Analysis of hydropower extraction possibilities in Anykščiai wastewater treatment plant

Hidrotechninės statybos inžinerijos magistro studijų baigiamojo darbo tikslas – išanalizuoti galimybę išnaudoti Anykščių nuotekų valykloje išvalytų nuotekų srauto, išleidžiamo į Šventosios upę, energiją elektros gamybai Tyrimo uždaviniai – įvertinti reljefą, hidraulines ir hidrologines sąlygas hidroenergijos gamybai Anykščių nuotekų valyklos išleistuve į Šventosios upę; atlikti hidroturbinos įrengimo skaičiavimus ,,RET Screen“ programa; išnagrinėti galimybes išleistuve įrengta turbina gaminti pikinę elektros energiją; atlikti turbinos pikinio ir normalaus darbo rėžimų palyginamąjį vertinimą. Darbas atliktas taikant literatūros šaltinių analizės, atvejo analizės, statistinės analizės ir apibendrinimo metodus. Debitų kreivės sudarymui taikyta Oregono universiteto sudaryta skaičiuokle MS ,,Excel“ platformoje, hidroelektrinės parametrų nustatymui naudotasi ,,RET Screan“ programa (Renewable Energy Project Analysis Software). Pirmoje darbo dalyje buvo atlikta literatūros apžvalga, nagrinėta pasaulinė praktika energiją gaminti vandentiekio ir nuotekų tinkluose, atlikta potencialių vietų, gaminti energiją tinkluose Lietuvoje analizė. Antroje dalyje – pateikta tyrimų metodika, informacija apie tiriamą objektą, analizuoti išvalytų nuotekų kiekiai, valyklos galimybės sukaupti išvalytų nuotekų kiekius pikinės energijos gamybai, paviršinio vandens įtaka nuotekų debitų kiekiui. Trečioje dalyje buvo atlikti tinklinės hidroelektrinės skaičiavimai, nustatytas turbinos galingumas ir jos metinis išdirbis, preliminarūs statybos, įrengimo kaštai ir atsipirkimo laikas. Atlikti tyrimai parodė, kad Anykščių nuotekų valyklos išvalytų nuotekų išleistuve į Šventąja upę įrengta 13 kW hidroelektrinė, dirbanti pikiniu rėžimu atsipirktų per 14 metų. 2021 metų balandžio 22 d. vykusioje konferencijoje ,,Jaunasis mokslininkas 2021“ buvo parengtas ir pristatytas šio baigiamojo darbo mokslinis straipsnis ,, Hidroelektrinė ant nuotekų išleistuvo į Šventąją upę Anykščiuose“.The aim of the final thesis of Hydraulic Engineering Engineering is to analyze the possibility of utilizing the energy of the wastewater stream discharged into the Šventoji River at the Anykščiai Wastewater Treatment Plant for electricity generation. perform hydraulic turbine installation calculations with RET Screen program; to examine the possibilities of a turbine installed in the discharge generator to produce peak electricity; to perform a comparative assessment of the peak and normal operation modes of the turbine. The work was performed using literature source analysis, case analysis, statistical analysis and generalization methods. The flow curve was created using a calculator developed by the University of Oregon on the MS Excel platform, and the RET Screan program (Renewable Energy Project Analysis Software) was used to determine the parameters of the hydropower plant. In the first part of the work, the literature review was performed, the global practice of energy production in water supply and sewage networks was analyzed, and the analysis of potential places for energy production in networks in Lithuania was performed. In the second part - research methodology, information about the researched object, the amounts of treated wastewater, the possibilities of the treatment plant to accumulate the amounts of treated wastewater for peak energy production, the influence of surface water on the amount of wastewater flow. In the third part, the calculations of the grid hydroelectric power plant were performed, the turbine capacity and its annual output, preliminary construction, installation costs and payback time were determined. The performed researches showed that the 13 kW hydroelectric power plant installed in the peak mode of the Anykščiai wastewater treatment plant discharged into the Šventoji River would pay off in 14 years. April 22, 2021 This scientific article of the final work “Hydroelectric Power Plant and Mood Discharger to the Šventoji River in Anykščiai” was prepared and presented at the conference “Jaunasis mokslinikas 2021”Vandens ūkio ir žemėtvarkos fakultetasHidrotechninės statybos inžinerijos instituta