ITN doo Beograd | Sva prava zadržana © 1992 - 2017 | Dodaj sajt u omiljene | Preporuči stranicu | Uslovi korišćenja | Zaštita privatnosti
Logovanje za saradnike
Untitled Document
BIO-GAS POSTROJENJA

Klimatske promene, većim delom prouzrokovane pojačanim efektom staklene bašte, kao i smanjenje rezervi fosilnih goriva, pokrenuli su brojne mere na globalnom nivou. Jedna od njih jeste korišćenje obnovljivih izvora energije (OIE). Evropska unija je Direktivom 2009/28/EC (Anonim, 2009a), detaljno definisala ciljeve u ovoj oblasti. Glavno je da u EU do 2020. god. udeo OIE u potrošnji primarne energije bude najmanje 20 %, a da se bar 20 % električne energije proizvede iz OIE.
Proizvodnja i korišćenje bio-gasa imaju višestruko pozitivne efekte, sa stanovišta zaštite životne sredine i korišćenja obnovljivih izvora energije, te podrške nacionalnoj ekonomiji i razvoju ruralnih oblasti. Bio-gas je kvalitetno gorivo koje može da zameni fosilna goriva, a predstavlja mešavinu gasova metana (u osnovi) i ugljen-dioksida, uz prisustvo i drugih jedinjenja (<1%).

Bio-gas nastaje biohemijskim razlaganjem organskih materija (biomase), uz odsustvo kiseonika, odnosno anaerobnom fermentacijom od:
- Ostataka u poljoprivredi (čvrsti i tečni stajnjak, izmet sa stočarskih i živinarskih farmi, silaža energetskih biljaka)
- Ostataka biomase nastalih primarnom preradom poljoprivrednih proizvoda (koji ne sadrže opasne materije)
- Ostataka klaničkog otpada III kategorije.
U sastavu bio-gasa sadržaj metana varira 50-80%, s tim da veći sadržaj metana u bio-gasu daje i veću energetsku moć.



OPREMA ZA PROIZVODNJU BIO-GASA

Pod ovim se podrazumeva oprema na bio-gas postrojenju kojom se omogućava skladištenje, priprema i manipulacija supstrata, zatim oprema u kojoj se proizvodi i skladišti bio-gas, te skladišti ostatak fermentacije. Na savremenim bio-gas postrojenjima ova oprema je koncipirana tako da omogućava potpunu automatizaciju pogona bio-gas postrojenja. Dakle, obuhvata i opremu za kontrolu i upravljanje procesom.



SKLADIŠTENJE, PRIPREMA I MANIPULACIJA SUPSTRATA

Kada se govori o skladištenju, pripremi i manipulaciji supstrata, principi i sama oprema koja se koriste, različiti su za tečne i čvrste supstrate. U tečne supstrate ubrajaju se stajnjak i npr. otpadne vode sa znatnim sadržajem organske materije, a ovi supstrati mogu da se pumpaju. U čvrste supstrate svrstavaju se razne vrste silaže ili otpad iz prehrambene industrije. Najpovoljniji supstrat za proizvodnju biogasa je stajnjak, čvrsti ili tečni, jer se najčešće koristi sa vlastite farme i besplatan je. Njegovom preradom u bio-gas postrojenju ostvaruju se višestruki pozitivni efekti kada je reč o zaštiti životne sredine, a proizvodi se i bio-gas koji predstavlja obnovljivi izvor energije.

Tečni supstrati se na bio-gas postrojenju privremeno skladište u predjami. To je rezervoar čija je zapremina dovoljna da primi jednonedeljnu količinu tečnog supstrata, koji se ubacuje u fermentor.
Tečni supstrati se sa udaljenog mesta do bio-gas postrojenja transportuju cisternama. U slučaju da je njihovo mesto nastajanja relativno blizu bio-gas postrojenja, onda se transportuju elektromotornim pumpama i cevovodima. Pumpe i cevovodi, takođe se koriste za manipulaciju na samom bio-gas postrojenju (transport iz predjame do fermentora, iz fermentora do rezervoara ostatka fermentacije).

Čvrsti supstrati najčešće se privremeno skladište u trenč silosima. Nakon siliranja, silaža kukuruza se transportuje do trenč silosa i priprema. Priprema se sastoji od sabijanja silaže i prekrivanja folijom da se spreči oksidacija i na taj način aerobno razlaganje organske materije (čime se smanjuje potencijalni prinos bio-gasa iz supstrata). Iz trenč silosa silaža se najmanje jedanput dnevno pomoću univerzalnog manipulatora (telehendlera) ubacuje u dozator za čvrste supstrate, koji sistemom sa pužnim transporterom čvrsti supstrat ubacuje u fermentor.



FERMENTORI

Fermentori predstavljaju hermetičke rezervoare u kojima se obezbeđuju optimalni uslovi za proces anaerobne fermentacije. Mogu da se klasifikuju prema pogonskim uslovima u kojima rade ili prema načinu izvedbe.
Mešanje sadržaja fermentora pasivno se ostvaruje ubacivanjem svežeg supstrata, konvekcionim strujanjem supstrata i podizanjem mehurića od proizvedenog bio-gasa. Ovo nije dovoljno, pa se primenjuje aktivno mešanje: mehaničko, hidrauličko ili pneumatsko. Većina postrojenja primenjuje mehaničko mešanje pomoću mešalica. Potopljene propelerske mešalice, čiji se elektromotori nalaze u supstratu, poseduju dva do tri propelera.

SKLADIŠTENJE BIO-GASA

Cilj je da kogenerativno postrojenje radi približno istom snagom i zbog toga je neophodno da se proizvedeni bio-gas privremeno skladišti. Rezervoari za skladištenje bio-gasa moraju da budu hermetički zatvoreni, otporni na povišenu temperaturu, pritisak, UV-zračenje i vremenske uticaje. Na njima se ugrađuju i sistemi za osiguranje od natpritiska i potpritiska. Rezervoari se dimenzionišu tako da imaju kapacitet dovoljan za skladištenje minimum četvrtine dnevne proizvodnje bio-gasa, a preporuka je kapacitet dovoljan za jednodnevnu ili dvodnevnu količinu proizvedenog bio-gasa. Bio-gas može da se skladišti u rezervoarima niskog, srednjeg ili visokog pritiska.



SKLADIŠTENJE OSTATKA FERMENTACIJE

Ostatak fermentacije privremeno se skladišti u rezervoarima, na vremenski period od pola godine do godinu dana, do trenutka kada su povoljne vremenske prilike za njegovo korišćenje kao poljoprivrednog đubriva i iznošenje na polja. Najčešće se koriste betonski rezervoari, a ponekad i izolovane lagune. Betonski rezervoari slični su vertikalnim fermentorima, sadrže mešalice zbog homogenizacije mase pre izuzimanja, zbog odnošenja na polja.
U fermentorima bio-gas postrojenja deo tečne i čvrste mase supstrata transformiše se u bio-gas. Ostatak fermentacije mora da se zbrine na odgovarajući način. Najbolje bi bilo da se ovaj nusproizvod iskoristi, te da se od njega ostvare prihodi ili uštede na farmi. U najvećem broju slučajeva, ostatak fermentacije se distribuira po poljoprivrednim površinama, kao đubrivo.

KOGENERATIVNO POSTROJENJE SA SUS MOTOROM

U razvijenim zemljama bio-gas se najčešće koristi u kogeneraciji, odnosno za kombinovanu proizvodnju električne i toplotne energije. Na bio-gas postrojenjima najčešće se primenjuje kogeneracija korišćenjem motora s unutrašnjim sagorevanjem - SUS. Visok je električni stepen korisnosti i niža su investiciona ulaganja.
Savremeni motori SUS imaju stepen iskorišćenja i preko 40 %, ali je i tada na raspolaganju velika količina toplotne energije. Kogeneracija se ostvaruje iskorišćenjem toplotne energije rashladne tečnosti i produkata sagorevanja. Toplotna energija koja se dobija iz rashladne tečnosti je na niskom temperaturnom nivou, pa može da se iskoristi samo za zagrevanje vode do oko 90°C. Topla voda može da se upotrebi za grejanje fermentora ili obližnjih radnih ili stambenih prostorija.