Giełda wynalazków i projektów. Radiacyjni oczyszczacze z Laurem


05-12-2017 17:52:33

Jeden z „Laurów Innowacyjności 2017" przyznano Instytutowi Chemii i Techniki Jądrowej za wdrożenie kogeneracyjnej biogazowni. Instytut jest też świeżym laureatem warszawskiej wystawy IWIS 2017, na której zdobył aż 6 złotych medali. Jest to liczba imponująca tym bardziej, że ICHTJ tryumfował również na ubiegłorocznej wystawie IWIS, a nagrodzono wówczas zupełnie inne wynalazki.

Wszystkie rozwiązania są opatentowane, niektóre wdrożone, a rozmaitość podejmowanych tematów wzbudza uznanie.

Biogazowi przodownicy

Kilka lat temu pisaliśmy o pilotażowej biogazowni w Szewni pod Zamościem, wykorzystującej w kotle fermentacyjnym odpady rolnicze (słomę, liście, nać buraczaną itp.), uruchomionej z udziałem patentów ICHTJ. Dziś już zaliczono następny krok – w Koczergach-Parczewie pracuje biogazownia o mocy 1,2 MW, oparta na innowacyjnym rozwiązaniu rozdzielającym proces fermentacji na dwie odrębne fazy i wykorzystaniu prostokątnych zbiorników żelbetowych. Produkuje zarówno energię elektryczną, jak i cieplną, zużywając 15 tys. t biomasy rocznie, co odpowiada 3 tys. t węgla.

Kolejna mała biogazownia rolnicza budowana przez firmę Eko-Pol ma system wzbogacania biogazu w metan, co pozwala na wprowadzenie gazu do sieci lub wykorzystanie jako CNG do zasilania pojazdów rolniczych. Powstała w ramach projektu NCBR „Mobilna instalacja membranowa do wzbogacania biogazu w metan" sprawdziła się już w Międzyrzeczu, Uchninie, Puławach, a nawet na składowisku odpadów miejskich w Toruniu.

Nie darują osadom

Ten „biogazowy" nurt zainteresowań ICHTJ wzbogacają wynalazki nagrodzone właśnie na IWIS 2017. „Sposób higienizacji osadów ściekowych" brzmi może prozaicznie, ale system rozwiązuje ważny problem. Reaktor biologiczny do wytwarzania metanu z kogeneracją energii elektrycznej i akceleratorem elektronów wykorzystuje wytworzoną energię elektryczną do higienizacji. Biomasa w procesie fermentacji beztlenowej ulega częściowemu przetworzeniu w biogaz, z którego wytwarzana jest energia elektryczna. Powstający poferment poddawany jest dezynfekcji radiacyjnej wiązką elektronów o energii poniżej 10 MeV dla uzyskania cennego nawozu. Nadmiar osadu czynnego ma wartości nawozowe, ale osad skażony jest pasożytami ludzi i zwierząt. Spalanie go nie jest przyjazne środowisku. Do zasilania akceleratora elektronów wykorzystywana jest energia generowana w kogeneratorze w wyniku spalania biogazu. Energia wytwarzana jest z odnawialnego surowca odpadowego, powszechnie dostępnego, a dzięki zagospodarowaniu napromieniowanego pofermentu jako nawozu, nie powstają odpady.

Inny, również nagrodzony wynalazek tej serii, to „Sposób i układ transportu i mieszania zawiesiny biomasy w hydrolizerze i w fermentorze". Polega na rozdrobnieniu biomasy i jej wymieszaniu z częścią refluksu oraz częścią odcieku i wodą uzupełniającą. Po wymieszaniu zawiesina podawana jest do hydrolizera, gdzie jest wykorzystywana do strefowego mieszania. Zhydrolizowana zawiesina jest następnie przepompowywana do fermentatora. Tu wykorzystywana jest do mieszania strefowego. Biomasę zhydrolizowaną przetłacza sie w postaci zawiesiny, nadając jej w ten sposób ruch poziomy w fermentatorze, a mieszając przez strumienie, zawiesiny kierowane przez dysze wyrzutowe, począwszy od strefy pierwszej do przedostatniej. W ostatniej miesza się zawiesinę w sposób ciągły strumieniem biomasy, kierując część zawiesiny przefermentowanej do separatora pofermentu, a pozostałą część zawracając w postaci refluksu. Układ ten ma duże znaczenie dla usprawnienia procesu przetwarzania biomasy i uzyskiwania biogazu.

Opanowali kopciuchy

Do wynalazków związanych z ekologią należy też medalowy „Sposób redukcji wysokich stężeń tlenków azotu w gazach odlotowych z wysokoprężnych silników Diesla" – rzecz wyjątkowo na czasie, gdyż podjęto zdecydowaną walkę z emisją silników Diesla, zwłaszcza dużych silników okrętowych. Wiązkę elektronów stosuje się do utleniania zanieczyszczeń. W absorberach znajduje się roztwór zawierający słoną wodę morską z buforowanym utleniaczem (NaClO2), którego celem jest utlenianie NO i absorpcja zanieczyszczeń. Połączenie obu metod pozwala na usuwanie z dużą wydajnością (ponad 80%) SO2 i NOx jednocześnie. Dotąd trudno było o wysoką efektywność, gdy stężenia wlotowe zanieczyszczeń są wysokie. Metody absorpcyjne są powszechnie stosowane w celu usunięcia SO2, ale słaba rozpuszczalność tlenków azotu nie pozwala na ich usuwanie tą metodą. Wynalazek wykorzystuje technologię wiązki elektronów do utleniania zanieczyszczeń do wyższych tlenków oraz HNO3 i H2SO4. Po napromieniowaniu gazy spalinowe przepuszczane są przez skrubery wypełnione roztworem zawierającym słoną wodę (3,5% roztwór NaCl) z dodatkiem buforu i ciekłego utleniacza (NaClO2). Celem tego etapu jest utlenienie pozostałego NO i jednoczesna absorpcja zanieczyszczeń. jaz

Biogazownia systemu ICHTJ w Koczergach

Komentuje Waldemar Rukść

eNOT.pl - Portal Naczelnej Organizacji Technicznej | eNOT.pl