Pilotní jednotka předúpravy surovin pro výrobu bioplynu

Kód výsledku v 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>

Výsledek na webu

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

DOI - Digital Object Identifier

—

Jazyk výsledku

čeština

Název v původním jazyce

Pilotní jednotka předúpravy surovin pro výrobu bioplynu

Popis výsledku v původním jazyce

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.

Název v anglickém jazyce

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

Popis výsledku anglicky

The technology of pretreatment of alternative raw materials for biogas production assumes 2 phases. In the first phase it is mechanical pretreatment of the feedstock to a fraction size of 10 - 20 mm according to the selected type of feedstock and in the second phase it is biochemical and thermal pretreatment by subcritical hydrolysis. Crushing of the raw material is the first necessary pre-treatment of the lignocellulosic raw material, which, by reducing the particle size and fragmenting it, guarantees an increase in the specific surface area needed to intensify the transfer phenomena, i.e. to improve the pumpability and miscibility of the sample feed into the hydrolysis reactor. This is the technology of a roller crusher type disintegration unit to obtain the required fraction size. Subsequently, this material is processed in a pilot hydrolysis reactor unit with a low temperature hydrolysis method without direct injection of saturated steam into the reactor working space. Efficient digestion of the lignocellulosic matrix can be achieved both at high temperatures and short residence times (270 °C, 1 min) and at low temperatures and longer residence times (130 °C, 20 min). The novelty lies in the complexity and variability of the technology for different materials, ranging from wood sawdust, waste straw or hay to various types of waste paper. The use of waste CO2 from biogas production as an acid catalyst has not yet been objectively evaluated in terms of lignin and its depolymerisation. The use of carbon dioxide as an acid catalyst is a potential intensification of the technology and also a novelty of the solution. Due to the increase in economic profitability, the use of hydrolytic reprocessing of lignocellulosic feedstock in biogas production makes the proposed solution easily implementable in the conditions of not only agricultural but also waste biogas plants.

Druh

Z_polop - Poloprovoz

CEP obor

—

OECD FORD obor

20402 - Chemical process engineering

Projekt

<a href="/cs/project/EG20_321%2F0024372" target="_blank" >EG20_321/0024372: Využití alternativních surovin pro výrobu bioplynu</a><br>

Návaznosti

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

Rok uplatnění

2023

Kód důvěrnosti údajů

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

Interní identifikační kód produktu

EG20_321/0024372/2023/2

Číselná identifikace

—

Technické parametry

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.

Ekonomické parametry

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 %.

Kategorie aplik. výsledku dle nákladů

—

IČO vlastníka výsledku

48360830; 00027031

Název vlastníka

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

Stát vlastníka

CZ - Česká republika

Druh možnosti využití

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

Požadavek na licenční poplatek

A - Poskytovatel licence na výsledek požaduje licenční poplatek

Adresa www stránky s výsledkem

www.vuzt.cz