Návrh a provoz laboratorní fermentační jednotky

Design and operation of laboratory fermentation unit

conference paper

Czech

V posledních letech dochází k vysokému nárůstu počtu bioplynových stanic využívajících anaerobních procesů - metanizace - ke zpracování a stabilizaci různých druhů organických substrátů. Proces metanizace má velkou přednost v tom, že biotechnologicky za pomoci mikroorganismů transformuje biologicky rozložitelné organické látky na čistou energii bioplynu (62 - 70 % CH4) a může zpracovávat organické materiály i s vysokým obsahem vody, kdy spalování je neekonomické. Bioplyn patří mezi obnovitelné zdroje energie se širokými možnostmi využití. V rámci výzkumného záměru MŠMT č. MSM 0021630502 "Ekologicky a energeticky řízené soustavy zpracování odpadů a biomasy" byla navrhnuta a vyrobena laboratorní fermentační jednotka, která je využívána pro fermentaci směsných substrátů s cílem dosažení maximální výtěžnosti bioplynu. Laboratorní zařízení se skládá ze dvou v první etapě diskontinuálně pracujících míchaných fermentorů, mokrého plynojemu, příslušenství zajišťujícího poloautomatický provoz se zápisem hlavních technologických hodnot a ochranných prvků zajišťující bezpečný provoz. Příspěvek se zabývá jak samotným návrhem fermentačních jednotek, tak zhodnocením jejich provozu. Součástí článku je také porovnání teoretické výtěžnosti bioplynu s laboratorní a reálnou výtěžností z provozované čistírny odpadních vod (ČOV). Hodnoty získané laboratorními zkouškami umožní optimalizovat technologické procesy provozních zařízení a stanovit skutečnou výtěžnost metanu a z toho plynoucí dobu návratnosti vložených investic.

Number of biogas stations, which use anaerobic processes - methanization - to process and stabilize various kinds of organic substrates, has increased quickly in recent years. The process of methanization has a great biotechnological advantage in the fact that it transforms, using micro-organisms, the biologically decomposable organic substances to clean energy of biogas (62 - 70 % CH4) and can process even organic substances with high content of water, in which case burning is uneconomical. Biogas belongs among renewable sources of energy with wide possibilities of usage. In the framework of the research goal MSM 0021630502 "Ecologically and energetically controlled systems of waste and biomass processing" of the Ministry of Education, Youth and Sports (MŠMT), a laboratory fermentation unit was designed and built, which is used for the fermentation of mixed substrates with the goal to achieve maximum yield of biogas. The laboratory equipment consists of two - in the first stage discontinuously operating - stirred fermenters, a wet gas container, auxiliary equipment for semi-automatic operation with recording of the main technological parameters, and protection elements for safe operation. The contribution is concerned both with the design of the fermentation units and with evaluation of their operation. A part of the article compares theoretical yield of biogas with the yield in the laboratory and the real yield in the operating waste treatment plant (ČOV). Values obtained by laboratory tests will make it possible to optimise technological processes of operational equipment and to determine the real yield of methane and consequently the period of investment recovery.

fermentor, metanizace, bioplyn, biomasa

fermenter, biogas, biomass

PĚČEK, J.; HOUDKOVÁ, L.; BORÁŇ, J.; BEŇO, Z.

1. 10. 2007

ČSCHI

Praha

80-86059-47-2

Sborník 54. konference chemického a procesního inženýrství CHISA 2007

1

1

9