Fermentacja odpadów zebranych selektywnie  dane wg bilansu
odpadów dla procesu stabilizacji
Odpady kuchenne i ogrodowe 2578,8 + 12269,5 = 14848,3 Mg/a
Odpady z terenów zielonych  przyjęto tylko odpady miękkie w ilości (873,6 + 9630,4) x 0,5 = 10504 Mg/a
Razem 14848,3 + 10504 = 25352,3 Mg/a
Dwa warianty fermentacji: sucha i mokra
Ilość odpadów: 25352 Mg/a
FERMENTACJA MOKRA
Wilgotność wsadu powinna być > 85%, przyjęto 95 %
Założenia:
- temp. 55ºC
- czas fermentacji 14 d
- wilgotność wsadu 95%
smo 75% sm
Frakcja ta podlega roztworzeniu z wodą procesową , wydzielaniu składników ciężkich i lekkich w urządzeniu
roztwarzajÄ…cym.
Wydzielanie frakcji ciężkiej w ilości około 5 % masy i frakcji lekkiej w ilości około 5% masy liczonej w stosunku do
całkowitej masy odpadów.
Frakcja ciężka 0,05 x 25352 = 1268 Mg/a
Frakcja lekka 0,05 x 25352 1268 Mg/a
suma 2536 Mg/a
Bioodpady do fermentacji 25352 - 2536 = 22816 Mg/a
Założono wilgotność bioodpadów około 70%.
Sucha masa frakcji : 0,3 x 22816 = 6845 Mg/a
Zwiększenie wilgotności do 95% daje masę: 6845 / (1-0,95) = 136900 Mg/a = 375 Mg/d
Przyjęto czas fermentacji 14 d.
Objętość WKF, 1Mg=1m3 375 x 14 = 5250 m3
Przyjęto 2 komory fermentacyjne po 2625 m3, wymiary komór typowe na podsstawie katalogów dla WKF
oczyszczalni ścieków lub projekt indywidualny.
Obciążenie komory suchą masą organiczną:
biofrakcja smo =75% sm
Sucha masa organiczna 6845 x 0,75 = 5134 Mg smo/a
Obciażenie WKF smo 5134 / 365 = 14,07 Mg smo /d
14,07 / 5250 = 0,0027 Mg smo / m3 d = 2,7 kg smo/m3 d
Ubytek smo podczas fermentacji - przyjęto 35 % smo.
Ubytek stanowi 5134 x 0,35 = 1797 Mg/a
Pozostaje 5134 - 1797 = 3337 Mg/a
Sucha masa nieorganiczna przed fermentacjÄ…: 6845 - 5134 = 1711 Mg/a
Całkowita sucha masa po fermentacji: 3337 + 1711 = 5048 Mg/a
W tym smo stanowi: 3337/ 5048 = 0,661 = 66,1%
Masa przefermentowana zostanie odwodniona w prasie ciśnieniowej do około 65% wody, a jej masa
wyniesie wtedy: 5048 / (1-0, 5) = 14423 Mg/d
Ten materiał będzie poddany dalej tlenowej stabilizacji.
Ilość wytworzonego gazu podczas fermentacji - przyjęto 100 m3/Mg bioodpadów
Ilość wytworzonego gazu 22816 x 100 / 365 = 6250 m3/d = 260 m3/h
Skład gazu: 65% metanu i 35% dwutlenku węgla. Wartość opałowa 21,0 MJ/m3.
Energia gazu
6250 x 21 = 131 250 MJ/d = 5468 MJ/h = 1519 kWh/h
Wydajność pochodni powinna wynosić 260 m3/h
Wydajność agregatu prądotwórczego określa się na podstawie bilansu odzysku energii.
W typowym układzie kogeneracji odzysk energii wynosi:
- energia elektryczna - 30%
- energia cieplna - 50%
- straty energii - 20%
Moc agregatu prądotwórczego dla energii elektrycznej wynosi 1519 x 0,30 = 456 kW
Przyjęto agregat prądotwórczy typu: HET-GE 508 o mocy elektrycznej 508 kW i mocy cieplnej 636 kW
produkcji firmy HAASE
Zbiornik gazu  firmy Sattler lub CES z powłoką membranową.o objetości 800 m3.
Tlenowa stabilizacja pozostałości po fermentacji przeprowadzona będzie z użyciem materiału
strukturotwórczego wytworzonego w wyniku rozdrobnienia odpadów zielonych.
odpady zielone, z terenów zielonych: 2500 Mg/a
wilgotność średnia: 15%
smo: 80% sm
Materiał do stabilizacji 14423 + 2500 = 16923 Mg/a
Woda: 14423 x 0,65 + 2500 x 0,15 = 9750 Mg/a
9750 / 16923 = 0,576 = 57,6%
Wilgotność jest optymalna dla stabilizacji. Dalsze obliczenia stabilizacji - jak w innych przykładach.
Obliczenia biologicznego suszenia (wariantowo może być suszenie termiczne ciepłym powietrzem z
wymiennika ciepła z agregatu prądotwórczego do spalania gazu)
FERMENTACJA SUCHA
Wilgotność wsadu powinna być > 65%, przyjęto 70 %.
Założenia:
- temp. 38ºC
- czas fermentacji 21 d
- wilgotność wsadu 70%
smo 75% sm
Biofrakcja do fermentacji 25352 Mg/a, 69,5 Mg/d
Założono wilgotność tej frakcji około 70%.
Sucha masa frakcji : 0,3 x 25352 = 7606 Mg/a
Przyjęto czas fermentacji 21 d.
Objętość WKF, 1Mg=1m3 69,5 x 21 = 1460 m3
Obciążenie komory suchą masą organiczną:
biofrakcja smo = 75% sm
Sucha masa organiczna 7606 x 0,75 = 5705 Mg smo/a
Obciażenie WKF smo 5705 / 365 = 15,6 Mg smo /d
15,6 / 1460 = 0,0107 Mg smo / m3 d = 10,7 kg smo/m3 d
Ubytek smo podczas fermentacji - przyjęto 35 % smo.
Ubytek stanowi 5705 x 0,35 = 1997 Mg/a
Pozostaje 5705  1997 = 3708 Mg smo/a
Sucha masa nieorganiczna przed fermentacjÄ…: 7606  5705 = 1901 Mg/a
Całkowita sucha masa po fermentacji: 3708 + 1901 = 5609 Mg/a
W tym smo stanowi: 3708/ 5609 = 0,661 = 66,1%
Masa przefermentowana zostanie odwodniona w prasie ciśnieniowej do około 65% wody,
a jej masa wyniesie wtedy: 5609 / (1-0,65) = 16026 Mg/d
Ten materiał będzie poddany dalej tlenowej stabilizacji  obliczenia należy wykonać jak dla fermentacji mokrej.
Ilość wytworzonego gazu podczas fermentacji - przyjęto 80 m3/Mg odpadów
Ilość wytworzonego gazu 25352 x 80 / 365 = 5557 m3/d
Dalsze obliczenia gospodarki gazowej jak dla fermentacji mokrej.
Zbiorniki biogazu CES