Wariant V

Fermentacja metanowa sucha

Wilgotność wsadu - przyjęto 65 %

Do fermentacji będzie przeznaczona tylko frakcja 0 - 100 mm, frakcja >100 mm będzie użyta
do wytwarzania paliwa

Korzystniejsze jest jednak przyjęcie frakcji 10(20) -100 mm
Konieczne jest wówczas dodatkowe sito 10 (20) mm typu
dyskowego lub gwiazdowego dla odsiania frakcji <10 lub
<20 mm, zwłaszcza w okresie zimowym


Tabela 1. Skład materiałowy frakcji >100 mm

Mg/a

%

Papier

7967

17,7

Szkło

374

0,8

Metale

137

0,3

Tworzywa sztuczne

6577

14,6

Odpady wielomateriałowe

4902

10,9

Odpady kuchenne i ogrodowe

6598

14,7

Odpady mineralne

4019

8,9

Frakcja < 10 mm

0

0,0

Tekstylia

5029

11,2

Drewno

1200

2,7

Niebezpieczne

274

0,6

Inne

5218

11,6

Odpady wielkogabarytowe

1094

2,4

Odpady z terenów zielonych

1591

3,5

Razem

44980

100,0

Tabela 2. Skład materiałowy frakcji <100 mm

Mg/a

%

Papier

16896

13,6

Szkło

5785

4,6

Metale

574

0,5

Tworzywa sztuczne

14095

11,3

Odpady wielomateriałowe

2923

2,3

Odpady kuchenne i ogrodowe

52795

42,4

Odpady mineralne

6202

5,0

Frakcja < 10 mm

15685

12,6

Tekstylia

1178

0,9

Drewno

252

0,2

Niebezpieczne

862

0,7

Inne

6374

5,1

Odpady wielkogabarytowe

0

0,0

Odpady z terenów zielonych

1035

0,8

Razem

124656

100,0

Frakcja 10-100
124656 – 15685 = 108971 Mg/a

Skład frakcji 0-100 mm i >100 mm

udział

wilg.

sm

<100 mm

71%

50%

50%

50%

>100 mm

29%

40%

60%

70%

60%

Ilość odpadów:

108971 Mg/a

Ilość odpadów biodegradowalnych

70726 Mg/a

54%

= 65%

Założenia:

- temp.

55ºC

- czas fermentacji

14 d

- wilgotność wsadu

65%

frakcja < 100 mm

108971 Mg/a

wilg.

50%

smo

50% sm

wzrost wilgotność poprzez dodanie wody/ścieków z odwadniania fermentatu
ilość wody:

0,50 x 108971 +

X

/

(108971 + X) = 0,65

stąd X = 46702 Mg/a

masa wsadu: 108971 + 46702 = 155 673 Mg/a
gęstość nasypowa wsadu do reaktora fermentacji 0,75 Mg/m

3

Objętość reaktorów dla 14 dni fermentacji: 155673 x 14 / (365 x 0,75) = 7961 m

3

= 8.000 m

3

Przyjęto 6 reaktorów betonowych PF 1300 firmy Kompogas o objętości każdego 1300 m

3

, wykonane z betonu

w dwóch zestawach 2 x 3 bioreaktory. Całkowita pojemność 6 x 1300 = 7800 m

3

Reaktor PF1300 składa się z dwóch komór fermentacyjnych, każda ma pojemność 650 m

3

.

Wariantowym rozwiązaniem mogą być reaktory pionowe firmy OWS

Załadunek i wyładunek odpadów surowych i przefermentowanych przy pomocy przenośników śrubowych
w reaktorze OWS i Kompogas.

smo we wsadzie:

108971 x (1- 0,50) x 0,50 = 27243 Mg smo/a

Obciążenie pojemności WKF smo

(27243 x 14/365)/ (7800 * 14) = 0,0096 Mg smo/m

3

d = 9,60 kg smo/m

3

d

ubytek smo podczas fermentacji - ok. 30% 27243 x 0,30 = 8173 Mg/a

pozostaje smo: 27243 - 8173 = 19070 Mg/a

smn we wsadzie = smo we wsadzie (50%): 27243 Mg/a

całkowita sm po fermentacji 27243 + 19079 = 46313 Mg/a

Ilość wody we wsadzie 65% 155673 x 0,65 = 101187 Mg/a

całkowita masa odpadu po fermentacji: 101187 + 46313 = 147500 Mg/a

Uwodnienie masy przefermentowanej: 101187 / 147500 = 68,6%

Do stabilizacji tlenowej konieczne odwodnienie masy przefermentowanej w prasie śrubowej do max. 55%
wody

masa przefermentowana po odwodnieniu: 46313 /(1-0,55) = 102918 Mg/a
ilość usuniętej wody: 147500 - 102918 = 44582 Mg/a, ta woda jest recyrkulowana do wsadu do komory
fermentacji

Ilość wytworzonego gazu fermentacyjnego – 100 m

3

/Mg odpadów poddanych fermentacji.

Ilość gazu 100 x 108971 Mg/a = 10.897.100 m

3

/a = 29856 m

3

/d = 1244 m

3

/h

Wartość opałowa gazu – 18 MJ/m

3

Zamiana na energię elektryczną 30% + 45% energia cieplna + 15% straty
Całkowity zasób energii gazu: 1244 x 18/3,6 = 6220 kWh/h
Produkcja energii elektrycznej 6220 x 0,3 = 1866 kWh/h

Wytworzenie energii elektrycznej i cieplnej w agregacie prądotwórczym o mocy HET-GE 1942
o mocy elektrycznej 1942 kWel + 2099kWth.

Obliczenie dodatkowej stabilizacji tlenowej masy przefermentowanej w ilości 102918 Mg/a
Stabilizacja przez 2-4 tyg. w zamkniętym reaktorze lub hali, aktywne napowietrzanie w reaktorze lub
napowietrzanie i przerzucanie w hali. Ewentualnie stabilizacja w pryzmach napowietrzanych.

Objętość materiału do stabilizacji o gęstości: 0,5 Mg/m

3

102918 x 2 / (52*0,5) = 7917 m

3

Przyjęto system tunelowy, tunele o szerokości 4,5 m i wysokości warstwy odpadów 3 m, przekrój tunelu
13,5 m

2

, mechaniczne przerzucanie odpadów w tunelu oraz napowietrzanie sprężonym powietrzem, oczyszczanie

powietrza w biofiltrze
Długość tunelu: 7917 /13,5= 586 m

Przyjęto 12 tuneli po 50 m długości w hali technologicznej
Należy obliczyć zapotrzebowanie powietrza do napowietrzania stabilizatu oraz powierzchnię biofiltra do
oczyszczania gazów odlotowych.

Napowietrzanie reaktora tunelowego: 4 m

3

/m

3

h

Ilość powietrza do napowietrzania 12 tuneli: 12 x 13,5 x 50 x 4 = 32400 m

3

/h

Do dezodoryzacji powietrza poprocesowego przyjęto biofiltr o obciążeniu: 80 m

3

/m

2

/h

Powierzchnia biofiltra: 32400 / 80 = 405 m

2

, przyjęto 400 m

2

, wymiary biofiltra 20 x 20 m, wysokość złoża –

0,80 m
Przed biofiltrem płuczka dla usuwania nadmiaru amoniaku i dodatkowego nawilżania powietrza procesowego.

Podczas stabilizacji tlenowej ubytek smo wynosi 15%:
19070 x 0,15 = 2860 Mg/a

Pozostaje smo w ilości: 19070 - 2860 = 16210 Mg/a

Końcowa wilgotność stabilizatu 35%
Całkowita sucha masa po stabilizacji tlenowej: 16210 + 27243 = 43453 Mg/a

Całkowita masa: 43453 /(1-0,35) = 66850 Mg/a

Całkowity ubytek smo w stosunku do smo wsadu do fermentacji:
(27243 - 16210) / 27243 = 0,405 tj. 40,5 % - spełniony jest warunek ubytku 40% smo

Zawartość smo w suchej masie po stabilizacji tlenowej:

16210 / 43453 = 0,37 tj. 37% - nie spełniony jest war. maks. zawartości 35% smo,
ale jest spełniony warunek ubytku smo – co oznacza, że pozostałość po fermentacji i tlenowej stabilizacji jest
traktowana umownie jako biologicznie nierozkładalna

Zanieczyszczenia stanowią:
- szkło 5785 Mg/a
- tworzywa sztuczne 14095 Mg/a
- odpady wielomateriałowe – 2923 Mg/a
- tekstylia 0,5 x 1178 = 589 Mg/a
- drewno 252 Mg/a
- niebezpieczne 862 Mg/a
- inne 6372 Mg/a

Razem 30878 Mg/a

Stanowi to 30878 / 66850 = 0,46 = 46% masy stabilizatu

Materiały te należy usunąć ze stabilizatu przez przesiewanie i separasje balirtyczno-powietrzną.
Do odzysku do paliwa należy wydzielić frakcje palne, tj.:

- tworzywa sztuczne – ok.0,8 x 14095 = 9021 Mg/a
- odpady wielomateriałowe 0,8 x 2923 = 2338 Mg/a
- tekstylia 0,8 x 589 = 471 Mg/a
- drewno 0,8 x 252 = 202 Mg/a
Razem 12032 Mg/a

Pozostała masa stabilizatu:

66850 – 12032 = 54818 Mg/a

Przed ewentualnym odzyskiem stabilizatu w procesie R10 należy zmniejszyć zawartość szkła do poniżej 2%
masy stabilizatu, tj. do poniżej 1000 Mg/a, co daje efektywność usuwania ok. 82,7%
Należy też wydzielić maksymalnie duzo odpadów niebezpiecznych, pozostałych w odpadach po stabilizacji,
tj. min. 80%, co daje pozostałą ich ilość 862 x 0,2 = 172 Mg

Do ewentualnego odzysku w procesach R10 i R14 pozostaje 54818 – (5785-1000) – (862 – 172) = 49343 Mg/a
Do składowania: albo 66850 Mg/a (bez odzysku) albo 54818 Mg/a

Sortowanie i wytwarzanie paliwa z frakcji >100 mm, obliczenia wykonać jak w wariancie IV.

Obliczenia składowiska dla stabilizatu – jak w innych wariantach

Kompogas Fermenter

Die einzigartigen Kompogas Pfopfenstrom Trockenfermenter werden in zwei Baureihen angeboten:

PF 1300 - Betonfermenter

PF 1500 - Stahlfermenter

Beide Baureihen verfügen über die selben robusten Rührwerkkomponenten und können für alle Inputstoffe
eingesetzt werden (Bioabfall, Grüngut, organische Fraktion Gesamtmüll). Die Einbring- und Austragstechnik wird
den spezifischen Anforderungen des jeweiligen Inputmaterials angepasst.
Für grössere Anlagen werden zwei, drei oder mehr Fermenter-Module kombiniert. Dadurch kann jede beliebige
Durchsatzmenge realisiert werden.

PF 1300 der Kompogas Betonfermenter

Der Fermenter mit 1300 m3 Nutzvolumen besteht aus einer Ortbeton-Wanne und wird mit einer Stahlhaube und
Stahlinnenauskleidung versehen. Die Konstruktion ist TüV-geprüft und setzt durch die Doppelwandigkeit bei der
Sicherheit neue Masstäbe.
Für grosse Anlagen kann der PF 1300 als Doppel- oder Triple-Modul ausgeführt werden.

Single-Modul PF 1300
Doppel-Modul PF 1300-2
Triple-Module PF 1300-3

PF 1500 der Kompogas Stahlfermenter

Der Fermenter mit 1500 m3 Nutzvolumen wird komplett aus vorgefertigten Stahlelementen geschweisst. Die
Konstruktion ist TüV-geprüft und setzt durch seinen modularen Aufbau neue Masstäbe in der Realisierung. Für
grosse Anlagen kann der PF 1500 beliebig oft parallel aufgestellt werden.

Technologia suchej fermentacji odpadów szwajcarskiej firmy KOMPOGAS jest

technologią termofilną przebiegającą w temperaturze ok. 55

0

C. System Kompogas wymaga

odpadów o zawartości 15-40% s.m. Przy większym uwodnieniu frakcja ciężka, jak piasek i

szkło, opada na dno i akumuluje się w reaktorze, natomiast zbyt mała zawartość wody

powoduje powstawanie dużych oporów podczas przepływu bioodpadów.

Proces fermentacji trwa 14-20 dni, po czym rozłożona biomasa jest wypychana z

reaktora i poddawana odwodnieniu. Ze względu na prowadzenie procesu w zakresie

termofilowym, osad po fermentacji pozbawiony jest mikroorganizmów i nasion chwastów.

Rys.. Schemat procesu fermentacji suchej firmy KOMPOGAS

Przeznaczony do fermentacji materiał poddawany jest procesowi separacji a

następnie kierowany do zasobników instalacji Kompogas, które wyposażone są w

automatyczne urządzenia podające.

Z zasobnika materiał przekazywany jest do dozownika gdzie zostaje zmieszany z

recyrkulacyjną wodą i fermentatem tworząc jednorodną nadającą się do pompowania

mieszankę. Następnie materiał poprzez wymiennik ciepła, który podnosi temperaturę wsadu

umieszcza się w bioreaktorze. Po zakończeniu procesu fermentacji następuje rozdział

materiału przefermentowanego na część stałą i część płynną (ciecz z prasy). Część cieczy z

prasy zostaje zmagazynowana w małym zbiorniku, znajdującym się pod prasami i służy do

nawilżania materiału wejściowego. Pozostała nadwyżka cieczy może być zmagazynowana

przez ok. 10 dni w zbiorniku retencyjnym, a następnie może być wykorzystana np. do

nawilżania pryzm.

Fermenter jest długim, cylindrycznym zbiornikiem stalowym ułożonym poziomo,

zaopatrzonym w wolnoobrotowe mieszadło. Wolne mieszanie zawartości reaktora uśrednia

jej skład, poprawia odgazowanie i uniemożliwia odkładanie się cięższych składników na dnie.

Bioreaktor o wydajności 10 000 Mg/a ma długość 32 m, średnicę 6 m i pojemność 740 m

3

.

Przekrój przez reaktor firmy Kompogas

7
5
1