Proces hydrolizy ciśnieniowo-termicznej z dezintegracją (HCT-D) stanowi nowatorskie rozwiązanie do wstępnego przetwarzania odpadów organicznych przed zastosowaniem w biogazowni, takich jak:

  • odpadowa słoma (zbożowa, kukurydziana itp.)
  • odpady z oczyszczania terenów zielonych (trawa, liście, itp.)
  • odpady organiczne z sortowania na składowisku odpadów komunalnych
  • odpady z produkcji zwierzęcej (łącznie z higienizacją)
  • odpady z produkcji rolnej (także mokra słoma, obornik)
  • odpady z przemysłowego przerobu roślin (cukrownie, browary, produkcja dżemów, soków itp. itd.)
  • łuski i odpady z przerobu ziarna, liście ziemniaków i obierki, liście buraków pastewnych i cukrowych
  • odpady drzewne lub siekane z liściastych drzew szybko rosnących lub z cięcia

Na podstawie dokonanej analizy dostępnych rozwiązań zostały wypracowane założenia dla własnej technologii hydrolizy ciśnieniowo-termicznej z dezintegracją. Łączy ona w jednej instalacji najwartościowsze elementy innych rozwiązań, dając optymalny efekt przygotowania biomasy lignocelulozowej do potrzeb biogazowni rolniczej.

Zalety hydrolizy ciśnieniowo-termicznej z dezintegracją (HCT-D):

  • denaturalizacja białka, rozpad wiązań hemicelulozy, eliminacja ligniny
  • uwalnianie łatwo biodegradowalnej celulozy
  • możliwość przerabiania wielu substratów, w tym biologicznie rozkładalnych odpadów organicznych i produktów ubocznych pochodzenia zwierzęcego
  • wzrost stabilności procesu fermentacji dzięki wstępnej obróbce substratów
  • materiał jest sterylizowany zgodnie z surowymi wymogami dla materiałów niebezpiecznych
  • wzrost produkcji biogazu z organicznych stałych substratów nawet o 30%, poprzez wstępną obróbkę materiału na poziomie komórkowym
  • zwiększenie zawartości metanu w biogazie nawet do 72%
  • ilość siarkowodoru w biogazie zostaje zmniejszona
  • ze względu na zwiększoną ilość produkowanego biogazu, ilość organicznej suchej masy w przefermentowanym materiale, która powinna zostać zredukowana, zostaje zmniejszona
  • ograniczony zostaje efekt nieprzyjemnego odoru osadu pofermentacyjnego
  • materiał można tak modyfikować, aby wyeliminować do 85% organicznej suchej masy
  • dzięki łatwiejszemu przetwarzaniu wstępnie obrobionych substratów przez bakterie metanowe, uzyskuje się skrócenie czasu retencji materiału w procesie fermentacji
  • mniejsza objętość komór fermentacyjnych ze względu na krótszy czas retencji sięgający 30-40 dni
  • znacząca homogenizacja surowców wsadowych. Ze względu na wysoki stopień homogenizacji materiał łatwiej się pompuje i miesza
  • redukcja patogenów i nasion chwastów w osadzie pofermentacyjnym

Opracowane rozwiązanie obejmuje procesy Liquid Hot Water (LHW), po którym następuje Steam Explosion (SE) z dezintegracją mechaniczną.

Liquid Hot Water (LHW)

Liquid Hot Water nazywana jest czasem autohydrolizą. Podczas takiej obróbki biomasa lignocelulozowa jest ogrzewana wodą o temperaturze powyżej 100°C w warunkach podwyższonego ciśnienia. W temperaturach wyższych od 160°C następuje rozpuszczanie głównie hemicelulozy, a częściowo także ligniny. Zhydrolizowana część hemicelulozy przechodzi w formy kwasów katalizujących dalszą jej degradację. Celem metody LHW jest usunięcie jak największej ilości hemicelulozy i zwiększenie tym samem dostępności celulozy dla enzymów. Czas przebywania dla tej metody wynosi od kilku do kilkunastu minut. Podczas LHW rozpuszczeniu ulega około 40-60% biomasy, w tym niemal cała hemiceluloza, 30-60% ligniny i do 20% celulozy. Duże stężenia cukrów prostych otrzymywanych w hydrolizatach oraz nawet pięciokrotny wzrost efektywności hydrolizy enzymatycznej czynią tę metodę niezwykle atrakcyjną dla procesów fermentacji metanowej.

Eksplozja parowa (SE)

Została opatentowana jako proces wstępnej obróbki biomasy w 1926 roku przez Williama Mason’a (1926). Eksplozja parowa jest procesem, w którym biomasa jest poddana działaniu gorącej pary wodnej (180 do 240 °C) pod ciśnieniem (1 do 3,5 MPa), a następnie ulega dekompresji wybuchowej, która prowadzi do rozerwania struktury włóknistej. Gwałtowna dekompresja niszczy wiązania włókien celulozowych, a to skutkuje lepszym dostępem celulozy dla fermentacji.

.



Go to Top