Dotační program: Národní program výzkumu II Trvalá prosperita Výzkum „suché“ anaerobní fermentace různých druhů biomasy za účelem výroby bioplynu č. projektu: 2A-3TP1/010 Dotační program: Národní program výzkumu II Trvalá prosperita Období realizace: 2008 – 2009 Tento projekt byl realizován za finanční podpory z prostředků státního rozpočtu prostřednictvím Ministerstva průmyslu a obchodu

Základní princip bioplynových stanic Základním principem bioplynových stanic obecně je anaerobní rozklad biologicky rozložitelných materiálů na bioplyn a jeho přeměna na elektrickou energii a teplo. Na konci procesu zůstává fermentační zbytek (digestát).

„suchá“ x „mokrá“ fermentace liší se především zpracovávanou biomasou: „suché“ BPS – sypká biomasa – manipulace kolovým nakladačem „mokré“ BPS – tekutá biomasa – manipulace čerpadly

Další rozdíly „suché“ a „mokré“ fermentace Sušina 6-10% Plnění čerpadly Kontinuální proces Válcovité fermentory Míchání biomasy v průběhu procesu Tisíce „mokrých“ BPS po celém světě Desítky „mokrých“ BPS v ČR Suchá Sušina 20-50% Plnění nakladačem Diskontinuální proces Garážovité fermentory s vraty Bez míchání biomasy v průběhu procesu Několik desítek „suchých“ BPS převážně v Německu Pouze dvě „suché“ BPS v ČR

Vhodné druhy biomas pro „suchou“ fermentaci hnůj z živočišné výroby travní senáž kukuřičná siláž tráva z veřejných prostranství různé druhy biologicky rozložitelných odpadů – prošlé ovoce, zelenina, odpady ze supermarketů vytříděné biologicky rozložitelné komunální odpady

Přednosti „suché“ fementace vhodné pro biomasu s vyšším obsahem sušiny vhodné pro získávání energie z bioodpadů nižší spotřeba el. energie jednoduché rozšíření stanice, biomasu není nutné před vstupem do fermentoru rozmělňovat, separovat nebo jinak upravovat, několik fermentorů – nehrozí kolaps celé stanice nižší poruchovost stanice

Výzkum „suché“ fermentace … Cílem projektu byla optimalizace procesu „suché“ fermentace (fermentace netekutých substrátů). Prostředkem k naplnění tohoto cíle bylo vybudování a provoz laboratorního pracoviště v Šumperku Temenici, kde byly jednotlivé substráty a jejich kombinace podrobně zkoumány. Výsledky byly poté ověřovány na provozní bioplynové stanici v Šumperku Temenici. Projekt se týkal především biologicky rozložitelných materiálů ze zemědělské výroby, doplňkově rovněž biologicky rozložitelných odpadů.

Laboratorní pracoviště Investor Fortex-AGS, a.s. Provozovatel Fortex-AGS, a.s. Dodavatel TRENDEX NOVA a.s. Na projektu dále spolupracují Mendelova zemědělská a lesnická univerzita Zahájení výstavby pracoviště srpen 2008 Ukončení výstavby pracoviště říjen 2008 Uvedení pracoviště do provozu listopad 2008 Umístění pracoviště Šumperk – Temenice Počet výzkumných fermentorů 6 Objem jednoho fermentoru 0,4*0,6*2 = 0,48 m3 Testované substráty kukuřičná siláž, travní senáž, hovězí hnůj a jiné biologicky rozložitelné materiály

Provozní bioplynová stanice Investor První bioplynová Šumperk, s.r.o. Provozovatel První bioplynová Šumperk, s.r.o. Dodavatel Fortex-AGS, a.s (generální dodavatel, stavební) BIOFerm GmbH (technologie) GE Jenbacher (kogenerační jednotka) Zahájení výstavby červen 2008 Ukončení výstavby květen 2009 Uvedení do zkušebního provozu květen 2009 Uvedení do plného provozu prosinec 2009 Umístění Šumperk – Temenice Počet fermentorů 6 Objem jednoho fermentoru 5,7*35*4,7 (938 m3) Instalovaný el. výkon 526 kW Instalovaný tepelný výkon 558 kW Roční potřeba biomasy 13.280 tun Roční produkce el. energie 3.700 MWh Roční produkce tepla 14.600 GJ Složení biomasy kukuřičná siláž, travní senáž, hovězí hnůj

Travní senáž pH relativně stabilní – 7,3 – 8 nutno dolévat perkolátní tekutinu složení CH4 v bioplynu po ustálení 50 – 55% Pozvolnější náběh procesu Velmi zajímavé hodnoty po přepočtení na 1 t čerstvé vsázky

Kukuřičná siláž problémy s poklesem pH a stabilitou celého procesu naměřena velká množství masných kyselin složení CH4 v bioplynu po ustálení 50 – 55% rychlí náběh procesu nejvíce vyprodukované bioplynu z fermentoru ze všech sledovaných substrátů zajímavé objemy bioplynu také ke konci cyklů

Hovězí hnůj velmi malé objemy bioplynu kvalitní bioplyn 55 – 60% CH4 nejstabilnější proces, prakticky bez výkyvů pH velké přebytky perkolátu vhodný ke stabilizaci procesu vhodný při uvádění stanice do provozu

Vepřový hnůj nejzajímavější substrát z hlediska poměru cena za pořízení jedné t/ množství vyprodukovaného bioplynu po třech týdnech je materiál prakticky vyčerpán kvalitní bioplyn 55 – 60% CH4 velmi stabilní proces s minimálními výkyvy pH velké přebytky perkolátu

Vedlejší produkt ze zpracování jablek největší objemy bioplynu v počáteční fázi nejkvalitnější bioplyn – přes 60% CH4 do 10 dnů je materiál vyčerpán stabilnější než kukuřičná siláž, méně stabilní než ostatní substráty – pH 6,5 – 8,5 velké přebytky perkolátu vhodný doplněk k materiálům s pomalejším náběhem nebo s vyšší sušinou (např. travní senáž)

Srovnání jednotlivých substrátů

Ověřování na provozní bioplynové stanici Výsledky byly ověřeny na provozní bioplynové stanici v Šumperku Temenici Absolutní hodnoty byly mírně vyšší na provozní BPS než v laboratoři Relativní zákonitosti nastíněné výše se potvrdily také v provozu Výzkum přispěl k efektivnějšímu provozování bioplynové stanice

Konec prezentace děkuji za pozornost Ing. Lukáš Pospíšil FORTEX – AGS, a.s., Jílová 1550/1, 787 92 Šumperk Tel.: 583 310 221 E-mail: pospisil@fortex-ags.cz http://www.fortexbioplyn.cz/