Wytwarzanie biogazu w procesie fermentacji metanowej

energetyka-biogazowa/charakterystyka-elementow-ciagu-technologicznego-biogazowni">Biogaz jest mieszaniną gazową, która składa się głównie z metanu i dwutlenku węgla. Powstaje w procesie fermentacji odpadów organicznych.

Fermentacja metanowa jest procesem rozkładu substancji organicznej. Odbywa się dzięki bakteriom, dlatego też należy stworzyć im odpowiednie warunki bytowania czyli: dostęp do odpowiedniej ilości substancji odżywczych oraz odpowiednią temperaturę. Podczas procesu fermentacji powstaje energetyka-biogazowa/charakterystyka-elementow-ciagu-technologicznego-biogazowni">biogaz oraz pulpa pofermentacyjna, która może być wykorzystana do nawożenia.


Fermentacja odbywa się w czterech fazach:

  • hydrolizy;
  • acydofilnej;
  • octanogennej;
  • metanogennej.


Na efektywność procesu fermentacji wpływają poniższe czynniki:

  • optymalne obciążenie komory ładunkiem zanieczyszczeń organicznych (za duże może spowodować przeciążenie układu, natomiast za małe zaniknięcie procesu);
  • temperatura, adekwatna do danego typu bakterii;
  • brak inhibitorów procesu takich, jak środki ochrony roślin czy antybiotyki;
  • hydrauliczny czas retencji, wyrażający się przez stosunek dopływu substratów do pojemności komory;
  • dodawanie opcjonalnie substancji pomocniczych do komory fermentacyjnej (enzymy).


Istnieje kilka możliwości przeprowadzenia procesu fermentacji:

  • fermentacja mokra lub sucha;
  • ciągła lub porcjami;
  • jednostopniowa lub z rozdziałem faz procesu;
  • temperatura procesu ok. 10-25oC (z użyciem bakterii psychrofilowych), pomiędzy 32oC a 42oC (mezofilny zakres temperatur) oraz pomiędzy 50oC a 57oC (z użyciem termofilnych kultur bakterii).


Proces fermentacji kontroluje się przy pomocy odpowiednich czujników oraz aparatury pomiarowej. Brak monitoringu nie pozwala na precyzyjne sterowanie procesem, co w konsekwencji może doprowadzić do zmniejszenia wydajności, a nawet przerwania procesu.

Hydrauliczny czas retencji oraz obciążenie komory ładunkiem zanieczyszczeń, służą do optymalnego doboru wielkości komory fermentacyjnej. Od przyjętego na etapie projektowania HRT zależy dobór wielkości fermentora. Ze względów ekonomicznych biogazownia, która jest instalacją nakierowaną na maksymalizację produkcji biogazu, wymaga optymalizacji HRT, który powinien być wystarczająco długi, aby zapewnić rozkład większości substancji organicznych.

Dla zapewnienia ciągłego i stabilnego procesu ważne jest zachowanie stałej, jednorodnej temperatury w całej objętości zbiornika i nie zmienianie w sposób niekontrolowany zawartości oraz ilości wsadu.



Źródło:

  1. Klugmann- Radziemska E., Odnawialne źródła energii- przykłady obliczeniowe, Wydawnictwo Politechniki Gdańskiej, Gdańsk, 2006.
  2. Przewodnik dla inwestorów zainteresowanych budową biogazowni rolniczych, Ministerstwo Gospodarki, 2011.

Kategoria: Technologia  | Artykuł ostatnio edytowany: 11.07.2011 07:55 przez admin
<< Poprzedni Październik 2017 Następny >>
PoWtŚrCzPtSoNd
      
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31