BIOGAZ, BIOMETAN
PROCES BIOGAZOWY
INNOVA GREEN wykorzystując własną technologię, oferuje kompleksowe rozwiązania w budowie instalacji pod:
- suche biogazownie – metanizacja
- klasyczne biogazownie
- biogaz
- biometan (separacja CO2 z biogazu)
Fermentacja substancji stałych odbywa się od przejścia pomiędzy fazą aerobową, beztlenową i ponownie aerobową.
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. Stały materiał pozostający z procesu (reszta pofermentacyjna) kierowany jest do np. stabilizacji tlenowej i produkcji kompostu.
Pozyskane odpady biodegradowalne (substraty procesu) umieszcza się w komorach fermentacyjnych za pomocą ładowarki kołowej. 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 fermentującego w komorach materiału. Cała gospodarka perkolatem odbywa się w obiegu zamkniętym. 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.
W pierwszej fazie następuje napowietrzenie substancji, co powoduje wzrost temperatury. Rozkłada się łatwo biodegradowalna materia organiczna. W zależności od reaktywności podłoża faza ta trwa do 3 dni, a temperatura dochodzi do 50°C.
Druga faza przebiega w warunkach beztlenowych i rozpoczyna się po zużyciu całego tlenu. To wtedy zachodzi fermentacja metanowa i produkcja biogazu. Faza druga trwa od około 21 do 35 dni, objętość podłoża ulega zmniejszeniu.
Trzecia faza procesu rozpoczyna się od kontrolowanego napowietrzenia podłoża. Dzięki dopływowi tlenu temperatura wzrasta do 60°C, umożliwiając w ten sposób higienizację. W tej fazie podłoże ulega stabilizacji. W celu uzyskania kompostu o większej dojrzałości zaleca się przeprowadzenie podgnicia na odpowiednim obszarze gnijącym.
Przykłady materiałów wejściowych:
-
odpady kuchenne, odpady organiczne i ogrodowe z gospodarstw komercyjnych, prywatnych i przemysłu,
-
odpady zielone (rolnicze i komunalne) oraz obornik stały,
-
frakcje organiczne z odpadów resztkowych.
W opisanym powyżej procesie można fermentować różne stałe odpady organiczne bez konieczności wcześniejszej, czasochłonnej obróbki wstępnej substancji pofermentacyjnej. Kiedy powietrze nie jest już dostarczane, bioodpady fermentują w obecności bakterii i rozpoczyna się produkcja metanu. W wyniku procesu powstaje wysokiej jakości biogaz i kompost.
Zebrany materiał wsadowy za pomocą ładowarki kołowej rozsypuje się do betonowych skrzyń garażowych (fermentorów). Wcześniej świeży materiał miesza się z już przefermentowanym materiałem. Woda procesowa wypływająca podczas procesu fermentacji jest zbierana i ponownie wykorzystywana w celu optymalnego nawilżenia pofermentu. Temperaturę podłoża reguluje się za pomocą grzejnika podłogowego. Po napełnieniu fermentor zamyka się gazoszczelną zasuwą i rozpoczyna się naturalny proces fermentacji biomasy.
Biogaz jest zwykle wykorzystywany w elektrociepłowni (CHP) do wytwarzania energii elektrycznej i ciepła. Pozyskiwane ciepło odpadowe jest jedynie w niewielkim stopniu wykorzystywane do funkcjonowania własnego systemu, duża część ciepła jest dostępna do wykorzystania zewnętrznego, np. do wprowadzenia do lokalnej lub miejskiej sieci ciepłowniczej lub do suszenia materiałów. Wygenerowaną energię elektryczną można również wykorzystać na własne potrzeby lub wprowadzić do sieci energetycznej.
Schemat komory fermentacyjnej i instalacji:
Wygląd biogazowni suchej:
Zdjęcia z obsługi (napełniania/opróżniania) komór fermentacyjnych:
