PL214037B1 - Wypelnienie biofiltra do utleniania metanu - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest wypełnienie biofiltra do utleniania metanu.

Biogaz wydzielany w początkowej fazie fermentacji odpadów na składowisku odpadów komunalnych ma wystarczającą wartość kaloryczną i może być ujmowany do celów energetycznych. Jednak kiedy stężenie CH₂ obniży się poniżej 30%, wtedy wykorzystanie biogazu do celów energetycznych przestaje się opłacać. Tymczasem przez następne dziesiątki lat ze składowisk będzie wydobywał się metan. Okazało się, że metan jest jednym z ważnych gazów cieplarnianych. Cząstka CH₄ absorbuje dwudziesto krotnie silniej promieniowanie podczerwone od CO₂, uważanego za główny czynnik odpowiedzialny za ocieplanie się klimatu. Emisja ze składowiska odpadów jest jednym z ważnych czynników wpływających na ocieplenie się klimatu.

Dotychczas znane są metody usuwania metanu polegające na bioutlenianiu metanu do ditlenku węgla, w nakładzie składowiska pokrywającym całe składowiska, lub w tak zwanych oknach. Stosuje się też różnego rodzaju filtry ze specjalnie zaprojektowanym wypełnieniem.

W celu zwiększenia wydajności reakcji utleniania metanu do ditlenku węgla, według chińskiego opisu patentowego nr 101016512, złoże zawierające bakterie utleniające metan podzielone jest na segmenty, z których każdy wyposażony jest w króciec doprowadzający powietrze zapewniając w ten sposób ujednorodnione stężenie tlenu, co wpłynęło na zwiększenie stężenia stopnia utlenienia metanu do ditlenku węgla.

W innym rozwiązaniu według japońskiego opisu patentowego nr 2007275022, na złożu utleniającym stanowiącym przykrycie wysypiska składowiska odpadów komunalnych - wprowadzono uprawy roślin, służących jako nośniki bakterii utleniających metan do ditlenku węgla. W pokrywie roślinnej zachodzą dwa równoległe procesy utleniania metanu do ditlenku węgla i wiązania tego ostatniego w procesie fotosyntezy.

We francuskim opisie patentowym nr 1526746 przedstawiono złoże filtra w skład którego wchodzą substancje aktywizujące utlenianie biochemiczne metanu w ilości: Na₂HPO₄ - 0,6; KH₂PO₄ - 0,4; MgSO₄ · 7H₂O - 0,2; NH₄CI - 0,1 g/litr złoża. Złoże zawierało także śladowe ilości Fe, Ca, Zn, Cu, Mn i Co. Według tego patentu tak skomponowane złoże sprzyjało rozwojowi bakterii metanotroficznych i tym samym intensywności utleniania metanu.

We francuskim opisie patentowym nr 2016899, metan zmieszany z powietrzem przepuszczany był przez roztwór zawierający substancje pożywkowe - (NH₄)₂SO₄ w ilości 0,2 mgN/litr roztworu z zawieszonymi bakteriami Pseudomonass. Metan był usuwany poprzez wbudowywanie się w biomasę organizmów zawieszonych w roztworze.

Inne rozwiązanie przedstawiono w japońskim opisie patentowym nr 200055347, po usunięciu siarkowodoru, przez jego utlenienie do wolnej siarki, gaz zawierający metan kontaktuje się w dwóch wieżach wypełnionych mieszaniną bakterii utleniających metan i drożdży, co pozwala na utlenienie metanu do metanolu. Następnie roztwór wodny metanolu po przefiltrowaniu i zawróceniu mieszaniny bakterii utleniających metan i drożdży z powrotem do wież absorpcyjnych, poddaje się destylacji w celu otrzymania posiadającego wartość użytkową metanolu.

Złoże zdolne do utleniania metanu i usuwania odorów z hodowli zwierząt przeżuwających opisano w japońskim opisie patentowym nr 2007072848, polega ono na umieszczeniu na materiale otrzymanym po wytłoczeniu oleju palmowego mieszaniny mikroorganizmów Bacillus, Lactobacillus, Streptococcus, Candida i Pichia i zastosowaniu tego materiału jako wypełnienia filtra.

Istotą wynalazku jest wypełnienie biofiltra do utleniania metanu, które stanowi mieszanina torfu wymieszanego ze zmielonym zeolitem w ilości 3,0 - 5,0% wagowo zeolitu.

Korzystnym skutkiem wynalazku jest to, że uzyskuje się znaczne przyspieszenie utleniania metanu do CO₂ przez bakterie metanotroficzne.

P r z y k ł a d. W badaniach ustalono, że pełne utlenienie metanu w mieszaninie 7% CH₄ i 93% CO₂, następuję przy przepływie gazu przez złoże kompostu otrzymanego z odpadów komunalnych z szybkością do 4,5 dm³ gazu/m²godz.

Po dodaniu do kompostu 4% zmielonego zeolitu i wymieszaniu wydajność filtru wzrosła o 40% to jest 6,3 dm³/m²-godz.

Claims (1)

1. Wypełnienie biofiltra do utleniania metanu, znamienne tym, że stanowi go mieszanina torfu ze zmielonym zeolitem o zawartości zeolitu 3,0 - 5,0% wagowo.