CZ295922B6 - Způsob přeměny biodegradabilního hygienicky nestabilizovaného substrátu na hygienicky stabilizovaný výrobek - Google Patents

Abstract

Zakládka tvořená biodegradabilním, hygienicky nestabilizovaným substrátem se umístí do prostoru odděleného od okolní atmosféry, načež se podrobí aerobní fermentaci, přičemž se v průběhu aerobní fermentace vystaví současně v celém objemu teplotě v rozmezí od 70 .degree.C do 80 .degree.C, a to po dobu 30 až 60 minut. S výhodou se teplota zakládky v průběhu fermentace řídí množstvím externě přiváděného vzduchu a intenzitou převrstvování zakládky. Produktem aerobní fermentace je hygienicky stabilizovaný výrobek vhodný k dalšímu zpracování bez nutnosti dodržovat zvláštní hygienická opatření, např. kompostování nebo zpracování na palivo.

Description

Způsob přeměny biodegradabilního hygienicky nestabilizovaného substrátu na hygienicky stabilizovaný výrobek

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu zpracování biologických odpadů, zejména takových odpadů, které jsou schopny kontaminovat životní prostředí, odpadů produkujících zápach a odpadů hygienicky závadných a řeší zajištění hygieny při další manipulaci s tímto materiálem. Hygienicky stabilizovaný substrát může být bez nebezpečí poškození životního prostředí následně zpracováván, např. kompostováním nebo může být použit jako palivo.

Dosavadní stav techniky

Je známo, že odpady biologického původu jsou ukládány na skládky. Nevýhodou skládkování je, že si klade stále větší nároky na prostor, přičemž předpisy pro provozování skládek jsou stále přísnější. Dále je známo, že odpady biologického původu jsou bez dalších úprav kompostovány. Nevýhodou kompostování bez předchozí úpravy je, že se zpracovávaný materiál stává hygienicky nezávadným až po několika měsících. Nevýhodou skládkování i kompostování je, že biologické odpady na skládkách a kompostárnách představují většinou zvýšené nebezpečí především kontaminací spodních vod, unikajícím zápachem nebo díky své podmínečné patogenitě jsou potenciálním zdrojem nákazy. Rovněž je známo, že biologické odpady lze spalovat, přičemž vysoký obsah vody ve spalovaném materiálu je nežádoucí, neboť výhřevnost paliva se stoupajícím obsahem vody klesá. Při vysokém obsahu vody v palivu se palivo stává nehořlavým. Dále je známo, že biologické odpady lze aerobně fermentovat. Z patentu CZ 286 614 je znám způsob zpracování směsi čistírenského kalu a tuhého bioodpadu, např. dřevěných štěrků, pilin nebo separovaného komunálního bioodpadu. Uvedená směs tvořící zakládku se podrobí 2 až 4denní aerobní fermentaci, načež se dále suší na obsah sušiny 70 až 90 % a poté se granuluje nebo briketuje. Uvedeným postupem se získá palivo. Nevýhodou tohoto způsobu je, že hygienizace celého objemu zakládky není zabezpečena, neboť se proces neprovádí v uzavřeném, od okolí tepelně izolovaném prostředí, takže dochází k úniku tepla, což se nejvíce projeví nižší teplotou u povrchu zakládky, kde proces fermentace neprobíhá dostatečně intenzivně a celková doba zpracování je tudíž delší. Další nevýhodou je, že se při manipulaci se základkou do okolí šíří společně s odpařovanou vodou, aerosoly a tuhými částicemi též patogenní organismy. Další nevýhodou je energetická náročnost procesu, neboť k sušení substrátu je nutný externí zdroj tepla.

Podstata vynálezu

Uvedené nevýhody řeší způsob přeměny biodegradabilního, hygienicky nestabilizovaného substrátu na hygienicky stabilizovaný výrobek podle vynálezu, jehož podstatou je, že se zakládka umístí do prostoru oddělené od okolní atmosféry, načež se podrobí aerobní fermentace. Aerobní fermentace zahrnuje krok vystavení zakládky po dobu 30 až 60 minut teplotě v rozmezí od 70 °C do 80 °C, a to současně v celém objemu. Alternativně je podstatou, že teplota základky se v průběhu fermentace řídí množství externě přiváděného vzduchu a intenzitou převrstvování zakládky.

Výhodou způsobu dle vynálezu je, že biologický odpad je přeměněn na surovinu, která není biologicky aktivní, neznečišťuje životní prostředí a není zdrojem obtěžujícího zápachu. Další výhodou je krátká doba zpracování, takže zařízení, ve kterém se způsob realizuje, nemusí být ani při značné výrobní kapacitě nepřiměřeně veliké. Výhodou je rovněž nízká energetická náročnost, neboť pro průběh procesu není nutný externí zdroj tepla.

- 1 CZ 295922 B6

Příklady provedení vynálezu

Příklad 1

Zakládka obsahující aerobní mikroorganismy, tvořená směsí obilné slámy, štěpků a kalů z komunální čistírny odpadních vod v hmotnostním poměru 1:1:1 se umístí do uzavřeného, tepelně izolovaného fermentačního reaktoru, který je opatřen přívodem vzduchu a odvodem vznikajících plynů.

Maximální velikost neoddělitelných části v zakládce je 50 mm. Při procesu aerobní fermentace dochází ke stoupání teploty zakládky, takže po osmi hodinách dosahuje teplota ve fermentačním reaktoru hodnoty 40 °C až 50 °C. V této fázi je z fermentačního reaktoru odváděna vodní pára. Vlastní fermentace se provádí za převrstvování zakládky a regulování množství externě přiváděného vzduchu po dobu 36 hodin v tomto rozmezí teplot. Intenzita fermentace se řídí množství externě přiváděného vzduchu na základě měření teploty a zjišťování obsahu CO₂ v odcházejících plynech. Poté se množství externě přiváděného vzduchu sníží, takže nastává postupné zvyšování teploty po dobu 24 hodin až do dosažení teploty v rozmezí 70 °C až 80 °C. Na teplotě v tomto rozmezí je zakládka udržována po dobu 35 minut. Další fází je intenzivní provzdušňování, které se provádí až do dosažení maximálního obsahu vlhkosti 10 %.

Příklad 2

Příklad 2 se od příkladu 1 liší tím, že základku tvoří směs 40 % kalů z textilního průmyslu s 60 % řepkové slámy.

Příklad 3

Příklad 3 se od příkladu 1 liší tím že zakládku tvoří směs 35 % kalů z výroby papíru a celulózy, 15 % hoblin a pilin ze dřeva, 20 % zelené štěpky a 30 % řepkové slámy.

Příklad 4

Příklad 4 se od příkladu 1 liší tím, že zakládku tvoří směs 15 % kalů ze zpracování škrobu, 25 % řepkové slámy, 25 % hoblin a pilin ze dřeva, 25 % zelené štěpky a 10 % jehličnaté kůry.

Příklad 5

Příklad 5 se od příkladu 1 liší tím, že základku tvoří směs 50 % kalů z komunální čističky odpadních vod, 25 % nestandardního starého papíru a 25 % řepkové slámy.

Do zakládky mohou být také použity odpady z kuchyní, sláma z energetického šťovíku, drcený komunální odpad, odpady z potravinářského průmyslu nebo plastový substrát.

Všechna uvedená % jsou hmotnostní.

Claims (2)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Způsob přeměny biodegradabilního, hygienicky nestabilizovaného substrátu na hygienicky stabilizovaný výrobek, vyznačující se tím, že se zakládka umístí do prostoru odděleného od okolní atmosféry, načež se podrobí aerobní fermentaci, přičemž aerobní fermentace zahrnuje krok vystavení zakládky po dobu 30 až 60 minut teplotě v rozmezí od 70 °C do 80 °C, a to současně v celém objemu.
2. 2. Způsob dle nároku 1, vyznačující se tím, že teplota zakládky se v průběhu fermentace řídí množstvím externě přiváděného vzduchu a intenzitou převrstvování zakládky.