CS272335B1

CS272335B1 - Waste vaccine (organic origin)

Info

Publication number: CS272335B1
Application number: CS883412A
Authority: CS
Inventors: Frantisek Ing Straka; Vladimir Ing Csc Husek; Jan Ing Csc Kopecny
Original assignee: Straka Frantisek; Husek Vladimir; Kopecny Jan
Priority date: 1988-05-20
Filing date: 1988-05-20
Publication date: 1991-01-15
Also published as: CS341288A1

Abstract

Řešení se týká očkování odpadů organického původu; řeší problém vhodné očkovací směsi. Podstata řešení je, že organické odpady se v bioreaktoru a/nebo ve skládkách zaočkují bachorovými obsahy a/nebo bachorovou tekutinou v původním a/nebo kultivovaném stavu. Toto řešení lze využít při výrobě bioplynu tuhých komunálních odpadů z odpadů z potravinářského a dřevozpracujícího průmyslu i pro zpracování odpadů zemědělských a lesnických, ve skládkách i v reaktorových toehnolopiíoh.The solution concerns the inoculation of waste of organic origin; it solves the problem of a suitable inoculation mixture. The essence of the solution is that organic waste is inoculated in a bioreactor and/or in landfills with rumen contents and/or rumen fluid in the original and/or cultivated state. This solution can be used in the production of biogas from solid municipal waste from waste from the food and wood processing industries as well as for the processing of agricultural and forestry waste, in landfills and in reactor technologies.

Description

Vynález řeší použití odpadních organických látek jako očkovací látky na výrobu bioplynu z odpadů organického původu.The invention addresses the use of waste organic substances as inoculants for the production of biogas from wastes of organic origin.

Dosud známé řešení používalo k zaočkování kejdy skotu anebo kaly z čistíren vody. Jeho nevýhodou bylo, že koncentrace metanogenních bakterií v těchto zdrojích je značně variabilní. Růst producentů metanu bývá potom pomalý nebo se může i zastavit, což má za následek snížení nebo zastavení tvorby bioplynu. Jiným známým prostředkem je recyklování vlastního aktivovaného materiálu s rozvinutou kulturou metanogenních bakterií. Nevýhodou tohoto způsobu je to, že při oslabení růstu ve zdroji tato možnost zaniká a dále skutečnost, že v případě skládek odpadů je tento způsob prakticky neproveditelný.Until now, the known solution used cattle manure or sludge from water treatment plants to be inoculated. Its disadvantage was that the concentration of methanogenic bacteria in these sources is highly variable. The growth of methane producers is then slow or may even stop, which results in a reduction or cessation of biogas production. Another known means is the recycling of the activated material itself with a developed culture of methanogenic bacteria. The disadvantage of this method is that when the growth in the source is weakened, this possibility disappears and also the fact that in the case of landfills, this method is practically impossible.

Výše uvedené nevýhody odstraňuje prostředek pro očkování odpadů organického původu podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že je tvořen bachorovými obsahy a/nebo bachorovou tekutinou v původním a/nebo kultivovaném stavu.The above-mentioned disadvantages are eliminated by the composition for inoculating waste of organic origin according to the invention, the essence of which consists in that it consists of rumen contents and / or rumen fluid in the original and / or cultivated state.

Výhodou vynálezu je to, že proces tvorby bioplynu lze řídit, tj. zejména nastartovat a/nebo intenzifikovat a/nebo stabilizovat za pomoci obnovitelných přírodních materiálů, čímž je vyloučena závislost na rozvoji’vlastní metanogenní populace.An advantage of the invention is that the biogas production process can be controlled, i.e. in particular started and / or intensified and / or stabilized with the aid of renewable natural materials, thus eliminating dependence on the development of the methanogenic population itself.

Další výhodou je to, že u materiálu s přirozeným obsahem metanogenní populace je možné v průběhu předběžné anaerobní kultivace vytvořit podmínky pro dosažení optimální aktivity, například řízením teploty, pH, redox potenciálu nebo přídavky nutrientů nebo přidavky substrátu.Another advantage is that for material with a natural content of methanogenic population, it is possible to create conditions for optimal activity during pre-anaerobic cultivation, for example by controlling temperature, pH, redox potential or nutrient additions or substrate additions.

Další výhodou vynálezu je to, že bachorové obsahy mají oproti dosud užívaným materiálům vyšší obsahy rostlinných polymerů, sloužících jako substrát pro acetogenní bakterie na rozvoji kterých je rozvoj metanogenních organizmů přímo závislý.Another advantage of the invention is that the rumen contents have higher contents of plant polymers than previously used materials, which serve as a substrate for acetogenic bacteria on the development of which the development of methanogenic organisms is directly dependent.

Další výhodou vynálezu je to, že bachorové obsahy mají proti dosud užívaným materiálům vyšší obsahy bakterií na gram substrátu.Another advantage of the invention is that the rumen contents have higher bacterial contents per gram of substrate compared to previously used materials.

Další výhodou vynálezu je to, že bachorové obsahy mají proti dosud užívaným materiálům nižší koncentrace amonných a sulfidových iontů, které nepříznivě ovlivňují rozvoj metanogenních mikroorganismů.Another advantage of the invention is that the rumen contents have lower concentrations of ammonium and sulphide ions compared to the materials used hitherto, which adversely affect the development of methanogenic microorganisms.

Příklad 1Example 1

Prostředek pro očkování podle vynálezu se použil například tak, že bachorové obsahy získané v průběhu porážky jatečních zvířat byly do 30 minut po vyvržení převedeny do kontejneru s inertní atmosférou C0₂. Kontejner s bachorovými obsahy získanými za osmihodinovou směnu byl uzavřen a převezen na skládku tuhého domovního odpadu, kde byl připojen na dávkovači objemové čerpadlo, kterým byl vtlačen do vrtu v neaktivní části lože skládky, přičemž vrt byl předtím zvlhčen a předehřát zaváděním vodní páry na 40 °C. Měřitelného zvýšení tvorby bioplynu bylo dosaženo za 5 dnů, rovnocenného výkonu s aktivní částí lože skládky bylo dosaženo za 22 dnů.The vaccine composition according to the invention has been used, for example, by transferring the rumen contents obtained during the slaughter of animals for slaughter to a container with an inert CO ₂ atmosphere within 30 minutes of ejection. The rumen container obtained during the eight-hour shift was closed and transported to a solid waste landfill, where it was connected to a volumetric dosing pump, which was pressed into the well in the inactive part of the landfill bed, the well was previously moistened and preheated by 40 ° C. A measurable increase in biogas production was achieved in 5 days, equivalent power to the active part of the landfill bed was achieved in 22 days.

Příklad 2Example 2

Bachorové obsahy byly shromažďovány v izolovaném uzavřeném kontejneru se sítovým dnem. Kontejner po naplnění byl přepraven nad kultivační reaktor, do kterého byla bachorová tekutina samospádem odcezena. Kultivace proběhla při 39 °C a automaticky řízeném pH v rozmezí 6,5 až 7,0. Kultivační reaktor byl promíchávaný a proplachovaný oxidem uhličitým a byl průběžně doplňován čerstvou bachorovu tekutinou a průběžně byl odebírán aktivovaný materiál pro injektáž do zcela neaktivní skládky. Měřitelná produkce bioplynu ze skládky o rozloze 2 ha a hlubce 12 m nastala za 12 dnů po injektáži celekem 5 m⁵ aktivovaného materiálu do 5 vtláčecích vrtů.The rumen contents were collected in an isolated closed container with a sieve bottom. After filling, the container was transported over a culture reactor, into which the rumen fluid was drained by gravity. Cultivation was performed at 39 ° C and automatically controlled pH in the range of 6.5 to 7.0. The culture reactor was stirred and purged with carbon dioxide and was continuously replenished with fresh rumen fluid and the activated material was continuously removed for injection into a completely inactive landfill. Measurable biogas production from a landfill with an area of 2 ha and a depth of 12 m occurred 12 days after injection of a total of 5 m ^{5 of} activated material into 5 injection wells.

CS 272335 Bl 2CS 272335 Bl 2

Známá řešení pro vyvíjení bioplynu v reaktorových technologiích z organických materiálů využívají pro aktivaci procesu kejdu skotu a/nebo vratný kal. Růst bakterií je však pomalý a může i zaniknout, přičemž jej lze jen omezeně ovlivňovat.Known solutions for the development of biogas in reactor technologies from organic materials use cattle manure and / or return sludge to activate the process. However, the growth of bacteria is slow and can disappear, and it can only be affected to a limited extent.

Řešení podle vynálezu viz příklad 1 a 2 na místo kejdy skotu použilo pro výrobu bioplynu bachorové obsahy a/nebo bachorovou tekutinu, které se dříve kompostovaly a využívaly jako hnojivo.The solution according to the invention, see Examples 1 and 2, instead of cattle manure, used rumen contents and / or rumen fluid for biogas production, which had previously been composted and used as fertilizer.

Tyto látky byly inokulovány do skládek tuhých odpadů. Výsledkem inokulace, a tím i novým účinkem, byla aktivace dosud zcela neaktivních částí lože skládky, kde produkce metanu neprobíhala. Dále došlo k urychlení tvorby metanu oproti neaktivovanému stavu i oproti použití kejdy skotu ke stejnému účelu. ,These substances were inoculated into solid waste landfills. The result of the inoculation, and thus a new effect, was the activation of the still completely inactive parts of the landfill bed, where methane production did not take place. Furthermore, the formation of methane was accelerated compared to the inactivated state and compared to the use of cattle manure for the same purpose. ,

Současně došlo k zvýšení celkového množství vzniklého bioplynu jako následek působení komplexu bakteriálních společenstev bachorových obsahů, kde jsou v přirozené rovnováze mikroorganismy metanogenní a acetogenní a na vyšší úrovni, než je tomu v případě kejdy a/nebo vratných kalů.At the same time, there was an increase in the total amount of biogas produced as a result of the action of a complex of bacterial communities of rumen contents, where the microorganisms are methanogenic and acetogenic in natural balance and at a higher level than in the case of manure and / or recoverable sludge.

Počty metanogenů v kejdě se pohybují od 10³ do 10^é bakterií na gram kejdy a u bacho5 7 ' rových obsahu tyto hodnoty dosahují počtu 10 až 10 bakterií na gram.Numbers of methanogens in the slurry ranges from 10 ³ to 10 ^s bacteria per gram of slurry and bacho5 7 'rových content of these values reach the number of 10 to 10 bacteria per gram.

Vynález lze použít zejména v procesech zpracování tuhých komunálních odpadů, odpadků potravinářského a dřevozpracujícího průmyslu i pro zpracování odpadů zemědělských a lesnických, ve skládkách i v reaktorových procesech.The invention can be used in particular in the processes of processing municipal solid waste, waste from the food and wood processing industry as well as for the processing of agricultural and forestry waste, in landfills and in reactor processes.

Claims

OBJECT OF THE INVENTION

A composition for inoculating waste of organic origin, characterized in that it consists of rumen contents and / or rumen fluid in its original and / or cultivated state.