203511. lajstromszámú szabadalom • Eljárás mezőgazdasági melléktermékekből és mezőgazdasági hulladékanyagokból komposzt és biogáz előállítására
1 HU 203 511 B 2 sági melléktermékből és mezőgazdasági hulladékanyagból kell kiindulni. A növényi részeket - pl. gabonaszalmát, kukoricaszárt, zöldségfélék szár- és levélanyagát stb., - amelyeknek 70 t% feletti a szárazanyag-tartalma, legfeljebb 10 mm hosszúságúra kell feldarabolni a lebontási idő csökkentése érdekében. Friss trágyával és hígkomposzttal kell kiegészíteni oltóanyagként az erjesztés gyors megindítása, kellő mennyiségű erjesztő és metanogén mikroorganizmus bejuttatása érdekében. Gyors, hatékony erjesztést szűk hőmérséklet intervallumban, 50-65 *C között lehet elérni, gáztömör betáplálással és továbbítási eljárással. Az érett komposztot szükség esetén, pl. a talajadottságoknak megfelelően, utólag is ki lehet egészíteni pl. nitrogén-, foszfor-, káliumtartalmú kemikáliákkal. A kitűzött célnak megfelelően a találmány eljárás mezőgazdasági melléktermékekből és mezőgazdasági hulladékanyagokból komposzt és biogáz előállítására, amelynek során kiindulási anyagként gabonaszalmát és friss trágyát használunk, és hozzájuk adott esetben egyéb kiegészítő növényi hulladékanyagokat adagolunk, a nyerskeverék szárazanyag-tartalmát beállítjuk, összekeverjük, daraboljuk, tömörítjük, gázzáró tömörséggel fermentálóba juttatjuk, a nyerskeverékhez oltóanyag szerepű anyagot adagolunk, majd az így nyert anyagkeveréket erjesztjük, ezáltal biogázt, komposztot és hígkomposztot hozunk létre, ezeket a fermentálóból előnyösen folyamatosan elvezetjük, azon alapul, hogy az 50-80 t%-nyi növényi anyagot legföljebb 30 mm hosszúságú darabokra aprítjuk, a keverékhez oltóanyagként 20-30 t% trágyát, előnyösen szarvasmarhatrágyát és hígkomposztot vagy egyéb erjesztőanyagot adagolunk. A kapott nyerskeveréket homogenizáljuk, tömörítjük, szárazanyag-tartalmát 50-80 t% körülire, pH-ját 6-7,5 közöttire, a C/N arányt pedig 10:1-30:1 közöttire beállítjuk, 50-65 ‘C-ra felmelegítjük, majd gázzáró tömörséggel fermentálóba továbbítjuk. A hőmérsékletet továbbra is 50-65 °C-on, a pH-t 6-7,5 között tartjuk, 4-20 napon keresztül fermentálva erjesztjük, a keletkezett biogázt elvezetjük, a komposztot és hígkomposztot pedig adott esetben nedvszívó anyaggal és kemikáliákkal kiegészítjük. A találmány szerinti eljárás további ismérve lehet, hogy a nyerskeverék készítéséhez 50-801% mezőgazdasági mellékterméket és mezőgazdasági hulladékot, valamint 20-301%, előnyösen kérődző állatoktól származó friss trágyát használunk. További ismérve az eljárásnak, hogy a nyerskeverék C/N arányát a növényi anyag, a hígtrágya és a hígkomposzt arányának változtatásával végezzük, pl. a 10:1 körüli C/N arányú gabonaszalmával és/vagy tejelőszarvasmarha-trágyával állítjuk be, és adott esetben 400:1 körüli C/N arányú nádhulladékkal és/vagy 1:35 körüli C/N arányú tojótyúktrágyával növeljük. A találmány szerinti eljárás műszaki előnye, hogy a környezetszennyező és hulladékanyagok környezetbarát, hasznos anyagokká alakíthatók, komposztként és biogázként hasznosíthatók. Az állattartó telepeken keletkező trágya és vizelet folyamatosan felhasználható, ezáltal csökken a talaj szennyezettsége, nitrátosodása, valamint az élővizek szennyezettsége is. További előny, hogy az eljárással 50-80 t% szárazanyag-tartalmú kiindulási anyag komposztálható, így gabonaszalma, s növényi hulladékok is bekeverhetek, amelyek tarlóégetéssel vagy más módon megsemmisítésre kerülnének. A keletkező komposzt szárazanyag-tartalma is legalább 30 t%, kezelése egyszerű, környezetkárosító hatása csekély. A fejlődő biogázt jó minőségű, legalább 50 t% metántartalmú és legalább 18 000 kJ/m3 fűtőértékű. Az eljárás folyamatos betáplálást és kitermelést tesz lehetővé. A találmány szerinti eljárás gazdasági előnye a hulladékhasznosítás, valamint az állattartó telepeken keletkező trágya, vizelet, továbbá növényi hulladékok, gabonaszalmák hasznosítása jó minőségű biogázként és komposztként. Előny a környezetszennyezés, talaj- és vízszennyezettség csökkenése is. A komposztálás során keletkezett biogáz hőenergiája meghaladja a fermentáló üzemben tartásának energiaszükségletét, így más célra is hasznosítható. A találmányt az alábbiakban kiviteli példán mutatjuk be, anélkül azonban, hogy oltalmi igényünket azokra korlátoznánk. Példa 250 tejelőtehén állományú állattartó telepen (egy állat naponta mintegy 30 kg almos trágyát és 18 kg vizeletet bocsát ki) végeztük a komposztálást, biogáz termelést. A fermentálót a hőveszteség csökkentése érdekében a talajszint alatt helyeztük el, a fűtéshez és hőmérséklettartáshoz szükséges hőenergiát a termelt biogázzal hajtott gázgenerátor szolgáltatta. 7500 kg szarvasmarhatrágyát, továbbá előzetesen aprított 25 000 kg gabonaszalmát, 250 kg nádhulladékot, 250 kg zöldségszárat, 250 kg kukoricaszárat és torzsát keveréssel, aprítással homogenizáltunk. Gáztömören a fermentálóba vezető szállítószalagra, s azzal a fermentorba juttattuk. A keverék szárazanyag-tartalma 78 t% volt. A keverék pH-ját hígtrágya adagolásával 7,5-re állítottuk, ehhez 1500 kg hígtrágyát használtunk. A keveréket 65 °C-ra felmelegítettük. Az erjedés során 6 óránként ellenőriztük a hőmérsékletet, a gázösszetételt és az elfolyó hígtrágya pH-ját. Ha a pH 6 alá csökkent, 500 kg meleg, hígtrágyát adagoltunk, a hőmérsékletet 55 ’C felett tartottuk. Adott körülmények között 10 napi fermentációs tartózkodási idő alatt 18 000 kg komposzt keletkezett és 8400 m3 biogáz. A komposzt szárazanyag-tartalma 65 t% volt, a szárazanyag-tartalomra vonatkozóan 15 t% humusz-, 50 ppm nitrit-nitrát-, 1000 ppm foszfor- és 200 ppm káliumtartalommal. A komposztot talajjavításra használtuk. A fejlődött biogáz 21 000 kJ/m3 fűtőértékű volt, összetétele pedig 72 t% metán, 21 t% szén-dioxid és 7 t% egyéb gáz, főleg ammónia és nitrogén volt. 5 10. 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 3
