Suché bioplynové stanice ( suché BPS) I. II. III. IV. Představení společnosti suchá x mokrá fermentace Popis suché BPS Druhy suchých BPS dle zpracovávané biomasy Fermentační zbytek a nakládání s ním V. VI. Efektivita provozu VII. Zahájené projekty BPS Temenice, výzkumné pracoviště Temenice
TRENDEX NOVA a.s. dodavatel suchých bioplynových stanic pro ČR -dodavatel stavební části:- Prefa Brno a.s. dodavatel technologie Trendex Nova a.s.
suchá x mokrá fermentace liší se především zpracovávanou biomasou: suché BPS sypká biomasa manipulace kolovým nakladačem mokré BPS tekutá biomasa manipulace čerpadly
Další rozdíly suché a mokré fermentace Sušina 6-10% Plnění čerpadly Kontinuální proces Válcovité fermentory Míchání biomasy v průběhu procesu Tisíce mokrých BPS po celém světě Desítky mokrých BPS v ČR Sušina 20-50% Plnění nakladačem Diskontinuální proces Garáţovité fermentory s vraty Bez míchání biomasy v průběhu procesu Několik desítek suchých BPS převáţně v Německu Pouze dvě suché BPS v ČR (Soběslav, Šumperk)
Společné rysy suché a mokré fermentace Biologicky rozloţitelný substrát se rozkládá ve fermentorech bez přístupu vzduchu na bioplyn Bioplyn je jímán v plynových vacích a spalován většinou v kogenerační jednotce. Při tom vzniká el. energie a teplo Biomasu ve fermentoru je nutné zahřát na ca. 36-38 C
Podoba suché BPS 4 - garáţových ţelezobetonových fermetorů (7 x 4,5 x 30 m) Technický přístavek s kogenerační jednotkou a velínem Perkolátní nádrţe Manipulační plocha před fermentory
Výhody suché fermentacc v BPS Rychlý start (do tří dnů) -niţší vlastní spotřeba (tepla i el.energie) -modulární systém výstavby -širší spektrum zpracované biomasy -minimum rotačních el.strojů -fermentační zbytek minimální náklady na upravení
Naváţení biomasy do fermentorů Biomasa v sypkém stavu je do fermentorů navezena kolovým nakladačem Poté jsou hermeticky uzavřena vrata fermentorů Z biomasy se začíná po 1-3 dnech uvolňovat bioplyn Po ca 28 dnech, aţ výrazně klesne produkce bioplynu, je biomasa kolovým nakladačem vyvezena ven Částečně vyfermentovaná biomasa se promíchá s čerstvou biomasou tzv. směsné navýšení a naveze zpět do fermentorů
Vytápění Biomasu ve fermentorech je nutné zahřát na teplotu 36-38 C Kaţdý fermentor má zabudované podlahové vytápění V perkolátní nádrţi je podlahové a stěnové vytápění Biomasa je vytápěna odpadním teplem z kogenerační jednotky
Perkolátní cyklus Při fermentaci se z biomasy uvolňuje kapalina tzv. perkolát Perkolát je jímán na podlaze fermentorů do kanálků Odtud je odváděn do perkolátní nádrţe aby byl poté zpět nastříkán tryskami ve stropech fermentorů na biomasu. Tím je perkolátní cyklus uzavřen Bez perkolátu by ve fermentorech neprobíhal metanogení proces
Bioplyn Vzniklý bioplyn se u stropu fermentorů jímá do plynových vaků Z plynových vaků je odváděn do kogenerační jednotky, kde je přeměněn na el. energii a teplo Před otevřením vrat, je nutné fermentor odvětrat. Bioplyn s nízkým obsahem metanu je odveden přes biofiltr V případě poruchy kogenerační jednotky je bioplyn spalován na fléře
Řídící systém Provoz je, kromě naváţení biomasy, plně automatizován. Obsluhu zajišťuje řídící jednotka Monitoruje sloţení a mnoţství bioplynu Teplotu, vlhkost a tlak ve fermentoru a v perkolátní nádrţi Řídí postřik perkolátu, odsávání plynu, otvírání vrat Dává hlášení obsluze na mobilní telefon o případných poruchách
Vstupy a výstupy Vstupy Biomasa - Zemědělská(senáţ,kukuřič ná siláţ,slepičí a krůtí trus,atd...) - Travní zeleň,listí,atd - Odpadní (bioodpad,tuky,brko atd...) Výstupy El. energie Teplo Pevný zbytek fermentát Tekutý zbytek - perkolát
Druhy suchých BPS - - - - - Zemědělská Kukuřičná siláţ Travní senáţ Vepřový, hovězí hnůj Tritikale. - - - - Travní Tráva z pastvin a luk Tráva z parků a veřejných prostranství Tráva z příkopů Odpadní - BRKO - Kuchyňské odpady - Odpady z trţnic a supermarketů - Zemědělské odpady - Průmyslové odpady -
Zemědělské BPS - Temenice Draţší vstupní suroviny Vyšší výtěţnosti těchto surovin Pro efektivní provoz je nutné zajistit min. 5-7 tis. tun biomasy (siláţ, senáţ, tritikale ) Perkolát na zemědělské pozemky Fermentát na zemědělské pozemky
Travní BPS - Levnější vstupy Niţší výtěţnosti Pro efektivní provoz je nutné zajistit min. 7-10 tis. t biomasy ročně Perkolát na zemědělské pozemky Fermentát na zemědělské pozemky, rekultivace, kompost
Odpadní BPS - Vstupy zdarma, popř. BPS dostává zaplaceno za likvidaci odpadů Niţší výtěţnosti bioplynu neţ u zemědělské biomasy Pro efektivní provoz je nutné zajistit min. 10 tis. tun bioodpadů ročně Perkolát na zemědělské pozemky Fermentát je nutné ještě dále upravovat kompostovat, přesévat, spalovat na turbíně
Kompostování fermentačního zbytku BPS je předstupeň kompostování Poté, co bioodpad projde bioplynovou stanicí a přemění se částečně na el. energii a teplo, se uţ neuvolňuje ţádný metan Dále se pokračuje v klasickém kompostování Na konci celého procesu se fermetnát přeseje přes rotační síto Neţádoucí příměsy - plasty, sklo, kamení jsou vyvezeny na skládku Zbytek je nabízen jako kompost nebo hnojivo
Spalování fermentačního zbytku přes turbínu Spolupráce s firmou Ateko, a.s. Celý pevný fermentační zbytek se usuší, projde přes turbínu a vyrobí se z něj další el. energie Zbude ca 7% popela
Sušení a peletkování fermentačního zbytku Zatím s tím nejsou velké zkušenosti
Efektivní provoz BPS Vhodná lokalita napojení na infrastrukturu (komunikace, kanalizace, vodovod, vysoké napětí, teplovod ) Zajištění dostatečné biomasy 5-10 tis. t Udělení dotace Trţby z prodeje tepla a kompostu Investiční náklady Výtěţnosti bioplynu
Investiční náklady 50-100 mil. Samotná bioplynová stanice Manipulační plocha, popř. kompostárna Infrastruktura přípojka NN, VN, trafo, kanalizace, vodovod, teplovod, plynovod, zpevněné komunikace Skladovací plochy na biomasu, fermentát, perkolát Hygienizace, homogenizace, umývárna.
Financování - - - - Vlastní zdroje investora Bankovní úvěr Dotace 40-60% investičních nákladů Program rozvoje venkova zemědělci OP Podnikání a inovace nezemědělci OP Ţivotní prostředí obce OP Ţivotní prostředí odpadové BPS všechny subjekty
Roční náklady na provoz vstupní biomasa: 5 aţ -3 mil El. energie aţ 5% vlastní výroby Teplo aţ 20% vlastní výroby Servis kogenerační jednotky: 1 aţ 2 mil. Pojištění 100 aţ 200 tis. Osobní náklady 100 aţ 600 tis. Odpisy dle výše investice Sluţby provoz nakladače 500-1500 tis. Bankovní úroky 2 aţ 5 mil. v prvních letech
Roční výnosy Instalovaný el. výkon ca 500 kwh Mnoţství bioplynu 1,7-2 mil. m3 ročně 3,5-4 tis. MW el. energie 13-18 tis. GJ tepla Cena el. energie 3900 Kč/MWh zemědělské a 3300 Kč/MWh odpadové Cena za teplo 150-350 Kč /GJ Trţby el. energie 13-18 mil. Kč Trţby teplo 0-4 mil. Kč Trţby kompost 0-1 mil. Kč
Sluţby Projekce Inţenýring Zpracování ţádosti o dotaci včetně příloh, dotační monitoring Zpracování studie proveditelnosti, energetického auditu, finanční a ekonomické analýzy Výstavba bioplynové stanice Zprovoznění bioplynové stanice Zaškolení obsluhy BPS Řízení BPS (připravuje se do budoucna)
BPS Temenice Investor Provozovatel Dodavatel Zahájení výstavby Ukončení výstavby Uvedení do zkušebního provozu Uvedení do plného provozu Umístění Počet fermentorů Objem jednoho fermentoru Instalovaný el. výkon Instalovaný tepelný výkon Roční potřeba biomasy Roční produkce el. energie Roční produkce tepla Sloţení biomasy První bioplynová Šumperk, s.r.o. První bioplynová Šumperk, s.r.o. Fortex-AGS, a.s (generální dodavatel, stavební) BIOFerm GmbH (technologie) GE Jenbacher (kogenerační jednotka) červen 2008 prosinec 2008 leden 2009 červenec 2009 Šumperk Temenice 6 5,7*35*4,7 (938 m3) 526 kw 548 kw 13.280 tun 3.700 MWh 14.600 GJ kukuřičná siláţ, travní senáţ, hovězí hnůj Projekt je spolufinancován z Operačního programu podnikání a inovace EKO-Energiečíslo projektu 3.1 EEDOZE/140
Vlastní výzkum suché fermentace Investor Provozovatel Dodavatel Na projektu dále spolupracují Zahájení výstavby pracoviště Ukončení výstavby pracoviště Uvedení pracoviště do provozu Umístění pracoviště Počet výzkumných fermentorů Objem jednoho fermentoru Testované substráty Fortex-AGS, a.s. Fortex-AGS, a.s. TRENDEX NOVA a.s. Mendelova zemědělská a lesnická univerzita Ateko, a.s. BIOFerm Technology, s.r.o. srpen 2008 říjen 2008 listopad 2008 Šumperk Temenice 6 0,4*0,6*2 = 0,48 m3 kukuřičná siláţ, travní senáţ, hovězí hnůj a jiné biologicky rozloţitelné materiály Projekt je spolufinancován z Národního programu výzkumu II Trvalá prosperita - číslo projektu 2A-3TP/010
Návratnost investice 5-12 let Ţivotnost BPS 20-30 let Garance výkupních cen el. energie 15 let
Prodej elektřiny v kwh/den Prodej elktřiny v kwh/den 14000 12000 10000 8000 6000 kwh/den 4000 Řádek 7 Řádek 16 Řádek 57 Řádek 99 2000 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 datum
Produkce bioplynu červenec 2009 Produkce bioplynu Č ervenec 2009 1600 1400 1200 1000 Řádek 21 Řádek 22 Řádek 23 Řádek 24 Řádek 25 800 Řádek 26 m3/den 600 400 200 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 datum
Fotodokumentace BPS Temenice Šumperk
Míchací hala a BPS
Produkce bioplynu v m3 srpen/2009 Produkce bioplynu v m3-srpen 09 2000 1800 1600 1400 1200 1000 800 Řádek 63 Řádek 64 Řádek 65 m3/fermentor/den 600 Řádek 66 Řádek 67 400 Řádek 68 200 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 den měsíce srpna
Průběh mnoţství bioplynu 8000 7000 6000 Řádek 142 Řádek 143 5000 Řádek 144 Řádek 145 Řádek 146 Řádek 147 Řádek 148 4000 3000 2000 1000 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50 52 54 56 58 60 62 64 66 68 70 72 74 76 78 80 82 84 86 88 90 92 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49 51 53 55 57 59 61 63 65 67 69 71 73 75 77 79 81 83 85 87 89 91 93
Biofiltr u Bioplynové stanice
Chladící jednotky u BPS
Kogenerace Jenbacher
Kogenerace Jenbacher
Rozdělovač topení ve strojovně
Vstupní vrata do BPS
Technologické schema KGJ
Technologické schema fermentorů
Foliové zásobníky bioplynu
Perkolátní nádrţ
Děkuji za pozornost : Podrobnosti o suché fermentaci na webových stránkách www.trendex.cz Kontakt : ing. Petr Novák E-mail : novak@trendex.cz Mobil : 777/771 800