Виробництво біогазу вже давно не є якимось екзотичним видом підприємницької діяльності, адже це, по перше – вирішення екологічного питання щодо збуту органічних відходів від утримання тварин у промислових масштабах та попередження утворення метану у природних умовах з його негативним впливом на атмосферу Землі, а по друге – продукція альтернативних джерел енергії.
Біогаз – ріновид біопалива, що формується при ферментації біомаси різного походження. Такою біомасою, або сировиною для подальшого мікробіологічного розкладання можуть виступати — гній, харчові та побутові відходи, речовини рослинного походження, стічні води та багато інших органічних речовин. Також слід зазначити, що утворення біогазу, або як цей процес ще називається – «метанове бродіння», відбувається за участі 3х видів бактерій. Саме мікроорганізми при біохімічних реакціях з розкладання біомаси і викликають метанове бродіння.
Утворення біогазу можливе на звалищах, болотах, у вигрібних ямах, каналізації, а також – біогазових установках. До речі, вільні викиди метану зі стихійних звалищ, помийок, призводять до парникового ефекту та глобального потепління. Вчені з’ясували, что метан утримується у повітрі біля 12 років та має в 21 раз більший вплив на глобальне потепління ніж вуглекислий газ (СО2).
Також слід зазначити і склад біогазу:
Якщо казати про енергетичну цінність біогазу, то її формує відсоток метану — чим більше метану, тим більше у ньому калорій. Тобто, для повноцінної заміни природнього газу на біогаз, його потрібно очистити від сірки, водню з іншими домішками та збагатити метаном. Для цього використовують системи очищення біогазу, і ни виході ми отримуємо — біометан.
Біогазові установки (БГУ) – це один із трендів сучасного тваринницького бізнесу у Європі. Вони представляють собою закриті (без доступу повітря) резервуари, у яких відбувається утворення біогазу. Окрім самих БГУ, для більшої продукції біогазу та за коротший термін застосовують різне обладнання для БГУ, про яке трохи далі у статті.
Біогазова станція (БГС) — біогазовий комплекс, до складу якого входить біогазова установка, когенератор та інші складові для переробки органічних відходів та видобутку з них біогазу, з подальшим перетворенням біогазу на різні типи енергії — електричну, теплову, тощо.
Якщо на Вашому підприємстві велика кількість тваринницьких відходів – це вагомий фактор для впровадження виробництва біогазу! Строк окупності устаткування з виробництва біогазу становить біля 4-5 років, але які перспективи! До речі, Китай вже доводить виробництво біогазу до 100-120 млрд м3, можливо і Ви хочете стати провідним підприємством України? Звертайтеся до ВКФ «Агротех Консалт», ми спроектуємо та збудуємо сучасну біогазову установку та встановимо все інше обладнання.
Вибір обладнання для БГУ залежить від кожного конкретного випадку, тому у нас до кожного підприємства індивідуальний підбір біогазового устаткування. Але головна мета залишається – якісно переробити органічні відходи у біосубстрат чи біосуспензію, яка надалі і буде сировиною для виробництва біогазу.
Всі органічні відходи перед завантаженням у метантенк мають бути подрібненними. По перше, таким чином їх більше вміститься у резервувар для бродіння. По друге, чим краще подрібнені відходи, тим мікрофлорі зручніше й швидше їх споживати, виділяючи кислоти, які у процесі бродіння утворюють біогаз.
В залежності від сировини, яку ми будемо використовувати, підбирається відповідне обладнання:
Гній свиней, КРС, птахів – його потрібно перемішати і через проточний подрібнювач (мацератор) RotaCut, за допомогою роторного насосу перекачати у прийомний резервуар (для перемішування з іншими відходами) або одразу у метантенк.
Продуктові відходи (овочі, фрукти, м’ясо, риба, кістки) – використовується механічний подрібнювач (дробарки XRipper). Отриманий біосубстрат закачується у прийомний резервуар.
Рослинні відходи – можна одразу подавати у метантенк або до прийомного резервуару.
У приймальний резервуар завантажують всі органічні подрібнені відходи. Тут встановлені потужні міксери, які перемішують вміст та насоси, які перекачують суміш до модуля підготовки біосубстрату.
Модулі PreMix, RedUnit виконують функцію додаткового подрібнення, перемішування та, при необхідності, додавання до суміші рідини, сечівки, тощо.
Використання систем подрібнення/перемішування – дуже важливий крок, без якого біогазовий завод не отримає максимальну кількість біогазу, отже, це можливі фінансові втрати.
Метантенк – це міцна споруда, у якій і відбувається процес бродіння і утворення біогазу. Зазвичай, він має округлу форму, зверху накритою плівкою високої щільності, у вигляді куполу, сфери.
У метантенку встановлені мішалки, які попередять утворення на поверхні біосубстрату корки. Також, в середині реактора створюється безкисневе середовище та необхідна для процесу бродіння температура – 35-38°С (мезофільний діапазон температур) або 50-55°С (термофільний діапазон). Взимку реактор потрібно підігрівати, влітку охолоджувати.
Для підтримання комфортної температури біосубстрату, ззовні встановлюється обладнання. Коли органічні відходи проходять через нього, відбувається підігрів або охолодження. Підігрів та охолодження також можуть виконуватись за допомогою когенератора (див. п.7).
Із метантенку біогаз направляється до агрегату для його очищення від сірководню та інших домішок.
Після очищення біогаз направляється до газгольдера (сховище біогазу), який облаштовують на поверхні метантенка або у окремій сферообразній споруді.
Це окрема споруда з автоматикою, де відбувається переробка біогазу в енергоносії — електричну енергію, опалення, підігрів/охолодження реактора та ін.
Електричну енергію можна використовувати для власних потреб підприємства або продавати в загальну електромережу країни, заробляючи таким чином додаткові гроші. Зазвичай, багато компаній так і роблять.
Альтернативою вироблення електроенергії є – видобуток біометану. За допомогою спеціального обладнання, біогаз до насичується метаном. Коли вміст метану дорівнює 98% його можна назвати біометаном.
Біометан – повний аналог природнього газу, тому при відповідних характеристиках його можна закачувати у загальну газову трубу країни.
Відпрацьований біосубстрат (дигестат) із реактора перекачується у окремий збірник. Тут встановлюють сепаратор, після чого рідку фракцію можна вносити у якості органічних добрив навісними системами внесення – Vogelsang SwingUp, BlackBird, UniSpread, Compax, XTill (культиватор з системою внесення органіки). Тверду фракцію також використати у якості добрив або за іншим призначенням.
Дигестат – дуже поживні органічні добрива, які повністю замінюють хімічні добрива.
3. Додатковий прибуток від збутого в загальні мережі електрики, біометану.
1. Роторні насоси для БГУ – виконують основну насосну роль по закачуванні і відкачуванні біосубстрату.
2. Сепаратори для гною – розподіляють органічні відходи на рідку та тверду фракції.
3. Дробарки XRipper – виконують подрібнення твердих компонентів перед змішуванням їх з гноєм та подачею в реактор для ферментації.
4. Проточні подрібнювачі (мацератори) RotaCut – виконують функцію подрібнення та кращої гомогенізації гною при його перекачуванні.
5. Модуль CC-Cut — модуль додаткового подрібнення та подачі запланованої кількості біосубстрату у ферментер.
6. Модуль кінетичної дезінтеграції – допомагає подрібнити невеликі грудки, злипання та інші утворення на найменші часточки.
7. Міксери для ферментерів.
8. Модуль швидкого змішування вологих та сухих компонентів біосубстрату та подачі суміші у реактор БГУ та інше.
Для найліпшої економічної доцільності та швидкості окупаємості виробництва біогазу, компанія ВКФ Агротех Консалт використовує обладнання провідних виробників з Німеччини (Vogelsang) та інших краін ЄС. Ми також є офіційними представниками Vogelsang, тому можем запропонувати найвигідніші умови з впровадження виробництва біогазу на Вашому підприємстві! Дзвоніть вже сьогодні, отримайте безкоштовну консультацію та безкоштовний виїзд наших фахівців на Ваше підприємство для точних розрахунків!
