CZ20855U1 - Zařízení pro bezodpadové zpracování kuchyňských odpadů - Google Patents

Description

Oblast techniky

Technické řešení se týká oblasti ekologického zpracování a likvidace odpadů označovaných jako kuchyňské odpady.

Dosavadní stav techniky

Kuchyňské odpady začaly být vážným ekologickým problémem v okamžiku, kdy bylo zakázáno je zkrmovat, neboť se snadno rozkládající a mikrobiologicky značně aktivní hmota, kontaminovaná navíc patogenními mikroorganismy strávníků, není bezpečným krmivém.

Kuchyňské odpady patří mezi biologicky rozložitelné odpady podléhající aerobnímu i anaerob10 nímu rozkladu.

Kuchyňský odpad dle hygienických rizik patří mezi organické materiály 2 kategorií: Kategorie 1 (kuchyňský odpad z dopravních prostředků v mezinárodní dopravě), která musí být likvidována pod úředním dohledem a nejsou pro ni povoleny žádné technologie pro využití.

Kategorie 3 (ostatní kuchyňský odpad, vedlejší živočišné produkty vznikající při výrobě potravin, ís zmetkové potraviny živočišného původu a řada dalších), která se může zpracovávat a využívat aerobně (kompostováním) a anaerobně (anaerobní digescí). Samozřejmě bylo by možno tuto kategorii i spalovat, ale obsah sušiny by měl být vyšší než 70% a spalování by mělo probíhat v teplotní oblasti mimo 300 až 600 °C k vyloučení možnosti vzniku polychlorovaných dioxinů a dibenzoťuranů. Splnění těchto podmínek je dosti problematické.

Je tedy zřejmé, že pro kuchyňský odpad v 3. kategorii lze uvažovat jen s anaerobní digescí a kompostováním. To je však podle úředních předpisů možné jen za těchto předpokladů:

1. Pro kompostováni i anaerobní digescí je nutné odpad před zpracováním rozdrtit na částice s max. průměrem 12 mm.

2. Odpad musí být hygienizován teplotou minimálně 70 °C po dobu nejméně 60 minut.

3. Teplota musí být kontinuálně zaznamenávána a záznamy archivovány pro kontrolu.

4. Kompost či vyhnilý kal z anaerobní digesce musí být analyzován mimo jiné i na obsah patoenních mikroorganismů.

Z toho vyplývá, že kuchyňské odpady je možné zpracovávat jen v bioreaktorových kompostárnách (v CR většinou nejsou k dispozici) nebo v bioplynových stanicích s hygienizačním stupněm,

Pro zpracování kuchyňských odpadů v anaerobní digescí je nutno sledovat, jaká je kvalita tohoto odpadu z hlediska technologie. Jistě je nutné kladně hodnotit fakt, že organická hmota kuchyňských odpadů je snadno rozložitelná. Kladem je i to, že obsažené tuky jsou většinou emulgovány, a proto významně mohou zvýšit produkci bioplynu. Ale rozhodujícím nedostatkem je nestabilní kvalita a kvantita tohoto odpadu. Tato charakteristika komplikuje jakýkoliv technologický pro35 ces, anaerobní digesci nevyjímaje. Nelze si představovat, že anaerobní fermentor zpracuje na bioplyn prakticky všechno, při stejném stupni rozložení organické hmoty, při stejné výtěžnosti bioplynu a jeho kvalitě, při stejné době fermentace. A navíc s tím, že vznikne výborné organické hnojivo. Anaerobní digesce je jako každá jiná biotechnologie proces složitý a citlivý a předpokladem úspěchu je definovatelné stálé složení substrátu, na které se provoz bioplynové stanice vyladí. Provoz bioplynové stanice mohou nepravidelné a větší přídavky kuchyňských odpadů s kolísavým složením nepříznivě ovlivnit. Proto v literatuře lze nalézt mnoho odkazů, názorů, patentů a užitných vzorů, které se zabývají zpracováním a využitím kuchyňských odpadů či jejich předpřípravou. Zajímavá je kodigesce kuchyňských odpadů s kejdou skotu, při které se upravuje alkalita odpadů přídavkem NaOH a kejda se naopak acidifikuje H₂SO₄, zkouší se hyperthermo45 filní anaerobní digesce při 70 °C a srovnává se s výsledky při teplotách 55 °C a 65 °C a mesofilních podmínkách při 35 °C, sleduje se anaerobní degradabilita kuchyňských odpadů. Vysoký

-1CZ 20855 Ul obsah bílkovin a tuků v kuchyňských odpadech je důvodem obav z akumulace aromatických sloučenin v odpadech po anaerobní dígesci. Někteří autoři vidí problém ve zvýšené produkci amoniaku při anaerobní digesci kuchyňských odpadů s vyšším obsahem bílkovinného dusíku. Zajímavá je i společná anaerobní digesce 75% kuchyňských odpadů a 25% aktivovaného kalu z aktivační čistírny v ABR reaktoru (Anaerobic Baffled Reaktor). Jiní autoři termofílně fermentují kuchyňské odpady při pH - 6 a době zdržení ve fermentoru pouhé 2 dny, Velmi mnoho autorů zpracovává kuchyňské odpady po předúpravě buď se surovou městskou odpadní vodou či fugátem ze zpracování kalu.

Hlavním problémem našich i zahraničních pramenů je skutečnost, že většina autorů považuje io odpad (digestát Či íugát) z anaerobní digesce za výborné organické hnojivo, To je však naprostý omyl vzniklý tím, že po aplikaci digestátu do půdy se na vegetaci projeví typické vlastnosti dusíku jako základní živiny - bujný vzrůst, tmavší zeleň vegetace, zvodnění pletiv a snad i vyšší výnos - to jsou však vlastnosti rostlinám přístupného minerálního dusíku. Typickým znakem organického hnojívaje schopnost rychlého mineralizačního rozkladu, při kterém se nejen uvolní mii5 nerální živiny, ale hlavně energie pro půdní mikroedafon. Odpady z anaerobní digesce nemají podstatně nižší labilitu při tomto mineralizačním procesu, proto nejsou organickým hnojivém, jak se mylně tvrdí. Jsou jen velmi zředěným hnojivém minerálním, což je z hlediska agrochemie propastný rozdíl.

To ovšem neznamená, že digestát nemůže působit na půdu a vegetaci příznivě. Nikoli však jako organické hnojivo, ale jako půdní zlepšovač, podobně jako syntetické půdní zlepšovače polystyrénové, polyurethanové a jiné. Zlehčuje půdu, provzdušňuje ji a celkově zlepšuje půdní fyzikální vlastnosti. Může proto i zvýšit mikrobiální aktivitu půdy, ale nikoliv tím, že dodá energii, ale tím, že půdním aerobům dodá kyslík. Musí však být přítomný jiný zdroj lehce rozložitelné organické hmoty, dodávající energii.

Pro praxi to znamená, že efekt hnojení digestátem můžeme očekávat tím vyšší, čím je půda těžší a Čím hůře (s čím menším podílem rozložené organické hmoty) anaerobní digesce probíhala.

Úkolem technického řešení je vytvoření zařízení pro zpracování kuchyňských odpadů, které by umožňovalo jejich využití v zemědělství, zahradnictví a provádění krajinných úprav, a umožňovalo by jejich další využití tak, aby zpracování kuchyňských odpadů probíhalo v podstatě bezod30 pádovým způsobem, a aby vzniklé produkty byly hospodářsky využitelné.

Podstata technického řešení

Vytčený úkol řeší zařízení pro bezodpadové zpracování kuchyňských odpadů podle technického řešení, jehož podstata spočívá v tom, že kuchyňské odpady se drtí v dezintegrátoru na suspenzi s vysokým obsahem sušiny, a následně se upravují za účelem narušení celulózové podstaty mate35 riálu jedním z následujících způsobů:

a) tzv. „parní explozí“, kdy materiál s více než 20 % sušiny se saturuje ve vyhřívaném tlakovém reaktoru vodní párou při teplotě 150 až 200 °C po dobu 20 minut a následně se provede rychlá dekomprese při atmosférickém tlaku do expanzní nádoby,

b) expanzí vlákniny amoniakem, kdy materiál se 40 % sušiny se ve vyhřívaném tlakovém reak40 toru sytí plynným čpavkem nebo se mísí s koncentrovaným NH4OH, zahřeje se na 100 °C po dobu 5 až 10 minut a následně se provede rychlá dekomprese při atmosférickém tlaku do expanzní nádoby,

c) alkalickou předúpravou čpavkem, kdy materiál se sušinou v rozmezí od 10 % do 50 % se po dobu několika hodin až jednoho dne ponechá při teplotě 90 °C v tlakovém reaktoru v 29% roztoku NH4OH a svede se do shromažd*ovací nádrže,

d) alkalickou předúpravou Čpavkem, kdy materiál se sušinou v rozmezí od 10 % do 50 % se po dobu nejméně 20 minut ponechá při teplotě 150 až 170 °C v tlakovém reaktoru ve zředěném roztoku NH4OH, obsahujícím méně než 15 % NH3, a svede se do shromažďovací nádrže,

-2CZ 20855 Ul a upravený materiál se použije pro výrobu organominerálního substrátu, a/nebo se použije pro obohacení substrátu zpracovávaného v bioplynové stanici, a/nebo se použije jako hlavní surovina pro výrobu bioplynu termofilní anaerobní digescí.

Podstata zařízení podle technického řešení tedy spočívá v tom, že zahrnuje dezíntegrátor pro drcení kuchyňských odpadů na suspenzi s vysokým obsahem sušiny, dále vyhřívaný tlakový reaktor pro narušení celulózové podstaty materiálu parní explozí, expanzí vlákniny amoniakem nebo alkalickou úpravou čpavkem, expanzní a/nebo shromažďovací nádrž a vakuový filtr pro separaci pevné a kapalné fáze upraveného materiálu.

Pro výrobu organominerálního substrátu je výhodné takové provedení zařízení, kde za vakuovým filtrem je uspořádána homogenizační plocha pro zpracování pevné fáze odloučené z vakuového filtru, na které je uspořádáno první dávkovači zařízení pro dávkování písku, vápence, slámové řezanky, rašeliny či drcené kůry, a za homogenizační plochou je zařazeno kompostoviště s prvním přívodem zálivky tvořené kejdou skotu a vodou, a za kompostovištěm je plnírna pytlů organominerálním substrátem.

Pokud se týká výroby organominerálního substrátu, tento se v zařízení podle technického řešení vyrobí tak, že upravený materiál se vede z expanzní a/nebo shromažďovací nádrže na vakuový filtr, a odloučená pevná fáze z vakuového filtru se shromažďuje na homogenizační ploše, kde se vytvoří směs smícháním s ostatními složkami v poměru:

díly hmotnostní sušiny z vakuového filtru

1 díl raŠeliny, a/nebo drcené stromové kůry a/nebo drceného biodegradabilního odpadu díl říčního písku díl mletého vápence díl řezanky z pšeničné nebo řepkové slámy, a ze směsi se na kompostovišti staví kompostová hromada lichoběžníkového průřezu, ustavená na roštu z balíků slámy a opatřená soustavou větracích kanálů. Ve směsi se stanoví obsah a N_hws v sušině, vypočítá se dávka kejdy skotu potřebná k udržení vlhkosti směsi v intervalu od 40 % do 80 % její retenční vodní kapacity tak, aby Chws: Ν^= 10 : 1, a vlhkost směsi se udržuje v uvedeném rozmezí zálivkou tvořenou kejdou skotu ve vypočítané dávce a vodou.

Pod značkou a rozumíme množství uhlíkatých a dusíkatých látek rozpustných v horké vodě. Poměr 10:1 zajišťuje optimální mikrobiální činnost při kompostování substrátu.

V dalším výhodném provedení technického řešení je kompostoviště opatřeno druhým přívodem zálivky, která obsahuje alespoň 1 % hmotnostní mrtvého jílu (jílu z výkopů nebo cihlářského jílu) vztaženo na spalitelnou část sušiny směsi, a druhý přívod zálivky je propojen s druhým dávkovacím zařízením pro dávkování superfosfátu, draselné soli a alginátu. Toto provedení umožňuje výrobu organominerálního substrátu s vytvořenými organominerálními koloidními asociály.

Zálivka obsahuje alespoň 1 % hmotnostní mrtvého jílu (jílu z výkopů nebo cihlářského jílu), vztaženo na spalitelnou část sušiny směsi a dále superfosfát v množství 0,2 g P/l kg celkové sušiny směsi a draselnou sůl v množství 0,4 g K/l kg celkové sušiny směsi. Přidáním těchto složek dojde k vytvoření organominerálních koloidních asociátů a hmota se stane odolnou proti rychlé mineralizaci. Asociáty také pomáhají zachovat pružnost půdy, zlepšovat její schopnost zadržování vody aj. Zálivka obsahuje alginát, tj. přípravek na bázi výluhů z mořských řas, který podporuje činnost mikroorganismů.

Pro výrobu přísady pro obohacení substrátu zpracovávaného v bioplynové stanici je výhodné provedení zařízení, ve kterém výstup odloučené pevné fáze z vakuového filtru je přiveden na vstup bioplynové stanice.

Přísada pro obohacení substrátu zpracovávaného v bioplynové stanici se vyrobí tak, že upravený materiál se vede z expanzní nebo shromažďovací nádrže na vakuový filtr, a odloučená pevná fáze z vakuového filtru se použije jako přísada pro obohacení substrátu sloužícího jako materiál pro anaerobní digesci v bioplynové stanici.

-3CZ 20855 Ul

Pro výrobu bioplynu termofilní anaerobní digescí je výhodné provedení zařízení podle technického řešení, kde za expanzní a/nebo shromažďovací nádrží je zařazena neutralizační jednotka, ze které je upravený a neutralizovaný materiál veden do hydrolyzéru s přívodem kejdy skotu Či fúgátu z bioplynové stanice a s přívodem horké vody, přičemž výstup z hydrolyzéru je přiveden na vakuový filtr pro separaci pevné a kapalné fáze z upraveného materiálu, a výstup kapalné fáze z vakuového filtru je přiveden do tennofilního UASB fermentoru pro výrobu bioplynu pro pohon kogenerační jednotky pro výrobu elektrické energie.

Surovina pro výrobu bioplynu termofilní anaerobní digescí se vyrobí tak, že upravený materiál se vede z expanzní nebo shromažďovací nádrže přes neutralizační jednotku, kde se neutralizuje působením HC1, do vyhřívaného hydrolyzéru, kde se přidává technická lipáza nebo ovesná mouka, materiál se hydrolyzuje po dobu od 2 do 5 dnů surovou kejdou skotu nebo fugátem z bioplynové stanice při pH = 5,8 a za teploty 55 °C, hydrolyzovaný materiál se vede na vakuový filtr, a oddělená kapalná fáze se použije jako surovina k výrobě bioplynu v termofilním UASB fermentoru (Uplow Anaerobic Sludge Blanket) s externím separátorem biomasy, kde se fermeni s tuje po dobu od 30 do 40 hodin, a bioplyn se přivádí na vstup kogenerační jednotky.

Dále je výhodné, když výstup procesní kapaliny po uvolnění bioplynu je přiveden z UASB fermentoru na vstup hydrolyzéru a horká voda z chlazení kogenerační jednotky je přivedena jako přívod horké vody do hydrolyzéru. Procesní kapalina může nahradit Část kejdy nebo fiigátu.

Výhody zařízení pro bezodpadové zpracování kuchyňských odpadů podle technického řešení spočívají zejména v tom, že jde o zařízení komplexní a bezodpadové, které umožňuje využití zpracovaných kuchyňských odpadů v zemědělství, zahrádkúřství a provádění krajinných úprav, přičemž toto využití je v souladu s platnou legislativou, a navíc umožňuje sekundární energetické využití kuchyňských odpadů jako ekologického zdroje energie.

Přehled obrázků na výkrese

Technické řešení bude blíže osvětleno pomocí přiloženého výkresu, na němž znázorňuje obr. 1 technologické schéma zařízení pro bezodpadové zpracování kuchyňských odpadů podle technického řeSení.

Příklady provedení technického řeSení

Rozumí se, že dále popsané konkrétní příklady provedení technického řešení jsou představovány pro ilustraci, nikoli jako omezení příkladů provedení technického řešení na uvedené případy. Odborníci znalí stavu techniky najdou nebo budou schopni zjistit za použití rutinního experimentování větší či menší počet ekvivalentů se specifickým uskutečněním technického řešení, která jsou zde speciálně popsána. I tyto ekvivalenty budou zahrnuty v rozsahu následujících nároků na ochranu.

Pokud se týká vztahových značek, které budou v následujícím popisu uvedeny, vztahují se k obr. 1.

Kuchyňské odpady I se po přivezení k zařízení podle technického řešení drtí v turbovrtulovém desintegrátoru 2 na suspenzi s vysokým podílem sušiny, pak se upravují ve vyhřívaném tlakovém reaktoru 3 jedním ze způsobů rychlé dekomprese buď „parní explozí“ (Steam Explosion), nebo expanzí vlákniny amoniakem (systém AFEX), případně jednou z variant úpravy bez rychlé dekomprese a to buď alkalickou předúpravou čpavkem při 90 °C nebo při 150 až 170 °C. Upravený materiál lze využít třemi způsoby:

1, K výrobě organominerálního substrátu 16 pro krajinné úpravy, zahradnictví a zahrádkáře speciálně upraveným kompostovacím procesem.

2. Jako přídavek substrátu k použití v běžných bioplynových stanicích 12 ke zvýšení produkce metanu a ke snížení množství odpadního digestátu, tedy ke zvýšení stupně využití organické hmoty substrátu bioplynových stanic 17.

-4CZ 20855 Ul

3. K výrobě elektřiny využitím vlastní výroby bioplynu a jeho spalováním v kogenerační jednotce 18. Bioplyn je vyráběn jen z kapalné fáze po hydrolýze upravené suroviny kejdou, fugátem či odpadní procesní kapalinou z vlastního UASB fermentoru 12, který je producentem bioplynu při zatížení 20 až 25 kg CHSK/m³ denně a době zdržení 30 až 40 hodin. Pevná fáze z hydrolyzéru lije využita po separaci vakuovým filtrem 5 rovněž k výrobě organominerálního substrátu 16.

Podle ceny zařízení se použije jeden ze 4 způsobů úpravy sledující narušení celulózové podstaty materiálu:

a) Systém „parní exploze“ - materiál s více než 20 % sušiny se saturuje vodní párou při teplotě io 150 až 200 °C po dobu 20 minut a pak se provede rychlá dekomprese při atmosférickém tlaku do sběrné shromažďovací nádrže 4.

b) Expanze vlákniny amoniakem (systém AFEX).

Materiál s 40 % sušiny se sytí plynným čpavkem (1 g NH3 na 1 g sušiny materiálu) nebo se mísí s konc. NH4OH (má-li dostatečně vysokou sušinu). Zahřeje se na 100 °C po dobu 5 až

10 minut a následuje rychlá dekomprese do prostoru s atmosférickým tlakem. Ú tohoto způsobu je nutno expanzní nádobu 4 opatřit odsávacím zařízením k odsátí uvolněného plynného NH3, který je veden do vodní pračky, ve které se rozpouští na NH4OH. Ten se vede do tlakového vyhřívaného reaktoru 3 a mísí se s další částí materiálu určeného pro zpracování způsobem AFEX.

Čpavek tedy recirkuluje a doplňují se pouze jeho ztráty.

c) V případě, že by práce tímto způsobem AFEX by z nejrůznějších důvodů nevyhovovala, je možno použít tuto modifikaci:

Materiál se sušinou v intervalu 10 až 50 % se po dobu několika hodin až 1 dne ponechá při 90 ^ŮC v roztoku, který je 29% NH4OH. V tomto případě se už rychlá dekomprese neprovádí.

d) Další modifikací tohoto způsobu je působení zředěného NH4OH (<15 % NH₃) při 150 až 170 °C po dobu nejméně 20 minut. Opět je zde rychlá dekomprese zbytečná.

Upravený materiál z expanzní nádoby 4 (či ze shromažďovací nádrže 4 v případě použití způsobu úpravy materiálu dle způsobu c) či d) lze využít 3 různými způsoby, které budou popsány jako příklad 1, příklad 2, příklad 3, popisující různá provedení zařízení podle technického řešení.

Příklad 1

Zařízení pro zpracování kuchyňských odpadů a výroba organominerálního substrátu 16 pro krajinné úpravy a zahrádkáře

Obsah expanzní nádoby 4 se vede na vakuový filtr 5. Pevná fáze se shromažďuje na homogenizační ploše. Vhodným zařízením se míchá s ostatními složkami v poměru:

2 díly sušiny hmoty z vakuového filtru, případně pevné fáze po hydrolýze díl rašeliny nebo drcené stromové kůry, případně drceného biodegradabilního odpadu 1 díl říčního písku díl mletého vápence 1 díl řezanky z pšeničné či řepkové slámy.

Ze směsi se staví na kompostovišti kompostová hromada lichoběžníkového průměru na roštu z balíků slámy a vzduchovými otvory, které komunikují se svislými větracími otvory z děrovaných odvodňovacích trubek 0 100 mm z PE.

Ve směsi se stanoví obsah a v sušině a vypočítá se dávka kejdy skotu k udržování vlhkosti směsi v intervalu 40 až 80 % její retenční vodní kapacity tak, aby C^s: Nhw_S =10:1.

Vlhkost směsi v uvedeném rozmezí se udržuje prvním přívodem 14 zálivky závlahou kejdou skotu ve vypočítané dávce a vodou. V kapalinách v zálivce musí být rozmícháno celkem 1 %

-5CZ 20855 Ul mrtvého jílu z výkopů či cihlářského jílu vztaženo na spalitelnou část sušiny směsi ve stavební betonářské míchačce (druhé dávkovači zařízení 8) a současně se přidává do míchačky superfosfát (jednoduchý, dvojitého poloviční dávka) v množství 0,2 g P/l kg celkové sušiny směsi a draselná sůl v množství 0,4 g K/l kg celkové sušiny směsi. K zvýšení fermentace se přidává do zálivkové kapaliny alginát v dávce, určené výrobcem preparátu. Jedná se o kašovitou suspenzi nebo roztok připravený z hnědých mořských řas. Tyto složky se přivádějí druhým přívodem 15 zálivky.

Kompost se nepřehazuje, teprve po fermentaci se znovu homogenizuje a upraví se obsah vody. Provede se kontrola na obsah patogenů, při výšce kompostové hromady nad 1,2 m na začátku kompostování na konci jara by teplota v hromadě měla dosáhnout rychle 60 až 65 °C a udržet se io 7 až 9 dnů. Pak následuje pokles teploty. Doba aktinomycetového stádia fermentace je ukončena asi 3 až 4 měsíce po poklesu nejvyšších teplot. Organominerální substrát 16 se analyzuje podle agrochemických zvyklostí a balí se do 10 kg pytlů na plnírně 9 pytlů.

Příklad 2

Zařízení pro zpracování kuchyňských odpadů a výroba přísady pro obohacení substrátu blízké bioplynové stanice 17

Většina rakouských a německých bioplynových stanic 17 v ČR předpokládá 70 až 80% rozklad organické hmoty substrátu sloužícího jako materiál pro výrobu bioplynu a podle této představy se počítá návratnost investice.

Zkušenosti s provozem běžných bioplynových stanic 17 v celém světě však ukazují, že průměr

40 % využití organické hmoty substrátu je úspěch proto, že podmínky anaerobní digesce v praxi jsou horší, než v pokusných výzkumných zařízeních.

Aplikací sušiny z vakuového filtru 5, která prošla jedním ze 4 možných způsobů předúpravy, je celulázová podstata materiálu tak narušena, že stabilita organické hmoty je silně omezena díky vyšší přístupnosti celulázám mikroorganismů anaerobní digesce. Tato sušina se přidává přímo do substrátu sloužícího jako materiál pro výrobu bioplynu.

Procentický podíl využití organické hmoty substrátu se tedy zvýší, tím se zvýší produkce bioplynu na 11 substrátu, a tím se také sníží množství digestátu - odpadu z bioplynové stanice, o kterém se často mylně tvrdí, že je výborným organickým hnojivém.

Příklad 3

Zařízení pro zpracování kuchyňských odpadů o výrobu suroviny pro vlastní výrobu bioplynu termofilní anaerobní digescí v UASB fennentoru 12 (Uplow Anaerobic Sludge Blanket) s externím separátorem biomasy

V tomto případě materiál z expanzní nádoby 4 po tennotlakové úpravě či zpracování roztoky čpavku nejde na vakuový filtr 5, ale přes neutralizační jednotku 13 (neutralizuje se technickou

HC1) do hydrolyzéru 1_1. Je to nádoba s možností vyhřívání na teplotu optimální pro činnost celuláz. Hydrolyzuje se po dobu 2 až 5 dnů surovou kejdou skotu nebo fugátem z bioplynové stanice 17 při pH = 5,8 a t = 55 °C, aby byly využity přirozené celulózy zažívacího traktu přežvýkavců. K rozkladu tuků se dávkuje technická lipáza nebo ovesná mouka.

Teprve po této hydrolýze se vede obsah hydrolyzéru JJ_ na vakuový filtr 5, separát se zpracuje výše uvedeným příkladem 1 či 2 a kapalná fáze se využije k výrobě bioplynu v termofilním UASB fennentoru 12 s externím separátorem biomasy. Přítok kapalné fáze zdola 1 otvorem na 1 až 2 m³ pro kapalinu pod 10 g/1 CHSK, pro kapalinu nad 10 g/1 CHSK 1 otvor na 7 až 10 m³. Zatížení: 15 až 20 kg CHSK/1 m³ den, vzestupná rychlost 1,2 až 1,5 m/hod. Nejvhodnější výška reaktoru je 6 m. (Limitujícím kritériem je zatížení, výšku lze k průřezu zvyšovat; CHSK = che45 mická spotřeba kyslíku).

-6CZ 20855 Ul

Bude-li správně fungovat hydrolyzér 11. bude procesní kapalina acidifikována, tj. hlavní část pro CHSK tvoří nižší mastné kyseliny. Při práci s teplotou 40 °C je pak možno objemové zatížení zvýšit až na 25 až 32 kg CHSK/m³ d. Doba zadržení v reaktoru je 30 až 40 hodin, účinnost zhruba 75% CHSK.

Procesní kapalina z UASB fermentoru 12 po uvolnění bioplynu se Čerpá do hydrolyzéru H a nahrazuje zde část nebo celé množství kejdy skotu či fugátu z běžné bioplynové stanice 17, protože má vysokou koncentraci methanogenních bakterií a urychluje tak zapracování, resp. činnost UASB fermentoru 12. Bioplyn se vede do kogenerační jednotky 18 na výrobu el. energie. Průmyslová využitelnost ío Technické řešení lze použít pro bezodpadové zpracování kuchyňských odpadů s uplatněním vzniklých produktů v zemědělství, zahrádkářství a v energetice.

Claims (6)

1. NÁROKY NA OCHRANU

   1. Zařízení pro zpracování kuchyňských odpadů, vyznačující se tím, že zahrnuje dezintegrátor (2) pro drcení kuchyňských odpadů (1) na suspenzi s vysokým obsahem sušiny, is dále vyhřívaný tlakový reaktor (3) pro narušení celulózové podstaty materiálu parní explozí, expanzí vlákniny amoniakem nebo alkalickou úpravou čpavkem, expanzní a/nebo shromažďovací nádrž (4) a vakuový filtr (5) pro separaci pevné a kapalné fáze upraveného materiálu.
2. 2. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že za vakuovým filtrem (5) je uspořádána homogenizaČní plocha (6) pro zpracování pevné fáze odloučené z vakuového filtru

   20 (5), na které je uspořádáno první dávkovači zařízení (10) pro dávkování písku, vápence, slámové řezanky, rašeliny či drcené kůry, a za homogenizaČní plochou (6) je zařazeno kompostoviště (7) s prvním přívodem (14) zálivky tvořené kejdou skotu a vodou, a za kompostovištěm (7) je plnírna (9) pytlů organominerálním substrátem (16).
3. 3. Zařízení podle nároku 2, vyznačující se tím, že kompostoviště (7) je opatřeno

   25 druhým přívodem (15) zálivky, která obsahuje alespoň 1 % hmotnostní mrtvého jílu (jílu z výkopů nebo cihlářského jílu) vztaženo na spalitelnou část sušiny směsi, a druhý přívod (15) zálivky je propojen s druhým dávkovacím zařízením (8) pro dávkování superfosfátu, draselné soli a alginátu.
4. 4. Zařízení podlenároku 1, vyznačující se t í m, že výstup odloučené pevné fáze z

   30 vakuového filtru (5) je přiveden na vstup bioplynové stanice (17).
5. 5. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že za expanzní a/nebo shromažďovací nádrží (4) je zařazena neutralizační jednotka (13), ze které je upravený a neutralizovaný materiál veden do hydrolyzéru (11) s přívodem kejdy skotu či fugátu z bioplynové stanice a s přívodem horké vody, přičemž výstup z hydrolyzéru (11) je přiveden na vakuový filtr (5) pro

   35 separaci pevné a kapalné fáze z upraveného materiálu, a výstup kapalné fáze z vakuového filtru (5) je přiveden do termofilního UASB fermentoru (12) pro výrobu bioplynu pro pohon kogenerační jednotky (18) pro výrobu elektrické energie.
6. 6. Zařízení podle nároku 5, vyznačující se tím, že výstup procesní kapaliny po uvolnění bioplynu je přiveden z UASB fennentoru (12) na vstup hydrolyzéru (11) a horká voda z

   40 chlazení kogenerační jednotky (18) je přivedena jako přívod horké vody do hydrolyzéru (11).