Tech Today Hub

Образец подзаголовкаМікробна біотехнологія синтезу молекулярного водню з екологічно небезпечних органічних відходів

Інститут мікробіологїі і вірусології НАН України

Образец подзаголовка

Отримання альтернативних екологічно чистих джерел енергії – одна з найбільш актуальних проблем людства. Найбільш перспективним та екологічно-чистим видом палива є молекулярний водень. Його горіння призводить до утворення екологічно чистого кінцевого продукту – води.

Недоліки існуючої технології:•Неможливість отримання дешевого водню;•Фізико-хімічні технології є високовартісними;•Мікробіологічні процеси – недостатньо стабільні та відтворювані.

Проблематика проекту


Клієнтський сегмент по всьому світу

Харчові виробництва Компанії переробки відходів

Продуктові ринки

Харчові підприємства Готельні мережі Муніципалітет


Еффективне рішення: сухі мікробні пеллетидля індустріального використання

ВОДА 1.5 т

GALE ПЕЛЕТИ

5 kg

ВІДХОДИ 1 т

3-7 днів на переробку до 95% деструкція

H

ЛЕГКА ПЕРЕРОБКА ВІДХОДІВ У ЕНЕРГОРЕСУРС

В 5 разів швидше за альтернативні технології переробки харчових відходів1 крок для виробництва енергоресурсівНеобмежене зберігання та легкість транспортування препарату

Вихід корисних продуктів/на 1 т відходів:

~160 m3 суміші газів молекулярного водню~150 кг твердого палива

H2 – 123000 л CH4 – 60000 л

ВИСОКА ДОХОДНІСТЬ

Чистий вихід біогазу/ тонну відходів:

2


Стадія проекту

Створена дослідно-

промислова технологія

Узгоджений дослідно-промисловий експлуатаційний регламент

Наявна міні-лінія

Для виготовлення

50 кг/місяць сухого

мікробного препарату

Створено діючий макет установки з переробки ЗХВ з отриманням трьох видів енергоносіїв


Стартові інвестиції - 550 тисяч доларів за 70% долі у компанії для розвитку на одному ринку (регіон, країна) Термін – 1 рік Перша стадія розвитку:Запуск масового виробництва мікробного препарату для індустріального застосування, адаптація галузевих рішень для різних типів клієнтів. Початок маркетингу та продажів. Впровадження рішень для компаній з об’ємом відходів до 100т/день.

Маштабування – не має потреби у подальших інвестиціяхДруга стадія розвиткуТермін – другий рік розвиткуМасове індустріальне виробництво, реалізація проектів переробки відходів біотехнологічним способом – виробництво енергоресурсів з харчових відходів. Третя стадія розвиткуРеалізація водневих проектів «під ключ» для клієнтів.

Інвестиції у створення біотехнологічної компанії

Образец подзаголовкаМікробна технологія швидкого та ефективного зброджування екологічно небезпечних багатотоннажних змішаних харчових відходів


Спонтанне гниття цих відходів призводить до багаторівневого катастрофічного отруєння довкілля токсичними сполуками.


Накопичення на звалищах екологічно небезпечних змішаних харчових відходів – одна з кричущих проблем світового масштабу.

— Рішення —Мікробна технологія швидкого та

ефективного зброджування екологічно небезпечних

багатотоннажних змішаних харчових відходів


Області застосування: знешкодження змішаних харчових відходів мегаполісів, переробка відходів промислових харчових виробництв, готелі та харчові підприємства у курортних зонах, знешкодження змішаних відходів у екстремальних умовах.

Переваги проектуВисока

швидкість зброджування (2-3 тижні) У довкілля

не поступають токсичні продуктиВисока

ефективність зброджування харчових

відходів (зменшення маси в 20-30 разів)


• Впровадження промислової біотехнології переробки відходів на українській Антарктичній станції «Академік Вернадський» в 2003 році;

• Створена дослідно-промислова технологія;• Узгоджений дослідно-промисловий експлуатаційний

регламент;• Створена міні-лінія для виготовлення сухого мікробного

препарату для знешкодження відходів;• Створено діючий макет установки з переробки відходів;• Може бути виготовлена експериментальна партія

сухого препарату для демонстрації ефективності біотехнології знешкодження змішаних харчових відходів

Стадія проекту


Потреба в інвестиціях

•Виготовлення та здача «під ключ», а також тестування одного діючого макету пілотної установки – ~200 тисяч доларів. •Імплементація розробки на підприємстві – 1 рік.

Наші можливості

•Продаж «ноу-хау»;•Надання гранульованого мікробного препарату та впровадження рішень для зброджування відходів;•Розробка цільових галузевих промислових технологій;•Інші форми співробітництва.

Інвестиційна пропозиція

Образец подзаголовкаМікробна біотехнологія очищення стічних вод від концентрованих розчинних органічних сполук з отриманням «екологічно чистої» води


На сьогодні відсутні природоохоронні технології, що забезпечують очищення промислових стічних вод

від концентрованих органічних сполук, висока

концентрація яких унеможливлює очищення стічних вод за допомогою

біологічних очисних споруд, внаслідок чого відбувається

невпинне забруднення довкілля

ПроблематикаРішення:Мікробна

біотехнологія

Біотехнологія дозволяє з високою

ефективністю зменшити вміст

розчинних концентрованих

органічних сполук з десятків

та сотень тисяч до 20–50 мг/л

за загальним вуглецем.


Переваги технології:

-висока ефективність очистки-вміння працювати -з надвисокими концентраціями розчинних органічних сполук-робота у режимі авторегуляції

Суть проектуВ основі технології - метаболічна та просторова сукцесія мікробних угрупованьВластивості:

руйнування органічних сполук

у проточній установці

швидке анаеробне зброджування органічних сполукокислення

залишкових органічних сполук

до кінцевої концентрації 20-50

мг/л за загальним вуглецем

Області застосування: харчова промисловість, пов’язана з утворенням концентрованих розчинних органічних сполук, екологічно-безпечне поводження з токсичними фільтратами мегаполісів, тваринництво


Стадія проектустворена дослідно-промислова технологіяузгоджений дослідно-промисловий експлуатаційний регламент

біотехнологія пройшла дослідно-промислове випробування на змішаних побутово-фекальних стічних водах української Антарктичної станції «Академік Вернадський». Кінцева концентрація розчинних сполук не перевищувала 50 мг/л за загальним вуглецем при його вихідній концентрації 10000 – 20000 мг/л.


Необхідно:

Виготовлення та тестування на «замовленій» стічній воді – ~200 тисяч доларів

Реалізація:

•продаж «ноу-хау»•закупка гранульованого мікробного препарату•інвестиції у розробку цільових галузевих промислових технологій


Економічна ефективність•зниження витрат на утилізацію токсичних стічних вод•отримання очищеної води для застосування у технологічному замкненому циклі водопостачання•рентабельність та «екологічна чистота» промислових підприємств•відсутність конкурентних технологій на ринку природоохоронних біотехнологій•отримання прибутків за рахунок створення типових галузевих біотехнологій


Технологія маловідходної утилізації стічних вод змішаного органо-мінерального складу


Передумови проекту

висока собівартість утилізації;великі енергетичні витрати на утилізацію;відсутність можливості отримання товарного продукту в результаті утилізації;складність та висока собівартість технологій утилізації вод з органічними домішками.

Недоліки існуючих методів утилізації вод змішаного органо-мінерального складу:

Типи стічних вод, що можуть бути утилізовані за даною технологією:

стічні води хімічної та харчової промисловості

відпрацьована рідина гідророзриву при видобуванні нетрадиційних вуглеводнів

пластові води при видобуванні традиційних вуглеводнів

шахтні та кар’єрні води


Унікальність проекту

Механізм розв’язання проблем:мембранне знесолення/концентрування, випарювання та кристалізація домішок;гідрокавітаційне приготування композиційного палива на концентраті органічних речовин.

Технологія унікальна!!! Існуючі закордонні аналоги компаній Veolia та GE water treatment не є комплексними та не вирішують питання утилізації органічних домішок.


Особливості вогневої утилізації концентрованихмінерально-органічних відходів рідини гідророзриву

Технологія базується на застосуванні гідрокавітаційної активації до систем «вуглеводень-вода» з використанням розробленого та створеного гідрокавітаційного обладнання.

Розроблено технологію вогневої утилізації стоків рідини гідророзриву, а також концентратів таких стоків у складі композиційних палив.


Переваги технологіїскорочення енерговитрат на процес знешкодження стічних вод;вилучення з води домішки у вигляді товарних продуктів;отримання композиційного палива з концентрату органічних речовин

підприємства гірничовидобувної, нафтовидобувної та газовидобувної галузей

підприємства харчової промисловості(олійно-жирова, спиртова, цукрова та інші).

Потенційні споживачі:


лабораторний зразок; проведені лабораторні досліди;на стендовій установці отримано очищену воду, товарний хлорид та сульфат натрію, гліцерин, композиційне паливо та визначено його фізичні властивості та теплотворну здатність;потрібне створення експериментальної установки та проведення ресурсних випробувань.

Поточна стадія проекту


Впровадження технології на діючому підприємстві.

Форма реалізації та строки розробки

Термін доопрацюванн

я розробки: 2 роки

Вартість доопрацювання розробки:

~100 000 USD

Терміни впровадження

розробки: в залежності

від об’ємів виробництва:

1-3 роки

Образец подзаголовкаТехнологія безстічної водопідготовки для підприємств енергетичної галузі з отриманням мінеральних солей в якості супутніх продуктів


Передумови проекту

Наша пропозиція - безстічна водопідготовка для ТЕС

великі витрати реагентів;утворення значної кількості мінералізованих стоків;утворення твердих відходів непридатних до повторного використання;низька якість підготовленої води за більшістю показників.

Недоліки класичної схеми водопідготовки на електростанціях


Технологія являється унікальною

Знесолення води/концентрація

та видобуток супутніх продуктів водо

підготовки

Механізм розв’язання проблем:

Використання технології

реагентної та

електромембранної водопідготовки

Поєднання зворотного осмосу

та електродеіонізації


Переваги технологіїекономічна ефективність запропонованої схеми водопідготовки в порівнянні із традиційною – 1,2 млн євро/рік;скорочення витрат кислот та лугів на проведення процесу очищення – в 10 разів;відсутність скиду мінералізованих стоків у навколишнє середовище;щорічне виробництво супутніх продуктів в об’ємі:

Потенційні споживачі:підприємства теплоенергетики та атомної енергетики;підприємства металургійної та хімічної галузей.

кальцій-магнієвий шлам – 700 т (виробництво будівельних матеріалів);хлорид натрію – 600 т, 70% може бути отримано у вигляді реактивного продукту;мірабіліт – 1100т (виробництво скла)


Поточна стадія проектупроведені лабораторні досліди; експериментальна дослідно-промислова установка продуктивністю 250 л/г експлуатується з 2009 р. на одному з виробничих підприємств.Форма реалізації розробки та орієнтовна вартість:Модернізація на замовлення вже існуючих та проектування і будівництво нових цехів водопідготовки.

Терміни впровадження розробки: проектування – 1рік; будівництво та пуско-налагоджувальні роботи – 1,5 роки.Орієнтовна вартість:цех водопідготовки продуктивністю 200 м3 / год з жорсткістю початкової води 10 мг-екв / дм3 і солевмістом 1000 мг / дм3 оцінений в 7 млн євро.Використання частини діючого обладнання при реконструкції дозволить знизити капітальні затрати до 3,6 млн євро.


Технологія переробки зношених шин методом «Магнітного удару»


Існуючі методи переробки зношених шин мають суттєві недолікиСпалювання

США більшість зношених шин спалюють, навіть не утилізуючи тепло.

ЄС шини використовують як паливо в цементних печах - тепло утилізується, але втрачається цінна гумова сировина.

ПіролізВисокотемпературна деструкція шин екологічно небезпечна і

енергоємна технологія. Отриманий продукт - сильно забруднене дизельне паливо, цінність якого істотно поступається цінності гумових сумішей.Механічне подрібнення

Одержувана сировина - гумова крихта. Однак наявність металевого корду веде до високого зносу обладнання і високих витрат енергії

(до 1 кВт для отримання 1 кг крихти розміром близько 1 мм). Кріогенна переробка

Ще більше споживання енергії (до 2 кВт/год) - крихта гіршої якості.РЕЗУЛЬТАТ: менше 50% шин у світі переробляються



Потенційні споживачі:підприємства, що спеціалізуються на переробці зношених шин;підприємства, що спеціалізуються на зборі та транспортуванні зношених шин.

Технологія базується на першочерговому розділенні гуми та металевого корду за рахунок магнітного удару, з подальшим механічним подрібненням гумової складової.

Переваги технології:отримання чистого металу та резини;зменшення зносу подрібнювального обладнання;скорочення витрат на транспортування шин при попередньому використанні методу;зменшення енерговитрат на переробку.


проведені лабораторні досліди та випробування методу на демонстраційній установці;

необхідно автоматизувати процес розділення гуми та корду.

Поточна стадія проекту


Форма реалізації розробки та орієнтовна вартість

продаж ліцензії;впровадження на діючому підприємстві;виготовлення спеціалізованого обладнання.

Терміни розробки технології автоматизованого розділення гуми та

корду та виготовлення

пілотного зразка: 12 місяцівОрієнтовна

вартість пілотного зразка:

500 000 USD

Образец подзаголовкаТермічна переробка біоорганічних та твердих побутових відходів

Інститут відновлюваної енергетики НАН України


Підготовка відходів

каналізаційний мулкурячий послідТПВ (горюча частина)паперовий скоп

1. Навантажувач фронтальний

2. Приймальний бункер 3. Стрічковий конвеєр4. Якорна мішалка 5. Шнековий екструдер

6. Сітчастий конвеєр 7. Піддон8. Роліковий конвеєр9. Навантажувач вилковий10. Склад

Види відходів для переробки


Технологія переробки – окиснювальний піролізКорисні продуктиКоксовий залишок з ТПВ – паливоКарбонізат посліду – добривоЗола мулу і скопу – сировина для будівництваКонденсат – сировина для отримання біогазу

Візуалізація процесуокиснювального

піролізу(фото НМетАУ)

Унікальність проектуОкислювальний піроліз вперше застосований для переробки відходівПростота конструкції обладнанняМожливість реалізації на існуючих майданчикахНизький рівень споживання енергіїЕкологічна безпека


Стадія реалізаціїПромислово-експериментальні установки

Каналізаційний мул

Курячий послід

ТПВ Паперовий скоп

Зразки карбонізату і золи


Інвестиційна привабливістьІнвестиції: $200-450 за кВт теплової потужностіПеріод окупності проектів 1-3 роки

Впровадження на діючому підприємствіПродаж патентуПродаж ліцензії

Дохід від утилізації відходівДохід від реалізації альтернативного палива/добрив/будматеріалу

Пропоновані способи реалізації:

Прибуток інвестора:


Мобільний завод для утилізації твердих побутових відходів при відсутності електроенергіїУкраїнська академія наук


Актуальна проблема для кожного міста – наявність твердих побутових відходів

Недоліки утилізації та переробки сьогодні:

-Висока вартість переробки відходів;-Прив'язка до заводів;-Необхідність використання великих обсягів електроенергії.


Рішення:Утилізація твердих побутових відходів в місцях організованих та не організованих звалищ при відсутності електроенергії


Споживачі: районні підприємства комунальної власності, приватні підприємстваОбласті застосування: комунальна сфера, галузь деревопереробки

Суть проектуПроводиться сортування твердих побутових відходів

З відходів відбирається метал, скло та пластик

Залишки збагачуються торфом чи тирсою

Отримана суміш підсушується, мелеться та брикетується


• Переробка може відбуватися на місці звалища;• Можливість уникнути витрат енергетичних ресурсів, часу та фінансових витрат на перевезення;• В результаті отримується паливна гранула та брикет, які необхідні школам, лікарням та

населенню регіонів в цілому.



Стадія проекту• розроблено технічне

завдання проекту;• поелементно виконані

процеси збагачення, сушки та подрібнення у лабораторних установах;

• отримані результати повністю відповідали поставленому технічному завданню

Реалізація• Перший зразок виконується на

своєму діючому підприємстві, подальше виготовлення можливе по кооперації на діючих заводах по документації розробника

• Об’єм ТБО для переробки – ~180000т

• Загальна сума інвестицій - 850 тисяч доларів

• Час на імплементацію розробки на підприємстві – 6 місяців.

Стадія проекту та його реалізація


Економічна ефективність проекту

Утилізація та переробка ТПВ на місті

звалища у 2 рази дешевше порівняно з

заводамиУ разі відсутності заводів у регіоні перевага є абсолютною

Економія ресурсів та витрат на перевезення Поліпшення

екологічного становища

Образец подзаголовкаСміттєпереробний енергетичний комплекс


Опис проекту

Утилізація відходів до 500 т / добу

Результат: 2,5 МВт електричної енергії та до 7МВт теплової енергії /місяць

Структурна схема

Блок підготовки палива

Сортувальна лінія

Твердіпобутовівідходи

ВідходиГосподар-ськоїдіяльності

Утилізація відходів

до 500 т / добу

ТЕПЛО до 7МВт

13,69МВт

Не меньше4,3 МДж/м3

Продуктигоріння

Котел- утилізатор

ЕЛЕКТРО-ЕНРГІЯ 2,5МВт


Клієнтський сегмент

Муніципалітети, сміттєпереробні компанії, виробництва з високим рівнем низькокалорійних відходів

Тривалість впровадження у виробництво:до 1 року

Орієнтована вартість:6- 10 млн. USD в залежності від потужності та типу сировини

Структура доходів комплексу: отримання коштів за рахунок продажу електричної і теплової енергії, плата за утилізацію відходів.

Термін окупності проекту становить близько 3 років.


Переваги проектуНадійність – міжремонтний ресурс обладнання комплектації 25000 годинКогераційний комплекс дає можливість отримання не тільки гарячої води, але й великої кількості сухого гарячого повітря.Вдвічі дешевше за капіталовкладеннями на одиницю енергетичної потужності у порівнянні з класичними когенераційними комплексами.Замкнений інтегрований

циклКоефіцієнт корисної дії до 70%. Переробка ТПВ, зниження викидів тепла, продуктів горіння та гниття.

Утилізація сміття – отримання малокалорійного палива

Використання отриманого палива для роботи повітряно-турбінного приводу

Використання вихлопних газів та газогенератора для підігріву води

Використання гарячої води для живлення мережі теплопостачання


Технічні показники комплексу

Найменування показників Од. вимірювання Значення

Характеристики енергетичного комплексу

Теплова потужність яку вносить в агрегат підігріву стиснутого повітря (АПСП) паливом МВт 13,69

Корисна електрична потужність кВт 2350

Теплові викиди димових газів МВт 4,75

Теплова потужність скидного повітря турбіни МВт 3,72

КІТ когенераційного комплексу % до 70

Характеристики котла утилізатора

Теплопродуктивність МВт до 7,2

Обсяг води, яка підігрівається і проходить через котел-утилізатор т/ч 70-100

Температура газів:На вході в котел-утилізаторНа виході з котла-утилізатора

СС

405-43490-100

Температура води:На вході в котел-утилізаторНа виході з котла-утилізатора

СС

60-70105-110


Технічні показники комплексу

Найменування показників Од. вимірювання Значення

Блок підготовки палива

Продуктивність (залежить від сировини) не менше н. м3/г 10 000

Витрати палива (відходів) на 100 м3 газу кг 240

Сортувальна лінія

Продуктивність т/доба до 500

Загальні дані

Площа, яку буде займати комплекс га 1-2

Ефективний ККД всього комплексу, не менше % 70

Призначений ресурс годин 100 000


Алгоритм реалізації проекту

ПРОЕКТ ГОТОВИЙ ДО ВПРОВАДЖЕННЯ:базується на газотурбінній електространції, що є успішно допрацьованою. Лінія сортування та блок підготовки сировини проектуються виходячи з типу сировини та палива, що використовуються.

Створення та запуск сміттєпереробного енергетичного комплексу для виробництва 2,5 МВт електричної енергії и до 7МВт тепла/місяць, потужність переробки сміття до 15 000 т/місяць.

Окупність інвестицій

– ~3 роки (для умов України)

Стадія 3Маштабування проекту в Україні

та інших країнах

Стадія 1Вибір місця для

будівництва комплексу.

Підготовка проекту та запуск комплексу

– 0,5-1 рік

Стадія 2Запуск на проектну потужність

– до 1 місяця.

Образец подзаголовкаSmart-рішення: збір ТПВ, сортування та рециклювання залишків



спалювання

переробка

захоронення

Неефективність існуючих технологій утилізації твердих побутових відходів в Україні


Smart рішення

Збір ТПВ, сортування вторинної сировини та рециклювання залишків

переробно-пакувальна СТАНЦІЯ житель приймально-сортувальна

КОМІРКАтранспортування

сортованої сировини


Приймально-сортувальна комірка

Smart приймально-сортувальна КОМІРКА Будиночок площею 15 м2, необхідна ділянка: 100 м2. Об’єм: прийом ТПВ від 1000 жителів

У КОМІРЦІ відбувається:

відсортування з ТПВ вторинної сировини (папір, пластик, скло, тощо); первинна обробка - дезінфекція, віджим вологи, залишків, що не піддаються сортуванню;відсортування специфічних ТПВ (використані батарейки, акумулятори, електроніка, тощо);підготовка всіх видів сировини для транспортування на переробно-пакувальну СТАНЦІЮ.


Переробно-пакувальна станція

Smart пакувально-переробна СТАНЦІЯОдна СТАНЦІЯ розрахована на прийом сировини від 30 КОМІРОК, тобто від 30 000 жителів.

На СТАНЦІЇ відбувається:

переробка/рециклювання залишків ТПВ;пакування відсортованої вторинної сировини для зручного транспортування на переробні комплекси;пакування специфічних ТПВ

Щоденний об’єм на СТАНЦІЇ до 34 т залишків ТПВ, отриманих в 30 КОМІРКАХ


Унікальні переваги проекту

Уникання примусового сортування ТПВ тими, хто їх продукує;Підвищення ефективності сортування по традиційних видах сировини (пластик, скло, папір, …);Перетворення у сировину решти ТПВ;Вирішення всього спектру проблем (антисанітарія, запах, неохайний вигляд, тощо), пов’язаних з існуючими зараз майданчиками для збору сміття;Вирішення проблеми ТПВ для всіх категорій населених пунктів.



Технологія готова до впровадження. Час запуску - 6 місяців.

Цільова аудиторія: Міста-мільйонники, міста обласного, районного підпорядкування, сільські місцевості.Вартість пілотного проекту для обслуговування житлового масиву з 30 тисяч жителів, становить 900 000 євро.Економічна ефективність:Для міста-мільйонника вартість в межах 30 000 000 євроДля порівняння на аналогічну потужність сміттєспалювальний завод обійдеться в 250 000 000 євро.

Tech Today Hub

Science