Eliminarea și tratarea deșeurilor biologice reprezintă o provocare majoră pentru industria deșeurilor. Pentru o gamă larga de substanțe organice din agricultură, produse alimentare pentru industriile de alimente și de furaje, digestia anaerobă reprezintă o alternativă superioară compostării, deoarece este și o metodă de producție a energiei nete proprii.
Biogazul – un amestec de metan și dioxid de carbon – este produs în timpul digestiei anaerobe și servește drept combustibil regenerabil cu un nivel ridicat de eficiență energetică ce poate fi utilizat ca înlocuitor al combustibililor fosili. Motoarele alimentate cu biogaz sau centralele de producere a biogazului contribuie la optimizarea gestionării deșeurilor,maximizand utilizarea surselor economice de energie.
Producerea biogazului din deșeuri organice
Biogazul este obținut din fermentarea anaerobă a materiilor organice, realizată de obicei în rezervoare mari numite bazine de fermentație anaerobă cu eliminarea oxigenului atmosferic. Ca produs metabolic al bacteriilor metanogene și acidogene, condițiile necesare producerii acestuia sunt lipsa oxigenului, o valoare pH de 6,5 până la 7,5 și o temperatură constantă de 35-45°C (bacterii mezofile) sau 45-55°C (bacterii termofile). Perioada de digestie sau a celei de retenție este în general de 10 până la 30 de zile, în funcție de tipul de digestie utilizat. Sistemele de digestie anaerobă utilizate în prezent,funcționează pe scară largă în intervalul de temperatură al bacteriilor mezofile.
Filmul de mai sus descrie o instalație de digestie anaerobă a deșeurilor alimentare cu motoare integrate pe gaz.
Etapele de conversie de la deșeu biodegradabil la energie
Procesul de producere al biogazului se împarte în patru etape:
- Pregătirea materiei prime.
- Digestia (fermentația), care constă în hidroliză, acetogeneză, acidogeneză și metanogeneză.
- Conversia biogazului în energie regenerabilă (electricitate și căldură) cu motoare pe gaz.
- Post-tratarea digestatului.
Inițial, materia primă pentru instalația de digestie este primită/depozitata într-un puț primar sau un rezervor de lichide.
Tratarea preliminară este un aspect important pentru utilizarea instalațiilor de digestie anaerobă a deșeurilor alimentare. Aceasta include diferite tehnologii, printre care se numără mărunțirea, morile cu bile, tehnologia de eliminare a metalelor și transformarea în pastă sau pasat.
De aici, materia primă este încărcată în instalația de digestie prin diferite mijloace, în funcție de alcătuirea deșeurilor. În rezervoarele de digestie, se produc o serie de procese biologice în urma cărora rezultă biogazul. Hidroliza este procesul prin care materia organică este dizolvată în lichidul de digestie. Aceasta trece apoi prin etapele intermediare de acidogeneză și acetogeneză care creează moleculele precursoare ale metanogenezei. Bacteriile metanogene se hrănesc cu acești precursori și produc metan ca deșeu celular.
Biogazul care conține acest metan obținut prin procedeu biologic, este colectat într-un rezervor de depozitare a gazelor amplasat separat față de instalația principală de digestie, sau, alternativ, așezat deasupra acesteia. Rezervorul de stocare a gazelor are rol de tampon pentru echilibrarea fluctuațiilor producției de gaz în instalația de digestie. Apoi, biogazul este transformat în energie regenerabilă, sub formă de electricitate și căldură, prin intermediul cogenerarii / CHP cu motoare pe gaz.
Considerente privind calitatea biogazului
Biogazul poate conține niveluri ridicate de apă (umiditate) și sulf, în funcție de materia primă din bazinul de fermentație. În faza de proiectare a instalației, dezvoltatorii centralelor de biogaz trebuie să ia în considerare posibila contaminare a gazului. Pentru instrucțiuni tehnice privind calitatea gazului combustibil și limitele specifice necesare, vă rugăm contactați reprezentantul local de vânzări Clarke Energy. Clarke Energy poate furniza numai echipamente de tratare a gazului, sau ca parte al unui proiect la cheie. Acestea includ de regulă filtrele de carbon, dezumidificatoare de gaz și catalizatoare de gaz.