Wilgotne i łatwo psujące się pozostałości
Masy obierkowe i wody procesowe zawierające skrobię powstają w sposób ciągły, mają ograniczoną trwałość magazynową i wymagają niezawodnych sposobów zagospodarowania oraz transportu.
Rozwiązanie procesowe dla przetwórstwa ziemniaków
Biogaz z odpadów ziemniaczanych i wód procesowych
Masy obierkowe, pulpy ziemniaczane, wody procesowe zawierające skrobię i osady ściekowe są przetwarzane w fermentacji beztlenowej na biogaz, biometan, energię procesową i organiczne nawozy NPKS.
Sytuacja wyjściowa
Typowe wyzwania związane z odpadami ziemniaczanymi i wodami procesowymi
Wysokie zapotrzebowanie zakładu na energię
Zakłady przetwórstwa ziemniaków wymagają stałych dostaw energii elektrycznej, cieplnej, a niekiedy również chłodu. Rosnące ceny energii bezpośrednio zwiększają koszty produkcji.
Strumienie bogate w białko i substancje hamujące
Masy obierkowe bogate w białko mogą prowadzić do podwyższonych stężeń amonu i siarkowodoru w układzie fermentacji, pogarszając stabilność procesu biologicznego.
Obciążenie ściekami, odorami i logistyką
Ścieki produkcyjne, osady, magazynowanie pośrednie i transport pozostałości generują dodatkowe koszty i mogą ograniczać zwiększanie zdolności produkcyjnych.
Zasada procesu
Od odpadów ziemniaczanych do biogazu i nawozów
Zbieranie pozostałości i przygotowanie zawiesiny
Masy obierkowe, wody procesowe zawierające skrobię, pozostałości z czyszczenia, organicznie obciążone media myjące i odpowiednie osady ściekowe są łączone w pompowalną biosuspensję. Za pomocą dodatków o wysokiej zawartości suchej masy i wody procesowej ustala się zawartość suchej masy na poziomie około 12–18%.
Hydroliza tlenowa
Biosuspensja jest poddawana wstępnej hydrolizie przy intensywnym doprowadzaniu powietrza i podwyższonej temperaturze. W szczególności rozkładane są struktury lignocelulozowe, a materiał jest przygotowywany do późniejszego wytwarzania metanu.
Fermentacja główna z zachowaniem kultur
Hydrolizat jest doprowadzany do hydraulicznie i tylko częściowo mieszanego fermentora głównego. Mieszana kultura bakterii metanowych przystosowana do substratów bogatych w białko i lignocelulozę jest zachowywana i stale namnażana w układzie.
Wielostopniowa fermentacja beztlenowa
Odporna mezofilowa fermentacja główna jest połączona z następującą po niej, najlepiej termofilową fermentacją wtórną. Pozwala to wyrównać zmienną jakość pozostałości, zwiększyć stopień rozkładu i wspomóc higienizację.
Rozdział pofermentu i odzysk składników pokarmowych
Pozostałości pofermentacyjne są rozdzielane na stałą frakcję nawozową i biofiltrat. Frakcja stała może być wykorzystywana jako organiczny nawóz NPKS.
Usuwanie substancji hamujących
W razie potrzeby z zawracanego biofiltratu usuwa się związki amonowe i siarkowe. Powstające ciecze płuczące bogate w azot i siarkę są wykorzystywane jako płynny koncentrat nawozowy.
Oczyszczanie i energetyczne wykorzystanie biogazu
Wytworzony biogaz jest odsiarczany, osuszany i w razie potrzeby sprężany. Może być wykorzystywany w szczególności do skojarzonego wytwarzania energii elektrycznej i cieplnej dla procesu.
Odpowiednie substraty
Masy obierkowe, pulpy, wody procesowe i inne pozostałości
Masy obierkowe
Wilgotne pozostałości o wysokiej wartości organicznej i energetycznej z przetwarzania ziemniaków i porównywalnych korzeni bogatych w skrobię.
Wody procesowe zawierające skrobię
Wodne strumienie materiałowe i osadzone frakcje skrobi z mycia i przetwarzania stosowanych roślin korzeniowych.
Media myjące i osady ściekowe
Organicznie obciążone media z czyszczenia instalacji oraz osady z zakładowego tlenowego lub beztlenowego oczyszczania ścieków.
Wywar i wytłoki
Pozostałości z opcjonalnej poprzedzającej fermentacji drożdżowej i produkcji bioetanolu ze strumieni zawierających skrobię.
Inne korzenie bogate w skrobię
Zasada procesu może być również oceniana indywidualnie dla pozostałości z przetwarzania batatów, manioku, tapioki i cassavy.
Dodatki o wysokiej zawartości suchej masy
Na przykład plewy zbożowe, pyły młynarskie, pyły czyszczalnicze i porównywalne pozostałości bogate w lignocelulozę do regulacji biosuspensji.
Korzyści dla klienta
Większa wartość z własnych strumieni pozostałości
Obniżenie kosztów energii procesowej
Wytworzony biogaz może pokrywać znaczną część zapotrzebowania zakładu na energię elektryczną i ciepło oraz ograniczać zależność od paliw kopalnych.
Większe bezpieczeństwo zagospodarowania
Zakład staje się mniej zależny od krótkoterminowego odbioru wilgotnych mas obierkowych, wahań rynku pasz i zewnętrznych dróg zagospodarowania.
Organiczne nawozy NPKS
Składniki pokarmowe roślin są odzyskiwane w stałych frakcjach nawozowych oraz płynnych koncentratach bogatych w azot i siarkę.
Mniej ścieków, odorów i transportu
Włączenie wód procesowych i osadów ściekowych może zmniejszyć obciążenie ściekami. Jednocześnie ogranicza się magazynowanie pośrednie, emisje odorów i transport ciężarowy związany z zakładem.
Stabilniejsze prowadzenie procesu biologicznego
Hydroliza tlenowa, technologia fermentorów zachowujących kultury i ukierunkowane usuwanie inhibitorów wspierają stabilne przetwarzanie pozostałości bogatych w białko i lignocelulozę.
Dodatkowa wartość
Nadwyżki energii, zbywalne produkty nawozowe i udokumentowane ograniczenie emisji gazów cieplarnianych mogą – zależnie od projektu i obowiązujących systemów – stworzyć dodatkowy potencjał przychodów.
Podstawa techniczna
Przedstawione rozwiązanie procesowe opiera się na niemieckim opisie patentowym DE 10 2014 001 910 B4. Konkretne rozwiązanie techniczne i ekonomiczne musi być każdorazowo dostosowane do projektu, lokalizacji i strumieni materiałowych.
Ocena projektu