Monitorovn vuky odbornch pedmt Reg CZ 1 071
Monitorování výuky odborných předmětů Reg. č. CZ. 1. 07/1. 1. 08/03. 0032 Biologické metody odstraňování odpadů
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 p. H 6, 5 – 7, 5 • Poměr C: N lze upravit (například přidáním travní fytomasy k prasečí kejdě).
• Rozdělení metod: • Aerobní procesy - za přístupu O 2 (kompostování) • Anaerobní procesy - za nepřístupu O 2 (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 (<5 cm) Hrubý (>5 cm) 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 – 60 C 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 – 45 C 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, 5 m 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, 8 m 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 4 m, délka cca 8 -10 m, otáčejí se. • Kompost je zde cca 48 hod. a neustále se intenzivně promíchává. • Vysoká teplota 30 – 40 C 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% CH 4, 27 -47% CO 2, 3% H 2 S (sulfan – zapáchá po zkažených vejcích 1% H 2 • 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
- Slides: 39