CZ2016748A3 - Mass of waste materials of biological origin for the production of fuel intended for direct incineration and a method of production of fuel from waste materials of biological origin - Google Patents

Mass of waste materials of biological origin for the production of fuel intended for direct incineration and a method of production of fuel from waste materials of biological origin Download PDF

Info

Publication number
CZ2016748A3
CZ2016748A3 CZ2016-748A CZ2016748A CZ2016748A3 CZ 2016748 A3 CZ2016748 A3 CZ 2016748A3 CZ 2016748 A CZ2016748 A CZ 2016748A CZ 2016748 A3 CZ2016748 A3 CZ 2016748A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
mass
materials
sludge
meat
substances
Prior art date
Application number
CZ2016-748A
Other languages
Czech (cs)
Other versions
CZ308795B6 (en
Inventor
Silvia Bastyr
Pavol Fitko
Maroš Vančo
Original Assignee
Estate Reality Prague A.S.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Estate Reality Prague A.S. filed Critical Estate Reality Prague A.S.
Priority to CZ2016748A priority Critical patent/CZ308795B6/en
Priority to SK50043-2017A priority patent/SK289105B6/en
Priority to SK50063-2017U priority patent/SK8302Y1/en
Priority to HUP1700296 priority patent/HUP1700296A2/en
Priority to PL422139A priority patent/PL422139A1/en
Priority to PCT/CZ2017/000046 priority patent/WO2018099496A1/en
Priority to EP17765350.8A priority patent/EP3548588A1/en
Publication of CZ2016748A3 publication Critical patent/CZ2016748A3/en
Publication of CZ308795B6 publication Critical patent/CZ308795B6/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L5/00Solid fuels
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L5/00Solid fuels
    • C10L5/40Solid fuels essentially based on materials of non-mineral origin
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F11/00Treatment of sludge; Devices therefor
    • C02F11/06Treatment of sludge; Devices therefor by oxidation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F11/00Treatment of sludge; Devices therefor
    • C02F11/06Treatment of sludge; Devices therefor by oxidation
    • C02F11/08Wet air oxidation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C05FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05FORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
    • C05F17/00Preparation of fertilisers characterised by biological or biochemical treatment steps, e.g. composting or fermentation
    • C05F17/40Treatment of liquids or slurries
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C05FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05FORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
    • C05F5/00Fertilisers from distillery wastes, molasses, vinasses, sugar plant or similar wastes or residues, e.g. from waste originating from industrial processing of raw material of agricultural origin or derived products thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C05FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05FORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
    • C05F7/00Fertilisers from waste water, sewage sludge, sea slime, ooze or similar masses
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C05FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05FORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
    • C05F9/00Fertilisers from household or town refuse
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L5/00Solid fuels
    • C10L5/40Solid fuels essentially based on materials of non-mineral origin
    • C10L5/48Solid fuels essentially based on materials of non-mineral origin on industrial residues and waste materials
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L2290/00Fuel preparation or upgrading, processes or apparatus therefore, comprising specific process steps or apparatus units
    • C10L2290/08Drying or removing water
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L2290/00Fuel preparation or upgrading, processes or apparatus therefore, comprising specific process steps or apparatus units
    • C10L2290/24Mixing, stirring of fuel components
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L2290/00Fuel preparation or upgrading, processes or apparatus therefore, comprising specific process steps or apparatus units
    • C10L2290/26Composting, fermenting or anaerobic digestion fuel components or materials from which fuels are prepared
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L2290/00Fuel preparation or upgrading, processes or apparatus therefore, comprising specific process steps or apparatus units
    • C10L2290/56Specific details of the apparatus for preparation or upgrading of a fuel
    • C10L2290/565Apparatus size
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L2290/00Fuel preparation or upgrading, processes or apparatus therefore, comprising specific process steps or apparatus units
    • C10L2290/60Measuring or analysing fractions, components or impurities or process conditions during preparation or upgrading of a fuel
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L5/00Solid fuels
    • C10L5/40Solid fuels essentially based on materials of non-mineral origin
    • C10L5/403Solid fuels essentially based on materials of non-mineral origin on paper and paper waste
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L5/00Solid fuels
    • C10L5/40Solid fuels essentially based on materials of non-mineral origin
    • C10L5/42Solid fuels essentially based on materials of non-mineral origin on animal substances or products obtained therefrom, e.g. manure
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L5/00Solid fuels
    • C10L5/40Solid fuels essentially based on materials of non-mineral origin
    • C10L5/44Solid fuels essentially based on materials of non-mineral origin on vegetable substances
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L5/00Solid fuels
    • C10L5/40Solid fuels essentially based on materials of non-mineral origin
    • C10L5/44Solid fuels essentially based on materials of non-mineral origin on vegetable substances
    • C10L5/442Wood or forestry waste
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L5/00Solid fuels
    • C10L5/40Solid fuels essentially based on materials of non-mineral origin
    • C10L5/44Solid fuels essentially based on materials of non-mineral origin on vegetable substances
    • C10L5/445Agricultural waste, e.g. corn crops, grass clippings, nut shells or oil pressing residues
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L5/00Solid fuels
    • C10L5/40Solid fuels essentially based on materials of non-mineral origin
    • C10L5/46Solid fuels essentially based on materials of non-mineral origin on sewage, house, or town refuse
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A40/00Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
    • Y02A40/10Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in agriculture
    • Y02A40/20Fertilizers of biological origin, e.g. guano or fertilizers made from animal corpses
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/10Biofuels, e.g. bio-diesel
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/30Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/40Valorisation of by-products of wastewater, sewage or sludge processing
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/40Bio-organic fraction processing; Production of fertilisers from the organic fraction of waste or refuse

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Forests & Forestry (AREA)
  • Ecology (AREA)
  • Botany (AREA)
  • Agronomy & Crop Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)

Abstract

Masa odpadních materiálů biologického původu a biologicky rozložitelná, s obsahem biogenních prvků uhlíku, vodíku, kyslíku, síry a dusíku, pro výrobu paliva k přímému spalování, obsahuje počáteční vlhkost 40 - 70 % hmotn. vody a minimálně 25 % hmotn. organických látek. Celková hmotnost masy je minimálně 3 000 kg a je navršena do výšky max. 3 m do útvaru se svislým osovým průřezem ve tvaru rovnoramenného nebo rovnostranného trojúhelníka, nebo lichoběžníka, nebo obdélníka. Masa je tvořena dvěma základními skupinami látek, jednak šťavnatými látkami s obsahem vody 5 - 98 % hmotn., jednak nešťavnatými látkami (2), v množství minimálně 15% celkové hmotn. masy. Šťavnatými látkami (1) je alespoň jeden druh látek kalového charakteru, jako jsou kaly z čistíren městských odpadních vod a/nebo kaly z čistíren průmyslových odpadních vod. Nešťavnatými látkami (2) jsou lignocelulózové materiály a/nebo obaly a jejich části z obchodní a/nebo komunální sféry a/nebo jiné materiály s obsahem celulózy, s frakcí 15 až 750 mm. Předmětem vynálezu je také způsob výroby paliva, kde se jednotlivé komponenty pro vytvoření masy ukládají v běžných atmosférických podmínkách do vrstev a navrší se jako masa do útvaru o maximální výšce 4 m, která po sesednutí klesne na požadovanou výšku maximálně 3 m. Sleduje se vývoj teploty v oblasti minimálně 0,8 m nad základnou a minimálně 0,8 m pod povrchem masy. Proces končí po zastavení teplotních výkyvů na stabilní teplotě maximálně 40 °C.The mass of waste materials of biological origin and biodegradable, containing biogenic elements of carbon, hydrogen, oxygen, sulfur and nitrogen, for the production of direct combustion fuel, contains an initial humidity of 40-70% by weight. % water and at least 25 wt. organic matter. The total mass of the mass is at least 3,000 kg and is stacked up to a height of max. 3 m into a formation with a vertical axis cross-section in the form of an isosceles or equilateral triangle, or a trapezoid or rectangle. The meat consists of two basic groups of substances, on the one hand juicy substances with a water content of 5-98% by weight, on the other hand, on non-juicy substances (2), in an amount of at least 15% of the total weight. masses. The juicy substances (1) are at least one type of sludge substance, such as sludges from urban waste water treatment plants and / or sludges from industrial waste water treatment plants. Non-volatile substances (2) are lignocellulosic materials and / or packaging and parts thereof from the commercial and / or municipal sphere and / or other cellulose-containing materials with a fraction of 15 to 750 mm. The present invention also relates to a method for producing a fuel, wherein the individual mass-forming components are deposited in layers under normal atmospheric conditions and stacked as meat in a formation having a maximum height of 4 m, which drops to a desired height of at most 3 m after dismounting. in an area at least 0.8 m above the base and at least 0.8 m below the surface of the mass. The process ends when the temperature fluctuates at a stable temperature of max. 40 ° C.

Description

Masa odpadních materiálů biologického původu pro výrobu paliva určeného k přímému spalování a způsob výroby paliva z odpadních materiálů biologického původuMass of waste materials of biological origin for the production of fuel for direct combustion and method of producing fuel from waste materials of biological origin

Oblast vynálezuField of the invention

Vynález se týká složení biologicky rozložitelné masy odpadních materiálů primárně biologického původu s obsahem biogenních prvků uhlíku, vodíku, kyslíku, síry a dusíku, určené pro výrobu paliva k přímému spalování, umístěné pro zahájení procesu výroby v aerobním prostředí běžných atmosférických plynů. Také se týká způsobu výroby paliva z biologicky rozložitelné masy odpadních materiálů biologického původu.The present invention relates to a composition of a biodegradable mass of waste materials of primarily biological origin containing biogenic elements of carbon, hydrogen, oxygen, sulfur and nitrogen, for the production of direct combustion fuel, located to start the production process in an aerobic atmosphere of conventional atmospheric gases. It also relates to a method of producing fuel from a biodegradable mass of waste materials of biological origin.

Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

V současné době je známo několik způsobů, jak likvidovat nebo využívat odpadní materiály biologického původu. Nejznámější je kompostování, což je aerobní proces rozkladu materiálu obvykle rostlinného původu, probíhající za určitých podmínek za přispění mikroorganismů. Výsledný produkt je obvykle využíván pro hnojení nebo jako součást substrátu pro pěstování rostlin. Nevýhodou tohoto procesu je, že se z výchozí masy neodstraní škodlivé látky, • « například ropné látky zbytky léčiv a drog, hormony, těžké kovy, endokrinní disruptory, jedy, barviva, atd.There are currently several ways to dispose of or recover waste materials of biological origin. The best-known is composting, which is an aerobic process of decomposing material of usually vegetable origin, taking place under certain conditions with the help of microorganisms. The resulting product is usually used for fertilization or as part of a plant growing substrate. The disadvantage of this process is that no harmful substances are removed from the starting mass, such as oil substances, drug and drug residues, hormones, heavy metals, endocrine disruptors, poisons, dyes, etc.

V přírodě také v dlouhodobém procesu lze pozorovat tzv. uhelnatění (respektive ulmifikace) masy rostlinného materiálu, jehož výsledkem je spalitelný materiál, jako rašelina nebo uhlí. Pro praktické využití likvidace biologického odpadu je však kvůli velmi dlouhému procesu těžko použitelný.In nature, also in the long-term process, the so-called carbonation (or ulmification) of the mass of plant material can be observed, resulting in a combustible material such as peat or coal. However, due to the very long process, it is difficult to use for the practical use of bio-waste disposal.

Existuje trvalá potřeba likvidace nebo využití biologických odpadů, látek v původní formě těžko využitelných a rizikových nebo nebezpečných látek. Jako vhodný se jeví proces chemicko-biologického zahřívání, jehož výsledkem by měla být lehce spalitelná hmota s významnou výhřevností a dobrými palivovými vlastnostmi. Nastartování a intenzita procesu je však velmi závislá na chemických, biologických a fyzikálních vlastnostech výchozí masy. To se jeví jako značný problém, neboť při nevhodném složení masy neprobíhá proces v žádoucí intenzitě nebo patřičném rozsahu.There is a continuing need for the disposal or recovery of bio-waste, substances that are difficult to recover and hazardous or hazardous in their original form. The chemical-biological heating process seems to be suitable, which should result in an easily combustible mass with significant calorific value and good fuel properties. However, the start-up and intensity of the process is highly dependent on the chemical, biological and physical properties of the starting mass. This appears to be a considerable problem, since the improper composition of the mass does not proceed to the desired intensity or extent.

Úkolem vynálezu je vytvořit takové složení a vlastnosti výchozí masy odpadních materiálů biologického původu, a vytvoření takových podmínek, aby se mohl samovolně nastartovat a s dostatečnou rychlostí proběhnout proces chemicko-biologického zahřívání, jehož výsledkem by byl materiál se škodlivinami neutralizovanými nebo zlikvidovanými, s vysokou energetickou hodnotou, využitelný jako palivo k přímému spalování.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a composition and properties of a starting mass of waste materials of biological origin, and to create conditions such that it can start spontaneously and with sufficient speed to undergo a chemical-biological heating process. , usable as fuel for direct combustion.

• · · ·• · · ·

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Uvedený úkol splňuje vynález, jímž je masa odpadních materiálů biologického původu a biologicky rozložitelná, s obsahem biogenních prvků uhlíku, vodíku, kyslíku, síry a dusíku, pro výrobu paliva k přímému spalování, umístěná v aerobním prostředí za přítomnosti vzdušného kyslíku a dalších atmosférických plynů. Podstata technického řešení spočívá vtom, že masa obsahuje startovací vlhkost 40 - 70% hm vody a minimálně 25% hm. organických látek, kde celková hmotnost masy je minimálně 3 000 kg a je navršena do výšky max. 3 m do útvaru se svislým osovým průřezem ve tvaru rovnoramenného nebo rovnostranného trojúhelníka, nebo lichoběžníka, nebo obdélníka. Masa je přitom tvořena alespoň dvěma základními skupinami látek, jednak šťavnatými látkami s obsahem vody 5 - 98% hm, jako zdrojem inokula mikroflóry a vody, jednak nešťavnatými látkami, v množství minimálně 15% celkové hmotnosti masy, jako zdrojem redukčních činidel a strukturálních látek. Šťavnatými látkami je míněn alespoň jeden druh látek kalového charakteru, které jsou tvořeny kapalnou fází a pevnou fází dispergovanou v kapalné fázi. Nešťavnatými látkami jsou míněny materiály s obsahem celulózy s frakcí 15 750 mm. Šťavnatými látkami jsou kaly z čistíren městských odpadních vod a/nebo kaly z čistíren průmyslových odpadních vod a/nebo materiály méně kalového charakteru. Nešťavnatými látkami jsou lignocelulózové materiályThis object is achieved by the invention, which is a mass of waste materials of biological origin and biodegradable, containing biogenic elements of carbon, hydrogen, oxygen, sulfur and nitrogen, for the production of direct combustion fuel, located in an aerobic environment in the presence of air oxygen and other atmospheric gases. The essence of the technical solution is that the meat contains a starting moisture of 40 - 70% by weight of water and at least 25% by weight of water. organic matter, where the total mass of the meat is at least 3 000 kg and is piled up to a height of max. 3 m into a unit with vertical axial cross section in the shape of an isosceles or equilateral triangle, or trapezoid or rectangle. The meat consists of at least two basic groups of substances, namely juicy substances with a water content of 5-98% by weight, as a source of microflora and water inoculum, and also non-juicy substances, at least 15% of the total mass of the meat, as a source of reducing agents and structural substances. By juicy substances is meant at least one kind of sludge-type substances which consist of a liquid phase and a solid phase dispersed in the liquid phase. By non-volatile substances is meant cellulose-containing materials with a fraction of 15,750 mm. Juicy substances are sludges from urban wastewater treatment plants and / or sludges from industrial wastewater treatment plants and / or materials of less sludge character. The non-volatile substances are lignocellulosic materials

a/nebo obaly a jejich části z obchodní a/nebo komunální sféry a/nebo jiné materiály s obsahem celulózy.and / or packaging and parts thereof, commercial and / or municipal and / or other cellulose-containing materials.

Pro vynález je podstatné dále i to, že kaly z čistíren městských odpadních vod jsou vybrány ze skupiny kalů: primární kaly, sekundární kaly, terciální kaly, surové kaly, anaerobně stabilizované kaly, aerobně stabilizované kaly, chemicky stabilizované kaly, fyzikálně stabilizované kaly, odvodněné kaly. Kaly z čistíren průmyslových odpadních vod jsou vybrány ze skupiny kalů: kaly z výroby buničiny a papíru, kaly z výroby překližek a odpadní vlákna z výroby dřevovláknitých desek, chlévský hnůj, exkrementy, podestýlky, kaly z jiné výroby. Materiály méně kalového charakteru jsou vybrány ze skupiny materiálů: mršiny, siláže, senáže, plody, rostlinné tuky a oleje, zbytky z výroby agaru a želatiny, živné půdy z biotechnologické výroby, produkty z bioplynových stanic, vodní rostliny a živočichové, odpady a přebytky z potravin.In addition, the sludge from urban wastewater treatment plants is selected from the group of sludges: primary sludge, secondary sludge, tertiary sludge, raw sludge, anaerobically stabilized sludge, aerobically stabilized sludge, chemically stabilized sludge, physically stabilized sludge, dewatered sludge. Sludges from industrial waste water treatment plants are selected from the group of sludges: pulp and paper sludge, plywood sludge and waste fibers from fibreboard production, livestock manure, manure, bedding, sludge from other production. Less sludge materials are selected from the group of materials: carrots, silage, haylage, fruits, vegetable fats and oils, agar and gelatin residues, biotechnological production media, biogas plant products, aquatic plants and animals, waste and surpluses from food.

Lignocelulózovými materiály jsou dendromasa a/nebo fytomasa. Obaly a jejich části z obchodní a/nebo komunální sféry jsou vybrány ze skupiny materiálů: papír, karton, lepenka, nápojové a potravinové obaly z kombinovaných materiálů jako jsou TetraPaky. Jiné materiály jsou vybrány ze skupiny materiálů: bankovky, výrobky z buničiny.The lignocellulosic materials are dendromase and / or phytomase. Packaging and parts thereof from the commercial and / or municipal sphere are selected from the group of materials: paper, cardboard, cardboard, beverage and food packaging of combination materials such as TetraPaks. Other materials are selected from the group of materials: banknotes, pulp products.

Podstatné pro masu odpadních materiálů podle vynálezu je i to, že pro dosažení maximálního efektu je navršena do v podstatě pyramidálního útvaru s výškou hřebene nebo vrcholu minimálně 1,5 m a maximálně 2,5, m, přičemž celková hmotnost masy je nad 3 000 kg, výhodně nad 10 000 kg.It is also essential for the mass of waste materials according to the invention that, for maximum effect, it is piled up into a substantially pyramidal formation with a crest or peak height of at least 1.5 m and a maximum of 2.5 m, the total mass of the meat being over 3,000 kg. preferably above 10,000 kg.

• · · ·• · · ·

Je vhodné, když masa obsahuje 50 - 65 hm. % vody.Preferably, the meat contains 50-65 wt. % water.

Alespoň část šťavnatých látek může být nahrazena pomocnými látkami, jako činidlem pro zvýšení reakční plochy a/nebo tepelně izolačním činidlem. Tyto pomocné látky jsou tvořeny pomocným lignocelulózovým materiálem a/nebo těžebními a/nebo důlními kaly a/nebo jiným odpadem. Pomocný lignocelulózový materiál je vybrán ze skupiny materiálů: piliny a hobliny, slámová drť, kůstky, plody a jejich části a skořápky, plevy, šroty, otruby, tráva, vodní biomasa, a jiný odpad je vybrán ze skupiny materiálů: dnové sedimenty, gumové výrobky, koželužský odpad.At least a portion of the juicy substances may be replaced by adjuvants such as a reagent to increase the reaction area and / or a heat insulating agent. These excipients consist of lignocellulosic auxiliary material and / or mining and / or mining sludge and / or other waste. The auxiliary lignocellulosic material is selected from the group of materials: sawdust and shavings, straw pulp, bones, fruits and their parts and shells, husks, scrap, bran, grass, water biomass, and other waste is selected from the group of materials: bottom sediments, rubber products , tannery waste.

Podstatou způsobu výroby paliva z odpadních materiálů biologického původu, spočívá v tom, že jednotlivé komponenty se pro vytvoření masy ukládají v běžných atmosférických podmínkách do vrstev, přičemž se jednotlivé komponenty vybírají a/nebo doplňují podle obsahu vlhkosti s tím, že startovací vlhkost masy je 40 - 70% hm. masy a s tím, že výsledná sypkost masy dovoluje samostatné udržení navršeného tvaru. Následně se mechanicky promíchají do homogenního složení a do rovnoměrného rozložení vlhkosti a navrší se jako masa do útvaru o maximální výšce 4 m, která po sesednutí klesne na požadovanou výšku maximálně 3 m. Poté se sleduje povrchové vysychání masy související s úlety hmoty, kde při vznikajících úletech se masa mechanicky a/nebo pneumaticky promíchá a znovu zhomogenizuje. Zároveň se sledují úniky výluhů ze spodní části masy, kde při vzniku výluhů, z důvodu přílišného sesednutí nebo prosáknutí vlhkosti do spodní vrstvy, se masa mechanicky a/nebo • ·The essence of the method for producing fuel from waste materials of biological origin is that the individual components are deposited in layers under normal atmospheric conditions to form the mass, wherein the individual components are selected and / or replenished according to the moisture content, with the starting moisture of the mass. - 70 wt. mass, and the resulting bulk flow allows the individual to maintain a piled shape. Subsequently, they are mechanically mixed into a homogeneous composition and even moisture distribution and then rolled as a meat into a body with a maximum height of 4 m, which after descent drops to the desired height of no more than 3 m. The flesh is mechanically and / or pneumatically mixed and homogenised again. At the same time, leakage of leaches from the lower part of the meat is monitored, where when the leaches are formed, due to excessive deposition or leakage of moisture into the lower layer, the meat is mechanically and / or •

pneumaticky promíchá a znovu homogenizuje. Také se zároveň sleduje vývoj teploty v oblasti minimálně 0,8 m nad základnou a minimálně 0,8 m pod povrchem masy, přičemž při předčasné stagnaci teploty se masa opakovaně promíchá, načež proces končí po zastavení teplotních výkyvů na stabilní teplotě maximálně 40°C.pneumatically mixed and homogenized again. At the same time, the temperature evolution in the area of at least 0.8 m above the base and at least 0.8 m below the surface of the meat is monitored, while in case of premature stagnation the meat is repeatedly mixed, after which the process ends.

Výhodou a vyšším účinkem vynálezu je nejen získání paliva s významnou výhřevností, ale zejména neutralizace a/nebo rozklad škodlivin přítomných ve výchozí mase. Při samotném procesu chemicko-biologického zahřívání a přeměny výchozích látek a následně při kontrolovaném spalování výsledné látky - paliva dochází ke konečné a úplné likvidaci převážné většiny nežádoucích látek. Minimalizuje se tak jejich vliv na životní prostředí, a navíc se získá využitelné palivo k přímému spalování.The advantage and greater effect of the invention is not only to obtain a fuel with significant calorific value, but in particular to neutralize and / or decompose the pollutants present in the starting meat. During the process of chemical-biological heating and conversion of the starting substances and subsequently the controlled combustion of the resulting substance - fuel, the vast majority of undesirable substances are finally and completely destroyed. This minimizes their impact on the environment and provides usable fuel for direct combustion.

Přehled obrázků na výkreseOverview of the drawings

Na přiloženém obr. 1 je vyobrazeno schéma navršené masy podle technického řešení ve fázi po nastartování procesu. Na obr. 2 je znázorněna v detailu část masy s reakčními zónami a mikroorganismy po nastartování procesu.Figure 1 shows a diagram of the stacked mass according to the invention in the post-start phase. Fig. 2 shows in detail a portion of the mass with reaction zones and microorganisms after the start of the process.

V obr. 1 a obr. 2 je schematicky znázorněný přirozený proces při dodržení podmínek podle vynálezu. Oblast A je pasivní zóna, šipka B znázorňuje přestup1 and 2 show a schematic representation of a natural process in accordance with the invention. Area A is a passive zone, arrow B shows the transfer

vzduchu masou, šipka C je přirozený únik tepelné energie ze zóny ohřívané oblasti a šipka D je přirozený únik telené energie ze zóny intenzivního zahřívání. Oblasti E jsou jednotlivé částice masy, F je vlhkost na povrchu částic, G znázorňuje funkční mikroorganismy na povrchu částic a H je prostor mezi částicemi, kde probíhají nej důležitější reakce.air mass, arrow C is the natural leakage of thermal energy from the heated zone and arrow D is the natural leakage of thermal energy from the intense heating zone. The areas E are the individual particles of the mass, F is the moisture on the surface of the particles, G represents the functional microorganisms on the surface of the particles, and H is the space between the particles where the most important reactions take place.

Obrázky a popis jsou doplněny Tabulkou, kde je schematicky vyobrazeno a popsáno složení masy podle technického řešení a schematicky vyobrazen postup zpracování komponent.The figures and description are supplemented by a Table where the mass composition according to the technical solution is schematically illustrated and described and the process of processing the components is schematically illustrated.

Příklady provedení vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Než bude popsáno několik příkladů konkrétního složení masy podle technického řešení, uvede se základní charakteristika procesu chemickobiologického zahřívání.Before describing a few examples of the particular composition of the meat according to the invention, the basic characteristics of the chemico-biological heating process are given.

Pro samovolné nastartování procesu musí být vytvořena masa materiálů s určitými biologickými, chemickými a fyzikálními vlastnostmi. Masa, resp. její složky, jsou biologického původu a biologicky rozložitelné, s obsahem biogenních prvků uhlíku, vodíku, kyslíku, síry a dusíku. Materiály nemusí být exaktně definované, ale musí splňovat určité parametry. Důležité pro samotný proces jsou zejména:A mass of materials with certain biological, chemical and physical properties must be formed to start the process spontaneously. Masa, respectively. its constituents are of biological origin and biodegradable, containing biogenic elements of carbon, hydrogen, oxygen, sulfur and nitrogen. Materials need not be exactly defined, but must meet certain parameters. Important for the process are:

- obsah organických a anorganických složek- the content of organic and inorganic constituents

- chemické a biologické vlastnosti složek • · · ·- chemical and biological properties of the constituents •

- procentuální zastoupení jednotlivých složek- Percentage of individual components

- obsah vázané a volné vlhkosti v mase- the content of bound and free moisture in the meat

- velikost jednotlivých částic- particle size

- procentuální zastoupení menších a větších částic- Percentage of smaller and larger particles

- celkový objem a tvar masy- the total volume and shape of the meat

- sypná hmotnost- bulk density

- pórovitost- porosity

- tepelně izolační vlastnosti masy- thermal insulation properties of the mass

- koncentrace plynů- concentration of gases

- doba trvání procesu- the duration of the process

- podmínky v okolní atmosféře- ambient conditions

V průběhu procesu dochází k termickému štěpení vazeb ve složkách a ke změně jejich chemického složení za vzniku jiných látek. Mění se struktura a konstrukční stavba materiálů v závislosti na velikosti pórů a kapilár, které ovlivňují přenos kyslíku, tepla a prostup plynů. Na probíhající procesy mají vliv i tvary a velikosti částic, jako rozměry, počet hran a zaoblení, různé úhly na částicích. Rychleji a intenzivněji probíhá proces u materiálů s drsným a porézním povrchem, než u materiálů s hladkými částicemi. Důležité jsou i termodynamické vlastnosti, jako hmotnostní a tepelná kapacita materiálů, tepelná vodivost, součinitel prostupu tepla, atd.In the course of the process, the bonds in the components are thermally cleaved and their chemical composition changes to form other substances. The structure and structure of materials vary depending on the size of the pores and capillaries that affect the transfer of oxygen, heat and gas permeation. The shapes and sizes of the particles, such as dimensions, number of edges and fillets, different angles on the particles, also affect the ongoing processes. The process is faster and more intense for materials with rough and porous surfaces than for materials with smooth particles. Thermodynamic properties such as mass and thermal capacity of materials, thermal conductivity, heat transfer coefficient, etc. are also important.

• · ·• · ·

Pro vlastní technické řešení je podstatné vytvoření vhodných podmínek pro zahájení a udržení výše uvedeného procesu. Toho se dosáhne vhodným složením masy a zajištěním jejích důležitých parametrů.Creating suitable conditions for initiating and maintaining the above process is essential for the actual technical solution. This is achieved by appropriate composition of the mass and ensuring its important parameters.

Proces začíná okamžitě nebo po velmi krátké době od vytvoření základní masy, a to nejprve v jednotlivých ložiscích, která se postupně zvětšují a rozšiřují do celé masy. Proces automaticky probíhá v jednotlivých fázích, vyvíjí se v průběhu času. Vzhledem k tomu, že samotná podstata děje chemickobiologického zahřívání nemůže být předmětem technického řešení, není jeho podrobné vysvětlení zde důležité.The process starts immediately or after a very short time from the formation of the base mass, first in individual bearings, which gradually grow and expand to the whole mass. The process takes place automatically in individual phases, evolving over time. Since the very nature of the chemico-biological heating process cannot be the subject of a technical solution, its detailed explanation is not important here.

Důležité však je, jak zabezpečit, aby proces probíhal efektivně, případně jaké kroky učinit k tomu, aby se dosáhlo optimalizace procesu. K tomu je nutné:What is important, however, is how to ensure that the process runs efficiently, or what steps to take to optimize the process. This requires:

1. Sledovat složení masy s celkovým obsahem organických látek minimálně 25% hm, výhodně nad 35% hm.1. Monitor the composition of the meat with a total organic matter content of at least 25% by weight, preferably above 35% by weight.

2. Dosáhnout správné chemické a biologické vlastnosti masy tím, že je tvořena dvěma základními skupinami látek, jednak šťavnatými látkami 1 s obsahem vody 5 - 98% hm, jako zdrojem inokula mikroflóry a vody, jednak nešťavnatými látkami 2, v množství minimálně 15% celkové hm. masy, výhodně však nad 25% hm. masy, jako zdrojem redukčních činidel a strukturálních látek. Část nešťavnatých látek 2 může být nahrazena pomocnými látkami 3, jako činidlem pro zvýšení reakční plochy a/nebo tepelně izolačním činidlem, tedy pro optimalizaci fyzikálních vlastností masy.2. Achieve the correct chemical and biological properties of the meat by consisting of two basic groups of substances, namely juicy substances 1 with a water content of 5 - 98% by weight, as a source of microflora and water inoculum, and non-juicy substances 2 hm. mass, preferably above 25 wt. masses as a source of reducing agents and structural substances. Part of the non-volatile substances 2 may be replaced by auxiliaries 3, such as an agent for increasing the reaction area and / or a heat insulating agent, i.e. to optimize the physical properties of the mass.

• · · · • ·• · · · ·

3. Docílit počáteční vlhkost masy po namíchání před spuštěním procesu 40 70% hm. vody, s výhodou 50 - 65% hm.3. To achieve the initial moisture content of the meat after mixing before starting the process 40 70% wt. % water, preferably 50-65 wt.

4. Zajištění a udržení co největšího množství vznikající tepelné energie, která se v různých fázích procesu mění. Platí však pravidlo, že chladnutí vlivem okolního prostředí musí být nižší, než zahřívání vlivem probíhajícího procesu. Ideální rozvoj procesu nastává, když teplota vystoupí cca na 50 - 55°C do 72 hodin od vzniku souboru, a/nebo když se teplota zvyšuje o 5 - 7 °C za 24 hodin. Nejvyšší intenzita procesu nastupuje při teplotě nad 60°C. Je žádoucí, aby teplota masy přesáhla 60°C do 96 - 120 hodin od vzniku masy, neboť za těchto podmínek dochází k optimálnímu průběhu jednotlivých dějů. Se zvyšující se teplotou masy stoupá rychlost a intenzita reakcí. Při zvýšení teploty o 10°C se rychlost reakcí 2x až 4x zvýší.4. Providing and maintaining as much thermal energy as possible, which varies at different stages of the process. As a rule, however, the cooling due to the environment must be lower than the heating due to the ongoing process. The ideal development of the process occurs when the temperature rises to about 50-55 ° C within 72 hours of formation, and / or when the temperature rises by 5-7 ° C in 24 hours. The highest process intensity occurs at temperatures above 60 ° C. It is desirable that the temperature of the meat exceed 60 ° C within 96-120 hours of the formation of the meat, since under these conditions the optimum course of individual processes occurs. As the temperature of the mass increases, the rate and intensity of the reactions increase. With a temperature increase of 10 ° C, the reaction rate is increased 2 to 4 times.

5. Zajistit správné množství oxidačních a redukčních činidel v mase. Oxidační činidla vyvolávají proces a udržují jej, redukční činidla v průběhu procesu oxidují. Pro toto technické řešení je charakteristické, že využívá nej dostupnější oxidační činidlo, kterým je vzdušný kyslík. Je žádoucí, aby tvořil ve směsi s ostatními atmosférickými plyny cca 21% objemu plynné složky masy. Udržení množství vzdušného kyslíku v mase se musí přizpůsobit pórovitost a sypná hmotnost masy, její tvar a výška, a rovněž velikost jednotlivých frakcí, vzájemný poměr zastoupení větších a menších částic, různorodost tvarů částic. Větší množství drobných částic zvyšuje plochu pro průběh reakce, větší částice zajišťují pórovitost masy.5. Ensure the correct amount of oxidizing and reducing agents in the meat. Oxidizing agents initiate and maintain the process, reducing agents oxidize during the process. This technical solution is characterized by utilizing the most available oxidizing agent, which is air oxygen. It is desirable to form about 21% of the volume of the gaseous component of the mass when mixed with the other atmospheric gases. Maintaining the amount of air oxygen in the meat must adapt to the porosity and bulk density of the meat, its shape and height, as well as the size of the individual fractions, the proportion of the larger and smaller particles, the diversity of the particle shapes. Larger amounts of small particles increase the reaction area, larger particles ensure the porosity of the mass.

• · ·• · ·

6. Upravit velikost, strukturu, tvar a množství částic před mícháním výchozí směsi masy. Pro průběh procesu je důležité, aby se zajistily a udržely zejména její fyzikální vlastnosti. Minimální hmotnost by měla být alespoň 3 000 kg, ovšem výhodně více jak 10 000 kg. Ideální tvar navršené masy pro dosažení maximálního efektu je v podstatě pyramidální sedlový s výškou hřebene nebo vrcholu minimálně 1,5 m a maximálně 2,5, m, se svislým osovým průřezem ve tvaru rovnoramenného nebo rovnostranného trojúhelníka, nebo méně výhodně ve tvaru lichoběžníka, nebo obdélníka. Takový tvar a hmotnost masy zajistí dostatečný prostup pro atmosférické plyny, nedochází k nadměrnému slehnutí masy, a to při zachování žádoucí sypné hmotnosti a pórovitosti masy a jejích tepelně izolačních vlastností. V ideálním případě vrstva 1,5 až 2,5 m zpravidla velmi dobře izoluje vznikající ložiska samozahřívacího procesu. Pro dosažení maximálního efektu by vrstva neměla být vyšší než 3 m. Při vyšších vrstvách nad 3 metry se totiž vlivem vlastní hmotnosti masa zhutňuje, snižuje se pórovitost, a klesá obsah potřebného kyslíku.6. Adjust the size, structure, shape and amount of the particles before mixing the starting mass mixture. It is important for the process to ensure and maintain its physical properties in particular. The minimum weight should be at least 3000 kg, but preferably more than 10,000 kg. The ideal shape of the piled mass for maximum effect is essentially a pyramidal saddle with a crest or apex height of at least 1.5 m and a maximum of 2.5 m, with a vertical axial cross section in the shape of an isosceles or equilateral triangle, or less preferably trapezoidal or rectangular. . Such a shape and weight of the meat ensures sufficient permeation for atmospheric gases, avoiding excessive bursting of the meat, while maintaining the desired bulk density and porosity of the meat and its thermal insulating properties. Ideally, a layer of 1.5 to 2.5 m usually insulates the resulting bearings of the self-heating process very well. In order to achieve maximum effect, the layer should not be higher than 3 m. For higher layers above 3 meters, the meat is compacted, porosity is reduced and the necessary oxygen content is reduced.

K vlastnímu průběhu procesu je nutné podotknout, že v mnoha případech je vhodné pro optimalizaci průběhu odstraňovat vznikající plyny, zejména NH3, H2S, CO2 a CH4 nebo podporovat jejich unikání, protože mohou mít negativní vliv na transformační procesy.It is important to note that in many cases it is advisable to eliminate the formation of gases, especially NH3, H2S, CO2 and CH4, or to promote their leakage, because they can have a negative effect on transformation processes.

Při přeskupování hmoty je možné pro vylepšení parametrů přidat další látky pro pozitivní ovlivnění procesu, jeho urychlení a zefektivnění.When regrouping the mass, it is possible to add other substances to improve the parameters to positively influence the process, its speed and efficiency.

• · · ·• · · ·

Ukončení procesu se projeví samovolným snížením teploty masy, změnou původní vlhkosti, struktury a vzhledu.The termination of the process results in a spontaneous lowering of the meat temperature, a change in the original moisture, texture and appearance.

V obr. 1 a obr. 2 je schematicky znázorněný přirozený proces při dodržení podmínek podle vynálezu. Oblast A je pasivní zóna, šipka B znázorňuje přestup vzduchu masou, šipka C je přirozený únik tepelné energie ze zóny ohřívané oblasti a šipka D je přirozený únik telené energie ze zóny intenzivního zahřívání. Oblasti E jsou jednotlivé částice masy, F je vlhkost na povrchu částic, G znázorňuje funkční mikroorganismy na povrchu částic a H je prostor mezi částicemi, kde probíhají nejdůležitější reakce.1 and 2 show a schematic representation of a natural process in accordance with the invention. Area A is a passive zone, arrow B represents the mass transfer of air, arrow C is a natural leakage of thermal energy from a heated zone zone, and arrow D is a natural leakage of thermal energy from an intense heating zone. The areas E are the individual particles of the mass, F is the moisture on the surface of the particles, G represents the functional microorganisms on the surface of the particles, and H is the space between the particles where the most important reactions take place.

Skupiny látek výše uvedených v bodě 2 jsou pro přehlednost uspořádány v Tabulce. Je nutné vzít v úvahu následující:For the sake of clarity, the groups of substances listed in point 2 are organized in a Table. The following must be considered:

Rozlišujeme zde prakticky tři skupiny látek, a to šťavnaté látky 1, nešťavnaté látky 2 a pomocné látky 3 .There are practically three groups of substances, namely juicy substances 1, non-juicy substances 2 and auxiliary substances 3.

Šťavnatými látkami 1 je alespoň jeden druh látek kalového charakteru, které jsou tvořeny kapalnou fází a pevnou fází dispergovanou v kapalné fázi. Jsou to kaly z čistíren městských odpadních vod la a/nebo kaly z čistíren průmyslových odpadních vod lb a/nebo materiály méně kalového charakteru lc.The juicy substances 1 are at least one kind of sludge-type substances which consist of a liquid phase and a solid phase dispersed in a liquid phase. These are sludges from urban wastewater treatment plants 1a and / or sludges from industrial wastewater treatment plants lb and / or materials of less sludge character lc.

Kaly z čistíren městských odpadních vod la jsou vybrány ze skupiny kalů: primární kaly lal, sekundární kaly la2, terciální kaly la3, surové kaly la4, anaerobně stabilizované kaly la5, aerobně stabilizované kaly laó, chemicky stabilizované kaly la7, fyzikálně stabilizované kaly la8, odvodněné kaly la9.Sludges from urban wastewater treatment plants la are selected from the group of sludges: primary sludge lal, secondary sludge la2, tertiary sludge la3, raw sludge la4, anaerobically stabilized sludge la5, aerobically stabilized sludge la5, chemically stabilized sludge la7, physically stabilized sludge la8, drained kaly la9.

Kaly z čistíren průmyslových odpadních vod lb jsou vybrány ze skupiny kalů: kaly z výroby buničiny a papíru lbl, kaly z výroby překližek a odpadní vlákna z výroby dřevovláknitých desek lb2, chlévský hnůj, exkrementy, podestýlky lb3, kaly z jiné výroby lb4.Sludges from industrial waste water treatment plants lb are selected from the group of sludges: pulp from pulp and paper production lbl, sludges from plywood production and waste fibers from fibreboard production lb2, livestock manure, manure, bedding lb3, sludges from other lb4 production.

Materiály méně kalového charakteru lc jsou vybrány ze skupiny materiálů: mršiny, siláže, senáže lei, plody lc2, rostlinné tuky a oleje lc3, zbytky z výroby agaru a želatiny lc4, živné půdy z biotechnologické výroby lc5, produkty z bioplynových stanic lc6, vodní rostliny a živočichové lc7, odpady a přebytky z potravin lc8.Materials of less sludge character lc are selected from the group of materials: carrots, silage, lei hay, fruits lc2, vegetable fats and oils lc3, residues from agar and gelatin lc4 production, nutrients from lc5 biotechnology production, products from lc6 biogas plants, aquatic plants and lc7 animals, food waste and surplus lc8.

Nešťavnatými látkami 2 jsou materiály s obsahem celulózy s frakcí 15 750 mm. Jsou to lignocelulózové materiály 2a a/nebo obaly a jejich části z obchodní a/nebo komunální sféry 2b a/nebo jiné materiály 2c s obsahem celulózy.The non-volatile substances 2 are cellulose-containing materials with a fraction of 15,750 mm. These are lignocellulosic materials 2a and / or packaging and parts thereof from the commercial and / or municipal sphere 2b and / or other cellulose-containing materials 2c.

Lignocelulózovými materiály 2a jsou dendromasa 2al a/nebo fytomasa 2a2 .The lignocellulosic materials 2a are dendromase 2a and / or phytomase 2a2.

Obaly a jejich části z obchodní a/nebo komunální sféry 2b jsou vybrány ze skupiny materiálů: papír 2bl, karton 2b2, lepenka 2b3, nápojové a potravinové obaly 2b4 z kombinovaných materiálů jako jsou TetraPaky.Packaging and parts thereof from the commercial and / or municipal sphere 2b are selected from the group of materials: paper 2bl, cardboard 2b2, cardboard 2b3, beverage and food containers 2b4 of combination materials such as TetraPaks.

• · · · * · • · · ·• · · · ·

·· · · ··· · · ·

Jiné materiály 2c jsou vybrány ze skupiny materiálů: bankovky 2cl, výrobky z buničiny 2c2.Other materials 2c are selected from the group of materials: banknotes 2cl, pulp products 2c2.

Pomocnými látkami 3 jsou lignocelulózový materiál 3a a/nebo těžební a/nebo důlní kaly 3b a/nebo jiným odpadem 3c.The excipients 3 are lignocellulosic material 3a and / or mining and / or mining sludge 3b and / or other waste 3c.

Pomocný lignocelulózový materiál 3a je vybrán ze skupiny materiálů: piliny a hobliny 3al, slámová drť 3a2, kůstky, plody a jejich části a skořápky 3a3, plevy, šroty, otruby 3a4, tráva 3a5, vodní biomasa 3a6.The auxiliary lignocellulosic material 3a is selected from the group of materials: sawdust and shavings 3a1, straw pulp 3a2, bones, fruits and parts and shells 3a3, husks, meals, bran 3a4, grass 3a5, water biomass 3a6.

Jiný odpad 3c je vybrán ze skupiny materiálů: dnové sedimenty 3cl, gumové výrobky 3c2, koželužský odpad 3c4.Other waste 3c is selected from the group of materials: bottom sediments 3cl, rubber products 3c2, tanner waste 3c4.

Veškeré materiály je vhodné před zamícháním do masy vhodně upravovat. Šťavnaté látky 1 se v případě potřeby obvykle podrobují sušení nebo dosoušení, sedimentaci nebo jinému druhu separace složek, odvodňování, sterilizaci nebo 15 pasterizaci, atd. Nešťavnaté látky 2 se obvykle mechanicky upravují, drtí, štěpkují, řežou, melou a třídí. Pomocné látky 3 se upravují podle jejich charakteru chemicky a/nebo mechanicky, například sušením a dosoušením, odvodňováním, separováním, hygienizaci, atd.All materials should be suitably treated before mixing into the meat. If desired, the juicy substances 1 are usually subjected to drying or drying, sedimentation or other kinds of component separation, dewatering, sterilization or pasteurization, etc. The non-volatile substances 2 are usually mechanically treated, crushed, chipped, cut, milled and screened. The excipients 3 are treated according to their nature chemically and / or mechanically, for example by drying and drying, dewatering, separating, hygienizing, etc.

Jednotlivé složky se po úpravě zváží, nadávkují a smísí v relativně homogenní sypkou masu. Ta se navrší do patřičného výše uvedeného tvaru jehlanu, případně sedlového tvaru s hřebenovou přímkou. V běžných • · ·* ♦ · • ·After preparation, the individual components are weighed, metered and mixed into a relatively homogeneous bulk. This is piled up to the appropriate pyramid shape or saddle shape with a comb line. In common • · · * ♦ · • ·

atmosférických podmínkách se nastartuje žádoucí proces prakticky během několika hodin, pokud je složení a parametry masy podle vynálezu.Under atmospheric conditions, the desired process is started practically within hours if the composition and parameters of the meat according to the invention.

V průběhu procesu je možné kontrolovat parametry, jako vlhkost a teplota, případně přítomnost různých plynů, atd. V případě potřeby, nebo pro urychlení procesu, je vhodné masu přeskupit, promíchat, případně doplnit pro úpravu parametrů další látky. Výsledkem je spalitelná hmota - palivo s dobrou výhřevností, které lze přímo spalovat pro následnou výrobu tepelné nebo elektrické energie. Celý proces je charakterizován synergickým efektem při získání energetického potenciálu masy. Výhřevnost finálního paliva je vyšší, než je součet hodnot výhřevnosti vstupních materiálů.During the process it is possible to control parameters such as humidity and temperature, eventually the presence of various gases, etc. If necessary, or to speed up the process, it is advisable to rearrange, mix or add other substances to adjust the parameters. The result is a combustible mass - a fuel with good calorific value, which can be directly combusted for the subsequent production of thermal or electrical energy. The whole process is characterized by a synergistic effect in obtaining the energy potential of the mass. The calorific value of the final fuel is higher than the sum of the calorific values of the input materials.

Zacházení s masou a postup jejího vytvoření v praxi je obvykle takový, že se vstupní komponenty, u kterých minimálně 80% hmotnosti výsledné masy tvoří frakce maximálně 750 mm, navrší na hromadu maximálně 4 m vysokou, která po homogenizaci promícháním a sesednutím získá požadovanou výšku max. 3 m. Výhodnost trojúhelníkového nebo lichoběžníkového svislého průřezu masy spočívá v tom, že je z okolního prostředí nasáván vzduch k základně masy. Prostupem vzduchu skrz jádro masy se tento intenzivně zahřívá a zahřátý vystupuje a uniká vrcholem masy, čímž se dosahuje pohyb v mase.The handling and preparation of the meat in practice is usually such that the input components, in which at least 80% by weight of the resulting meat are fractions of maximum 750 mm, are piled up to a pile of maximum 4 m high. The advantage of a triangular or trapezoidal vertical cross-section of the mass is that air is drawn in from the surrounding environment to the base of the mass. As air passes through the core of the mass, it is intensely heated and heated exits and escapes through the top of the mass, thereby achieving movement in the meat.

Při vytváření hromady se komponenty kombinují a ukládají na sebe do vrstev. Sleduje se celková vlhkost s ohledem na to, že výsledná startovací masy je 40 - 70% hm. masy. Také se sleduje výsledná sypkost masy, která dovoluje samostatné udržení navršeného tvaru. Komponenty se mechanicky » · · * promíchají do homogenního složení a do rovnoměrného rozložení vlhkosti a navrší se jako masa do útvaru. Pokud je útvar již po navrstvení komponent dostatečně homogenní a drží tvar vlivem vhodné sypkosti, není promíchání nutné. Samostatné držení tvaru je znakem správného mechanického složení s vhodnou vlhkostí. Pak se sleduje povrchové vysychání masy související s úlety hmoty, kde při vznikajících úletech se masa mechanicky a/nebo pneumaticky promíchá a znovu zhomogenizuje.. K úletům totiž dochází, když je masa na povrchu příliš suchá. Také se sledují úniky výluhů ze spodní části masy, kde při vzniku výluhů, z důvodu přílišného sesednutí nebo prosáknutí vlhkosti do spodní vrstvy, se masa mechanicky a/nebo pneumaticky znovu promíchá, homogenizuje a vlhkost se rozvede do celého objemu, také se masa provzdušní a doplní se kyslík, který se v procesu intenzivně spotřebovává. Příliš sesednutá, eventuálně přílišnou vlhkostí nasáklá spodní vrstva by způsobila omezení plynné složky nutné k průběhu procesu. Zároveň se sleduje vývoj teploty v oblasti minimálně 0,8 m nad základnou a minimálně 0,8 m pod povrchem masy. Teplotu je nutné měřit pravidelně, optimálně denně, případně kontinuálně speciálními sondami. Základním sledovaným parametrem je neustále stoupající trend teploty. Není tak důležité, jak rychle teplota stoupá, ale musí se zvyšovat. Zvyšování teploty není nekonečné, ale zaznamená-li se stagnace nebo pokles teploty, je potřebné masu znovu promíchat. Masa se tím automaticky ochladí, ale vlivem probíhajících reakcí dojde k opětovnému růstu teploty. Takto se masa opakovaně zahřívá a ochlazuje, čímž vzniká typický zubovitý průběh teploty. Na začátku procesu jsou « r tWhen creating a pile, the components are combined and stacked. The total humidity is monitored with respect to the resulting starter mass being 40-70% by weight. masses. The resulting mass flow is also monitored, which allows the individual shape to be maintained independently. The components are mechanically agitated to a homogeneous composition and uniform moisture distribution and piled as meat into the formation. If the formation is already sufficiently homogeneous after the lamination of the components and keeps the shape due to suitable flowability, mixing is not necessary. Separate holding of the shape is a sign of correct mechanical composition with appropriate moisture. Thereafter, the surface drying of the meat associated with the mass of the mass is monitored, where the mass of the mass produced is mechanically and / or pneumatically mixed and re-homogenized. This is because the mass occurs when the meat on the surface is too dry. Leakage of leaches from the lower part of the meat is also monitored where, when the leaches are formed, due to excessive deposition or leakage of moisture into the lower layer, the meat is re-mixed mechanically and / or pneumatically, homogenised and distributed throughout the volume, oxygen is consumed intensively in the process. A lowered, possibly too wet, soaked backsheet would reduce the gaseous component required for the process. At the same time, the temperature development in the area at least 0.8 m above the base and at least 0.8 m below the mass surface is monitored. Temperature must be measured regularly, optimally daily, or continuously with special probes. The basic monitored parameter is the constantly rising trend of temperature. It is not as important how fast the temperature rises, but it must increase. The rise in temperature is not infinite, but if stagnation or a drop in temperature is observed, the meat must be mixed again. This will automatically cool the meat, but the reaction will cause the temperature to rise again. In this way, the meat is repeatedly heated and cooled, resulting in a typical jagged temperature profile. At the beginning of the process are «r t

změny velmi výrazné, ale postupem času se zmírňují a výkyvy se stávají ploché, což je typický znak postupného vyčerpávání využitelné energie. Běžně jsou v průběhu procesu dosahované teploty nad 55°C, v ideálním případě vystoupí teplota nad 70 - 75°C, čímž dochází k hygienizaci masy.The changes are very significant, but over time they moderate and the fluctuations become flat, which is a hallmark of the gradual depletion of usable energy. Normally temperatures above 55 ° C are reached during the process, ideally the temperature rises above 70 - 75 ° C, thereby hygienizing the meat.

Opakovaným stoupáním teploty a následujícím ochlazováním, které je zabezpečeno mechanickým a/nebo pneumatickým promícháváním, se jednoduše dosahuje patřičných hodnot pro fungování procesu:By repeatedly increasing the temperature and subsequent cooling, which is ensured by mechanical and / or pneumatic agitation, the appropriate values for the operation of the process are simply achieved:

- obsah kyslíku v plynné složce masy neklesne pod 12% objemu plynné složky- the oxygen content of the gaseous component of the meat does not fall below 12% of the volume of the gaseous component

- obsah CO2 v plynné složce masy nevystoupí nad 30% objemu plynné složky- the CO2 content of the gaseous component of the mass does not exceed 30% of the volume of the gaseous component

- obsah dusíku v plynné složce masy nevystoupí nad 25% objemu plynné složky- the nitrogen content of the gaseous component of the meat does not exceed 25% of the volume of the gaseous component

- vlhkost v mase je rovnoměrná v celém objemu- the moisture in the meat is uniform throughout the volume

- vlivem struktury jsou vytvořené vzduchové kapsy, ve kterých probíhají nej intenzivnější reakce.- due to the structure, air pockets are formed in which the most intense reactions take place.

Pokud teplota po opakovaném promíchání při měření nevystupuje nad 40°C, je to znakem vyčerpání využitelné energie pro procesy v mase a proces končí. V tom případě masa dosáhla vrcholu svých možností a může se využít jako palivo. Není nevyhnutelné vždy čekat na dosažení tohoto stavu, proces je možné ukončit i dříve, ale vlastnosti paliva budou horší.If the temperature after repeated mixing does not rise above 40 ° C during measurement, it is a sign of exhaustion of usable energy for processes in meat and the process ends. In this case, the meat has reached its peak and can be used as a fuel. It is not always necessary to wait for this to happen, the process can be terminated sooner, but the fuel properties will be worse.

Toto palivo lze před použitím třídit, drtit, přidávat k němu další přísady pro vylepšení parametrů, případně dosoušet a granulovat, extrudovat, atd. Podle charakteru vstupních látek, zejména s ohledem na škodliviny v nich obsažené, se provádí rozbor zaměřený na kontrolu chemických a fyzikálních vlastností paliva a na kontrolu odstranění škodlivin, v ideálním případě na jejich úplnou degradaci na nezávadné látky.This fuel can be sorted, crushed, added to improve the parameters before use, possibly dried and granulated, extruded, etc. Depending on the nature of the input substances, especially with regard to the pollutants contained therein, an analysis is carried out to control chemical and physical properties of the fuel and control of the removal of pollutants, ideally for their complete degradation into harmless substances.

Konkrétní příkladná složení masy:Specific exemplary mass compositions:

Příklad 1:Example 1:

Složení masy o celkové hmotnosti 126 000 kg:Meat composition with a total weight of 126 000 kg:

000 kg anaerobně stabilizované kaly la5 z čistírny odpadních vod000 kg anaerobically stabilized sludges la5 from sewage treatment plant

000 kg produkt z bioplynových stanic lc6 - digestát000 kg product from lc6 biogas plants - digestate

000 kg fytomasa 2a2 - pšeničná sláma000 kg phytomass 2a2 - wheat straw

000 kg dendromasa 2al - dřevní štěpka000 kg dendromasa 2al - wood chips

Z důvodu úpravy parametrů bylo po 10-ti dnech přidáno:To adjust the parameters, after 10 days:

000 kg piliny a hobliny 3al - dřevěné piliny000 kg sawdust and shavings 3al - wood sawdust

000 kg dendromasa 2al - dřevní štěpka000 kg dendromasa 2al - wood chips

Počáteční vlhkost masy: 62,3 % hm.Initial moisture of the meat: 62.3% wt.

Proces chemicko-biologického samozahřívání trval 29 dníThe process of chemical-biological self-heating lasted 29 days

Vlhkost před spálením výsledného materiálu - paliva: 33,6 % hm.Moisture before combustion of the resulting fuel material: 33.6% wt.

Výhřevnost: 9,52 MJ/kg.Calorific value: 9.52 MJ / kg.

Příklad 2Example 2

Složení masy o celkové hmotnosti 108 000 kg:Meat composition with a total weight of 108 000 kg:

• · · · ·• · · · ·

000 kg surové kaly la4 z čistírny odpadních vod000 kg raw sludge la4 from sewage treatment plant

000 kg důlní kaly 3b000 kg mine sludge 3b

000 kg_fytomasa 2a2 - pšeničná sláma000 kg_phytomass 2a2 - wheat straw

000 kg posekaná tráva 3a5000 kg cut grass 3a5

000 kg_dendromasa 2al - dřevní štěpka000 kg_dendromasa 2al - wood chips

000 kg otruby 3a4 - obilné plevy000 kg of bran 3a4 - cereal husks

Počáteční vlhkost masy: 64,2% hm.Initial moisture of the meat: 64.2% wt.

Proces chemicko-biologického samozahřívání trval 19 dníThe chemical-biological self-heating process lasted 19 days

Vlhkost před spálením výsledného materiálu - paliva: 43,5 % hm.Moisture before combustion of the resulting fuel material: 43.5 wt.

Výhřevnost: 7,34 MJ/kg.Calorific value: 7.34 MJ / kg.

Příklad 3Example 3

Složení masy o celkové hmotnosti 110 000 kg:Meat composition with a total weight of 110 000 kg:

000 kg anaerobně stabilizované kaly la5 z čistírny odpadních vod000 kg anaerobically stabilized sludges la5 from sewage treatment plant

000 kg kravský chlévský hnůj lb3000 kg cow manure lb3

000 kg dendromasa 2al - stromové listí000 kg dendromasa 2al - tree leaves

000 kg slámová drť 3a2 - jemná drť řepkové slámy000 kg straw pulp 3a2 - fine pulp of rapeseed straw

000 kg_dendromasa 2al - dřevní štěpka000 kg_dendromasa 2al - wood chips

000 kg gumové výrobky 3c2 - drcené pneumatiky000 kg rubber products 3c2 - crushed tires

Počáteční vlhkost masy: 66,1% hm.Initial moisture content of the meat: 66.1% wt.

...... . . .. ·: ί · ··. · ; \........ . .. ·: ί · ··. ·; \

.· ···.· · . · · ·..* .····· · ·· ··· ·. · ···. · ·. · · · .. *. ····· · ·· ··· ·

Proces chemicko-biologického samozahřívání trval 18 dníThe chemical-biological self-heating process lasted 18 days

Vlhkost před spálením výsledného materiálu - paliva: 54,9 % hm.Moisture before combustion of the resulting fuel material: 54.9% wt.

Výhřevnost: 6,78 MJ/kg.Calorific value: 6.78 MJ / kg.

Příklad 4Example 4

Složení masy o celkové hmotnosti 102 000 kg:Meat composition with a total weight of 102 000 kg:

000 kg kaly z výroby buničiny a papíru lbl000 kg pulp and paper lbl

000 kg živné půdy z biotechnologické výroby lc5 - deaktivovaná, z farmaceutické výroby000 kg of nutrient medium from biotechnological production lc5 - deactivated, from pharmaceutical production

000 kg kaly z jiné výroby lb4 - z průmyslové čistírny odpadních vod z farmaceutické výroby000 kg sludges from other production lb4 - from industrial wastewater treatment plant from pharmaceutical production

000 kg_dendromasa 2al - dřevní štěpka000 kg_dendromasa 2al - wood chips

000 kg posekaná tráva 3a5000 kg cut grass 3a5

000 kg nápojové a potravinové obaly 2b4 - podrcené obaly typu TetraPak000 kg beverage and food packaging 2b4 - crushed packaging type TetraPak

000 kg drcený karton 2b2000 kg crushed cardboard 2b2

Počáteční vlhkost masy: 61,8% hm.Initial moisture of the meat: 61.8% wt.

Proces chemicko-biologického samozahřívání trval 21 dníThe chemical-biological self-heating process lasted 21 days

Vlhkost před spálením výsledného materiálu - paliva: 45,5 % hm.Moisture before combustion of the resulting fuel material: 45.5 wt.

Výhřevnost: 7,24 MJ/kg.Calorific value: 7.24 MJ / kg.

• · · ·• · · ·

Příklad 5Example 5

Složení masy o celkové hmotnosti 106 000 kg:Meat composition with a total weight of 106 000 kg:

000 kg anaerobně stabilizované kaly la5 z čistírny odpadních vod000 kg anaerobically stabilized sludges la5 from sewage treatment plant

000 kg odpady z koželužské výroby 3c3 - mázdra, podkožní tuk a chlupy ze zpracování hovězích kůží000 kg tannery wastes 3c3 - bark, subcutaneous fat and hair from cowhide processing

000 kg dendromasa 2al - stromová kůra000 kg dendromasa 2al - tree bark

000 kg sběrový papír 2b 1 a drcený karton 2b2 - netříděná drcená směs000 kg waste paper 2b 1 and crushed cardboard 2b2 - unsorted crushed mixture

000 kg senáž lei000 kg hay lei

000 kg přebytky z potravin lc8 - tuhý odpad z výroby sladkého a slaného pečivá ve formě úlomků výrobků nesplňujících kvalitativní parametry a vzorky odebírané v průběhu výroby000 kg food surplus lc8 - solid waste from the manufacture of sweet and savory pastries in the form of product fragments not meeting the quality parameters and samples taken during production

000 kg dendromasa 2a 1 - biologicky rozložitelný odpad z ovocného sadu v podobě větví, listů, odřezků stromů000 kg dendromass 2a 1 - biodegradable orchard waste in the form of branches, leaves, tree trimmings

000 kg posekaná tráva 3a5 a ovocné plody lc2 - z ovocného sadu000 kg cut grass 3a5 and fruit fruits lc2 - from orchard

Počáteční vlhkost masy: 67,2% hm.Initial moisture content of the meat: 67.2% wt.

Proces chemicko-biologického samozahřívání trval 42 dníThe chemical-biological self-heating process lasted 42 days

Vlhkost před spálením výsledného materiálu - paliva: 39,4 % hm.Moisture before combustion of the resulting fuel material: 39.4% wt.

Výhřevnost: 8,58 MJ/kg.Calorific value: 8.58 MJ / kg.

• · • · · ·• • •

Průmyslová využitelnostIndustrial applicability

Složení masy odpadních materiálů podle technického řešení pro výrobu paliva k přímému spalování a způsob výroby tohoto paliva jsou určeny pro průmyslovou likvidaci biologických odpadů a zároveň výrobu paliva k přímému spalování nebo k další úpravě.The composition of the mass of waste materials according to the technical solution for the production of fuel for direct combustion and the method of production of this fuel are intended for industrial disposal of bio-waste and at the same time production of fuel for direct combustion or further treatment.

Claims (7)

Patentové nárokyPatent claims 1. Masa odpadních materiálů biologického původu a biologicky rozložitelná, s obsahem biogenních prvků uhlíku, vodíku, kyslíku, síry a dusíku, pro výrobu paliva k přímému spalování, umístěná v aerobním prostředí za přítomnosti vzdušného kyslíku a dalších atmosférických plynů, vyznačující se tím, že obsahuje startovací vlhkost 40 - 70% hm. vody a minimálně 25% hm. organických látek, kde celková hmotnost masy je minimálně 3 000 kg a je navršena do výšky max. 3 m do útvaru se svislým osovým průřezem ve tvaru rovnoramenného nebo rovnostranného trojúhelníka, nebo lichoběžníka, nebo obdélníka, přičemž je masa tvořena dvěma základními skupinami látek, jednak šťavnatými látkami (1) s obsahem vody 5 - 98% hm, jako zdrojem inokula mikroflóry a vody, jednak nešťavnatými látkami (2), v množství minimálně 15% celkové hm masy, jako zdrojem redukčních činidel a strukturálních látek, kde šťavnatými látkami (1) je alespoň jeden druh látek kalového charakteru, které jsou tvořeny kapalnou fází a pevnou fází dispergovanou v kapalné fázi, a kde nešťavnatými látkami (2) jsou materiály s obsahem celulózy s frakcí 15 - 750 mm, přičemž šťavnatými látkami (1) jsou kaly z čistíren městských odpadních vod (la) a/nebo kaly z čistíren průmyslových odpadních vod (lb) a/nebo materiály méně kalového charakteru (lc), a přičemž nešťavnatými látkami (2) jsou lignocelulózové materiály (2a) a/nebo obaly a jejich části z obchodní a/nebo komunální sféry (2b) a/nebo jiné materiály (2c) s obsahem celulózy.1. Mass of waste materials of biological origin and biodegradable, containing biogenic elements of carbon, hydrogen, oxygen, sulfur and nitrogen, for the production of direct combustion fuel, located in an aerobic environment in the presence of air oxygen and other atmospheric gases, characterized in that contains starting humidity 40 - 70% wt. water and at least 25 wt. organic matter, where the total mass of the meat is at least 3 000 kg and is piled up to a height of max. 3 m into a unit with vertical axial cross-section in the shape of an isosceles or equilateral triangle or trapezoid or rectangle. juicy substances (1) having a water content of 5 to 98% by weight, as a source of microflora and water inoculum, both non-juicy substances (2), at least 15% by weight of the total mass, as a source of reducing agents and structural substances; ) is at least one kind of sludge substance consisting of a liquid phase and a solid phase dispersed in a liquid phase, and wherein the non-volatile substances (2) are cellulose-containing materials having a fraction of 15 - 750 mm, the juicy substances (1) being sludges from urban wastewater treatment plants (Ia) and / or industrial wastewater treatment plant sludges (lb) and / or materials These sludge character (c), and wherein nešťavnatými substances (2) are lignocellulosic materials (2a) and / or the packaging and delivery of commercial and / or municipal sectors (2b), and / or other materials (2c) containing cellulose. • · · ·• · · · 2. Masa odpadních materiálů podle nároku 1, vyznačující se tím, že kaly z čistíren městských odpadních vod (la) jsou vybrány ze skupiny kalů: primární kaly (lal), sekundární kaly (la2), terciální kaly (la3), surové kaly (la4), anaerobně stabilizované kaly (la5), aerobně stabilizované kaly (la6), chemicky stabilizované kaly (la7), fyzikálně stabilizované kaly (la8), odvodněné kaly (la9), kaly z čistíren průmyslových odpadních vod (lb) jsou vybrány ze skupiny kalů: kaly z výroby buničiny a papíru (lb 1), kaly z výroby překližek a odpadní vlákna z výroby dřevovláknitých desek (lb2), chlévský hnůj, exkrementy, podestýlky (lb3), kaly z jiné výroby (lb4), materiály méně kalového charakteru (lc) jsou vybrány ze skupiny materiálů: mršiny, siláže, senáže (lcl), plody (lc2), rostlinné tuky a oleje (lc3), zbytky z výroby agaru a želatiny (lc4), živné půdy z biotechnologické výroby (lc5), produkty z bioplynových stanic (lc6), vodní rostliny a živočichové (lc7), odpady a přebytky z potravin (lc8).Mass of waste materials according to claim 1, characterized in that the sludges from urban waste water treatment plants (1a) are selected from the group of sludges: primary sludge (lal), secondary sludge (la2), tertiary sludge (la3), raw sludge (la3). la4), anaerobically stabilized sludge (la5), aerobically stabilized sludge (la6), chemically stabilized sludge (la7), physically stabilized sludge (la8), dewatered sludge (la9), sewage sludge (1b) are selected from the group sludges: pulp and paper sludge (lb 1), plywood sludge and fibreboard waste (lb2), livestock manure, manure, bedding (lb3), sludge from other production (lb4), materials with less sludge character (lc) are selected from the group of materials: carrots, silage, haylage (lcl), fruits (lc2), vegetable fats and oils (lc3), agar and gelatine residues (lc4), biotechnological production media (lc5), products from biogas plants (lc6), aquatic plants and animals (lc7), food waste and surpluses (lc8). 3. Masa odpadních materiálů podle nároku 1, vyznačující se tím, že lignocelulózovými materiály (2a) jsou dendromasa (2a 1) a/nebo fytomasa (2a2), obaly a jejich části z obchodní a/nebo komunální sféry (2b) jsou vybrány ze skupiny materiálů: papír (2bl), karton (2b2), lepenka (2b3), nápojové a potravinové obaly (2b4) z kombinovaných materiálů jako jsou TetraPaky, jiné materiály (2c) jsou vybrány ze skupiny materiálů: bankovky (2c 1), výrobky z buničiny (2c2).Waste material mass according to claim 1, characterized in that the lignocellulosic materials (2a) are dendromase (2a 1) and / or phytomass (2a2), the packaging and parts thereof from the commercial and / or municipal sphere (2b) are selected from material groups: paper (2bl), cardboard (2b2), cardboard (2b3), beverage and food packaging (2b4) of combination materials such as TetraPaky, other materials (2c) are selected from the group of materials: banknotes (2c 1), products pulp (2c2). 4. Masa odpadních materiálů podle nároku 1 až 3, vyznačující se tím, že je navršena do v podstatě pyramidálního útvaru s výškou hřebene nebo vrcholu minimálně 1,5 m a maximálně 2,5, m, přičemž celková hmotnost masy je nad 10 000 kg.Mass of waste materials according to claims 1 to 3, characterized in that it is piled up into a substantially pyramidal formation with a crest or apex height of at least 1.5 m and at most 2.5 m, wherein the total mass of the meat is above 10,000 kg. 5. Masa odpadních materiálů podle některého z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že obsahuje 50 - 65 hm. % vody.Mass of waste materials according to one of Claims 1 to 4, characterized in that it contains 50 - 65 wt. % water. 6. Masa odpadních materiálů podle některého z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že alespoň část šťavnatých látek je nahrazena pomocnými látkami (3), jako činidlem pro zvýšení reakční plochy a/nebo tepelně izolačním činidlem, přičemž jsou tvořeny pomocným lignocelulózovým materiálem (3a) a/nebo těžebními a/nebo důlními kaly (3b) a/nebo jiným odpadem (3c), kde pomocný lignocelulózový materiál (3a) je vybrán ze skupiny materiálů: piliny a hobliny (3al), slámová drť (3a2), kůstky, plody a jejich části a skořápky (3a3), plevy, šroty, otruby (3a4), tráva (3a5), vodní biomasa (3a6), a jiný odpad (3c) je vybrán ze skupiny materiálů: dnové sedimenty (3c 1), gumové výrobky (3c2), koželužský odpad (3c3).Waste material mass according to one of Claims 1 to 4, characterized in that at least a part of the succulent substances is replaced by auxiliaries (3) as a reagent for increasing the reaction area and / or a thermal insulating agent, which consists of an auxiliary lignocellulosic material ( 3a) and / or mining and / or mining sludge (3b) and / or other waste (3c), wherein the lignocellulosic auxiliary material (3a) is selected from the group of materials: sawdust and shavings (3a1), straw pulp (3a2), bones , fruits and parts and shells thereof (3a3), husks, meals, bran (3a4), grass (3a5), aquatic biomass (3a6), and other waste (3c) is selected from the group of materials: bottom sediments (3c 1), rubber products (3c2), tannery waste (3c3). 7. Způsob výroby paliva z odpadních materiálů biologického původu, jejichž celkové složení je podle některého z nároků 1 až 6, vyznačující se tím, že jednotlivé komponenty se pro vytvoření masy ukládají v běžných atmosférických podmínkách do vrstev, přičemž se jednotlivé komponenty vybírají a/nebo doplňují podle obsahu vlhkosti s tím, že startovací vlhkost masy je 40 - 70% hm. masy a s tím, že výsledná sypkost masy dovoluje samostatné udržení navršeného tvaru, načež se mechanicky promíchají do homogenního složení a do rovnoměrného rozložení vlhkosti a navrší se jako masa do útvaru o maximální výšce 4 m, která po sesednutí klesne na požadovanou výšku maximálně 3 m, načež se sleduje povrchové vysychání masy související s úlety hmoty, kde při vznikajících úletech se masa mechanicky a/nebo pneumaticky promíchá a znovu zhomogenizuje, a zároveň se sledují úniky výluhů ze spodní části masy, kde při vzniku výluhů, z důvodu přílišného sesednutí nebo prosáknutí vlhkosti do spodní vrstvy, se masa mechanicky a/nebo pneumaticky promíchá a znovu homogenizuje, také se zároveň sleduje vývoj teploty v oblasti minimálně 0,8 m nad základnou a minimálně 0,8 m pod povrchem masy, přičemž při předčasné stagnaci teploty se masa opakovaně promíchá, načež proces končí po zastavení teplotních výkyvů na stabilní teplotě maximálně 40°C.Method for producing fuel from waste materials of biological origin, the overall composition of which is as claimed in any one of claims 1 to 6, characterized in that the individual components are deposited in layers under normal atmospheric conditions in which the individual components are removed and / or depending on the moisture content, the starting moisture of the meat is 40 - 70% wt. mass and with the resultant mass flowability of the mass allowing separate maintenance of the superimposed shape, whereupon they are mechanically mixed into a homogeneous composition and even moisture distribution and piled up as a mass into a formation with a maximum height of 4 m, whereupon the surface drying of the meat associated with the mass of the masses is monitored, where in the resulting masses the meat is mechanically and / or pneumatically mixed and re-homogenized, and the leachate leaks from the lower part of the mass are monitored; to the bottom layer, the meat is mechanically and / or pneumatically mixed and re-homogenized, at the same time the development of temperature in the area at least 0.8 m above the base and at least 0.8 m below the meat surface is monitored whereupon the process ends after the temperature has stopped fluctuations at a stable temperature of maximum 40 ° C.
CZ2016748A 2016-11-30 2016-11-30 Method of producing fuel for direct combustion from biological waste materials CZ308795B6 (en)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2016748A CZ308795B6 (en) 2016-11-30 2016-11-30 Method of producing fuel for direct combustion from biological waste materials
SK50043-2017A SK289105B6 (en) 2016-11-30 2017-06-29 Method for producing fuel from biological-origin and biodegradable waste materials
SK50063-2017U SK8302Y1 (en) 2016-11-30 2017-06-29 Mass of waste materials of biological origin for producing fuel for direct combustion, and process for producing fuel from waste materials of biological origin
HUP1700296 HUP1700296A2 (en) 2016-11-30 2017-07-04 Production of fuels for direct incineration of waste from biological origin
PL422139A PL422139A1 (en) 2016-11-30 2017-07-06 Mass of waste materials of biological origin for production of fuel intended for direct burning and method for production of fuel from waste materials of biological origin
PCT/CZ2017/000046 WO2018099496A1 (en) 2016-11-30 2017-07-13 Biological-origin waste material mixture for the production of a fuel intended for direct combustion and a method of fuel production from biological-origin waste materials
EP17765350.8A EP3548588A1 (en) 2016-11-30 2017-07-13 Biological-origin waste material mixture for the production of a fuel intended for direct combustion and a method of fuel production from biological-origin waste materials

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2016748A CZ308795B6 (en) 2016-11-30 2016-11-30 Method of producing fuel for direct combustion from biological waste materials

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ2016748A3 true CZ2016748A3 (en) 2018-06-13
CZ308795B6 CZ308795B6 (en) 2021-05-26

Family

ID=67808792

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ2016748A CZ308795B6 (en) 2016-11-30 2016-11-30 Method of producing fuel for direct combustion from biological waste materials

Country Status (6)

Country Link
EP (1) EP3548588A1 (en)
CZ (1) CZ308795B6 (en)
HU (1) HUP1700296A2 (en)
PL (1) PL422139A1 (en)
SK (2) SK8302Y1 (en)
WO (1) WO2018099496A1 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110684580B (en) * 2019-11-14 2021-02-26 安徽省宗正农业科技开发有限公司 Preparation method of composite high-energy biomass fuel rod
CN111925852B (en) * 2020-08-19 2021-10-19 山东华宇工学院 Biomass particle and preparation method and application thereof
CZ309888B6 (en) * 2022-10-19 2024-01-10 DIWENDYS s.r.o. A method of production of an organic fertilizer using sludge from waste water treatment

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB488858A (en) * 1937-01-11 1938-07-11 Charles Samuel Townsend Improvements in or relating to a process for the manufacture of fertilisers
WO1981003029A1 (en) * 1980-04-17 1981-10-29 M Keane System for converting waste materials into useful products
EP0271628B1 (en) * 1986-12-17 1990-08-22 SGP-VA Energie- und Umwelttechnik Gesellschaft m.b.H. Process for the production of an upgraded product from sewage sludge
WO1998034889A1 (en) * 1997-02-05 1998-08-13 Slir, S.L. Process for the total removal of purines, plant for implementing such process and natural fertilizer obtained
NO323455B1 (en) * 2005-10-31 2007-05-14 Agronova As Process for the production of hygienic organic sludge
WO2010052774A1 (en) * 2008-11-06 2010-05-14 太平洋セメント株式会社 Method of preparing cement raw fuel, production facility for cement production raw fuel and cement production plant
JP2011189268A (en) * 2010-03-15 2011-09-29 New Industry Research Organization Method for manufacturing dried biomass
KR101315807B1 (en) * 2011-07-29 2013-11-19 주식회사 신재생에너지 Production of Refuse Derived Fuel and Treatment of Biomass with zero discharge system Using Microbial Materials
CZ2013559A3 (en) * 2013-07-15 2015-04-08 Estate Reality Prague A.S. Method of treating, pasty-like and slurry-like sludge particularly sewage treatment plant sludge for use as fuel especially for the generation of electric power and thermal energy
KR101494327B1 (en) * 2014-03-03 2015-03-02 김정만 Method of pulverizing fermented food garbage and method of manufacturing environment-friendly biomass solid fuel using the food garbage

Also Published As

Publication number Publication date
SK500632017U1 (en) 2018-07-02
HUP1700296A2 (en) 2018-12-28
PL422139A1 (en) 2018-06-04
WO2018099496A1 (en) 2018-06-07
CZ308795B6 (en) 2021-05-26
SK289105B6 (en) 2023-08-23
SK8302Y1 (en) 2018-12-03
SK500432017A3 (en) 2018-06-01
EP3548588A1 (en) 2019-10-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Muazu et al. Biosolids and microalgae as alternative binders for biomass fuel briquetting
KR101024447B1 (en) Production of refuse derived fuel with biomass using microbial materials
EP1877523B1 (en) Process for the production of biomass fuel
JP4541245B2 (en) Dry methane fermentation
US20130273629A1 (en) Method for treating vegetable, fruit and garden waste
CZ2016748A3 (en) Mass of waste materials of biological origin for the production of fuel intended for direct incineration and a method of production of fuel from waste materials of biological origin
JP2008239943A (en) Solid fuel and method for producing the same
Costa et al. Energetic potential of algal biomass from high-rate algal ponds for the production of solid biofuels
Narzary et al. Utilization of waste rice straw for charcoal briquette production using three different binder
Sinha et al. Agricultural waste management policies and programme for environment and nutritional security
JP4523044B2 (en) Dry methane fermentation
EP3307896A1 (en) Novel dry-state anaerobic digestion method
Ekinci et al. Effect of initial C/N ratio on composting of two‐phase olive mill pomace, dairy manure, and straw
CZ30323U1 (en) Composition of a mass of waste materials of biological origin for the production of fuel intended for direct combustion
JP2008201860A (en) Method for recycling and recovering food waste, sludge and waste fluid
EP2698417A1 (en) Solid fuel, particularly for the power industry, and production method thereof
Singh et al. Agriculture Waste Management and Bioresource: The Circular Economy Perspective
de Azevedo Frigo et al. Treatments and utilization of swine waste in Brazil
WO2001019942A2 (en) Procedure for processing of fresh biomass in ecological briquettes as fuel and fodder, conveying assembly with tool for application of the procedure and ecological briquettes as fuel and fodder, as the products resulted from the procedure
FR2837814A1 (en) Production of plant growth medium from sewage sludge comprises mixing sludge with mineral material and carbon source and composting mixture
WO1993021287A1 (en) Process for converting sludge into a fuel or a soil conditioner
JP7153965B1 (en) Co-processing method and co-processing apparatus for bark and waste cooking oil, co-processing apparatus for bark, waste cooking oil and waste food, and crushed bark fried body
JP2023090421A (en) Sewage sludge fermentation raw material and sewage sludge treatment method
KR101874062B1 (en) Compost using recycling food garbage and manufacturing method thereof
Baltrėnas et al. Quantitative and Qualitative Features Applying Multicomponent Packing Materials of Biodegradable Waste in Small-Scale Bioreactors