ZPRACOVÁNÍ A VYUŽITÍ BIOLOGICKY ROZLOŽITELNÝCH ODPADŮ KARBONIZACÍ NA BIOUHEL
Řešení se týká celého spektra biologicky rozložitelných odpadů
z komunální sféry, průmyslu, zemědělství i čištění odpadních vod
(odpady), které jsou shromažďovány na místech k tomu určených.
Technologickým principem řešení je
stabilizace odpadů procesem aerobní nebo anaerobní fermentace
(včetně kompostování)
karbonizace stabilizovaných odpadů s využitím tepelné energie
o A. spalin motorů kogeneračních jednotek (např.
odplyňované skládky
ádky nebo při stabilizaci anaerobní
fermentací)
o B. přebytků tepla z energetických zdrojů jako teplárny,
elektrárny nebo výtopny (je-lili zařízení pro sběr odpadů
v jejich blízkosti)
o C. spalin z hoření bioplynu (při stabilizaci anaerobní
fermentací bez kogenerace)
race) anebo spalin z motoru
kogenerační jednotky na bioplyn
vždy se současným využitím energie z hoření pyrolýzního
plynu z procesu karbonizace.
Výsledkem procesu je zuhelněná biomasa, označovaná jako „biouhel“
„biouhel“,
využitelná jako
prostředek ze zlepšení půdních vlastností
palivo, určené pro přímé spalování (min. 20 MJ/kg)
absorpční materiál v průmyslových aplikacích
zásoba koncentrované energie.
Výtěžek biouhlu se pohybuje v závislosti na složení odpadů mezi 40 a 65%
sušiny v odpadech. Typický obsah uhlíku je 85%. Zbývající část je tvořena
popelovinami a dalšími látkami v závislosti na složení zpracovávaných
odpadů.
Řešení představuje zároveň způsob odstranění CO2 z atmosféry, takže se
obecně uznávaný způsob CCS (Carbon Capture and Storage).
Varianta A.
Odpady jsou odpady stabilizovány procesem řízené aerobní fermentace
(fermentor EWA firmy Agro-Eko).
Eko). Stabilizované odpady se karbonizují
karbonizu
v reaktoru (KABRO firmy AIVOTEC a PHARMIX). Pro karbonizaci je využita
energie spalin a chlazení motoru kogenerační jednotky na bioplyn
z odplyňování skládky. V trase spalin je spalován pyrolýzní plyn
z karbonizace, který spaliny dohřívá.
© AIVOTEC s.r.o. Všechna práva vyhrazena! Popisované řešení vychází z užitného vzoru UV 24565 zapsaného u UPV ČR.
ZPRACOVÁNÍ A VYUŽITÍ BIOLOGICKY ROZLOŽITELNÝCH ODPADŮ KARBONIZACÍ NA BIOUHEL
Varianta B.
Odpady jsou odpady stabilizovány procesem řízené aerobní fermentace
(fermentor EWA firmy Agro-Eko).
Eko). Stabilizované odpady se karbonizují
v reaktoru (KABRO firmy PHARMIX). Pro karbonizaci je využito odpadní
teplo z energetického zdroje (spaliny z hoření, horký vzduch – podle
technických možností). V trase spalin je spalován pyrolýzní plyn
z karbonizace, který dohřívá použité odpadní teplo.
BRKO
Varianta C.
Odpady stabilizovány procesem anaerobní fermentace (fermentor
z vývoje firmy AIVOTEC). Fermentační zbytek se karbonizuje v reaktoru
(KABRO firmy PHARMIX). Pro karbonizaci je využita energie ze spalování
bioplynu nebo je instalována kogenerační jednotka na bioplyn a pro
karbonizaci je využito teplo spalin a chlazení motoru. V trase spalin je
spalován pyrolýzní plyn z karbonizace, který dohřívá použité odpadní
teplo.
KOMPOST
© AIVOTEC s.r.o. Všechna práva vyhrazena! Popisované řešení vychází z užitného vzoru UV 24565 zapsaného u UPV ČR.
BIOUHEL
ZPRACOVÁNÍ A VYUŽITÍ BIOLOGICKY ROZLOŽITELNÝCH ODPADŮ KARBONIZACÍ NA BIOUHEL
Popsané řešení je inovací, která takto dosud nebyla podle našich informací
v praxi realizována a jako celek jde tedy nad rámec stávajícího stavu techniky.
Přitom jsou systémově využity a propojeny známé prvkyy techniky a vzniká nový
produkt. Základním inovačním prvkem je efektivní využití zbytkové či odpadní
energie pro zhodnocení biologických odpadů jejich karbonizací na biouhel.
Ohledně biouhlu probíhá mnoho výzkumů, zejména s cílem definovat jeho
působení v půdním komplexu. Například Evropský
ský výzkum je z velké části
integrován v systému COST (http://cost.european-biochar.org/en/about/
biochar.org/en/about/). Ze
všech výzkumných závěrů vyplývá, že biouhel má velmi dobré předpoklady
globální uplatnění, zejména
na jako prostředek ke zlepšení vlastností a kvality
zemědělské půdy a rekultivovaných ploch. Současně ale jeho výroba a ukládání
do půdy představuje nejlepší způsob odstranění antropogenního oxidu uhličitého
z atmosféry (CCS), přinášející synergický efekt snížení jeho produkce
prostřednictvím minimalizace výroby umělých hnojiv. Současně pak výzkumy
prokazují, že půda, bohatá na tuto formu uhlíku, vykazuje zásadní snížení
skleníkových plynů ze zemědělské činnosti.
Modelový případ
Pilotní instalace proběhne na odplyňované skládce, kam je svážen biodpad.
Předpokládejme, že zbytková tepelná energie z motoru kogenerační jednotky a
energie pyrolýzního plynu postačí na karbonizaci 350 kg sušiny bioodpadů
s produkcí 200 kg biouhlu za hodinu. Při ročním provozu 7.000 hodin je výrobní
kapacita 1.400 tun biouhlu s výhřevností 23
2 MJ/kg.
Tržby z prodeje budou 5,6 mil. Kč.
Provozní náklady budou tvořit mzdy a elektrická energie (1
( mil. Kč) včetně
briketování.. Ostatní náklady jsou již zahrnuty v provozu skládky.
Investiční náklady
14 mil. Kč
Aerobní fermentor EWA
5 mil. Kč
Karbonizer KABRO (prototyp)
6 mil. Kč
Briketovací lis BrikStar 200
1 mil. Kč
Instalace, úpravy, rezerva
2 mil. Kč
BIOUHEL má jistě velké perspektivy, zejména právě v zemědělství a jako způsob
CCS. V současnosti se ale složitě stanovuje jeho cena pro toto využití, byť se mluví
o „černém zlatu“.
Ekonomika provozu
Současně je ale vysoce koncentrovanou zásobou čisté obnovitelné energie
energie, jejíž
cenu již jednoduše stanovit lze. V ekonomických úvahách můžeme pracovat
s referenční cenou uhlí, nebo lépe uhelných briket, která se ve velkoobchodě
pohybuje u hnědouhelných mezi 3.800 a 4.500 za tunu (19 – 23 MJ/kg). U
černého uhlí s výhřevností 23 MJ/kg se cena pohybuje kolem 5.500 Kč za tunu. Po
homogenizaci biouhlu do pelet nebo briket (> 23MJ/kg)
MJ/kg) můžeme bezpečně
kalkulovat s prodejní cenou 4.000 Kč za tunu.
Ekonomiku karbonizace bioodpadů můžeme tedy postavit na výrobě a prodeji
paliva.
Tržby z prodeje
5,6 mil. Kč
Provozní náklady
1 mil. Kč
Licenční poplatky
0,4 mil. Kč
Odpisy
2,8 mil. Kč
Hospodářský výsledek
1,4 mil. Kč
Cash Flow
4,2 mil. Kč
Prostá návratnost (investice/HV – odpisy) 3,3 roku
V kalkulacích není započten příspěvek na KVET, možné zvýšení výkupní ceny
elektrické energie ani budoucí očekávaný poplatek
popl
za CCS, který může činit až 60
Eur za tunu biouhlu v případě uložení do půdy.
V úvahu připadá rovněž alternativa prodeje kompostu s biouhlem, jehož
maloobchodní cena pro využití v zahradnictví může být vyšší s nižšími provozními
náklady.
© AIVOTEC s.r.o. Všechna práva vyhrazena! Popisované řešení vychází z užitného vzoru UV 24565 zapsaného u UPV ČR.
Download

Karbonizace BRO