Newsletter 



 
 
 

Technologia biogazowa

Schemat funkcjonowania biogazowni jest dość prosty. Biomasa przekazywana jest ze zbiornika substratu wsadowego przez zasobnik mieszalnikowy, do fermentatora gdzie w procesie fermentacji beztlenowej powstaje gaz. Oczyszczony biogaz spalany zostaje w jednostkach kogeneracyjnych (silnik i generator prądu) w wyniku czego otrzymujemy energię elektryczną. Dodatkowo woda chłodząca silnik jest źródłem ciepła.

Fermentacja:

Temperatura procesu wynosi 37 – 42 °C. Substraty potrzebne do produkcji biogazu gromadzone są w zasobnikach wstępnych. Stężenia i udziały poszczególnych surowców dozowanych do komór fermentacyjnych są dobierane w celu maksymalnej optymalizacji produkcji biogazu, zapewniając wysoką efektywność elektrowni biogazowej. Substraty stałe kieruje się do modułu dozująco-mieszającego gdzie zestaw noży tnących wstępnie rozdrabnia i ujednolica surowiec. Następnie za pośrednictwem przenośnika ślimakowego surowiec jest dozowany do urządzenia dozująco-mieszającego, gdzie następuje wymieszanie z wodą. Ujednolicony wsad przetłaczany jest pulsacyjnie do głównych fermentatorów - zbiorników, przykrytych dachem dwumembranowym, gdzie przy pomocy bakterii kwasogennych, octanogennych i metanogennych wytworzony zostaje biogaz. Komora fermentacyjna jest regularnie mieszana mieszadłem skośnym i od czasu do czasu przemieszana mieszadłem zatapialnym, aby zapobiec tworzeniu się osadu na dnie oraz kożucha na powierzchni masy. Proces odbywa się w sposób ciągły (za wyjątkiem prac serwisowych i naprawczych).

Oczyszczanie biogazu:

Proces oczyszczania gazu zaczyna się jeszcze w komorze fermentacyjnej. W przestrzeni gazowej instalowane są dysze napowietrzające odpowiedzialne za biologiczne usuwanie siarkowodoru z biogazu. Odsiarczanie zabezpiecza instalację przed wystąpieniem korozji. Następnie biogaz (jeszcze przed spaleniem w jednostce kogeneracyjnej) jest oczyszczany z dwutlenku węgla, osuszany i ochładzany. Tak przygotowany gaz stanowi paliwo dla silnika o wysokiej wydajności elektrycznej.

Spalanie:

Oczyszczony i uzdatniony biogaz przekazywany jest do silnika gazowego, który z kolei napędza generator prądotwórczy. Najpopularniejsze elektrownie budowane w tej technologii wytwarzają pomiędzy 0,6 MW, a 2 MW prądu elektrycznego. Jednostka o mocy 2MWe. jest w stanie zapewnić energię elektryczną 300 przeciętnym gospodarstwom domowym.

Nowoczesne instalacje pracują jako układy kogeneracyjne. Kogeneracja to inaczej skojarzona gospodarka energetyczna, oparta na jednoczesnym wytwarzaniu ciepła i energii elektrycznej. Ciepło uzyskuje się z wody chłodzącej silnik kogeneratora i jego spalin. Część ciepła zużywa się na potrzeby własne biogazowni, tj. ogrzewanie komory fermentacyjnej i budynków technicznych, pozostała część natomiast może zostać przekazana zewnętrznemu odbiorcy. Elektrociepłownia o mocy elektrycznej 2 MW wytwarza ciepło pozwalające ogrzać gminę liczącą 5 tys. mieszkańców.

Substraty:

Substraty biogazowni mogą być bardzo różnorodne. W istocie każda biomasa zawierająca węglowodany, białka lub tłuszcze, a nie zawierająca toksyn może być wkładem biogazowni. Najważniejszym czynnikiem wpływającym na ocenę jakości biomasy jest jej wartość kaloryczna. Im wyższa wartość kaloryczna substratu, tym więcej biogazu można z niego uzyskać. Dobór substratów zależy od kosztów ich pozyskiwania oraz od zapotrzebowania lokalnej gospodarki. Uwzględniając te czynniki biogazownie najczęściej zasilane:

- odpadami produkcji rolnej (gnojowica, gnojówka i obornik)

- roślinami energetycznymi (kukurydza, buraki cukrowe, miskantus)

- odpadami z przemysłu spożywczego (odpady produkcyjne, przeterminowana żywność)

- odpadami z przetwórstwa owocowo - warzywnego (wytłoczyny, wywary, skrobia)

- odpadami poubojowymi

Po procesie fermentacji substrat przetłoczony zostaje rurociągiem do zbiorników magazynowych osadu pofermentacyjnego. Osad pofermentacyjny w zależności od składu substratu wejściowego może być traktowany jako odpad przemysłowy, bądź jako pełnowartościowy nawóz organiczny. Szczególnie interesujące z punktu widzenia biogazowni rolniczej jest używanie produktu fermentacji zamiast nawozów naturalnych. W przefermentowanych resztkach gnojowicy, gnojówki czy obornika stężenie azotu, fosforu i potasu jest ok. 15% wyższe niż przed fermentacją, a jednocześnie nie wydzielają one nieprzyjemnych zapachów i są mniej agresywne ze względu na niższą zawartość szkodliwych bakterii.