CZ305839B6 - Způsob přípravy biologicky aktivního roztoku pro diskontinuální proces suché fermentace biomasy - Google Patents

Abstract

Způsob spočívá v tom, že se provede velmi jemné rozemletí biomasy a přidají se živiny v podobě cukrů a bílkovin, aby se dosáhlo poměru C:N rovnajícího se 1:18 až 25 a provede se rozředění této směsi, přičemž sušina vzniklého roztoku je v rozmezí 2 až 6 % hmotnostních. Pro rozředění směsi je možno použít perkolát z bioplynového reaktoru a vzniklý roztok se anaerobně fermentuje při teplotě v rozmezí od 35 do 60 .degree.C a z nádoby, ve které se provádí anaerobní fermentace, se odvádí vznikající bioplyn.

Description

Způsob přípravy biologicky aktivního roztoku pro diskontinuální proces suché fermentace biomasy

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu přípravy biologicky aktivního roztoku pro diskontinuální proces suché fermentace biomasy v reaktorech pro výrobu bioplynu, přičemž při tomto diskontinuálním procesuje zfermentovaná biomasa zcela nahrazena biomasou novou.

Dosavadní stav techniky

Doposud používaný proces suché fermentace biomasy je diskontinuální při obvyklé délce cyklů 28 dní. V průběhu cyklu dochází ke sprchování biomasy perkolátem a jeho cirkulaci přes temperované zásobníky. Perkolát je nositelem bakterií vzniklých při anaerobní fermentaci biomasy. Na konci cykluje biomasa vyvezena a část vyfermentovaného substrátu je nahrazena novou biomasou, zpravidla v poměru 50 % objemových. Zfermentovaná biomasa má přitom funkci inokua.

Vzhledem k tomu, že jak vyfermentovaný substrát, tak i perkolát je dále použitelný jako hnojivo, cílem vynálezu je výkonnější zpracování biologického odpadu při dosažení většího výkonu při výrobě bioplynu, přičemž nebude jako inokua používána zfermentovaná biomasa a inokuum bude tvořit živná kultura připravovaná v samostatném zařízení a tato živná kultura bude kontinuálně přidávána do perkolátního systému ke sprchování biomasy ve fermentoru.

Podstata vynálezu

Vytyčeného cíle je dosaženo tím, že je ve fermentoru použito biologicky aktivního roztoku pro diskontinuální proces suché fermentace biomasy, při kterém je zfermentovaná biomasa zcela nahrazena biomasou novou, přičemž podstata způsobu přípravy tohoto roztoku spočívá v tom, že se provede velmi jemné rozemletí biomasy, tvořící nosič bakterií a přidají se živiny v podobě sacharidů a bílkovin pro dosažení poměru C : N rovnajícího se 1 : 18 až 25, optimálně v poměru 1:18 až 20, pro zabezpečení maximálního vývoje metanogenních bakterií a provede se rozředění této směsi, přičemž sušina vzniklého roztoku je v rozmezí 2 až 6 % hmotnostních. Roztok se přidává do perkolátního systému bioplynového reaktoru v řízeném režimu.

Pro rozředění směsi je možno použít perkolát z bioplynového reaktoru a vzniklý roztok se anaerobně fermentuje při teplotách 35 až 60 °C, podle toho v jakém režimu pracuje bioplynová stanice (mezofilní nebo termofilní), přičemž z nádoby ve které se provádí anaerobní fermentace se odvádí vznikající bioplyn. Roztok se použije jako obohacený perkolát do perkolátního systému bioplynového reaktoru v řízeném režimu.

Vedle zvýšení kapacity bioplynového reaktoru odstraněním nutnosti vracení významného podílu staré vsázky bude proces fermentace biomasy účinnější sprchováním perkolátem obohaceným o bakterie z bakteriálního roztoku.

Příklady uskutečnění vynálezu

Příklad 1

Do plynotěsné vyhřívané nádoby opatřené míchadlem se v dávkách přidávají jemně mletá biomasa a živiny, tvořené roztokem cukrů a bílkovin aby poměr C : Na se rovnal 1 : 20. Vzniklá směs

- 1 CZ 305839 B6 se zředí kapalinou tak, že sušina tohoto roztoku činí 6 % hmotnostních. Z nádoby se odvádí vznikající bioplyn a vzniklý roztok se přidává do perkolátního systému bioplynového reaktoru v řízeném režimu. Více na počátku cyklu, omezeně od poloviny cyklu.

Příklad 2

Do plynotěsné vyhřívané nádoby opatřené míchadlem se kontinuálně nebo v dávkách přidává perkolát z bioplynového reaktoru, do kterého se v dávkách přidává jemně mletá biomasa a živiny tvořené roztokem cukrů a bílkovin tak, aby byl poměr C : N se rovnal 1:18. Jemně mletá biomasa je tvořena kukuřičnou siláží mletou v kulovém mlýně tak, aby částečky biomasy byly velmi jemné, dobře čerpatelné a nemající tendenci ucpávat trysky sprchovacího systému bioplynového reaktoru. Sušina vytvořeného roztoku tvořila 6 % hmotnostních. Perkolát doplněný biomasou a živinami se anaerobně fermentoval při teplotě 38 °C a z nádoby se odváděl vznikající bioplyn. Vzniklý částečně fermentovaný roztok se z nádoby odváděl v řízeném režimu do perkolátního systému bioplynového reaktoru.

Claims (2)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Způsob přípravy biologicky aktivního roztoku pro diskontinuální proces suché fermentace biomasy, při kterém je zfermentovaná biomasa zcela nahrazena biomasou novou, vyznačující se tím, že se provede velmi jemné rozemletí biomasy a přidají se živiny v podobě cukrů a bílkovin, aby poměr C : N se rovnal 1 : 18 až 25 a provede se rozředění této směsi, přičemž sušina vzniklého roztoku je v rozmezí 2 až 6 % hmotnostních.
2. 2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že pro rozředění směsi se použije perkolát z bioplynového reaktoru a vzniklý roztok se anaerobně fermentuje při teplotě v rozmezí od 35 do 60 °C a z nádoby ve které se provádí anaerobní fermentace se odvádí vznikající bioplyn.