CZ297578B6 - Způsob energetického využití čistírenskýchkalů - Google Patents

Způsob energetického využití čistírenskýchkalů Download PDF

Info

Publication number
CZ297578B6
CZ297578B6 CZ20050466A CZ2005466A CZ297578B6 CZ 297578 B6 CZ297578 B6 CZ 297578B6 CZ 20050466 A CZ20050466 A CZ 20050466A CZ 2005466 A CZ2005466 A CZ 2005466A CZ 297578 B6 CZ297578 B6 CZ 297578B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
mixture
water treatment
treatment plant
fermentation
sewage sludge
Prior art date
Application number
CZ20050466A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ2005466A3 (cs
Inventor
Dytrich@David
Original Assignee
Trigad S. R. O.
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 Trigad S. R. O. filed Critical Trigad S. R. O.
Priority to CZ20050466A priority Critical patent/CZ2005466A3/cs
Publication of CZ297578B6 publication Critical patent/CZ297578B6/cs
Publication of CZ2005466A3 publication Critical patent/CZ2005466A3/cs

Links

Landscapes

  • Treatment Of Sludge (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

Způsob energetického využití čistírenskýchkalů, kdy se stabilizované čistírenské kaly smísí s městským zeleným odpadem a s lokálně dostupným biologickým materiálem, který je rostlinného a/nebo živočišného původu, je odpadem a/nebo produktem zemědělství a/nebo průmyslu, přičemž podíl sušiny čistírenských kalů tvoří 20 až 50 % hmotn., vztaženo na sušinu výsledné směsi, spočívá v tom, že se rozdrcená a zhomogenizovaná směs aerobně fermentuje 1 až 5 dnů při teplotě 60 až 75 .degree.C,po té se směs spaluje ve fluidním nebo roštovém kotli. Směs po fermentaci lze před spalováním granulovat.

Description

Oblast techniky
Vynález se týká likvidace čistírenských kalů a jejich energetického využití. Dále se týká technologického zařízení, které umožňuje energetické využití čistírenských kalů.
Dosavadní stav techniky
Kaly z čistíren odpadních vod představují celosvětově závažný problém pro životní prostředí. Z celkového vyprodukovaného množství kalů v Evropské Unii se podstatná část, asi 40 % ukládá na skládky, protože nevyhovuje limitním hodnotám rizikových prvků, 37 % se využívá k přímé aplikaci v zemědělství, 15 % se spaluje, 4 % se ukládají v jiné formě, 6 % se převádělo do moře (zákaz od roku 1999) a pro 2 % existují jiné způsoby využití, jako například solidifikace a následné spalování. Vzhledem k legislativním úpravám v Evropské Unii, není možné skládkovat odpady s vyšším podílem organické složky a nebude možné je využívat pro přímou aplikaci v zemědělství.
Počítá se též s rozšířenou možností využití čistírenských kalů v lesnictví a k sanaci půdy. Budou však současně zavedeny přísnější limity pro obsah těžkých kovů jako jsou olovo, zinek, kadmium, měď, nikl, kobalt, chrom, rtuť, arsen molybden a pro obsah určitých organických sloučenin, například polychlorovaných bifenylů nebo dioxinů.
Další zpracování nebo likvidace kalů anaerobním nebo aerobním rozkladem, mechanickým odvodňováním nebo spalováním představují až 50 % nákladů na čistění komunálních vod.
Dalším problémem je hledání a využití obnovitelných surovin jakožto zdroj energie. Řeší se možnosti spalování a likvidace čistírenských kalů ve směsi s hnědým uhlím či další biomasou. Problémem těchto řešení je vysoký obsah škodlivin v emisích a vysoké náklady. Tyto problémy řeší patent CZ 295 342, který spočívá v tom, že se stabilizované čistírenské kaly se smísí s městským zeleným odpadem a s lokálně dostupným biologickým materiálem, který je rostlinného a/nebo živočišného původu, je odpadem a/nebo produktem zemědělství a/nebo průmyslu, přičemž podíl sušiny čistírenských kalů tvoří 20 až 50 % hmotn., vztaženo na sušinu výsledné směsi, rozdrcená a zhomogenizovaná směs se fermentuje 1 až 5 dnů při teplotě do 55 °C, poté se směs suší, směs obsahující 15 až 30 % hmotn. vody se fluidně spaluje, teplo vzniklé při procesu fluidního spalování se předává prostřednictvím termooleje pracovnímu organickému teplosměnnému médiu v Organickém Rankinově cyklu k výrobě tepla a elektrické energie.
Nevýhodou tohoto procesu je poměrně velká energetická náročnost na sušení zhomogenizované zfermentované směsi před spalováním, velká prostorová náročnost fermentační linky, komplikovaná regulace procesu fermentace a s tím spojené energetické ztráty.
Podstata vynálezu
Uvedené nevýhody odstraňuje způsob energetického využití stabilizovaných čistírenských kalů, které se smísí s městským zeleným odpadem a s lokálně dostupným biologickým materiálem, který je rostlinného a/nebo živočišného původu, je odpadem a/nebo produktem zemědělství a/nebo průmyslu, přičemž podíl sušiny čistírenských kalů tvoří 20 až 50 % hmotn., vztaženo na sušinu výsledné směsi, spočívající v tom, že rozdrcená a zhomogenizovaná směs se aerobně fermentuje 1 až 5 dnů při teplotě do 60 až 75 °C, poté se směs spaluje ve fluidním nebo roštovém průmyslovém kotli.
-1 CZ 297578 B6
Směs obsahující 20 až 50% hmotn. vody se před spalováním s výhodou granuluje v případě vyššího obsahu vody nebo při přepravě na delší vzdálenost ke spálení.
Zfermentovaná směs sypaná zaujímá podstatně větší objem než granulovaná. Během granulace se též snižuje vlhkost.
Při výrobě palivové směsi z biologicky aktivních odpadů, je nutné zabezpečit jejich biochemickou stabilizaci. Působením mikroorganismů a za přístupu vzdušného kyslíku dochází k aerobní fermentaci a stabilizaci zakládky. Probíhající termifilní aerobní fermentací se veškeré patogenní mikroorganizmy usmrtí. Vysoká teplota 60 až 75 °C a doba jejího působení na zakládku určují rychlost fermentace. Intenzivní aerace udržuje vysokou teplotu a urychluje hygienizaci směsi.
Homogenizace se provádí v homogenizátoru s horizontálními šneky, které se otáčí proti sobě. Nejdříve se dávkují piliny, odštěpky, sláma, zelený odpad a nakonec stabilizované čistírenské kaly, maximálně do vlhkosti 86 %. Směs je vynášecím pásem dopravována do tepelně izolovaného fermentaČního boxu. Při bouřlivém nástupu termofilní fermentace se teplota zvýší až na 75 °C. Při teplotě 65 °C dochází k rozvoji termofilních organizmů, které asimilují látky, která jsou zdrojem fekálního zápachu. Vzduch, který provzdušňuje zakládku spolu s vlhkostí odnáší i teplo. To se využívá k rychlejšímu nastartování fermentaČního procesu v dalším boxu. Po ukončení hygienizačního a fermentaČního procesu se sypané biopalivo dopravuje do skladu, nebo ke granulátoru. Fermentační box má výkon 8,5 tun zfermentované směsi za 72 hod. Spotřeba elektrické energie na výrobu jedné tuny biopalova je 22,5 kWh.
Volně sypané palivo má 4x větší objem než granulát. Tomu musí odpovídat především dopravní cesty ke kotli a skladovací prostory na palivo.
Výhodou řešení podle vynálezu je, že se kaly z čistírenských odpadních vod využívají jako alternativní zdroj energie ve formě paliva, které vyhovuje emisním limitům. Smísením kalů s biomasou, jejích dezintegrací a aerobní fermentací při teplotách 60 až 75 °C se získá hygienicky nezávadné vyhovující palivo. Toto palivo lze spalovat v kotlích jako jsou například horkovodní kotel KOHLBACH nebo roštový kotel s přesuvným roštem KB-2500, používaný běžně ke spalování pilin, s jmenovitým tepelným výkonem 2500 kW, nebo roštový kotel Varimatik, nebo fluidní kotel 2MW, který je řešen jako horkovodní dvoutahový s membránovými stěnami. Vlastní spalovací prostor tvoři 2 fluidní ohniště s vnitřní cirkulací.
Příklady provedení
Linka pracující v režimu podle vynálezu zpracovala 3000 tun čistírenského kalu o sušině 25 % hmotn., 2000 tun dřevní štěpky o sušině 75 % hmotn. a 1400 tun obilné slámy o sušině 65 % hmotn. 1500 tun zeleného odpadu o sušině 25 % hmotn. Celkem 7900 tun.
Čistírenský kal se stabilizuje ve vyhnívací nádrži. Stabilizovaný čistírenský kal se mísí s dřevní štěpkou, slámou a zeleným odpadem v homogenizátoru. Dezintegrovaná homogenní směs o vlhkosti cca 60 % hmotn. je soustavou dopravních pásů dopravována do fermentační linky, tvořenými fermentačními boxy a tam je postupně vrstvena a překopávána, hned je bez jakýchkoliv dalších přísad zahájen proces fermentace. Směs se postupně zahřívá až na teplotu 70 °C a současně dochází k vývoji vodní páry. Po 3 dnech fermentace měla směs 30 až 40 % vlhkosti. Během granulace klesla vlhkost o 10 %.
Získané sypané biopalivo mělo vlhkost 30 % a výhřevnost 10,5 MJ/kg. Po granulaci se vlhkost biopaliva snížila na 20 % a výhřevnost stoupla na 11,2 MJ/kg.
-2CZ 297578 B6
Toto palivo bylo spalováno na fluidním kotli se stacionární fluidní vrstvou v Roztokách u Křivoklátu o výkonu 2 MW - zn. FK 2000. Totéž biopalivo bylo spalováno na i na roštovém kotli o výkonu 300 kW zn. VN 300 VARIMATIK.
Sypaná šarše téhož paliva bylo spalována na roštovém kotli KB-2500 Kohlbach v Trhových Svinách se sušinou 77,55 % a výhřevností 10,5 MJ/kg ve směsi s dvoutřetinovým podílem pilin.
Měření plynných a tuhých emisí a koncentrace organických látek CxHy ve spalinách, stanovení popelové bilance fluidního kotle, odběry škváry, paliva a popílku a jejich rozbory provedlo autorizované pracoviště VŠB TU Ostrava. Veškeré naměřené hodnoty byly pod normou stanovenou hranicí.
Byly provedeny rozbory popelovin zaměřené na obsah těžkých kovů a vyhovovaly normám.
Efektivita zpracovatelnosti stabilizovaných čistírenských kalů souvisí s obsahem jejich sušiny. Uvedenou technologií lze zpracovávat i kaly se 14 % sušinou. Je však vyšší potřeba nasákavé hmoty, jako je například sláma, nebo piliny.
Průmyslové využití
Způsob energetického využití čistírenských kalů podle vynálezu lze využít při likvidaci čistírenských kalů.

Claims (2)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Způsob energetického využití čistírenských kalů, kdy se stabilizované čistírenské kaly smísí s městským zeleným odpadem a s lokálně dostupným biologickým materiálem, který je rostlinného a/nebo živočišného původu, je odpadem a/nebo produktem zemědělství a/nebo průmyslu, přičemž podíl sušiny čistírenských kalů tvoří 20 až 50 % hmotn., vztaženo na sušinu výsledné směsi, vyznačující se tím, že se rozdrcená a zhomogenizovaná směs aerobně fermentuje 1 až 5 dnů při teplotě 60 až 75 °C, a poté se směs spaluje ve fluidním nebo roštovém kotli.
  2. 2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že se směs po fermentaci před spalováním granuluje.
CZ20050466A 2005-07-19 2005-07-19 Způsob energetického využití čistírenskýchkalů CZ2005466A3 (cs)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ20050466A CZ2005466A3 (cs) 2005-07-19 2005-07-19 Způsob energetického využití čistírenskýchkalů

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ20050466A CZ2005466A3 (cs) 2005-07-19 2005-07-19 Způsob energetického využití čistírenskýchkalů

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ297578B6 true CZ297578B6 (cs) 2007-01-10
CZ2005466A3 CZ2005466A3 (cs) 2007-01-10

Family

ID=37684226

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ20050466A CZ2005466A3 (cs) 2005-07-19 2005-07-19 Způsob energetického využití čistírenskýchkalů

Country Status (1)

Country Link
CZ (1) CZ2005466A3 (cs)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CZ309888B6 (cs) * 2022-10-19 2024-01-10 DIWENDYS s.r.o. Způsob výroby organického hnojiva s využitím kalů z úpravy odpadních vod

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CZ281637B6 (cs) * 1994-05-20 1996-11-13 Vysoká Škola Chemicko-Technologická Způsob stimulace tvorby bioplynu při anaerobní fermentaci organických materiálů a zařízení
KR970007559B1 (ko) * 1995-04-12 1997-05-10 주식회사 농금 원적외선을 이용한 저함수 유기폐기물의 발효처리 방법
JPH10139575A (ja) * 1996-11-14 1998-05-26 Hitachi Zosen Corp 有機性廃棄物の堆肥化方法
JPH11300394A (ja) * 1998-04-20 1999-11-02 Kurita Water Ind Ltd 汚泥脱水ケーキの高温好気処理法
CZ286614B6 (cs) * 1998-09-25 2000-05-17 Ekobioprogres Způsob průmyslového zpracování čistírenských kalů
JP2000334419A (ja) * 1999-06-02 2000-12-05 Kubota Corp し尿と廃プラスチックの処理方法
EP1356874A1 (en) * 2001-01-31 2003-10-29 Yasuichi Ueda Organic waste fermentatively-processing device
CZ295342B6 (cs) * 2004-07-08 2005-07-13 Trigad S. R. O. Způsob energetického využívání čistírenských kalů a zařízení

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CZ281637B6 (cs) * 1994-05-20 1996-11-13 Vysoká Škola Chemicko-Technologická Způsob stimulace tvorby bioplynu při anaerobní fermentaci organických materiálů a zařízení
KR970007559B1 (ko) * 1995-04-12 1997-05-10 주식회사 농금 원적외선을 이용한 저함수 유기폐기물의 발효처리 방법
JPH10139575A (ja) * 1996-11-14 1998-05-26 Hitachi Zosen Corp 有機性廃棄物の堆肥化方法
JPH11300394A (ja) * 1998-04-20 1999-11-02 Kurita Water Ind Ltd 汚泥脱水ケーキの高温好気処理法
CZ286614B6 (cs) * 1998-09-25 2000-05-17 Ekobioprogres Způsob průmyslového zpracování čistírenských kalů
JP2000334419A (ja) * 1999-06-02 2000-12-05 Kubota Corp し尿と廃プラスチックの処理方法
EP1356874A1 (en) * 2001-01-31 2003-10-29 Yasuichi Ueda Organic waste fermentatively-processing device
CZ295342B6 (cs) * 2004-07-08 2005-07-13 Trigad S. R. O. Způsob energetického využívání čistírenských kalů a zařízení

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CZ309888B6 (cs) * 2022-10-19 2024-01-10 DIWENDYS s.r.o. Způsob výroby organického hnojiva s využitím kalů z úpravy odpadních vod

Also Published As

Publication number Publication date
CZ2005466A3 (cs) 2007-01-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101024447B1 (ko) 미생물제재를 이용한 유기성 폐기물의 고형연료 제조방법
CN101531936B (zh) 一种含可燃气的固体燃料及其生产工艺
US20130026760A1 (en) Method for treating organic waste and method and apparatus for producing solid fuel/compost using zero discharge ace system
WO2016173000A1 (zh) 一种农村大宗有机废弃污染物源头综合治理系统及方法
Kliopova et al. Improving material and energy recovery from the sewage sludge and biomass residues
CN101842169A (zh) 有机废弃物的脱氯方法、生物质的制造方法及生物质燃料
KR20120106450A (ko) 폐기물을 이용한 고형연료 및 그 제조 방법
CN107880967A (zh) 一种污泥生物质混合燃料的生产方法
KR100292715B1 (ko) 생활 폐기물을 이용한 연료용 탄 제조방법
KR20020015759A (ko) 하수/폐수 슬러지 및 가연성 폐기물과 음식물쓰레기건조물을 이용한 고체연료 제조방법
KR100741696B1 (ko) 음식물 쓰레기를 이용한 유기질 비료 제조방법
CN202688162U (zh) 生活垃圾渗沥液厌氧污泥掺烧焚烧综合处理装置
CN204589021U (zh) 一种农村大宗有机废弃污染物源头综合治理系统
CN102887615A (zh) 废弃物衍生燃料的制备方法
JP2010084082A (ja) バイオマス燃料およびその製造方法
CN1304538C (zh) 一种垃圾型煤的生产方法
CN113735407A (zh) 一种污泥再资源化系统及其方法
CN100546731C (zh) 城市生活垃圾无害化能源化处理方法
CN112441718A (zh) 一种锅炉协同处理污泥的系统及方法
KR101296043B1 (ko) 폐기물을 이용한 성형탄 및 그 제조 방법
CZ297578B6 (cs) Způsob energetického využití čistírenskýchkalů
JP2005305314A (ja) 固形物を含む廃液の処理システム
CN102329059B (zh) 一种污泥制造环保再生能源的方法
WO2009093926A1 (ru) Переработка органических отходов в углеродсодержащие формовки
KR20150000370A (ko) 축분과 하수 슬러지를 이용한 연료의 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20190719

MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20210719