Produkcja biogazu w biogazowniach rolniczych

Typowa instalacja rolnicza produkująca biogaz składa się ona z następujących elementów:

  • zbiornika surowca (gnojowicy),
  • komory fermentacyjnej z układem dozowania, podgrzewania i mieszania mechanicznego lub barbotażowego,
  • zbiornika biogazu,
  • zbiornika produktu przefermentowanego (szlamu),
  • układu kontrolno – sterującego (nie zaznaczonego na rysunku),
  • systemu grzewczego lub systemu do produkcji ciepła i energii elektrycznej,
  • instalacji gazowej.

Często spotyka się również proste instalacje do produkcji nawozu z przefermentowanego wsadu do biogazowni.

Należy dodać, że poszczególne urządzenia i elementy różnią się w poszczególnych typach instalacji szczegółami rozwiązań technicznych. Schemat graficzny rolniczej biogazowi prezentujemy poniżej.

Wielkości systemów mogą być różne, w zależności od obsady zwierząt hodowlanych i wielkości produkcji energii. W przypadku biogazowni z małą komorą fermentacyjną o objętości rzędu 25 m3, a więc przy obsadzie zwierząt hodowlanych na poziomie 20 – 40 SD (tzw. Sztuki Dorosłe) proces otrzymywania biogazu ma następujący przebieg:

  1. Gnojowica z budynku inwentarskiego spływa grawitacyjnie odpowiednim kanałem do zbiornika gnojowicy świeżej (zbiornik surowca). W zbiorniku tym następuje intensywne mieszanie gnojowicy,
  2. Ze zbiornika surowca wstępnie przygotowana gnojowica przesyłana jest cyklicznie do komory fermentacyjnej. Proces fermentacji zachodzi w sposób ciągły przy podwyższonej temperaturze (zbiornik wyposażony jest w odpowiednie nagrzewnice). We wnętrzu komory fermentacyjnej ma miejsce mieszanie dzięki zastosowaniu odpowiedniego mieszadła,
  3. Poprzez umieszczony w komorze fermentacyjnej przelew przefermentowana gnojowica odprowadzana jest do kolejnego zbiornika, skąd może być pobierana jako przetworzony produkt końcowy procesu fermentacyjnego, czyli nawóz do zagospodarowania rolniczego.
  4. Biogaz otrzymywany w komorze fermentacyjnej jest odprowadzany do zbiornika biogazu. Instalacja jest zawsze wyposażona w zabezpieczenia ciśnieniowe, pożarowe (przerywacze płomienia).
  5. Część energii otrzymywanej z gnojowicy może być (i zwykle jest) wykorzystywana do podgrzania komory fermentacyjnej, a pozostała część służy do produkcji ciepła i energii (cele grzewcze i produkcja energii elektrycznej).

Ze wzrostem wielkości biogazowni (zwiększenie komory fermentacyjnej) rośnie stopień skomplikowania całej instalacji.

Podłoga w budynku inwentarskim powinna być wyposażona w ruszt. Zbiornik wstępny, do którego gnojowica spływa grawitacyjnie, może znajdować się pod budynkiem. Można również stosować drugi oddzielny zbiornik, w którym są gromadzone ścieki z jakiegoś zakładu przetwórstwa spożywczego. Wtedy w obu zbiornikach ma miejsce mieszanie wsadu pompą wirową. Ścieki i gnojowica mogą być doprowadzane wspólnym rurociągiem do komory fermentacyjnej. Komora fermentacyjna, podobnie jak poprzednio wyposażona jest w przelew, który zapewnia odprowadzenie przefermentowanej gnojowicy do komory spustowej i dalej może być ona kompostowana, bądź przerabiana na nawóz. Komory spustowe posiadają zbiorniki odciekowe.

W przypadku dużej komory fermentacyjnej istotną funkcją oprócz podgrzewania wsadu w komorze jest jego mieszanie, w celu zapobieżenia gromadzeniu się osadów w dolnej części komory (im komora jest większa tym problem ten jest bardziej istotny). Wykorzystuje się z reguły układy mieszania typu hydraulicznego. Pompa układu mieszania przetłacza gnojowicę z dolnej części do górnej. Instalacja gazowa jest wyposażona w odpowiedni system kontrolno – sterujący, system zabezpieczeń, system oczyszczania składający się z odsiarczalników i odwadniacza.
Źródło: OŹEE