Návrh technologie pro koncové využití bioplynu v bioplynové stanici Krásná Hora

Bc. Ondřej Sirotek

Master's thesis

Design of technology for biogas end-use in biogas station Krásná Hora

Abstract:

Tato diplomová práce seznamuje s problematikou bioplynových stanic azpracovávání biologicky rozložitelného odpadu za pomoci metody anaerobní fermentace. První dvěkapitoly se věnují obecnému úvodu a samotným cílům, kterých se tato práce snaží dosáhnout.V následující části jsou čtenářovi představeny nejdůležitější legislativní předpisy platné v Českérepublice a v Evropské unii, charakteristika a proces vzniku biomasy, metoda zpracování biologickyrozložitelných materiálů pomocí anaerobní fermentace a v závěru jsou uvedeny technologické atechnické prvky, používané v provozech zemědělských bioplynových stanic. Nechybí ani popis bioplynua metody jeho čištění na čistotu zemního plynu. V praktické části, které jsou věnovány čtvrtá a pátákapitola, je uvedeno krátké seznámení s vybranou bioplynovou stanicí v Krásné Hoře nad Vltavou.Zásadním oddílem této části práce je návrh technologického zařízení na nový způsob zpracováníbioplynu, v případě této práce se jedná o inovaci v podobě zařízení na čištění bioplynu na kvalituzemního plynu a následné stlačování a čerpání do dopravních prostředků. Vyčištění spočívá vodstranění nežádoucích příměsí z bioplynu, po kterém vznikne biometan o čistotě minimálně 96 %.Vyčištěním dojde také ke zvýšení výhřevnosti z 21 MJ.m-3, kterou má bioplyn o čistotě 51,9 %, až nahodnotu 34 MJ. m-3, která je specifická právě pro zemní plyn. V rámci výběrového řízení na pak vybránatechnologie na čištění a stlačování od firmy Farmtec, a to za cenu 12 120 000 Kč. Na závěr je navrženáinovace ekonomicky zhodnocena, a to s kladným výsledkem.

Abstract:

This diploma thesis introduces the problems of biogas plants and the processing ofbiodegradable waste using the anaerobic fermentation method. The first two chapters are devoted tothe general introduction and the aims that this work seeks to achieve. The following section introducesthe most important legislative regulations valid in the Czech republic and the European Union,characterization and process of biomass generation, method of prcessing of biodegradable materialsby anaerobic fermentation and the technological and technical elements used in agricultural biogasplants. The i salso a description of biogas and methods of its purification to the purity of natural gas.In the practical part, which are devoted to the fourth and fifth chapters, there is a brief introductionto the selected biogas plant in Krásná Hora nad Vltavou. The fundamental section of this part is thedesign of technological equipment for a new way of biogas processing, in the case of this work it is aninnovation in the form of biogas purification equipment for natural gas quality and subsequentcompression and pumping into vehicles. The cleaning consists in removing undesirable impurities fromthe biogas, after which the biomethane with a purity of at least 96% is produced. The cleaning will alsoincrease the calorific value from 21 MJ.m-3, which has a biogas with a purity of 51.9%, up to the valueof 34 MJ. m-3, which is specific to natural gas. Farmtec's cleaning and compression technology wasselected for the price of CZK 12,120,000. In conclusion, the proposed Innovation is economicallyevaluated, with a positive result.

Keywords

biomasa, fermentor, bioplyn, kogenerační jednotka

Keywords

biomass, fermenter, biogas, cogeneration unit

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 29. 3. 2020

Thesis defence

• Supervisor: doc. Ing. Jan Malaťák, Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Engineering

Master programme / field:
Process Engineering / Technological Equipment of Constructions