Zajímavá technologie na kompostárně Moosdorf

Nedávno jsem byl pozván k návštěvě kompostárny v Moosdorfu v Bavorsku nedaleko od našich hranic, asi půl hodiny jízdy od Klenčí. Účelem této návštěvy byla prohlídka zařízení pro "suchou" anaerobní fermentaci. O této technologii jsem získal dílčí informace a vzhledem k cca poloviční produkci bioplynu ve srovnání s technologiemi mokrými jsem nepředpokládal, že vzbudí můj další zájem. Vzhledem k jednoduchosti technologie, kterou je možno zakomponovat jako součást technologie kompostárny, jsem mohl konstatovat, že transfer této technologie na české kompostárny zpracovávající separované domovní bioodpady, případně další tuhé bioodpady zejména rostlinného původu, bude nesporným přínosem.

Kombinace technologie aerobního kompostování a anaerobní digesce je obecně známá zejména ze zařízení vybudovaných ve SRN. Tekuté digestáty ze zbioplynování různých bioodpadů se obtížně využívají a zpravidla bývají energeticky náročně odvodňovány a procesní voda bývá recirkulována a odvodněný podíl bývá aerobně stabilizován většinou s dřevní štěpkou.

V technologii na kompostárně v Moodsorfu (majitel Ludwig Schiedermeier) nedochází v žádné fázi k zavodnění substrátu, který se postupně (v průběhu šesti měsíců) mění ze separovaných bioodpadů na velice kvalitní stabilizovaný kompost, který se následně upravuje na různé pěstební substráty. Kompostárna v Moosdorfu je zastřešená s roční kapacitou cca 10.000 t. Novou technologii je na kompostárně zpracovávána pouze desetina přijímaných odpadů. Zbytek je zpracován klasickým kompostováním s překopáváním zakládek o výšce cca 2,5 - 3 m čelním nakladačem a to v intervalu podle spotřeby kyslíku ve fermentovaném materiálu. Kompost, který bude použit mimo zemědělství bývá následně rafinován (rotační síto Doppstadt).

Popis technologie

Separovaný domovní bioodpad se bez dalšího dotřídění promíchá s tuhým produktem po biozplynování v poměru 2:1 - 3:1 a připravená směs se nechá aerobním termofilním procesem zahřát na cca 65°C, což nastane ve 3-4 dnech. Sušina této směsi byla cca 50%, podle provozovatelů může být až 60%. Zahřátá směs se vloží (nakladačem) do pórobetonového kontejneru opatřeného vzduchotěsnými dveřmi o půdorysu 8 x 4 m do výšky cca 3 m. Substrát o objemové váze 0,7 t/m³ obsahuje cca 50 t nových čerstvých bioodpadů a cca 17 t bioodpadů, které již prošly fermentačním procesem. Tyto boxy jsou dva a jsou vyhřívané na mezofilní teplotu (cca 38°C).

Vyhřívání začne až po poklesu tepla substrátu na předepsanou teplotu a v této době se již tvoří bioplyn, který obsahuje běžně 80% obj. metanu a denní produkce bioplynu je 2 - 5krát vyšší než objem zaskladněné hmoty. Podivuhodně nízký je obsah síry v bioplynu, který nedosahuje ani 10 ppm.

V mezofilním teplotním režimu je udržován i perkolát, který je z boxu jímán do samostatné jímky, filtrován a přes výměníky tepla dohříván. Perkolát je skladován ve čtyřech nádržích (o celkové kapacitě odhad asi 600 l). Údaje o aplikaci perkolátu jsou zřejmě know-how celé technologie. Perkolát je nastříkáván na fermentovanou hmotu pomocí trysek, podařilo se mi zjistit, že čerpadlo perkolátu do trysek pracuje denně pouze 5 minut, ale aplikace je velice často, zřejmě každou hodinu tak, aby nedošlo ke zbahnění povrchu hromady.

Anaerobní fermentace začíná bez odsávání po spotřebování kyslíku. Vznikající bioplyn je po dobu 21 - 28 dnů jímán do malého plynojemu a spalován na kogenerační jednotce o výkonu 37 kWel. Teplo z chlazení substrátu a výfukových plynů se používá k dohřívání fermentoru a perkolátu, k sušení zemědělských plodin a k vytápění provozní budovy. Výfukové plyny jsou vedeny do biofiltru (s klasickou náplní). Biofiltr má hlavní funkci při filtraci zápašných plynů poté, co je ukončen proces zbioplnyování a vzduchotěsné dveře se otevřou. Část zbioplynovaného materiálu se opět mísí s čistými bioodpady, zbytek se aerobně kompostuje. Po výstupu z fermentoru má substrát vzhled tmavého polokompostu, který je ještě minimálně další 4 měsíce aerobně fermentován.

Údaje o produkci bioplynu byly diskutovány s použitím různých prezentací, které mě měly přesvědčit, že z 1 t bioodpadů je touto technologií možno získat 96 m³ bioplynu. Technologie je zavedena ve SRN na 4 kompostárnách, jedna realizace je ve Švýcarsku u Ženevy s kogeneračními jednotkami o výkonu 150 kWel a nové zařízení začalo pracovat v Japonsku.

Technologie je šikovně vytvořeným kompilátem technologií Dranco a Anacom. Kromě zpracování bioodpadu se dá využít ke zbioplynování směsi travní senáže a kukuřičné siláže a směsi slamnatého hnoje a drůbeží podestýlky.

Nižší produkce bioplynu je dostatečně vyvážena jednoduchostí technologie, nízkými investičními náklady a vysokou kvalitou vyráběného kompostu.

Obr. 2: Hydraulické dveře pro plnění reaktoru
Obr. 3: Pohled do reaktoru
Obr. 4: Plnění reaktoru
Obr. 5: Zásobník na perkolační tekutinu
Obr. 6: Kontrolní panel kompostárny včetně měření koncentrace jednotlivých složek produkovaného bioplynu

Tweet

Regulace teploty plynových motorů

Bioplynová stanice s kogeneračními jednotkami TEDOM

Olej pro plynové motory – klíčová volba pro kogenerační jednotky

Kam směřuje české odpadové hospodářství z pohledu prevence jejich vzniku?

Jak získat udržitelnou biomasu