Original title: Využití procesu extruze při produkci bioplynu z pšeničné slámy
Translated title: Use of the extrusion process to produce biogas from wheat straw
Authors: VERNER, Dušan
Document type: Master’s theses
Year: 2012
Language: cze
Abstract: [cze] [eng]
Mnohé zemědělské bioplynové stanice zpracovávají především cíleně pěstovanou fytomasu jako hlavní vstupní surovinu. Proto má především kukuřice stále větší zastoupení v osevních sledech na úkor tradičních plodin dané oblasti, což představuje mnoho potenciálních negativních dopadů. Cílem práce je biotechnologické a ekonomické hodnocení možnosti využití pšeničné slámy pro anaerobní fermentační proces. Do pelet lisovaná pšeničná sláma byla extrudována ve vysokotlakém extrudéru dle UV CZ 21314 při různých provozních parametrech. Hlavním hodnotícím kritériem byla kumulativní produkce metanu (CH4) ve čtvrtprovozní simulaci, v závislosti na extruzním tlaku, době zdržení a teplotě fermentace. Aproximací byly odhadnuty optimální provozní parametry, extruzní tlak 1,35 MPa, doba zdržení v extrudéru 210 s, pro maximální produkci CH4 při mezofilní teplotě fermentace (38 °C). Pro teplotu fermentace 48 °C byl aproximován optimální tlak 1,25 MPa a doba zdržení 180 s. Jako hlavní srovnávací kritérium byl zvolen diskontující finanční ukazatel čisté současné hodnoty investice (ČSHI, NPV = Net Present Value), přičemž výpočet celistvě zohlednil veškeré managerské, legislativní i technologické limity analyzovaných biologických projevů. Z těchto zjištění vyplývá, že extruze pšeničné slámy je zajímavou, nekonvenční a rentabilní technologií pro produkci bioplynu. Many agricultural biogas stations process predominantly phytomass specifically grown for power engineering purposes as a primary raw material. This results in gradual increase of maize proportion in sowing sequences at the exclusion of traditional area-specific crops, which presents various potential negative effects. The aim of study is to evaluate the substitution of maize with wheat straw in the anaerobic fermentation process from the biotechnological and economic viewpoint. For this purpose, wheat straw pellets were pretreated using the high-pressure extruder in compliance with UV CZ 21314 at different runtime parameters. Cumulative methane (CH4) production in quarter-mode operation simulation, based on the extrusion pressure, cycle duration and fermentation temperature, was the main evaluation criteria. Optimal run time parameters were derived from the approximation ? extrusion pressure 1,35 MPa, reaction time 210 s, in order to achieve maximal CH4 production at mesophilic fermentation temperature (38 °C). For fermentation temperature 48 °C, optimal pressure 1,25 MPa and cycle duration 180 s were approximated. The discount rate of Net Present Value (NPV) was established as a main comparative criterion considering overall executive, legislative and technological aspects of analyzed biological effects. Based on these findings suggest, wheat straw extrusion is interesting, unconventional and profitable technology in the field of biogas production.
Keywords: Biogas; Biogas station; CH4; Extrusion; NPV; Wheat Straw; bioplyn; bioplynová stanice; CH4; extruze; NPV; pšeničná sláma
Citation: VERNER, Dušan. Využití procesu extruze při produkci bioplynu z pšeničné slámy. České Budějovice, 2012. diplomová práce (Ing.). JIHOČESKÁ UNIVERZITA V ČESKÝCH BUDĚJOVICÍCH. Fakulta zemědělská a technologická

Institution: University of South Bohemia in České Budějovice (web)
Document availability information: Fulltext is available in the Digital Repository of University of South Bohemia.
Original record: http://www.jcu.cz/vskp/23490

Permalink: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-136975


The record appears in these collections:
Universities and colleges > Public universities > University of South Bohemia in České Budějovice
Academic theses (ETDs) > Master’s theses