Metoda „3-A” jest kombinacją procesów aerobowych i anaerobowych. Głównym procesem jest sucha fermentacja metanowa. Metoda ta pozwala na stabilizację:
- komunalnych odpadów biodegradowalnych,
- frakcji podsitowej zmieszanych odpadów komunalnych,
- odpady z restauracji, stołówek, przetwórstwa rolno-spożywczego i targowisk,
- osadów ściekowych,
- odpadów zielonych.
Proces prowadzony jest w gazoszczelnych komorach fermentacyjnych okresowo napełnianych materiałem o różnym stopniu stabilizacji. Zróżnicowanie to uzyskuje się poprzez mieszanie materiału częściowo ustabilizowanego z materiałem świeżo pozyskanym. Powstający w procesie fermentacji biogaz kierowany jest do układu kogeneracyjnego gdzie wykorzystywany jest do skojarzonej produkcji energii elektrycznej i cieplnej. Stały materiał pozostały z procesu kierowana jest do stabilizacji tlenowej i produkcji kompostu.
Zasadnicze elementy instalacji wykorzystującej metodę „3-A”
- Stanowisko konfekcjonowania substratów procesu (odpadów i osadów).
- Przygotowanie wsadu do fermentora (substraty nowe i częściowo ustabilizowanie).
- Fermentery.
- Magazyn biometanu
- Układ kogeneracyjny z modułem odzysku ciepła.
- Moduł odzysku ciepła.
- Przyłącze energetyczne
- Przyłącze ciepła.
Ze względu na specyfikę substratów procesu oraz ich bardzo duże zróżnicowanie osiągane są różne efekty energetyczne procesu. Ostrożne szacunki pozwalają na stwierdzenie, że z 1 Mg odpadów można uzyskać ok. 170 kWh energii elektrycznej oraz ok. 210 kWh energii cieplnej.
Zastosowanie metody w istniejących instalacjach przetwarzania odpadów może poprawić ich wydajność i efektywność. Metoda „3-A” można współpracować z różnymi technologiami stabilizacji i kompostowania. Włączenie tej technologii może przyczynić się do zwiększenia ich przepustowości oraz do obniżenia uciążliwość odorowej.
Opis technologii „3-A”
Pozyskane odpady biodegradowalne (substraty procesu) umieszcza się w komorach fermentacyjnych za pomocą ładowarki kołowej. Modułowa konstrukcja komór i instalacji przyłączeniowych pozwala dostosować proces do okresowych zmian w ilości dostępnego materiału jak również umożliwia łatwą rozbudowę instalacji.
Zaszczepienie bakteriami kolejnych porcji materiału przeznaczonego do fermentacji odbywa się poprzez wymieszanie go z materiałem częściowo przefermentowanym. Stosowanie zestawu komór pozwala zachowanie ciągłości procesu. Jeden pełen cykl przebiega (trwa) od 21 do 28 dni w zależności od rodzaju i właściwości wsadu.
Odpowiednią wilgotność fermentowanego materiału uzyskuje się poprzez wykorzystanie powstającego w procesie fermentacji płynu - perkolatu. Spływa on z poszczególnych komór w czasie procesu i poprzez natrysk wykorzystywany do zwiększenia wilgotności fermentujących w komorach odpadów. Cała gospodarka perkolatem odbywa się w obiegu zamkniętym.
Dopełnieniem utrzymania optymalnych warunków procesowych jest utrzymywanie odpowiedniej temperatury wewnątrz komór. Realizowane jest to przez instalację grzewczą umieszczoną w podłodze i ścianach komór fermentacyjnych.
Powstający w procesie fermentacji biogaz kierowany jest do układu kogeneracyjnego gdzie wykorzystywany jest do skojarzonej produkcji energii cieplnej i elektrycznej. Niewielka część odzyskiwanej energii przeznaczona jest na potrzeby procesu technologicznego pozostałą wykorzystuje się na potrzeby użytkownika instalacji „3-A”.
Przykładem praktycznego zastosowania prezentowanej technologii może być kompostownia z instalacja biometanu w m. Moosdorf na Bawarii.
Instalacja ta przerabia rocznie 17.000 Mg odpadów biodegradowalnych pochodzących z terenu całego powiatu Cham. Są to odpady selektywnie zbierane jak również dostarczany przez mieszkańców materiał z pielęgnacji terenów zielonych. Po stabilizacji metodą „3-A” ok. 15.000 Mg przefermentowanego materiału kierowane jest do części zakładu w której wytwarzany jest kompost. Proces fermentacji prowadzony jest w siedmiu żelbetowych komorach fermentacyjnych o wymiarach 4,0 x 7,0 x 30,0 m. Uzyskany w procesie biogaz zasila zestaw układów kogeneracyjnych o łącznej mocy elektrycznej 840 kW. Powstałe w kogeneracji ciepło wykorzystywane jest przez okolicznych mieszkańców na potrzeby bytowe. Na podkreślenie zasługuje fakt bardzo niskiej emisji odorów zarówno na terenie samej kompostowni jak i w jej najbliższym otoczeniu.
Recykling odpadów metodą „3-A” można stosować w instalacjach nowych jak również już istniejących. Modernizacja istniejących węzłów mechaniczno-biologicznego przetwarzania odpadów poprzez dobudowanie segmentu fermentacji metanowej może się przyczynić do zwiększenia przepustowości całego zakładu (skrócenie fazy tlenowej). Gwarantowane jest również zmniejszenie uciążliwości odorowej istniejących instalacji.