Bioplyn a bioplynové stanice Ing. Petra Dundálková



Podobné dokumenty
(CH4, CO2, H2, N, 2, H2S)

Energetická centra recyklace bioodpadů ECR RAPOTÍN je projektem společnosti IS ENVIRONMENT SE 2014

AKCE: Přednáška Technologie výroby a zpracování bioplynu Stanislav Bureš. Datum:

PROGRAM BIOPLYNOVÉ STANICE

BIOLOGICKÁ ÚPRAVA ZEMĚDĚLSKÝCH ODPADŮ A STATKOVÝCH HNOJIV

Úvod Bioplynová stanice Provoz bioplynové stanice Produkty anaerobní digesce Bioplynová stanice Načeradec...

Anaerobní proces. Anaerobní rozklad organických látek. Bioplyn

ANAEROBNÍ FERMENTACE

4. Odpady v zemědělsko - potravinářském komplexu. Odpady z živočišné výroby a jejich zpracování

Kvalita kompostu. certifikace kompostáren. Zemědělská a ekologická regionální agentura

P íloha. 6 - Mapa obcí, které v roce 2010 sbíraly ty i hlavní komodity (papír, plast, sklo, kovy)

PROJEKT BIOPLYNOVÉ STANICE

Stabilizovaný vs. surový ČK

Využití biologicky rozložitelných odpadů

Zpracování bioodpadu metodou suché anaerobní fermentace

Anaerobní proces. Anaerobní rozklad organických látek. Bioplyn

Aktualizace vyhlášky č. 482/2005 Sb., určující druhy a způsoby využití biomasy jako OZE a její výklad

Biologické čištění odpadních vod - anaerobní procesy

VYUŢITÍ ODPADŮ A SUROVIN ZE ZEMĚDĚLSKÉHO PROVOZU K VÝROBĚ BIOPLYNU. Ing Jaroslav Váňa CSc

Obnovitelné zdroje energie

PATRES Školící program. Bioplynové technologie

Využití pyrolýzy ke zpracování stabilizovaných čistírenských kalů

Návrh. Čl. I. 3. Příloha č. 1 zní:

KANALIZACE, BIOLOGICKÉ ČOV A VLASTNOSTI PRODUKOVANÝCH KALŮ MOTTO:

RNDr. Miroslav Hůrka. Nakládání s bioodpady v legislativě a praxi

CORAMEXPORT s.r.o. Profil společnosti 2/33

NEKONVENČNÍ ZPŮSOBY VÝROBY TEPELNÉ A ELEKTRICKÉ ENERGIE. Ing. Stanislav HONUS

Sestava a technologické parametry bioplynové stanice

BIOPLYNOVÉ STANICE Legislativa a Metodický pokyn MŽP K podmínkám schvalování bioplynových stanic do provozu

Cíle. Seznámit studenta s technickými zařízeními bioplynových stanic.

Co je BIOMASA? Ekologická definice

ÚSTŘEDNÍ KONTROLNÍ A ZKUŠEBNÍ ÚSTAV ZEMĚDĚLSKÝ DIGESTÁTY A JEJICH VYUŽITÍ V ZEMĚDĚLSTVÍ

Farmáská bioplynová statice Utzenaich, Rakousko.

Technologické zlepšení výtěžnosti bioplynu. Mechanické usnadnění míchání, čerpání, dávkování. Legislativní nařízená předúprava VŽP:

Technika a technologie jako nástroj ochrany životního prostředí

Školení provozování BPS zásady dobré praxe. Ing. Jan Štambaský, Ph.D.

Ing. Dagmar Sirotková. VŽP odpad?

BIOPLYNOVÉ STANICE. Michaela Smatanová

Bioplynové stanice ing. Jakub Vrbata za společnost TÜV SÜD Czech s.r.o.

BIOPLYNOVÉ STANICE Metodický pokyn MŢP K podmínkám schvalování bioplynových stanic do provozu

EXKURZE V RÁMCI KONFERENCE BIOLOGICKY ROZLOŽITELNÉ ODPADY

Půda a organická hmota. Praktické zkušenosti s používáním kompostů

Dávkování surovin mokrou cestou. Ing. Miroslav Esterka

Rozdělení BPS podle zpracovávaného substrátu

BIOGAS TRANSFORMATION OF LIQUID SUBSTRATES

Decentralizované kompostování

Protokol k prkazu energetické náronosti budovy

Anaerobní membránové bioreaktory Mgr. Ing. Bc. Lukáš Dvořák, Ph.D.

Možnosti výroby a využití bioplynu v ČR Oldřich Mužík, Jaroslav Kára

Složka Obsah v % Methan- CH % Oxid uhličitý CO % Vodík H % Sulfan H 2 S 0,1 1 % Dusík 1 3 % Metan CH 4 CO 2 H 2 H 2 S NH 3 N 2

Revolvingový fond Ministerstva životního prostředí. Výukové materiály projektu NAUČÍME VÁS, JAK BÝT EFEKTIVNĚJŠÍ VÝROBA BIOPLYNU

AHK-obchodní cesta do České republiky Využití bioplynu k výrobě tepla a elektřiny října Kogenerační jednotky a zařízení na úpravu plynu

Pehled dokument, jimiž se prokazuje vliv realizace projektu na životní prostedí:

Ing. Dagmar Sirotková. Přístupy k hodnocení BRO

SUCHÁ FERMENTACE V MALOOBJEMOVÉM

TECHNOLOGIE ANAEROBNÍHO ZPRACOVÁNÍ BIOMASY A VEDLEJŠÍCH PRODUKTŮ ZE ZEMĚDĚLSKÉ A POTRAVINÁŘSKÉ VÝROBY

Rok / Modulové Biofermentory. Postavte si malou BPS.

RESEARCH OF ANAEROBIC FERMENTATION OF ORGANIC MATERIALS IN SMALL VOLUME BIOREACTORS

BIOPLYNOVÁ STANICE JAKO SOUÁST EKOLOGICKÉ FARMY

PRÁVNÍ PŘEDPISY PRO OBLAST BRO V ČR. Ing. Dagmar Sirotková

Digitální učební materiál

KOMBINOVANÝ PROVOZNÍ ŘÁD PRO VÝROBU BIOPLYNU V BIOPLYNOVÝCH STANICÍCH 1

Bioplynová stanice. Úvod. Immobio-Energie s.r.o. Jiráskovo nám. 4 Tel.: Plzeň Fax: contact@immobio-energie.

Obnovitelné zdroje energie

ENERGETICKÉ VYUŽITÍ BIOMASY

LEGISLATIVNÍ PODKLADY PRO VERMIKOMPOSTOVÁNÍ

Seznam tříd jednotlivých druhů odpadů

Elektrárny. Energetické využití bioplynu z odpadních vod

Pouţití hydrolytických enzymů při produkci bioplynu z odpadů: Výsledky z praxe

Pro použít mléné bakterie?

MĚSTSKÁ BIORAFINERIE. koncept čisté mobility a udržitelného rozvoje pro SMART CITY. Jan Káňa AIVOTEC s.r.o., CZ

REKONSTRUKCE KALOVÉHO HOSPODÁŘSTVÍ ČOV S CÍLEM ZVÝŠENÍ ENERGETICKÉ SOBĚSTAČNOSTI

Nakládání s kaly z ČOV a jejich budoucí vývoj. Kristýna HUSÁKOVÁ odbor odpadů

SPALOVÁNÍ SPALOVÁNÍ. DRUHY ZPRACOVÁNÍ ODPADŮ - SPALOVÁNÍ - SKLÁDKOVÁNÍ - KOMPOSTOVÁNÍ Odpady potravinářské výroby SPALOVÁNÍ SPALOVÁNÍ

Úvod do problematiky. Možnosti energetického využití biomasy

Hlavní sledované parametry při provozu bioplynové stanice


Nová legislativa nakládání s kaly. Jihlava Diskusní setkání ISNOV

SSOS_ZE_3.03 Bioodpad

Vývoj v oblasti využití biomasy v Jihomoravském kraji

Digestát jako hnojivo

ENERSOL 2017 VZDĚLÁVACÍ PROJEKT NA TÉMATA OBNOVITELNÝCH ZDROJŮ ENERGIE, ÚSPORY ENERGIÍ A SNIŽOVÁNÍ EMISÍ V DOPRAVĚ STŘEDOČESKÝ KRAJ

Uplatnění kompostů při zavedení odděleného sběru bioodpadu Biologicky rozložitelné odpady září 2010, Brno

C E N Í K. za ukládání odpadů na skládce Životice. Platnost ceníku od 1. ledna Zákl. cena Poplatek odpadu Název druhu odpadu

Bionafta. Bionafta. Bioetanol. Bioetanol. Bioetanol. Bioetanol

Hydrotermické zpracování materiálů

Nová technologie na úpravu kapalné frakce digestátu

1) Biologicky rozložitelné komunální odpady, pro které je obec povinna zajistit místa pro oddělené soustřeďování

Bioplynové stanice zemědělského typu. Ing Jaroslav Váňa CSc

Bioplynové stanice. Daniel Beránek. ISŠ Nová Paka. Kumburská 846, Nová Paka

Negativní vliv faktorů bezprostředněse podílejících se na množství a kvalitu dodávané organické hmoty do půdy

Energetické využívání odpadů připravovaná legislativa. Jana Střihavková odbor odpadů

Biologické čištění odpadních vod - anaerobní procesy

Úvod: Co je bioplyn? Biologický materiál: Funkce bioplynové stanice Bioplynové stanice v ČR:... 9

Aplikace anaerobního membránového bioreaktoru pro čištění farmaceutických odpadních vod

BRO - PRÁVNÍ PŘEDPISY V ČR. Ing. Dagmar Sirotková

DATRYS s.r.o. Energetické využití místně dostupných bioodpadů a jiných odpadů ENEF Banská Bystrica,

Exkurze do Rakouska

Kuchyňské odpady z aspektu legislativních předpisů

BENCHMARKING KALOVÉHO HOSPODÁŘSTVÍ VELKÝCH ČOV V ČR

Transkript:

Bioplyn a bioplynové stanice Ing. Petra Dundálková Mendelova zemdlská a lesnická univerzita v Brn Ústav zemdlské, potravináské a environmentální techniky e-mail: xdundalk@mendelu.cz

Biomasa Definice: je souhrn látek tvoících tla všech živých organism, jak rostlin tak i živoich. tímto pojmem asto oznaujeme rostlinnou biomasu využitelnou pro energetické úely. energie má svj prapvod ve slunením záení a fotosyntéze, proto se jedná o obnovitelný zdroj energie.

Energetické využití biomasy Skupina Technologie Produkty Výstupy Spalování Spalování Teplo, elektina Chemické pemny Zplyování Rychlá pyrolýzy Olej, plyn, dehet, metan, pavek, metanol Elektina, teplo, pohon vozidel Chemické pemny ve vodním prostedí Zkapalování Esterifikace Olej Metylester epkového oleje (MEO bionafta) Pohon vozidel Anaerobní digesce Bioplyn, metan Elektina, teplo, pohon vozidel Biologické procesy Alkoholové kvašení Etanol Pohon vozidel Kompostování Teplo (z chlazení kompostu)

Smrnice Rady EU. 1999/31/EC o skládkách odpadu Ukládálenským státm EU vypracovat národní strategii o recyklaci, kompostování a produkci bioplynu omezení množství BRO ukládaného na skládky Konkrétn se požaduje snížit množství ukládaného BRKO na skládky: o 25% do r. 2005 (2010) o 50% do r. 2012 (2013) o 65% do r. 2016 (2020) ve srovnání s množstvím, které vzniklo v roce 1995 V nkterých lenských zemích je na skládky ukládáno více než 80% komunálního odpadu termíny posunuty na léta 2010, 2013, 2020

Využití bioplynu Je skladovatelný a po úprav mže být dodáván i do rozvodné sít zemního plynu Pohon motorových vozidel Kogeneraní výroba elektrické energie a tepla Využití v palivových láncích k pímé výrob elektrické energie

Anaerobní technologie(fermentace) Cílem je: 1. získání bioplynu (energetické využití) 2. snížení obejmu odpadu 3. snížení obsahu org. látek v bioodpadu Pednosti: Nízká energetická náronost technologie Vysoké objemové zatížení umožnné vysokou koncentrací biomasy Transformaci a zušlechtní organických látek do energeticky bohatého bioplynu (OZE) Nedostatky: Finann nároná technologie Horší kvalita odtoku (amoniakální dusík, fosfor) Povdomí oban

Anaerobní rozklad organických látek Hydrolýza Acidogeneze Acetogeneze Metanogeneze

Produkty anaerobní fermentace Konené produkty Vzniklá biomasa Plyny (CH 4, CO 2, H 2, N 2, H 2 S) Nerozložený zbytek organické hmoty - z hlediska hygienického a senzorického je nezávadný pro prostedí, tj. je stabilizován

Vlastnosti bioplynu Hlavní složky bioplynu Metan (CH 4 ), oxid uhliitý (CO 2 ) Pímsi v bioplynu dusík (N 2 ), vodík (H 2 ), sirovodík (H 2 S), kyslík (O 2 ), amoniak (NH 4 ), vyšší aromatické uhlovodíky a halogeny Výnosnost z 1 kg sušiny vzniká 500 l bioplynu Složení bioplynu Složka CH 4 CO 2 H 2 O H 2 S N 2 NH 3, CO, H 2 Objemové rozmezí % 50 85 15 50 1 3 0,1 1 1 3 stopy

Faktory ovlivující anaerobní procesy Ovlivující životní prostedí mikroorganism vlhké prostedí ( min 50%) ph zabránní pístupu svtla zabránní pístupu vzduchu (odsiení) stálá teplota písun živin (pro bunnou stavbu potebují: N sloueniny, minerální látky, stopové prvky hnj, kejda) velké kontaktní plochy inhibitory (org. kyseliny, antibiotika, dezinfekce)

Faktory ovlivující anaerobní procesy zatížení vyhnívacího prostoru rovnomrný písun substrátu (aby nedošlo k petížení nadmrnému zatížení, zajistit písun substrátu v co nejkratších intervalech) odplyování substrátu (není-li plyn odvádn vzestup tlaku, bublinky, materiál nkolikrát denn promíchávat) Vliv technologických faktor - míchání substrátu - doba zdržení v reaktoru

Faktory ovlivující životní prostedí mikroorganism Teplota Rozdlení mikroorganism do teplotních tíd: rychlost probíhajících proces zastoupení jednotlivých druh mikroorganism stupe hygienizace ím vyšší teplota, tím jsou bakterie citlivjší na výkyvy teplot (zejména krátkodobé výkyvy) Psychrofilní Mezofilní Termofilní T optimální [ C] pod 20 25-35 nad 45 (V praxi najdeme nejastji mezofilní BPS)

Faktory ovlivující životní prostedí mikroorganism ph optimální hodnota ph slab alkalická (7,5) ovlivnno náhlou zmnou pivádného substrátu následkem inhibice metanogenních bakteriích toxickou látkou, teplotou, pebytkem mastných kyselin nerovnováhou celého procesu

Faktory ovlivující životní prostedí mikroorganism Složení substrátu vyvážený pomr C : N = 20 30 : 1 substrát musí mít velké kontaktní plochy (rozsekán, kalový strop) rozhodujícím faktorem pro volbu vhodné metody (zkvašování, kompostování) = OBSAH SUŠINY V MATERIÁLU pro bioplynové technologie optimální obsah sušiny 5 15 % nižší proces probíhá, ale s velkým množstvím vody vyšší substrát nejde erpat, mísit, promíchávat

Faktory ovlivující anaerobní procesy Zatížení vyhnívacího prostoru 1 kg os / m 3. den os = organická sušina udává maximální množství os na m 3 a den, které mže být dodáno do fermentoru, aniž dojde k pekrmení bakterií a zastavení procesu Závisí na: pedevším na úrovní teploty obsahu sušiny dob kontaktu nap. pi t = 35 C 0,5 1,5 kg os / m 3. den (lze zvýšit na 3 kg)

Faktory ovlivující anaerobní procesy Míchání substrátu umožní zabezpeení dobrého kontaktu mikroorganism se vstupním substrátem homogenizace reakní smsi uvnit reaktoru, aby došlo k rovnomrnému rozdlení teploty a substrátu v celém objemu reaktoru zabránní tvorby mrtvých zón v reaktoru míchání umožuje lepší oddlení bublinek bioplynu od ásteek suspenze, ímž se snižuje nebezpeí tvorby plovoucí vrstvy na hladin reaktoru

Faktory ovlivující anaerobní procesy Doba zdržení ovlivuje rychlost probíhajících reakcí požadovaný stupe vyhnití množství získaného plynu snížení zápachu vyhnívajícího kalu krátké doby vysoký plynový výkon (dochází pedevším k rozkladu snadno rozložitelných živin) nízký výnos plynu a nízký stupe rozkladu dlouhé doby klesá plynový výkon, zvyšuje se výnos plynu a stupe rozkladu

Faktory ovlivující anaerobní procesy Doba kontaktu = Objem nádrže / dodávané množství substrátu prmrná doba 35 51 dní Pi použití kejdy: Teplota procesu [ C] 20 25 30 35 45-55 Doba kontaktu [dní] 60-80 30-35 15-25

Bioplynové stanice Základní rozdlení bioplynových stanic, dle zpracovávaného substrátu: 1. Zemdlské 2. istírenské 3. Ostatní BPS

Zemdlské BPS zpracovávají materiály rostlinného charakteru a statkových hnojiv, resp. podestýlky není možné zpracovávat odpady podle zák.. 185/2001 Sb. o odpadech Je možno zpracovávat: živoišné suroviny - kejda prasat - hnj prasat se stelivem - kejda skotu - drbeží exkrementy... rostlinné suroviny - sláma obilovin a olejnin - plevy a odpad z ištní obilovin - bramborová a epná na a slupky - kukuiná sláma a zrno - travní biomasa a seno (senáže) - nezkrmitelné rostlinné materiály (siláže, obiloviny, kukuice)...

Zemdlské BPS pstovaná biomasa - obiloviny v mléné zralosti, erstvé i silážované - kukuice ve voskové zralosti - kukuice vyzrálá - krmná kapusta - prutová biomasa (štpky nebo ezanka z listnatých devin z rychloobrátkových kultur anebo z prkles)

istírenské BPS zpracovávají pouze kaly z biologických istíren odpadních vod a jsou organickou souástíistírny odpadních vod anaerobní digesce je využívána za úelem stabilizace kalu vznikajícího v OV nejsou ureny ke zpracovávání bioodpad slouží pouze jako souást kalového hospodáství OV jako celku nevstupují sem jiné materiály než kaly z OV, žump a septik a odpadní voda

Ostatní BPS zpracovávají ostatní vstupy mohou zpracovávat bioodpady uvedené v tab. 4, v píloze 3, pípadn substráty uvedené v odstavci 5.1 a 6.1 Metodického pokynu, odpady z prvovýroby v zemdlství, zahradnictví, myslivosti, rybáství a výroby a zpracování potravin, nap: odpady ze zpracování masa, ryb a jiných potravin živoišného pvodu odpady z výrob a zpracování ovoce, zeleniny, obilovin, jedlých olej, kakaa, kávy, odpady z konzervárenského a kvasniného prmyslu odpady z výroby cukru, z mlékárenského prmyslu odpady z pekáren a výroby cukrovinek

Ostatní BPS pokud zpracovávají vedlejší živoišné produkty musí plnit další ustanovení jako je nap. hygienizace suroviny/odpad (pasterace, vysokoteplotní hygienizace)

Ostatní BPS odpady ze zpracování deva a výroby desek, nábytku, celulózy, papíru a lepenky odpady z kožedlného, kožešnického a textilního prmyslu odpady ze zaízení na zpracování (využívání a odstraování) odpadu, z OV pro ištní vod mimo místo jejich vzniku, komposty komunální odpady (odpad z domácností a podobné živnostenské, prmyslové odpady a odpady z úad), vetn složek z oddleného sbru odpady ze zahrad a park BRO z kuchyní a stravoven

Funkní schéma BPS

Technickéešení BPS Bioplynová stanice se skládá ze souboru jednotlivých objekt, které lze rozdlit na: Nádrže pro skladování tekutých odpad zejména kejdy Zásobník (skládka) pro skladování tuhých odpad - chlévské mrvy Zásobník pro kofermentované materiály (nap. odpady z veejného stravování) Homogenizaní jímka Reaktor - fermentaní nádrž Nádrž pro dofermentaci Biofiltr (pro zachycení a redukci produkované pachové zátže) Skladová jímka zpracované, smsi Zásobník bioplynu (plynojem) Zaízení pro úpravu bioplynu Zaízení pro využití bioplynu energoblok Transformaní stanice (VN/NN) Obslužné komunikace a zpevnné plochy v areálu BPS Provozní budova (kancelá, sociální zaízení, dílna údržby, garáž pro techniku a mechanizaci)

Zásobník pro skladování tuhých odpad

Reaktor

Reaktory vejité anaerobní reaktory válcové anaerobní reaktory horizontální vyhnívací nádrž jednoduchá vertikální vž

Kogeneraní jednotka

Využití bioplynu SPALOVÁNÍ zužitkování bioplynu v Bunsenovu hoáku na dmýchadlovém hoáku VYTÁP NÍ BIOPLYNEM a) kotle s atmosférickými hoáky pro malý výkon od 10-30 kw b) s dmýchadlovými hoáky pro vtší výkon Na kotle s vyrovnávajícími zásobníky je napojeno vytápní domu, ohev fermentoru, zásobování užitkovou vodou

Využití bioplynu KOGENERACE TEPLA A EL. ENERGIE V tomto pípad je bioplyn využíván jako pohonná hmota pro spalovací motor pohánjící generátor pro výrobu síového naptí (stídavý proud, resp. tífázový). Odpadní teplo z chlazení motoru a výfukové plyny lze využít pro vytápní. Pro výrobu proudu se nabízejí 2 metody: 1) Výroba orientovaná podle poteby roste-li poteba, roste i výroba 2) Rovnomrná výroba motor bží vtšinou 24 h denn se stejným zatížením.

Využití bioplynu ZÁSOBOVÁNÍ PLYNOVODNÍ SÍT pímé zásobování plynovodní sít bioplynem. je možno až od objemu 50 m 3 /h výroby. plyn je nutno ped dodáním do sít odvodnit a odsíit a musí být oddlen CO 2

Literatura František Straka: Bioplyn píruka pro výuku, projekci a provoz boplynových stanic, íany 2003 Heinz Schulz, Barbara Eder: Bioplyn v praxi, Ostrava 2004 Peter Lechner: Kommunale Abfallentsorgung, Facultas, Wien 2004 M. Laaber, R. Braun und R. Kirchmayr: Biologische Prozessoptimierung von Biogasanlagen. Input, Informationsmagazin der ARGE Kompost und Biogas, 1/06, Linz 2006 D. Hornbachner, G. Hutter, D. Moor: Biogas-Netzeinspeisung, Berichte aus Energie - und Umweltforschung, 19/2005