Wypłukiwanie wolno rosnących kultur
W trybie przepływowym wolno rosnące mikroorganizmy odpowiedzialne za trudne do rozkładu składniki włókniste mogą być wypłukiwane z procesu.
Rozwiązanie techniczne dla istniejących i nowych biogazowni
Okresowa fermentacja beztlenowa w fermentorach mieszanych
Proces wykorzystuje sprawdzone, w pełni mieszane zbiorniki jako okresowo zamknięte reaktory fermentacji beztlenowej zamiast wyłącznie w ciągłym trybie przepływowym. Określone minimalne czasy obróbki i zachowanie dostosowanych kultur wspierają wykorzystanie włóknistych i niejednorodnych surowców.
Problem wyjściowy
Fermentory mieszane pracujące w trybie ciągłym często nie zapewniają wystarczającego minimalnego czasu obróbki
Niepewny rzeczywisty czas retencji
Przepływy skrótowe mogą powodować, że część substratu opuszcza zbiornik znacznie wcześniej, niż wynikałoby to z obliczonego średniego czasu retencji.
Niedostosowane kultury przy zmiennych substratach
Przy zmiennych jakościowo substratach często brakuje trwałej kultury mikroorganizmów dostosowanej do danego etapu procesu i jakości substratu.
Niewystarczająca higienizacja
Bez określonego minimalnego czasu obróbki termofilowej trudno wykazać skuteczną higienizację całego strumienia pofermentu.
Zasada procesu
Naprzemienna praca wsadowa z częściowym opróżnianiem
Co najmniej dwa zbiorniki procesowe na etap
Etapy hydrolizy, fermentacji głównej lub wtórnej są wyposażone w co najmniej dwa zbiorniki mieszane. Gdy jeden zbiornik prowadzi obróbkę, drugi może być napełniany lub opróżniany.
Określona faza obróbki
Po całkowitym napełnieniu zbiornik nie jest ani zasilany, ani opróżniany przez 5–15 dni. Obróbka ogranicza się do regulacji temperatury i mieszania według potrzeb.
Częściowe zamiast całkowitego opróżniania
Przed kolejnym napełnieniem zbiornik jest opróżniany tylko do poziomu, przy którym pozostaje co najmniej 20%, a najlepiej około 40% jego zawartości.
Pozostały substrat jako inokulum
Pozostały w zbiorniku substrat zawiera kulturę mikroorganizmów dostosowaną do danego etapu procesu i stanowi aktywne inokulum dla kolejnej partii.
Kontrolowane obciążenie organiczne
Ponowne napełnianie jest prowadzone tak, aby dzienne obciążenie nie przekraczało 15 kg suchej masy organicznej na metr sześcienny obecnej biomasy.
Mezofilowa fermentacja główna i termofilowa wtórna
Fermentacja główna może być prowadzona wsadowo przez co najmniej pięć dni w warunkach mezofilowych. Co najmniej dziesięciodniowa fermentacja wtórna w warunkach termofilowych umożliwia dodatkowo higienizację całego strumienia.
Integracja techniczna
Wykorzystanie istniejących zbiorników mieszanych w instalacjach wielostopniowych
Etap hydrolizy
Hydroliza może być prowadzona w sposób ciągły lub również wsadowy. Dwa zbiorniki umożliwiają określone czasy obróbki tlenowej lub półtlenowej.
Etap fermentacji głównej
W pełni mieszane zbiorniki mogą być stosowane w mezofilowym trybie wsadowym z dostosowanymi kulturami i gwarantowanym minimalnym czasem obróbki.
Etap fermentacji wtórnej
Termofilowa praca wsadowa wspiera dalszy rozkład składników włóknistych, zachowuje wolno rosnące kultury i umożliwia higienizację.
Zbiornik magazynowy i separacja faz
Zbiornik magazynowy za instalacją oddziela pracę wsadową od ciągłej lub dostosowanej do potrzeb separacji pofermentu.
Korzyści dla klienta
Wyższa niezawodność procesu i lepsze wykorzystanie istniejącej techniki
Wykorzystanie sprawdzonych zbiorników mieszanych
Istniejące w pełni mieszane fermentory można technologicznie ulepszyć przez zmianę sposobu pracy bez konieczności stosowania specjalnych konstrukcji.
Zachowanie dostosowanych kultur
Pozostawione inokulum zapobiega całkowitemu usunięciu mikroorganizmów dostosowanych do trudno rozkładalnych składników substratu.
Gwarantowane minimalne czasy obróbki
Faza wsadowa zapewnia, że cała zawartość zbiornika rzeczywiście przechodzi przewidziany czas obróbki.
Lepsze wykorzystanie energetyczne
Przestrzennie oddzielone etapy procesu i dostosowane kultury mogą poprawić rozkład różnych frakcji organicznych i zwiększyć uzysk biogazu.
Mniejsze zużycie energii na mieszanie
Podczas fazy wsadowej mieszanie odbywa się tylko tak intensywnie i często, jak jest to potrzebne do uwalniania gazu i zapobiegania kożuchom.
Higienizowane produkty nawozowe
Co najmniej dziesięciodniowa fermentacja wtórna w warunkach termofilowych może wspierać higienizację całego strumienia i poprawić jakość organicznych nawozów NPKS.
Podstawa techniczna
Przedstawione rozwiązanie techniczne opiera się na niemieckim zgłoszeniu patentowym DE 10 2018 002 883 A1. Liczbę zbiorników, pojemności użytkowe, cykle wsadowe, prowadzenie temperatury, czasy mieszania i obciążenia organiczne należy dostosować do konkretnych substratów i istniejącej konfiguracji instalacji.
Techniczna ocena projektu