Duże zapotrzebowanie na miejsce i nakłady
Oddzielna stacja hydrolizy i niezależny fermentor wymagają dodatkowych fundamentów, zbiorników, rurociągów i wyposażenia.
Kompaktowe rozwiązanie techniczne dla instalacji bioenergetycznych
Zintegrowany reaktor hydrolizy i fermentacji beztlenowej
Reaktor łączy centralny zbiornik hydrolizy z otaczającym fermentorem beztlenowym, fermentorem wtórnym lub magazynem pofermentu. Etapy procesu pozostają przestrzennie oddzielone, lecz wykorzystują wspólne funkcje konstrukcyjne, cieplne i gazowe.
Problem wyjściowy
Oddzielne etapy procesu często wymagają dodatkowych zbiorników, powierzchni grzewczych i konstrukcji
Dodatkowe zapotrzebowanie na ciepło
Hydroliza i fermentacja wymagają różnych stabilnych poziomów temperatury. Oddzielne systemy grzewcze zwiększają koszty, konserwację i zużycie energii.
Niewykorzystane gazy z hydrolizy
Gazy z hydrolizy mogą zawierać tlen, wodór i pary krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych. Niewłaściwe odprowadzenie oznacza utratę potencjału energetycznego i procesowego.
Modernizacja istniejących zbiorników
Istniejące fermentory lub otwarte magazyny pofermentu często można przekształcić w wydajne, gazoszczelne etapy procesu tylko przy znacznym nakładzie budowlanym.
Zasada działania
Centralny zbiornik hydrolizy wewnątrz otaczającego zbiornika fermentacyjnego
Przestrzennie oddzielone strefy reakcji
Odporny na korozję zbiornik hydrolizy jest umieszczony centralnie w większym zbiorniku fermentacyjnym. Oba etapy pozostają oddzielone materiałowo i biologicznie.
Hydroliza tlenowa lub lekko tlenowa
Dozowane doprowadzanie powietrza lub tlenu przez lance powietrzne albo przez wir wytwarzany przez mieszadło centralne umożliwia hydrolizę dostosowaną do potrzeb.
Zintegrowana funkcja grzewcza
Ściana zbiornika hydrolizy jest częściowo wykonana jako powierzchnia grzewcza z przepływem gorącej wody. Ogrzewa hydrolizę i jednocześnie przekazuje ciepło do otaczającego fermentora.
Wykorzystanie gazów z hydrolizy
Gazy z hydrolizy zawierające tlen są kierowane do przestrzeni gazowej otaczającego fermentora. Tlen może wspierać biologiczne wiązanie siarkowodoru, a wodór i pary kwasów tłuszczowych mogą przyczyniać się do dalszej produkcji biogazu.
Elastyczne wykorzystanie zbiornika zewnętrznego
Otaczający zbiornik może pracować jako fermentor główny, fermentor wtórny albo ogrzewany i gazoszczelny magazyn pofermentu.
Praca okresowa i dłuższy minimalny czas retencji
Przy co najmniej dwóch aparatach hydroliza i fermentacja mogą być prowadzone naprzemiennie w trybie okresowym. Umożliwia to określone czasy hydrolizy, dłuższy minimalny czas retencji beztlenowej i higienizację termofilową.
Cechy konstrukcyjne
Wielofunkcyjne wykorzystanie kompaktowego układu zbiorników
Odporny na korozję zbiornik hydrolizy
Centralna strefa reakcji jest wykonana z materiałów odpornych na kwaśne i zawierające tlen warunki hydrolizy.
Centralna podpora zadaszenia
Zbiornik hydrolizy może jednocześnie pełnić funkcję centralnej podpory dla sztywnego dachu lub konstrukcji membrany magazynu gazu.
Konserwacja podczas pracy
Tuleje zanurzeniowe dla urządzeń mieszających umożliwiają wymianę lub konserwację bez całkowitego opróżniania stref reakcji przy odpowiedniej eksploatacji.
Odpowiedni dla nowych instalacji i modernizacji
Rozwiązanie można integrować z nowymi instalacjami albo wykorzystać do modernizacji istniejących fermentorów, fermentorów wtórnych i dotychczas otwartych magazynów pofermentu.
Korzyści dla klienta
Mniejszy nakład budowlany i lepsze wykorzystanie etapów biologicznych
Kompaktowy układ instalacji
Hydroliza i fermentacja są realizowane w jednej wspólnej geometrii zbiorników bez mieszania biologicznych stref reakcji.
Ograniczona technika grzewcza
Ogrzewana ściana zbiornika hydrolizy jednocześnie reguluje temperaturę otaczającej strefy fermentacyjnej. Oddzielne powierzchnie grzewcze w zbiorniku zewnętrznym mogą być zbędne.
Lepsza hydroliza surowców włóknistych
Określona temperatura, napowietrzanie i czas obróbki poprawiają biologiczny rozkład surowców lignocelulozowych i mogą zwiększyć uzysk metanu.
Stabilniejsza fermentacja metanowa
Wstępna hydroliza może zmniejszyć lepkość i skłonność do tworzenia kożucha, przyspieszyć rozkład węgla i chronić etap metanizacji przed nadmiernym zakwaszeniem.
Energetyczne wykorzystanie gazów z hydrolizy
Gazy z hydrolizy nie są odprowadzane bez wykorzystania, lecz włączane do procesu beztlenowego i w razie potrzeby do biologicznego odsiarczania gazu.
Modernizacja otwartych magazynów pofermentu
Istniejące magazyny pofermentu można wyposażyć w centralny zbiornik hydrolizy, ogrzewanie i gazoszczelne przykrycie, tworząc dodatkowy biologicznie aktywny etap produkcji gazu.
Podstawa techniczna
Przedstawione rozwiązanie techniczne opiera się na europejskim zgłoszeniu patentowym EP 2 982 739 A1. Pojemności zbiorników, powierzchnie grzewcze, ochrona antykorozyjna, system mieszania, prowadzenie gazu i urządzenia bezpieczeństwa muszą być projektowane odpowiednio do projektu, lokalizacji i substratu.
Techniczna ocena projektu