Ekologické zpracování biologicky rozložitelných odpadů
Princip zpracování biologicky rozložitelných odpadů v aerobním fermentoru EWA (ecological waste apparatus) je založen na fermentaci směsi biologicky rozložitelných odpadů a nasákavé biomasy.
Optimální vlhkost naskladněné směsi je mezi 55 - 60 %. Aerací a překopáváním se aktivuje metabolický aparát bakterií přítomných v bioodpadech, čímž se iniciuje intenzivní termofilní aerobní fermentace. Vzestup teploty zakládky nad 70 °C po definovanou dobu vede k omezení a likvidaci přítomných virů, bakterií, kvasinek, plísní, prvoků a helmintů, a tím probíhá hygienizace zakládky. Dalším pokračováním fermentace při teplotách okolo 50 °C spojené s intenzivní aerací dochází k biologické dosoušení zakládky, tedy k vypařování vody bez dodávky externí tepelné energie, čímž roste hodnota paliva v případě výroby kompostu k energetickému využití.
Výsledný fermentát určený k energetickým účelům má konečnou vlhkost cca 30 % a je vyskladňován pomocí hydraulicky ovládaného dopravníku. Takto získané palivo - kompost k energetickému využití se vyrobí do 4 dnů.
Biopalivo vyrobené touto metodou bylo zkušebně využíváno v teplárně Krnov, Opava a v několika dalších městských teplárnách. Má výhřevnost v rozmezí 10 - 14 MJ/kg a je tudíž vhodné všude tam, kde se používá jiná biomasa nebo méně kvalitní uhlí. Z hlediska emisních charakteristik je toto palivo v porovnání s uhlím zcela vyhovující a plní legislativní limity
Doprava volně sypaného paliva je zajišťována velkoobjemovými kontejnery
Pro zlepšení ekonomiky dopravy je možno využít vozy, v nichž lze palivo lisovat k dosažení dvojnásobné měrné hmotnosti na cca 400 kg na kubický metr.
Při nutnosti zpracování většího množství bioodpadů je možné využívat více fermentorů na jednom místě v tzv. skupinovém nasazení.
Určení technologie
Zpracování biologicky rozložitelných odpadů (dále jen BRO) včetně kalů z ČOV a vedlejších živočišných produktů dle Nařízení 1774/2002 EC. Technologicky se jedná o řízenou termofilní aerobní fermentaci (kompostování) směsi BRO a biomasy ze zemědělství a lesnictví.
Základním ekologickým výsledkem procesu probíhajícím v aerobním fermentoru EWA je hygienizace vstupních surovin s plněním evropských limitů a nařízení, základním ekonomickým přínosem je nákladově minimální biologické dosoušení fermentované směsi bez dodávky externího tepla.
Aerobní fermentor
Aerobní fermentor EWA tvoří tepelně izolovaný pracovní prostor, systém injektorů k intenzivní aeraci zakládky, systém překopávání zakládky sestávající z kyvných fréz a korečkového dopravníku umístěného po vnitřním obvodu fermentoru a integrovaného zařízení pro naskladnění a vyskladnění. Všechny technologické uzly jsou umístěny uvnitř ISO 40 - ti stopého kontejneru.
Technologické řešení
Podstatou technického řešení prvního technologického uzlu je konstrukce mechanicko - strojních a ocelových částí pracovního prostoru, který je tepelně izolován od vnějšího prostředí. Uvnitř vnitřního ocelového tubusu jsou upevněny horní dělené podlahy, které jsou od sebe vzdáleny v takovém odstupu, aby se zamezilo klenbování biomasy. V dutých podlahových segmentech jsou připevněné teploměrné tyče. Segmenty jsou také využity k přivádění vzduchu do provzdušňovacích injektorů.
Druhý systém je tvořen hydraulicky ovládaným systémem kyvných fréz, jejichž funkcí je postupné ukrajování zakládky ve vrstvách směrem zdola nahoru . Tyto frézy lze přes počítač programovat rychlostně, prostorově a zvolit cyklický i periodický provoz vzhledem k naplnění fermentoru materiálem.
Třetí technologický uzel umožňuje vnitřní překopávání uvnitř pracovního prostoru. Jedná se o korečkový dopravník instalovaný po vnitřním obvodu fermentoru, který vynáší směs biomasy zdola nahoru.
Čtvrtým technologickým uzlem je systém rozvodu vzduchu do zakládky izolovaného kontejneru. Ventilátorem je přes rozvod vzduchotechnického potrubí vháněn atmosférický vzduch přes soustavu volně uchycených speciálních ocelových trubic dovnitř zakládky
Programové řízení celého systému umožňuje ruční i programové ovládání provzdušňování a řízení fermentačního procesu teplotou vháněného vzduchu. Kromě teploty je pro optimalizaci procesu důležitý i obsah kyslíku v zakládce snímaný kyslíkovou sondou umístěnou v pracovním prostoru fermentoru.
Energetická účinnost
Technicko - ekonomické parametry
- krátká délka výrobního cyklu výroby biopaliva 96 hod
- nízký instalovaný elektrický výkon zařízení 13,2 kW
- nízká spotřeba el. energie na zpracování 1 tuny biopaliva 10 kWh
- zabezpečení stabilní dobré výhřevnosti biopaliva 10 - 12 MJ/kg
Vliv na životní prostředí
Při provozu fermentoru nevznikají ani se nepoužívají látky ohrožující životní prostředí. Provozem aerobního fermentoru nevzniká nadměrný hluk, nevznikají znečištěné odpadní vody ani tuhé odpady. Z hlediska klasifikace zdrojů znečištění ovzduší se jedná o malý zdroj. Z fermentoru, který pracuje v optimálním režimu odchází pouze pára a oxid uhličitý. Pro zpracování zápachotvorných odpadů je možné fermentor osadit biologickým filtrem. Provozem fermentoru nevznikají žádné odpady. Konečným metabolitem aerobní přeměny biologických substrátů je voda a oxid uhličitý. Vedlejším produktem je kondenzační voda - vzniklá kondenzací vodní páry obsažené v odplynu, která svým složením a bakteriologickým znečištěním vyhovuje využití jako užitková - oplachová.
Text: RNDr. Václav Holuša
Aktuálne číslo
