Bioplyn od GazEcos

Recyklace (úprava, čištění a likvidace) organického odpadu je výzvou pro moderní průmysl. V zemědělském a potravinářském průmyslu je alternativní metodou zpracování organických surovin anaerobní fermentace. Při procesu anaerobní fermentace se uvolňuje BIOPLYN – směs plynů rostlinného a živočišného původu vznikající při rozkladu organického odpadu – což je vysokoenergetické palivo s nízkým množstvím škodlivých emisí CO02. Na rozdíl od přírodních zdrojů je BIOPLYN obnovitelným zdrojem energie a jeho využití jako paliva pro plynové motory vede k úsporám energie.

Vznik BIOPLYNU

BIOPLYN se získává jako výsledek anaerobní fermentace organických materiálů. Protože jde o produkt metabolismu metanových bakterií přítomných v organickém odpadu, nezbytnou podmínkou pro výrobu BIOPLYNU je nedostatek kyslíku, pH faktor 6.5 až 7.5 a stálá teplota od 15°C do 55°C. Doba fermentace se pohybuje od 10 do 120 dnů. Dnes je nejpoužívanější technologií anaerobní fermentace při teplotě cca 35°C s dobou trvání 25-30 dní.

Koncepce

Proces výroby BIOPLYNU je rozdělen do tří částí:

• příprava podkladů
• fermentace
• čištění (zpracování, recyklace) zbytkového materiálu.

Organický materiál je umístěn do nádoby a poté po anaerobním fermentačním procesu v DIGESTORU. BIOPLYN získaný v DIGESTORU je shromažďován v zásobníku plynu, který zajišťuje nepřetržitou dodávku plynu. Ze zásobníku plynu je BIOPLYN přiváděn do plynového motoru. Z bezpečnostních důvodů je instalován plynový hořák pro spalování přebytečného plynu tak, že přebytečný plyn je spálen pouze v případě nadměrné produkce plynu. Plynná směs v DIGESTORU se skládá z 60 – 70 % metanu a 30 – 40 % oxidu uhličitého. Tato směs plynů může být použita jako palivo v plynových motorech k výrobě vysoce kvalitní elektřiny a tepla.

Část vyrobené elektrické energie je využívána pro vlastní potřebu instalace a část je dodávána do veřejné sítě. Tepelná energie se využívá k vytápění DIGESTORU a k zásobování teplem.

Organické suroviny

Pro výrobu BIOPLYNU je možné použít následující organické materiály. V závorkách je uvedeno množství produkce BIOPLYNU v m3 na tunu suroviny:

• kejda, pevný kompost (20 – 70)
• biologický odpad sebraný z farem (100 – 200)
• druhotné (dopěstované) suroviny (kukuřičná siláž, nepotravinářské obiloviny)
• mazací tuk z odpadních vod a odpadních vod (80 – 150)
• starý tuk (1000)
• трава
• biologický odpad z jatek skotu (100), pivovarů a lihovarů (20), skladů ovoce a vína, mléčných farem (25), celulózky a výroby cukru.

Pro dodávku BIOPLYNU do kogeneračního zařízení o elektrickém výkonu 500 kW je potřeba: kompost od 2500 15000 krav, 300000 60 prasat nebo 600 XNUMX kuřat (ekvivalent odpadu z cca XNUMX farem). Paradoxem je, že jedna kráva ročně kromě mléka vyprodukuje asi XNUMX litrů benzínu (v energetickém ekvivalentu)

Dřevo není vhodné pro výrobu BIOPLYNU, protože lignin v něm obsažený není zpracováván metanovými bakteriemi. Pesticidy, dezinfekční prostředky a antibiotika také negativně ovlivňují bakterie a tvorbu BIOPLYNU.

Výhody

• Alternativní využití kompostu, kejdy a dalších organických surovin jako zdroje energie
• Vysoká ekonomická účinnost a krátká doba návratnosti
• BIOPLYN nahrazuje tradiční palivo
• Vysoká celková účinnost (elektrická a tepelná) – až 92 %
• Zbývající suchý kal z DIGESTORU lze použít jako zemědělské hnojivo
• Korozivní účinek je neutralizován vysokou úrovní pH
• Fermentační odpad je bez zápachu
• Pomáhá snižovat vliv faktorů ovlivňujících vznik skleníkového efektu (produkce energie se sníženými emisemi CO2).

Složení bioplynu

Bioplyn lze na základě jeho relativně vysoké výhřevnosti využít jako nosiče energie pro výrobu tepla a elektřiny. Průměrná výhřevnost bioplynu je přibližně 6 000 kcal/m3; (25 000 kJ/m) 3 odpovídá;). Průměrná výhřevnost metru krychlového bioplynu tedy odpovídá přibližně 0,6 litru kapalného paliva.

telefon: +7 (495) 646 0255
mail: info@gazecos.ru

Kniha „Od bioplynu k biometanu“ hovoří o procesu přeměny bioplyn na biometan. Tento ekologický a udržitelný proces přeměňuje organický odpad na obnovitelnou zelenou energii. Pomáhá snižovat emise skleníkových plynů a poskytuje další čistý zdroj energie.

Co je to bioplyn?

Bioplyn nebo biometan?

Bioplyn a biometan, vyrobené z organického odpadu, jsou obnovitelnou alternativou zemního plynu. Bioplyn je prvním vedlejším produktem anaerobní digesce. Skládá se převážně z metanu a lze jej použít k výrobě tepla nebo elektřiny.

Po zpracování a čištění dalších sloučenin, jako je oxid dusičitý_(CO2), oxid kyslíku _(O2), sirovodík_(H2S)nebo vodní pára_(H2O), tento bioplyn se přemění na biometan. Toto nové palivo má stejné vlastnosti jako zemní plyn, s další výhodou podpory zelené energie a snižování emisí skleníkových plynů, čímž chrání životní prostředí prostřednictvím úsilí o přechod na energii po celém světě.

Jak se vyrábí bioplyn?

Jak se přirozeně vyrábí bioplyn?

Metanizace je úžasný proces, který využívá přirozenou sílu bakterií k rozkladu a přeměně fermentovatelných látek na bioplyn. Tento jev lze nalézt například v bažinách. Výsledný plyn je bohatý na metan, složku nacházející se také ve fosilních palivech.
Tento proces šetrný k životnímu prostředí také přeměňuje různé organické materiály na bioplyn, jako je papír a lepenka, potravinářský odpad, rostlinné vedlejší produkty, živočišný odpad, hnůj a čistírenské kaly.

Co je anaerobní trávení?

Zařízení na anaerobní vyhnívání odpadu vyrábí bioplyn z organické hmoty. Tento proces probíhá v nádržích zvaných reaktory, fermentory nebo fermentory, které pracují při teplotě 35°C. Nejmodernější modely dokážou přeměnit odpad na obnovitelnou energii během několika dnů a produktivita se pohybuje od 1 do 10 metrů krychlových za den na každý metr krychlový zpracovaného odpadu.

Bioplynové stanice přicházejí ve všech tvarech a velikostech, od venkovských farem až po obrovské průmyslové komplexy. Například produktivita malého zemědělského reaktoru může být jen 100 metrů krychlových, zatímco největší zařízení produkují desítky megawattů.

Jak skládky produkují bioplyn?

Skládky neboli ISDND (Installations de Stockage de Déchets Non Dangereux) jsou také zdrojem bioplynu. Při rozkladu organické hmoty vzniká metan.

Odpad se zhutňuje a ukládá do jímek zvaných popelnice. Oblast může být utěsněna pro dosažení optimálních výsledků. Tyto prostory jsou vyplněny několika metry zeminy a protínají je sítí horizontálních svodů, které shromažďují výsledný bioplyn, zatímco vertikální umožňují jeho vystupování na povrch, takže pravidelné kvašení pokračuje asi dvacet pět let.

Jaké další procesy existují pro výrobu bioplynu?

Existují další procesy výroby bioplynu, které jsou dnes méně běžné, protože jsou založeny na modernějších technologiích, z nichž některé ještě nejsou plně vyvinuty.
Jedním z příkladů je výroba biometanu metanizace oxid uhličitý_(CO2) v reakci s vodíkem_(V2). Oxid uhličitý a vodík se vyrábí buď zplyňováním biomasy z lignocelulózových zdrojů nebo elektrolýzou vody (power-to-gas).

Konečně, mikrořasy může být použit jako hlavní nebo doplňková surovina pro methanizační reakci. Mikrořasy pěstované v bioreaktorech mají tu výhodu, že nezabírají zemědělskou půdu, takže nekonkurují produkci potravin pro zvířata a lidi.

Proč je bioplyn obnovitelným zdrojem energie?

• Bioplyn je obnovitelný zdroj energie, na rozdíl od fosilních paliv, jako je zemní plyn. Někdy se mu říká „panenský plyn“. Trvá několik milionů let, než se v podzemí vytvoří bioplyn, takže jeho množství jeměřítko lidskosti logicky omezené.
• Bioplyn se také nazývá obnovitelný, protože цикл jeho výroba a používat kontinuální. Jakmile je biomasa vyrobena, lze ji sklízet, přeměňovat a používat. Pak ona neustále pokračuje v cyklech, jejichž časová měřítka odpovídají lidským nebo i sezónním.
• Kromě toho je bioplyn obnovitelným zdrojem energie, protože množství skleníkových plynů, především oxidu uhličitého_(CO2)uvolněné při přeměně bioplynu na energii (v podstatě při spalování) jsou ekvivalentní objemům _CO2, současnost, dárek v atmosféře a absorbován biomasou v procesu svého růstu.
• Konečně, bioplyn je obnovitelný zdroj energie, protože je a bude vyráběn procesem metanizace nebo zplyňování našich potravin, zemědělských a živočišných produktů. odpad . Lidé a zvířata neustále produkují tento odpad.

Jaké suroviny se používají k výrobě bioplynu?

Pro výrobu bioplynu metodou metanizace je nutné sbírat suroviny vhodné pro fermentaci. Těmito surovinami, označovanými také jako organická hmota, jsou především zemědělský, komunální a potravinářský odpad, dále také čistírenské kaly a rostlinné zbytky obecně.

Jak se využívá bioplyn?

Hlavní využití bioplynu vznikajícího rozkladem organické hmoty jsou kogenerace, která vyrábí teplo a elektřinu, a biometan, který je vháněn do plynárenských sítí za účelem doplnění energetické bilance, čímž se podporuje ekologický přechod.

Co je to kogenerace bioplynu?

Bioplyn se používá k výrobě tepla a elektřiny.

Bioplyn lze vyrábět pouze ve formě tepla a využívat jej jako palivo v kotli. Nejčastěji se však bioplyn využívá k výrobě tepla i elektřiny. Odtud pochází termín „kogenerace“.

Elektřina vyrobená kogenerační turbínou je využívána pro vlastní spotřebu bioplynové stanice a přebytek – většina vyrobené energie – je dále prodáván.

Teplo vznikající spalováním bioplynu se často využívá k ohřevu vyhnívací nádrže v bioplynové stanici a obecně ke zlepšení energetické bilance zařízení. Ale toto teplo se také používá pro:

• Vytápění průmyslových, veřejných a obytných budov
• Vytápění skleníků pro zahradnictví
• Produkce mikrořas
• Vytápění budov pro hospodářská zvířata
• Sušení dřeva nebo krmiva

Jak lze bioplyn čerpat do plynárenských sítí?

Bioplyn prochází zpracováním a čištěním, po kterém může být čerpán do plynárenských sítí ve formě biometanu.

Než se biometan dostane do sítě, je nutné projít několika stupni čištění.

Hlavní procesy jsou:

• Odsiřování (eliminace nebo výrazné snížení množství sirovodíku_H2S)
• Sušení (výrazné snížení obsahu vlhkosti_H2O)
• Dekarbonizace (oddělení oxidu uhličitého_CO2)

Po vyčištění a dodání do vstřikovací stanice biometan stále potřebuje:

• Voní jako zemní plyn
• Do biometanu se přidává molekula se silným sirným zápachem, tetrahydrothiofen (THT), aby byly instalace a uživatelé bezpečnější.
• Testováno na shodu se současnými normami pro fyzikální a chemické vlastnosti
• Nastavitelný tlak
• Kvantitativní hodnocení pro stanovení poměru biometanu vstřikovaného do zemního plynu

Jaké je složení bioplynu?

Bioplyn se skládá z různých plynů, jejichž podíl závisí na surovině a způsobu její výroby.

Plyny jsou především:

Kolik metanu (CH4) je obsaženo v bioplynu?

Metan je hlavní složkou bioplynu. Toto je palivo, které bude použito k výrobě energie.

Bioplyn obsahuje od 50 do 75 % _CH4.

Kolik oxidu uhličitého (CO2) obsahuje bioplyn?

Oxid uhličitý je vedlejším produktem bioplynu, je přítomen ve velmi velkém množství, ale nemá žádnou energetickou hodnotu. Pro získání využitelného biometanu je nutné z bioplynu odstranit CO2 různými metodami. Lze jej však ušetřit, pokud je bioplyn rekuperován jako teplo (kotel) a/nebo elektřina (kogenerace).

Bioplyn obsahuje od 20 do 50 %_CO2.

Kolik kyslíku (O2) obsahuje bioplyn?

Kyslík je v bioplynu přítomen v relativně malých, ale významných množstvích. Bioplyn obsahuje kyslík, který ve fermentoru vysráží část sirovodíku (H2S).
Kromě toho, protože je obtížné jej odstranit, je v čištěném bioplynu (biometanu) před jeho zavedením do plynové sítě povoleno určité množství kyslíku.

Bioplyn obsahuje méně než 1 % _O2.

Kolik vodní páry (H2O) je obsaženo v bioplynu?

Surový bioplyn je plyn s vysokou vlhkostí. Pro ochranu zařízení před korozí je nutné bioplyn sušit, obvykle chlazením.

Surový bioplyn je nasycen vlhkostí.

Kolik sirovodíku (H2S) obsahuje bioplyn?

Sirovodík je velmi nebezpečný a škodlivý plyn. Na jedné straně je to žíravý plyn, který za přítomnosti vlhkosti a při spalování v kotlích nebo tepelných elektrárnách tvoří kyselinu sírovou.
Na druhou stranu nízké úrovně_H2Smají silný, charakteristický zápach po zkažených vejcích. Proto je snadné jej odhalit. Ale při vyšších koncentracích má víceméně reverzibilní účinek na čich. Stává se pak bez zápachu a je o to nebezpečnější, že již není pro člověka přirozeně detekovatelný.

H2S obsažený v bioplynu v koncentraci 1500 ppm se stává smrtelným, pokud je vdechován déle než minutu.

H2S může být přítomen v bioplynu ve velmi velkých množstvích. Proto je velmi důležité jeho obsah výrazně snížit, bez ohledu na to, jaká metoda se k rekuperaci bioplynu používá.

Bioplyn obvykle obsahuje více než 100 ppm_H2Sa při fermentaci určitých druhů odpadů potravinářského průmyslu tato hladina může přesáhnout 10 000 ppm.

Kolik siloxanu je v bioplynu?

Siloxany přítomné v bioplynu jsou molekuly odvozené od křemíku. Bioplyn obsahuje siloxany, když je těžen ze skládek (ISDND). Tyto sloučeniny mohou poškodit zařízení, protože jakmile jsou vstřikovány do kogeneračních motorů nebo kotlů na bioplyn, zeskelňují (přeměňují se v písek), což způsobuje značné mechanické poškození.

Bioplyn může obsahovat až 50 mg/m3 siloxanů.

Proč měřit složení bioplynu?

Složení bioplynu lze měřit pomocí multiplynového analyzátoru bioplynu, který nepřetržitě a přesně určuje přesný obsah různých plynů přítomných v bioplynu nebo biometanu.

Je důležité měřit složení bioplynu pomocí analyzátoru, aby bylo zajištěno jeho optimální a efektivní využití. Analýza chemického složení bioplynu umožňuje kontrolu a optimalizaci produkce bioplynu kvantifikací jeho různých složek. Analýza bioplynu také zajišťuje bezpečnost lidí a procesů tím, že kontroluje, zda se ve směsi nevyskytují potenciálně škodlivé plyny.