Anaerobní přeměna organického odpadu

07.11.2025

Rozlišujeme biomasu "suchou" (např. dřevo) a "mokrou" (např. tzv. kejda - tekuté a pevné výkaly hospodářských zvířat promísené s vodou).

Základní technologie zpracování se dělí na suché procesy (termochemická přeměna) jako je spalování, zplyňování a pyrolýza a procesy mokré (biochemická přeměna), které zahrnují anaerobní vyhnívání (metanové kvašení), lihové kvašení a výrobu biovodíku. Zvláštní podskupinu potom tvoří lisování olejů a jejich následná úprava, což je v podstatě mechanicko-chemická přeměna (např. výroba bionafty a přírodních maziv).

Suché procesy: Spalování a zplyňování

Ze suché biomasy se působením vysokých teplot uvolňují hořlavé plynné složky, tzv. dřevoplyn. Jestliže je přítomen vzduch, dojde k hoření, tj. jde o prosté spalování. Pokud jde o zahřívání bez přístupu vzduchu, odvádí se vzniklý dřevoplyn do spalovacího prostoru, kde se spaluje obdobně jako jiná plynná paliva. Část vzniklého tepla je použita na zplyňování další biomasy. Výhodou je snadná regulace výkonu, nižší emise, vyšší účinnost. Zařízení se zplyňováním biomasy se používají stále více. Na první pohled se neliší od běžných spalovacích zařízení.

Biomasa je velmi složité palivo, protože podíl částí zplyňovaných při spalování je velmi vysoký (u dřeva je 70 %, u slámy 80 %). Vzniklé plyny mají různé spalovací teploty. Proto se také stává, že ve skutečnosti hoří jenom část paliva. Podmínkou dokonalého spalování je vysoká teplota, účinné směšování se vzduchem a dostatek prostoru pro to, aby všechny plyny dobře shořely a nestávalo se, že budou hořet až v komíně.

Bioplyn

Při rozkladu organických látek (hnůj, zelené rostliny, kal z čističek) v uzavřených nádržích bez přístupu kyslíku vzniká bioplyn. Ze zemědělských odpadů se v největší míře energeticky využívá kejda, případně i slamnatý hnůj, sláma, zbytky travin, stonky kukuřice, bramborová nať a další. Tímto způsobem je možné zpracovávat také slámu, piliny a jiný odpad, proces je však pomalejší. V bioplynovém zařízení se biomasa zahřívá na provozní teplotu ve vzduchotěsném reaktoru. Obvyklá teplota je pro mezofilní bakterie 37 až 43 °C, pro termofilní 50 až 60 °C. Princip vyvíjení bioplynu je velmi jednoduchý, protože je však nutné dodržovat bezpečnostní normy, zařízení se stávají složitými, a tudíž dražšími. Větší bioplynové stanice jsou ekonomicky rentabilnější než malé jednotky, stále však zůstává problém laciného využití velkého množství odpadního tepla (zejména v létě).

Čtěte také: Více o anaerobní biodegradaci a jejích produktech

Fermentace biomasy

Fermentací roztoků cukrů je možné vyprodukovat ethanol (ethylalkohol). Vhodnými materiály jsou cukrová řepa, obilí, kukuřice, ovoce nebo brambory. Cukry mohou být vyrobeny i ze zeleniny nebo celulózy. Teoreticky lze z 1 kg cukru získat 0,65 l čistého ethanolu, který je vysoce hodnotným kapalným palivem pro spalovací motory.

Bioplynová stanice v Přibyšicích

Bioplynová stanice v Přibyšicích na zpracování organického odpadu byla spuštěna počátkem roku 2009. Od této doby jsme ušli dlouhou cestu, kdy jsme nasbírali dostatek zkušeností a poznatků v sektoru nakládání a ekologické využívání odpadů. Bioplynových stanic je v Česku několik stovek, energetický zdroj společnosti Anaerobic Power Biogas Benešov a.s. (APBB) v Přibyšicích u Benešova se však vymyká. Jednak na rozdíl od většiny stanic nezpracovává zemědělské plodiny, ale organický odpad, který je využit a zpracován ve vlastní technologii společnosti APBB. Byť i odpadových bioplynových stanic existuje více, stále jsou poměrně raritní.

Právě do APBB nyní vstoupil nový většinový vlastník, francouzská vodárensko-energetická skupina SUEZ. Ta oznámila, že nově drží 60 procent benešovské bioplynové stanice. Zbytek si ponechal původní majitel Cayan Holdings. „Díky APBB SUEZ rozšiřuje svou nabídku služeb pro obce a průmysl v Česku a vytváří hodnotu v celém životním cyklu organického odpadu. Tato akvizice je plně v souladu se závazkem skupiny k využívání bioodpadu, stoprocentní zelené energie, která je vyráběna a distribuována lokálně,“ komentovala akvizici šéfka SUEZ Sabrina Soussanová.

Globální skupina s 40 tisíci zaměstnanci a obratem ve výši devět miliard eur není v Česku nijak neznámá. Vlastní zde pět vodárenských společností, mezi nimi vodovody a kanalizace v Brně, Ostravě, Karlových Varech a právě v Benešově. V loňském roce došlo k prudkému růstu cen elektřiny, který se pozitivně odrazil do zisku prakticky všech výrobců elektřiny. V roce 2008 byla spuštěna komunální bioplynová stanice nedaleko Benešova v Přibyšicích. Nový závod pro anaerobní digesci biologických odpadů byl uveden 10. června 2011 do trvalého provozu.

Zařízení společnosti „Anaerobic Power Biogas Benešov spol. s r.o.“, organizované jako joint-venture se společností IuT Group, si vyžádalo investici přibližně 250 mil. Použitý proces anaerobní digesce pojmenovaný autory jako ADOS proces byl vyvinut rakouskou společností Innovation und Technik GmbH. Zařízení je vybudováno v lokalitě stávající skládky na TKO v Přibyšicích v návaznosti na třídění směsného komunálního odpadu. Jen část biologicky rozložitelného odpadu (BRO) pro zpracování pochází ze separovaného domovního odpadu, zbytek pochází z mechanicky předtříděného směsného komunálního odpadu. Další část BRO pochází ze středočeských komerčních a průmyslových zdrojů. Z Prahy a okolí Benešova jsou přijímány zejména gastroodpady (kuchyňský odpad z restauračních zařízení), odpady pocházející z obchodních řetězců (zelenina, ovoce, pečivo, masné a mléčné výrobky), jedlé tuky a oleje, vedlejší produkty živočišného původu kat. III (VPŽP).

Čtěte také: Biodegradace BTEX v anaerobních podmínkách

Všechny organické odpady jsou zatíženy inertním obalovým materiálem nebo obsahují nevhodné příměsi ve formě plastu, skla a jiných pevných částic, které jsou v procesu mechanicky odstraněny na kladivovém mlýnu a v sedimentační nádrži. Zařízení je schopno denně zpracovávat až 100 tun organického odpadu včetně obalového materiálu a konvertovat ho na elektrickou a tepelnou energii (až 1,0 MWh). Ročně by tak mělo zařízením projít až 28 000 tun odpadu s výrobou až 8 GWh elektrické energie. V této spojitosti můžeme konstatovat, že se de-facto jedná v České republice o první zařízení na mechanicko-biologickou úpravu odpadů v anaerobní variantě (tzv. Anaerobní digesce bioodpadu vytříděného ze směsného komunálního odpadu v termofilních podmínkách (tj. při teplotě 51°C) je v České republice zcela jedinečná a má pozitivní význam na snižování objemu organického odpadu ukládaného na tělese skládek.

Bioplynová stanice (BPS) čistě komunálního typu v Přibyšicích je od počátku roku 2019 ve vlastnictví nových zahraničních investorů se sídlem na Maltě a v Honkongu. Veškerý proces nakládání s odpady, vybudovaná filozofie a provoz bioplynové stanice byl zachován. Noví majitelé spolu s managementem společnosti nadále úspěšně rozvíjejí to, proč byla bioplynová stanice vybudována a ještě více se zaměřují na současnou problematiku nakládání s organickými odpady veškerého typu. V rámci platné legislativy České republiky splňuje nejpřísnější technická kritéria.

Hlavní snahou managementu společnosti je nabízet své profesionální služby ve formě převzetí a efektivní využití organického odpadu jakéhokoliv původu. Produkovat kvalitní organické hnojivo ve formě kapalného digestátu. Mezi nabízené služby patří i svoz kuchyňských odpadů ze stravovacích zařízení ve formě 60l soudků, které jsou výměnným způsobem přebírány. Bioplynová stanice v Přibyšicích je vzorem moderní a sofistikované technologie v rámci využívání a přeměnu organických odpadů na čistou energii a organické hnojivo.

Dne 10.6.2011 byl slavnostně uveden do trvalého provozu nový závod společnosti Bio Servis Benešov spol. s r.o. (BSB) za přítomnosti Karla Šebka, (senátor Senátu ČR), Jaroslava Hlavničky (starosta města Benešov), Dr. Joint-venture společností Technické služby Benešov s.r.o. “Prostřednictvím této investice je benešovský region dobře připraven na vzrůstající požadavky na nakládání s organickými odpady z domácností”, sumarizuje Reinhard Göschl výhody zařízení, vybudovaného k podpoře úsilí ČR snižovat emise CO2.

Senátor Karel Šebek řekl, že je “… hrdý, že mohl přispět k takto do budoucnosti orientovanému projektu.” a “… rozhodně podpoří úsilí Bio Servisu Benešov dosáhnout nezbytného legislativního rámce”. Senátor avizoval návštěvu zainteresovaných členů Senátu ČR k urychlení schválení příslušných zákonů. Dr. Nikolaus Seiwald vyzdvihl excelentní vztahy mezi Českou republikou a Rakouskem s tím, že ČR je čtvrtým nejdůležitějším obchodním partnerem Rakouska, zatímco Rakousko je naprosto nejvýznamnějším zahraničním investorem v ČR. Zvláště v oblasti environmentálních technologií a nakládání s odpady má vzájemná spolupráce dlouhou tradici a je dlouhodobě úspěšná.

Čtěte také: Využití anaerobního rozkladu organických odpadů

“Češi a Rakušané mají mnoho společného v historii i současnosti. Bohumil Rataj, jednatel společníka Bio Servisu, Technických služeb Benešov, potvrdil zájem města podporovat rozvoj společnosti a je pyšný na to, že “… více než 50% městského komunálního odpadu bylo zpracováno v tomto závodě. Investice přibližně 250 mil. Ke každému přistupujeme individuálně. Proto společně najdeme optimální technické řešení přímo na míru.

BioLNG

BioLNG se někdy nazývá zkapalněný biometan (LBM). BioLNG se vyrábí z obnovitelného zdroje - bioplynu - anaerobní digescí, při které dochází k rozkladu organického odpadu pomocí bakterií, a to za nepřítomnosti kyslíku. Bioplyn se získává ze zvířecího hnoje a kalů z ČOV nebo bioodpadu. BioLNG je vysoce udržitelná verze zkapalněného zemního plynu (LNG) s téměř identickým složením.

Výroba BioLNG je jedním ze způsobů, jak účinně řešit výrobu čisté energie, ochranu životního prostředí a nakládání s odpady. Je ideální pro zpracovatelské a průmyslové podniky s energeticky náročnými provozy. BioLNG má mnohem nižší uhlíkovou stopu než jiná fosilní paliva nebo biopaliva. Ve srovnání s naftou má o více než 80 % nižší emise CO2.

Upgrading bioplynu a zkapalňování

Prvním krokem je zbavení vstupního plynu nečistot. Společnost MEGA dodává na míru přizpůsobenou membránovou technologii k odstranění oxidu uhličitého a případné vody. Druhým krokem je zkapalňování. Přechod z LNG na BioLNG, obnovitelné a k životnímu prostředí šetrnější biopalivo, nevyžaduje žádné úpravy vozidel, ani není třeba měnit žádné zařízení. Bioplyn obsahuje 30-50 % CO2, H2S a další sloučeniny, které je třeba před zkapalněním na BioLNG při -162 ℃ odstranit a upravit na vysoce kvalitní biometan.

Anaerobní stabilizace kalu

Zpracování, resp. zpracování surového kalu (SSK), tj. zpracování tzv. anaerobní stabilizací. nerozložené organické látky a anorganický podíl, a kapalná fáze - kalová voda. Pro další využití je nutné tento kal odvodnit na co nejvyšší obsah sušiny. Výtěžnost bioplynu závisí na poměru primárního a přebytečného aktivovaného kalu. mikroorganismů přebytečného aktivovaného kalu biocenosou anaerobního reaktoru. Problémem pro další využití bioplynu může být vyšší koncentrace sulfanu.

Anaerobně stabilizovaný kal je vhodný také pro další způsoby zpracování např. termické. Stabilita je testována biozkouškou vodného výluhu kompostu. Kompostování kalů je vhodné z hlediska zabezpečení jeho hygienizace (tzn. po dobu delší než 21 dnů). oC nastává spolehlivá hygienizace již po 3 dnech fermentace.

Odsiřování bioplynu

K odsíření se využívá klasický způsob tzv. suchého odsiřování. s chemickou reakcí ve vrstvě odsiřovací hmoty. síra, která je zachycena na sorbentu. nedochází k úniku škodlivých emisí. odsiřovací hmoty současně. bioplynu ve formě přídavného vzduchu. nekonečně dlouho. postupně obaluje částice odsiřovací hmoty. podmínek a snižování účinnosti odsiřování. proto potřeba nasycenou odsiřovací hmotu nahradit čerstvou hmotou. hmoty se nabízí použití dvojice odsiřovacích jednotek v sérii, tj. za sebou. Odsiřovací jednotky se v pořadí pracovní a dočišťovací cyklicky střídají. pracovní jednotce. Odsiřovací hmota je pro usnadnění výměny uložena v kónických kontejnerech. nosnosti min. 1600 kg.

ČOV Třeboň

Na ČOV jsou instalovány 2 kogenerační jednotky GEB 160 firmy ČKD Hořovice. Chlazení kogeneračních jednotek je propojeno s vytápěním fermentorů. potřeby vyváží na pole. odstředivky je aplikována na půdu rozmetáním.

Kompostování

Kompostování zabezpečují převážně aerobní mikroorganismy. základní podmínkou aerobního procesu. organické hmoty v přírodním prostředí. 65 °C. V této fázi se uplatňují též termofilní houby, rozkládající lignocelulózové hmoty. kyselost substrátu hromaděním organických kyselin. 3 týdny, ale u kompostu s velkým podílem dřevní štěpky až 2 měsíce. původní odpady. molekulární váha humusových látek se zvyšuje a kyselost substrátu klesá.

Proces kompostování probíhá intenzivně v podmínkách provzdušňování. přes vzdušný filtr. rychlejšímu uzrání kompostu. nastupují anaerobní procesy (hnití) a kompost tzv. "kysne". čerstvého kompostu. ve zralém kompostu 25-30:1. Příliš široký poměr C:N prodlužuje zrání kompostu. pórovitosti kompostu zaplněno vodou. nevhodné mikroflóry s převahou plísní a aktinomycet. dochází rychle k nedostatku kyslíku v kompostu a k vývoji anaerobní mikroflóry.

technické služby a další většinou soukromé podnikatelské subjekty. 500 t). zakládkách nebo v biofermentorech. zabraňovat nežádoucímu smísení látek se srážkovými vodami. - statická zakládka s přirozeným větráním nebo zvýšenou aerací např. 65 - 75 °C. napojenou na aktivní biologický filtr. je většinou řízena výpočetní technikou. zpracování odpadů ze zeleně. Další tuzemský výrobce kontinuálních kompostovacích biofermentorů je VÚCHZ Brno. bioreaktor. materiálu. a otvorů pro přívod vzduchu do reakčního prostoru. s kovovými vestavbami. baterií. zásobníky, drtič, mísič a dopravníky, příp. manipulační a nakládací mechanizmus. mísiče, příp. i drtiče a z něho pak do násypného otvoru reaktoru. tak vysype. směs odpadů. dobu reaktor uzavřen. studený vzduch. Teplotního maxima 55 - 70 °C se dosáhne v přední části reaktoru. termofilní reakce ztrácí na intenzitě. se materiál dopraví na dozrávací plochu, kde chladne a nadále se zbavuje vody.

Vlastnosti kompostu

Musí být také vizuálně přijatelný (t.j. nepříjemného zápachu. složky a mají-li relevantní obsah vody. schopnost aerace a vhodné podmínky pro existenci mikroorganizmů. obsahem vody nejsou vhodné pro růst mikroorganizmů. s nízkým obsahem vody. kompostovaného materiálu. musí být obsah organické složky větší než 70 %. omezuje rychlost kompostování. zcela zastaví. považovat rozsah mezi 5.5 - 8. EU, neboť jejich obsahy jsou velmi nízké. tzn., že problém přítomnosti patogenních mikroorganizmů je uspokojivě vyřešen. je zabezpečení proměny organických látek a stability výsledného produktu.

Poměr C:N

obsahuje pouze 20 % hmotnostních čistírenského kalu. rozložitelných látek a fosforu. na cca 30:1. řezanka ze slámy. 60:40. čistírenských kalů je poměr C:N s optimální hodnotou 35-30:1. pak nelze získat vyzrálý kompost.

Využití kompostu

hnojivy k hnojení zemědělské půdy. syntetickými hnojivy. potravinových řetězců. organických složek. obsah mikroorganismů podstatně snížen. je nutno dodržovat vyhl. zemědělské půdě. Ve vyhlášce jsou mj. *Příloha č. 3 k vyhlášce č. aplikován na půdu jednou nebo dvakrát ročně v závislosti na orbě a výsevu. zařízení, jako se používají k aplikaci vody a kejdy. syntetických hnojiv. a biologických metod.

Spalování kalů

Odpadní kaly lze spalovat, pokud obsahují alespoň zčásti spalitelné složky. Spalitelné složky mohou být přítomny v tuhé i v kapalné fázi. složky, výživná hodnota. spalování. technologii spalování. tepelnou energii. složek nestačí na úhradu tepelných ztrát při procesu. nutné použít přídavné palivo s dostatečnou výhřevností. resp. vysušení. spotřebovává tak značné množství vznikající tepelné energie. energetický přínos procesu spalování, případně je tento proces znemožněn.

byl vyvinut velký počet spalovacích zařízení různých konstrukcí. Rotační topeniště se používají hlavně ke spalování průmyslových kalů. plechu se žáruvzdornou vyzdívkou. olejového topení, který slouží v případě potřeby k uvádění přídavného paliva. vstupní straně je do bubnu dále uváděn vzduch a spalovaný kal. straně bubnu je odvod spalin. dodatečného tepelného zpracování, kde dochází k úplnému spálení event. spalitelných složek z nedokonalého spálení v bubnu. těkavé páchnoucí podíly kalů, které by jinak unikly do ovzduší. dobrý přístup spalovacího vzduchu v důsledku otáčení pece.

U rotačních etážových topenišť je princip spalování obdobný. o několik spojených válcových topenišť, situovaných nad sebou ve svislé poloze. etáží. níž je opět hrnut od středu k obvodu. zajištěna dlouhá doba průchodu odpadu. kalem, u protiproudého systému opačným směrem. topeniště. komora pro dodatečné tepelné zpracování. odlišnou technologií a jsou známé podle firem, které je uvedly na trh.

Fluidní topeniště má obvykle tvar svislého válce. instalován tryskový nebo keramický rošt. uváděn vzduch. roštem vířivý mrak, ve kterém probíhá spalování rozprašovaného kalu. prostoru. musí být kal velmi dobře odvodněn resp. vysušen. účinné rozprášení není dosažitelné, nelze této technologie použít. vhodně upraveného kalu do spalovacího prostoru zajišťují rozmetávací zařízení. tepelné zpracování. s sebou jemnozrnný popel. olejový hořák pro případ nutnosti uvádění přídavného paliva.

Přerovské strojírny a.s. Vítkovice a.s. Královopolská strojírna a.s. Škoda a.s. FRAM Strojírny s.p. Ústav pro výzkum a využiti paliv a.s. Energoprojekt a.s. Centroprojekt a.s. ke spalování kalů, je možnost ověření kombinovaného spalování kalů s uhlím.

Mokrá oxidace

95 %). phase oxidation). tzv. tří soustředných trub, z nichž vnější slouží jako chladič. s kyslíkem čerpán do středové roury a je odváděn z prostřední roury. efektu spojených nádob čerpadla vyžadují pouze nepatrný výkon. °C. reaktoru 8,5 až 11 MPa, což chrání reakční směs před varem. plynným kyslíkem. část se mění na biologicky rozložitelné látky (např.nižší mastné kyseliny). se. a odpadní plyny. °C. Popel je oddělován běžnou separační technikou bez nutnosti přídavku flokulantů. biologickému čištění.

Odstraňování škodlivin

obsažené škodliviny. spalin, do popílku, popele a škváry. škodliviny, resp. furany a další. cyklónové odlučovače, elektrofiltry, hadicové a rukávové filtry. plynnou fází. prostorů kuličkami z plastů a podobně.

Zpracování popelovin

Zpracování popelovin je závislé na použité technologii spalování. spalinami a musí být odlučován v odprašovacích zařízeních. mechanicky. spalinami ve formě popílku. jeho rozmělnění před spalováním. a rukávových filtrech. z topenišť. terénních úpravách. až okolo 1400 °C. dochází k jejich mineralizaci a snížení škodlivosti. poškozené nebo zcela zničené krajiny do původního stavu. který by byl i esteticky přijatelný.

Rekultivace

Upravují nevhodné fyzikální a chemické vlastnosti půdy. půdami (jílování, slínování) či úprava zasolených půd apod. Řeší se v rámci projektu pozemkových úprav. spojených se zemními pracemi. technickými rekultivacemi. - mezi technické rekultivace řadíme terénní úpravy a zemní práce. atd. pluhy a frézy a mnoho dalších. skryté ornice. prací. vrstevnicová. pomocí zemědělských a lesnických zásahů. smykování. Neméně důležitou součástí je pěstování plodin. zásahem nebyl zmařen původně sledovaný cíl. životního prostředí, meliorací, …). okolních pozemků. z ČOV se uplatňují mj. pro přípravu rekultivačních substrátů.

Legislativa

především prováděcí vyhlášky č. Sb. s odpady, č. Sb. č. Sb. Firma Rekka s.r.o. rostlin (vápenné ionty, pomalu rozložitelnou organickou hmotu apod.). pracuje v kompostovacím režimu. komponentě - zemině. Technologie nepoužívá vnášení cizí mikroflóry. dodáním vzdušného kyslíku, úpravou pH a vlhkosti. přídavku dalších látek (odpadů). figury 2 - 3 x překopávány nejčastěji čelním nakladačem.

č. použití upravených kalů na zemědělské půdě. kritéria nepřekračují limitní hodnoty uvedené v příloze č. Sb. pro kategorii I. enterokoků, negativní nález salmonel). č. 474/2000 Sb., o stanovení požadavků na hnojiva. biologické vrstvy. vlastností. Jeníček Pavel prof. Ing. CSc.Pokorná Dana doc. Ing. CSc.Zábranská Jana prof. Ing. Anaerobní čistírenské procesy jsou efektivní alternativou aerobním procesům čištění odpadních vod a zpracování kalů a ostatních organických odpadů. Jejich hlavní předností jsou nízké provozní náklady ve srovnání s aerobními a především konverze organického znečištění do energeticky bohatého bioplynu. V rámci přednášek budou probrány nejdůležitější teoretické a praktické aspekty anaerobních procesů tak, aby posluchač získal všechny potřebné informace porozumění a praktickou aplikaci anaerobních procesů v čistírenské praxi.