Stroj na zpracování biologicky rozložitelných odpadů (BRO), kalů z čističek odpadních vod (ČOV) a ostatních bioodpadů pomocí řízené aerobní termofilní fermentace.
Aerobní fermentor
EWA Technologický koncept Řízená aerobní fermentace směsi BRO a odpadní biomasy z agrárního sektoru a lesnictví a dalších oborů, s možností dosoušení fermentované směsi. Při zpracování většího množství bioodpadu je možno využívat tzv. skupinového nasazení aerobních fermentorů. V tomto případě je technologická linka osazena výměníkem tepla a dalšími komponenty.
Patent č. 295922 ÚPV „Způsob přeměny biodegradabilního hygienicky nestabilizovaného substrátu na hygienicky stabilizovaný výrobek“ z listopadu 2005 a přihláška k celosvětovému využití patentu z 5. 12. 2005 WIPO PCT/ CZ2005/000087 Zařízení bylo vyvinuto za finanční podpory MPO ČR v rámci programu PROGRES 2003-2005
ewa.agro-eko.cz
Aerobní fermentor
EWA
Řídící počítač
Určení
Princip zpracování
Zpracování kalů z komunálních ČOV, biologicky rozložitelných odpadů (BRO), včetně vedlejších živočišných produktů dle Nařízení 1774/2002 EC
Směs biologicky rozložitelných odpadů a strukturální (nasákavé) biomasy se naskladní do pracovní části fermentoru. Optimální vlhkost zakládky (50–60 %) a dostupnost vzdušného kyslíku aktivuje metabolický aparát aerobních bakterií.
Konstrukce Fermentor EWA tvoří tepelně izolovaný pracovní prostor, systém injektorů k intenzivní aeraci zakládky, systém překopávání zakládky sestávající ze segmentové podlahy a kapsového dopravníku umístěného po vnitřním obvodu fermentoru a integrovaného zařízení pro naskladnění a vyskladnění. Všechny technologické uzly jsou umístěny uvnitř 40 stopého ISO kontejneru (ALL IN ONE).
Celkový pohled na EWA
Vyskladňování fermentátu z EWA
Aerací a překopáváním uvnitř fermentoru dochází k provzdušňování zakládky. Vysoká úroveň metabolické aktivity a současné množení bakterií se navenek projevuje zvyšováním teploty zakládky. Za stejných podmínek probíhá v celém profilu zakládky intenzivní termofilní aerobní fermentace, čímž se urychlují kompostovací procesy. Složité organické látky se rozkládají a přeměňují se v jiné. Díky optimálním podmínkám probíhá ve fermentoru bouřlivá biologická oxidace. Teplota v zakládce se zvyšuje nad 70° C a dochází k postupné denaturaci bílkovin. Vysoké teploty v zakládce po definovanou dobu způsobují inaktivaci přítomných mikrobů a patogenních organismů (viry, bakterie, kvasinky, plísně, prvoci, červi). Tento proces se nazývá aerobní termofilní stabilizace a hygienizace zakládky. Působením vysoké teploty se snižuje množství mikroorganismů a semena plevelů ztrácejí svou klíčivost. Pokračování fermentace při teplotách okolo 50° C a intenzivní aerace zakládky umožňují tzv. biologické dosoušení zakládky. Běžný mísící poměr je 30 % hmotnostních dílů kalové složky a 70 % hmotnostních dílů biomasy. Pokud má nasákavá biomasa nízkou vstupní vlhkost (sláma, hobliny), pak může být mísící poměr až 50:50. Fermentát určený k výrobě kompostů má vlhkost při vyskladnění cca 40 %. Pokud je fermentát určen k energetickým účelům, bývá konečná vlhkost pod 30 %. Doba zdržení zakládky ve fermentoru EWA závisí na charakteru zakládky a finálním výrobku a trvá 48–96 hod.
Hydraulický pohon fréz
Vzduchové injektory a teploměrné tyče
Provoz fermentoru EWA a řízení procesu Pracovní cyklus aerobního fermentoru se řídí na základě snímání provozních stavů a veličin, které charakterizují probíhající aerobní fermentaci: 1.
fáze naskladnění
pracovník obsluhy
2.
fáze fermentace
bezobslužný provoz řízený PCI
46–96 hod.
3.
fáze biol. dosušování
bezobslužný provoz řízený PCI
48 hod.
4.
fáze vyskladnění
pracovník obsluhy
4 hodiny obslužný provoz
2 hod.
2 hod.
94—144 hodiny bezobslužný provoz
Úprava biomasy
Vliv na životní prostředí
Biomasa musí být k vytvoření vhodné zakládky upravena drcením, řezáním nebo sekáním. Maximální velikost (granulometrie) je ovlivněna dalším využitím fermentátu. Maximální délka vláknitých substrátů je 50 mm. Rozměry štěpky jsou ideální 20×20×20 mm. Vedlejší živočišné produkty (dle nařízení 1774/2002 EC) musí mít maximální rozměr částic do 12 mm.
Provozem aerobního fermentoru nevzniká nadměrný hluk, nevznikají znečištěné odpadní vody ani tuhé odpady. Z fermentoru, který pracuje v optimálním režimu odchází pouze pára a oxid uhličitý. Pro zpracování zápachotvorných odpadů je možné fermentor EWA osadit biologickým filtrem. Filtrační náplň tvoří aktivní fermentát, který se po ztrátě filtrační schopnosti zpracuje ve fermentoru.
Pro dezintegraci biomasy se používá kompostovací vůz. V něm se vstupní substráty do zakládky váží, nařezávají a současně mísí. Složení zakládky vychází z typových receptur. Typové receptury jsou sestaveny na základě předchozích zkoušek zpracovatelnosti jednotlivých druhů BRO.
Příklady použití: Po ukončení řízené termofilní aerobní fermentace je zakládka stabilizovaná a hygienizovaná. Protože se podstatně změnily její vlastnosti, nazýváme ji od tohoto okamžiku fermentát. Ten můžeme využít jako: (dle vyhl. 482/2005 Sb.) Doba konečné přeměny fermentátu v kompost určený k aplikaci na půdu je 4 – 8 týdnů, v závislosti na použitých vstupních substrátech (surovinách) a charakteru zakládky.
Certifikáty a patenty Společnost je držitelem: • certifikátu č. 6/2006 Aerobního fermentoru typu EWA, uděleného státní zkušebnou zemědělských, lesnických a potravinářských strojů a.s. ze dne 30.5.2006 • patentu č. 295922 ÚPV „Způsob přeměny biodegradabilního hygienicky nestabilizovaného substrátu na hygienicky stabilizovaný výrobek“, je podána přihláška k celosvětovému využití z 5.12.2005 WIPO PCT /CZ 2005/000087
Aerobní fermentor
EWA Schéma EWA
• užitného vzoru „Reaktor pro řízenou aerobní fermentaci“, ÚPV, č 14979 ze dne 10.12.2004 • užitného vzoru „Zařízení pro oddělování spodní vrstvy zakládky“ ÚPV, č 14978 ze dne 10.12.2004 • užitného vzoru „Zařízení pro provzdušňování zakládky, zejména při fermentaci“ ÚPV, č 14981 ze dne 10.12.2004 • užitného vzoru „Zařízení pro přemístění substrátu“ ÚPV, č 14980 ze dne 10.12.2004
Technické parametry délka .......................................12 192 mm
Objem pracovní části ...................... 35 m3
šířka ......................................... 2 438 mm
Hmotnost jedné zakládky .............. 10-20 t
výška........................................ 2 896 mm
Instalovaný příkon ........................ 11,7 kW
Hmotnost prázdného
Maximální souběh příkonů .............6,1 kW
kontejneru .................................12 000 kg
Spotřeba el. energie
Maximální hmotnost plného
na zpracování 1 t paliva ............... 4,8 kWh
kontejneru .................................30 400 kg
Výhřevnost 1 kg biopaliva........... 10-12 MJ
Roční kapacita zpracování • V cyklu 48 hod. se zpracuje 2 000 t (kaly a biomasa) a vyrobí 1 650 t fermentátu (40 % vlhkost). • V cyklu 96 hod. se zpracuje 1 000 t (kaly a biomasa) a vyrobí 825 t biopalivo (30 % vlhkost).
Energetická náročnost 1 t fermentát na výstupu / vlhkost 40 % / cyklus 48 hod ...................................................3,5 kWh 1 t fermentát na výstupu / vlhkost 30 % / cyklus 96 hod ...................................................4,8 kWh
Požadavky pro instalaci • elektrická přípojka 3 × PEN 400 V / 32 A • zpevněná plocha pro ustavení fermentoru EWA
Vývoj Aerobního fermentoru byl podpořen MPO ČR
AGRO - EKO spol. s r. o. Technologická 372/2, 708 00 Ostrava - Pustkovec Tel: +420-597 325 887, Fax: +420-597 325 890 e-mail: info@agro-eko.cz, www.agro-eko.cz