizován, ale je také příznivě připraven pro další zpracování (produkce bioplynu, zahušťování)
• potřeba energie přiváděné z vnějšku je díky rekuperaci tepla relativně nízká a při produkci bioplynu je tato potřeba ještě nižší
• kal plně vyhovuje předpisům pro nákládání s čistírenskými kaly z mikrobiologického hlediska
• zařízení je nenáročné na prostor
• jednoduchá konstrukce a nenáročná obsluha zařízení
• zařízení je provozně ověřeno včetně rekuperačního výměníku kal/kal a je schopno pružně reagovat na změny množství vstupujícího kalu změnou počtu šarží

Energetická náročnost

• Energie pro ohřev kalu je získávána z topné vody přiváděné do pasterizačního výměníku voda/kal.
• Při produkci bioplynu je potřeba energie přiváděné z vnějšku relativně nízká.

Vybrané reference
Metoda pasterizace je úspěšně provozována na mnoha ČOV v západní Evropě.

Seznam vybraných aplikací

• ČOV Maur, Švýcarsko
• ČOV Nesslau, Švýcarsko
• ČOV Wüeri, Švýcarsko

Výkonová řada podle množství zpracovávaného kalu

Technologické schéma