Transcript prezentace biologické metody

Monitorování výuky odborných předmětů
Reg. č. CZ.1.07/1.1.08/03.0032
Biologické metody odstraňování odpadů
- jsou metody, které napodobují přirozený rozklad
organických látek v přírodě a využívají se
pro
odstranění organických odpadů.
- využívají se přitom živé organismy, které se v přírodě na
procesech rozkladu podílejí
• Výhody:
- přírodní proces - výsledkem je hnojivo
- poměrně levné
• Nevýhody:
- vhodné pouze pro odpady organického původu
- pomalý proces
- proces je závislý na podmínkách prostředí
VHODNÉ ODPADY:
- odpady organického původu – biomasa:
- kuchyňský bioodpad
- rostlinné zbytky, dřevní odpad
- kaly z čistíren odpadních vod
- odpady z lesnictví a zemědělství
(dá se využít jako stelivo, krmivo, hnojivo, mulč..)
- odpady z potravinářského průmyslu
- odpady z městské zeleně - posekaná tráva,
polámané větve, opadané listí
Optimální vlastnosti vstupních
materiálů
•
•
•
•
Podíl organické hmoty (%sušiny) - > 60%
Sušina (%)
7 – 25
Poměr C:N
20 – 30:1
pH
6,5 – 7,5
• Poměr C:N lze upravit (například přidáním
travní fytomasy k prasečí kejdě).
• Rozdělení metod:
• Aerobní procesy - za přístupu O2
(kompostování)
• Anaerobní procesy - za nepřístupu O2
(kvašení, fermentace)
Způsoby a technologie
kompostování
Velkokapacitní technologie
Kompostování
• Domácí – v rodinných zahradách
• Komunitní – na sídlištích, u škol, v
zahradkářských koloniích
• Průmyslové a zemědělské kompostování
Komunální odpad
Třídění
Kompostovatelný podíl
Nevhodný podíl
(sklo, plasty, kovy)
Jemný (<5cm)
Hrubý (>5cm)
Rozdrcení
V této fázi lze kompost upravit:
Naočkovat bakteriemi
Zvlhčit – vysušit
Upravit poměr živin
Mohutný rozvoj bakterií, aktinomycet a
hub
Rozklad je obtížný, probíhá za vysokých
teplot = také termofilní fáze
Látky rozloženy na
nejjednodušší, teplota klesá
míchání
I.Fáze mezofilní
Surový kompost
II.Fáze intenzivního zrání
Čerstvý kompost
III.Fáze dozrávání
Vyzrálý kompost
Fáze kompostování
Substrát se zahřívá na 50 – 60C
Aerob.org. Rozkládají celulózu,
škrob, bílkoviny atd.
Substrát se okyseluje a objem se
zmenšuje
Nutno provzdušňovat
Fáze trvá 2 – 3 týdny
T klesá na 40 – 45C
Složení mikroorg. Se
mění, nastupují žížaly
Stále nutno
provzdušňovat
Vznik humusových
látek
T klesá na okolní
Kompost hnědý,
drobtovitý
1. Mezofilní fáze
V této fázi lze kompost upravit:
Naočkovat bakteriemi
Zvlhčit – vysušit
Upravit poměr živin
2. Intenzivní fáze
• Asi 4 měsíce
• na hromadách asi 2,5m vysokých,musí se občas
provzdušnit – prohrnuje se nakládači asi 1/měs.
• Lze urychlit intenzivním provzdušňováním 1/týden
překopávačem
• Doba zrání se zkrátí na 2 měsíce
Překopávač
Samojízdný překopávač
3. Fáze - dozrávání
•
•
•
•
2 – 4 měsíce
Hromady 1,5 – 1,8m
nadále je zapotřebí dostatek kyslíku.
červi, hlísti, svinky, zemní roztoči a další
mikroorganismy materiál úplně rozdrobí a tím ho
připraví jako lehkou stravu pro hnojní a kompostové
červy. Červi pak ve svých střevech stravu rozloží na
minerální a organické látky, svými produkty rozkladu
obohacují kompost o cenné látky a vytvářejí stabilní
humusové složky.
Otevřený systém velkokapacitní
technologie „na hromadách“
• Vhodné místo – kanalizace s odvodněním, kde
může odtékat „šťáva z kompostu“
• Silážní jámy
• Mělo by být zastřešeno a podklad by měl být
vybetonovaný
Velkoobjemový drtič Husmann HGF IV.
Aby zakládka kompostu mohla být vrstvena rovnoměrně,
musí být dřevitá vstupní hmota kvalitně rozdrcena
Uzavřené systémy kompostování
• Slouží k urychlení procesu zrání díky vytvoření
optimálních podmínek (vlhkost, teplota, kyslík)
• Jedná se o různá zařízení nebo stavby:
• 1. Kontejnery
• 2. Otáčecí bubny
• válce umístěné naležato s průměrem 4m,
délka cca 8-10m, otáčejí se.
• Kompost je zde cca 48hod. a neustále se
intenzivně promíchává.
• Vysoká teplota 30 – 40C urychluje zrání
• 3. Věžové kompostárny
• Kompostárna se 6 kompostovacími věžemi a se
zařízením na mechanickou úpravu bioodpadu a na
úpravu hrubého kompostu
• Kompostovací věže jsou plněny se shora a vzdušněny
čerstvým vzduchem ze dna věže
• Při hlavním zrání dosahuje teplota kompostu cca
70°C v průběhu 5 - 6 dnů
• zrající kompost se vyskladňuje ze spodní části věže při
teplotě 50 - 55°C a naskladňuje se do dozrávací věže,
kde dozrává 4 týdny při teplotě 55 - 40°C
Mobilní technologické linky
• V ČR jsou výhodnější tzv. mobilní
technologické linky.
• Tyto linky se přepravují v dohodnutých
intervalech od kompostárny ke kompostárně
• Formou placené služby provádějí
technologické operace (štěpkování,
překopávání a prosévání).
• Tento způsob je ekonomicky výhodnější.
Mobilní technologické linky
• V ČR jsou výhodnější tzv. mobilní
technologické linky.
• Tyto linky se přepravují v dohodnutých
intervalech od kompostárny ke kompostárně
• Formou placené služby provádějí
technologické operace (štěpkování,
překopávání a prosévání).
• Tento způsob je ekonomicky výhodnější.
Technologické schéma kompostovací
linky :
Legenda:
1. příjmový prostor ostatního odpadu
2. univerzální čelní nakladač
3. drtič ostatního odpadu
4. vynášecí dopravník reverzní
5. sklad struktúrního materiálu
6. násypka
7. příjmový dopravník
8. vstup kalu z vynášecího dopravníku pásového
listu
9. mísič
10. vynašecí dopravník substrátu
11. kompostovací reaktor
12. biofiltr
13. substrát určený k recykláci
14. dozrávací plocha
15. expedice
Požadavky na kvalitu kompostu I.
• Uvádění kompostů do oběhu prodejem a užívání na
zemědělskou půdu je upraveno zákonem o hnojivech
• Způsob výroby kompostu na kompostárně je upraven
ČSN „Průmyslové komposty“
• Norma říká:
„Kompost musí být hnědá, šedočerná až černá
homogenní hmota, drobtovitá až hrudkovité
struktury bez nerozpojitelných částic. Nesmí
vykazovat pachy svědčící o přítomnosti nežádoucích
látek.“
Požadavky na kvalitu kompostu II.
• V kompostech se sleduje nejvyšší přípustné
množství látek (As, Cd, Cr, Cu, Hg, Mo, Ni, Pb,
Zn)
• Je upravena také doba zrání, překopávky,
intervaly mezi překopávkami
• Je upravena výška kompostových zakládek
• Uveďte 3 hlavní fáze kompostování
• Co je principem velkokapacitního
kompostování?
• Uveďte 2 systémy velkokapacitního
kompostování
• Co to jsou mobilní technologické linky
• Nakreslete schéma, jak se z komunálního
odpadu stává velkokapacitními technologiemi
vyzrálý kompost
Anaerobní digesce
Soubor procesů, ve kterých směsná
kultura mikroorganismů rozkládá
biologicky odbouratelnou organickou
hmotu bez přístupu vzduchu
Hlavní důvody využívání anaerobní digesce
Anaerobní digesce = anaerobní fermentce
= anaerobní vyhnívání
• Další z biologických metod zpracování odpadů
• Je to technologie výroby bioplynu z
biologických odpadů
• krom bioplynu vzniká biologicky stabilizovaný
substrát
Řízená anaerobní digesce
• Perspektivní způsob ekologického zpracování
zbytkové biomasy
• Bioenergetická transformace organických látek
• Využívá se v bioplynových stanicích
Anaerobní digesce probíhá v bioplynových
stanicích
Schéma bioplynové stanice
Produkty anaerobní digesce
• Bioplyn – chemické složení bioplynu – 55-70%
CH4,
27-47% CO2,
3% H2S (sulfan – zapáchá po zkažených
vejcích
1% H2
• Biologicky stabilizovaný substrát
Využití bioplynu
• Přímé spalování a ohřev teplonosného média
(topení, sušení)
• Výroba el. energie a ohřev teplonosného
Nejrychlejší auto na
média
bioplyn - 327,5 km/h
• Palivo pro automobily
Využití bioplynu v evropské dopravě
Bioplynová stanice
- Švýcarsko
Bioplynová stanice
- Švédsko
Bioplynová stanice
- Lille, Francie
Bioplynové stanice v ČR
Na začátku roku 2008 bylo u nás 23 bioplynových stanic
Využití biologicky stabilizovaného
substrátu
1. Přímá aplikace na zemědělskou půdu
• výhody oproti kejdě:
- Substrát je biologicky stabilizovaný a
homogenizovaný
- Lépe využitelné živiny, snížená je jejich vyplavitelnost
- Snížení obsahu patogen a semen plevelů
- Nezapáchá
- Nízké emise skleníkových plynů
• 2. separace tuhé frakce ze substrátu –
- tuhá frakce se následně kompostuje – vzniká
kvalitní statkové hnojivo,
- nebo se upraví na briketa či pelety lisováním –
vzniká biopalivo
- Tekutá část se využije na pole jako hnojivo