Skład granulatów nawozowych oraz technologia produkcji została opracowana w Zakładzie Ochrony Wód Głównego Instytutu Górnictwa w Katowicach, a jej pilotażowe wdrożenie na oczyszczalni ścieków w Żorach jest pierwszą implementacją technologii w skali przemysłowej.

Kilkadziesiąt prób

Przeprowadzono kilkadziesiąt prób doświadczalno-technologicznych, których celem było opracowanie optymalnych mieszanek nawozowych z ustabilizowanych osadów ściekowych, zarówno pod względem ich postaci fizycznej, jak i chemicznej. W wyniku testów i prób technologicznych opracowano dwie mieszanki nawozowe: nawóz organiczno -mineralny i środek wspomagający uprawę roślin.
Jako optymalne działanie zakłada się redukcję substratów strukturyzujących na rzecz intensyfikacji odwadniania osadu przed podaniem go na instalację. Można określić procentowo udział substratów strukturyzujących na poziomie nieprzekraczającym 20% masy całkowitej wsadu. Istotnym elementem prac badawczo-rozwojowych było również badanie wpływu organiki kuchennej na jakość osadu ściekowego poddanego fermentacji .

Po dokonaniu testów laboratoryjnych wyprodukowano dwa produkty (fot. 1), które poddano testom biologicznym (uprawy wazonowe i mikroobszarowe – fot. 2). Istotnym elementem prac badawczych było odniesienie się pod względem parametrów produktów do obecnie obowiązujących przepisów dotyczących nawozów i nawożenia.

Instalacja pilotażowej linii

We wrześniu 2019 roku zainstalowano i uruchomiono pilotażową linię do produkcji granulatów nawozowych (fot. 3). Uruchomienie prototypowej instalacji o założonych parametrach stanowiło przedmiot demonstracji technologii w ramach realizowanego projektu. Wybudowanie i uruchomienie niniejszej instalacji prototypowej umożliwiło nie tylko walidację założeń technologicznych w warunkach produkcyjnych, ale także pozwoliło na szeroką prezentację funkcjonowania wdrożonej technologii. Należy podkreślić, że prezentacja ta nastąpi nie tylko na płaszczyźnie samej instalacji i jej pracy, zaprezentowane też zostaną właściwości nowego produktu.

Zakładane jest osiągnięcie wydajności instalacji na poziomie 15 ton na dobę produktu (co odpowiada wydajności przemysłowej), przy ciągłym analizowaniu parametrów pracy instalacji w obszarze: poziomu jakościowego produktu finalnego, wydajności instalacji, śledzeniu anomalii w procesie oraz korygowaniu reżimu technologicznego. Testy potrwają do końca listopada 2019 roku.

Do mieszalnika wprowadzane są odważone substraty w układzie ważąco-dozującym, stanowiącym wyposażenie mieszalnika. Głównym substratem jest osad odwodniony na prasie do poziomu zawartości suchej masy ok. 18-20%. W mieszalniku materiał zostaje ujednorodniony i wszystkie dodatki są równomiernie rozproszone w całej objętości masy. W końcowej fazie mieszania w mieszalniku tworzą się mikrogranulki, które wraz z pozostałą mieszaniną trafiają do granulatora talerzowego. W granulatorze, na bazie wstępnie zgranulowanego materiału w mieszalniku, wytworzony będzie granulat o ziarnach o średnicy 2-6 mm (fot. 4). Za pomocą kąta nachylenia talerza, prędkości obrotowej misy oraz stopnia napełnienia granulowanym surowcem, można sterować procesem granulacji. Docelowo granule nawozu otrzymane w wyniku pracy urządzeń mieszająco-granulujących będą przed konfekcjonowaniem poddane krótkiej obróbce cieplnej w celu ich ustabilizowania pod kątem strukturalnym, jakościowym, jak i higienicznym. Przeprowadzone dotychczas próby wykazują pełną powtarzalność i skuteczność opracowanej technologii, a wyprodukowany granulat ma wszystkie cechy komercyjnego produktu (fot. 4, fot. 5).

Po zakończeniu testów wdrożeniowych technologii przewiduje się uzyskanie wszystkich informacji technicznych i technologicznych, niezbędnych do kompleksowego przeprowadzenia etapu projektowo-wdrożeniowego.

Przypisy

¹ Program priorytetowy nr 5.11.1 „Wsparcie dla Innowacji sprzyjających zasobooszczędnej i niskoemisyjnej gospodarce Część 1) Sokół – wdrożenie innowacyjnych technologii środowiskowych.

Artykuł został również opublikowany w nr 4/2019 magazynu Kierunek WODKAN