Pilot unit for pre-treatment of raw materials for biogas production

Result code in IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F00027031%3A_____%2F23%3AN0000006" target="_blank" >RIV/00027031:_____/23:N0000006 - isvavai.cz</a>

Result on the web

<a href="http://www.vuzt.cz" target="_blank" >http://www.vuzt.cz</a>

DOI - Digital Object Identifier

—

Result language

čeština

Original language name

Pilotní jednotka předúpravy surovin pro výrobu bioplynu

Original language description

Technologie předúpravy alternativních surovin pro výrobu bioplynu předpokládá 2 fáze. V první fázi se jedná o mechanickou předúpravu suroviny na velikost frakce 10 - 20 mm dle zvoleného typu vstupního materiálu a v druhé fázi o biochemickou a termickou předúpravu pomocí subkritické hydrolýzy. Drcení suroviny je první nezbytnou předúpravou lignocelulózové suroviny, která díky zmenšení velikosti částic a jejich rozvláknění zaručí zvýšení specifického povrchu potřebného pro zintenzivnění přenosových jevů, tedy zlepšení čerpatelnosti a míchatelnosti vsádky vzorků do hydrolýzního reaktoru. Jedná se o technologii dezintegrační jednotky typu válcového drtiče pro získání potřebné velikosti frakce. Následně je tento materiál zpracován v pilotní jednotce hydrolýzního reaktoru s nízkoteplotní metodou hydrolýzy bez přímého nástřiku syté páry do pracovního prostoru reaktoru. Účinného rozkladu lignocelulózové matrice lze dosáhnout jak za vysoké teploty a krátké doby zdržení (270 °C, 1 min), tak i za nízké teploty a delší doby zdržení (130 °C, 20 min). Novost spočívá v komplexnosti a variabilitě technologie pro různorodé materiály, počínaje pilinami dřevin, přes odpadní slámu či seno až po různé druhy odpadního papíru. Využití odpadního CO2 z výroby bioplynu, jako kyselého katalyzátoru nebylo dosud z hlediska ligninu a jeho depolymerace objektivně evaluováno. Právě využití oxidu uhličitého jako kyselého katalyzátoru znamená potenciální intenzifikaci technologie a rovněž novost řešení. Díky zvýšení ekonomické rentability použití hydrolýzního přepracování lignocelulózových surovin při výrobě bioplynu dělá z navrženého řešení snadno implementovatelné do podmínek nejen zemědělských, ale i odpadářských bioplynových stanic.

Czech name

Pilotní jednotka předúpravy surovin pro výrobu bioplynu

Czech description

—

Type

Z_polop - Pilot plant

CEP classification

—

OECD FORD branch

20402 - Chemical process engineering

Project

<a href="/en/project/EG20_321%2F0024372" target="_blank" >EG20_321/0024372: Alternative feedstock for biomethane production</a><br>

Continuities

P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Publication year

2023

Confidentiality

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Internal product ID

EG20_321/0024372/2023/2

Numerical identification

—

Technical parameters

Pro hydrolýzní předúpravu alternativních surovin a odpadů přichází v úvahu lignocelulózové materiály typu pilin a hoblin po zpracování dřevin v dřevařském průmyslu nebo výrobě stavebních doplňků či nábytku. Zde jsou zastoupeny v nejvyšší míře dřeviny a zbytky ze smrku a borovice. Dalším vhodným a dobře dostupným materiálem jsou papírové obaly a další znečištěné papírové kartonáže, které mohou být získávány z procesu třídění papírového odpadu jako výmět, tedy již dále pro účely materiálové recyklace nevyužitelný papírový odpad. Z biologicky rozložitelných odpadů lze např. využít čerstvou, či zavadlou trávu z péče o zeleň, drobné větve po údržbě parků včetně suchého či čerstvého listí dle ročního období. Z vedlejších zemědělských produktů lze využít odpadní obilní nebo řepkovou slámu, odpadní seno a další druhy stébelnatých zbytků. Uvedené materiály jsou většinou rozdílných rozměrů, zde přichází v úvahu první části předúpravy, kdy je nutné jejich rozměry upravit na menší frakce pro jejich následnou homogenizaci a usnadnění biochemických a termických reakcí v hydrolýzním reaktoru.

Economical parameters

Společnost SMS CZ s.r.o. plánuje komplexní systém předúpravy lignocelulózových materiálů pro výrobu bioplynu zařadit do svého výrobního portfolia nabízených produktů pro odpadové hospodářství, zpracovatelský a chemický průmysl. Technická podpora řešení formou laboratorní podpory dalšího rozvoje alternativního portfolia surovin pro danou technologii přepracování bude realizována ve spolupráci s VÚZT, v. v. i. Společnost SMS CZ s.r.o. má v plánu do 5 let od uvedení první komercionalizované technologie na předúpravu surovin pro výrobu bioplynu dodávat na trh minimálně 1 instalaci každé dva roky. Zařízení lze využívat i samostatně pro předúpravu formou dezintegrace jiných druhů materiálů, hydrolýzní reaktor může být využit i pro další materiály jako odpadní bavlna, keratinové vlákno apod. pro jiná odvětví průmyslu než jen pro energetický sektor. Zavedení výsledků z předloženého poloprovozního zařízení do výrobního programu společnosti SMS CZ s.r.o. může přinést navýšení ročního zisku společnosti až o 3 %.

Application category by cost

—

Owner IČO

48360830; 00027031

Owner name

SMS CZ s.r.o., Výzkumný ústav zemědělské techniky, v. v. i.

Owner country

CZ - CZECH REPUBLIC

Usage type

A - K využití výsledku jiným subjektem je vždy nutné nabytí licence

Licence fee requirement

A - Poskytovatel licence na výsledek požaduje licenční poplatek

Web page

www.vuzt.cz