Szénhidrát-, illetve cellulóz tartalmú, valamint fehérjéket és zsírokat tartalmazó szerves hulladékok anaerob szervezetek hatására mezofil hőmérsékleten (30-40 °C) végbemenő bomlásának (biodegradáció, rothadás, erjedés) gáznemű, rendszerint éghető terméke, amely ammónia, kén-hidrogén, szén-monoxid és szén-dioxid mellett legnagyobbrészt metánból áll.
A mezőgazdasági hulladékból, ipari hulladékból, illetve kommunális hulladékból előállítható mintegy 60 % metánt tartalmazó biogáz fűtőértéke 24-29 MJ/m3, a biogázgyártás maradéka pedig értékes trágya (biotrágya), illetve humusz (biohumusz). A biogázt gázmotorral vagy mikro-turbinával lehet CHP eljárás alkalmazásával villamos energiájá és hővé alakítani, vagy gáz-fűtőberendezéssel közvetlenül fűtésre is alkalmazható. A két technológia összehasonlítása (gázmotor / gázturbina) itt található.
Alkalmazási lehetõségek
A szennyvíziszap bomlásának gázterméke a biogázhoz hasonló összetételű iszapgáz. A biogáz elõállítására szolgáló berendezések a biogáz-generátorok és a szerveshulladék-lerakóhelyekre telepített gázkutak. A biogáz a víztartalom eltávolítása (kondenzáció) és a gáztisztítás (szén-dioxid és kén-hidrogén eltávolítása) után energetikai célra (pl.: fűtés) felhasználható.
Sertés hígtrágyából fejlesztet biogáz égéshője kb. 23.000 kJ/m3 . Spontán keletkezik, sőt meg is gyullad mocsarakban, lápokban ("lidércfény"), trágyakazlakban, szeméttelepeken. A nyersanyag lehet kommunális hulladék, mezőgazdasági, vagy erdőgazdasági melléktermék. Egy m3 kommunális hulladékból 60-300 m3 biogáz termelhető. A biogáz fejlesztés után visszamaradó erjesztett trágyát biotrágyának (biohumusz) nevezik, ami teljes értékű, jól kezelhető, szagtalan, kertek, parkok trágyázására jól használható anyag. Mesterségesen a 19. sz. eleje óta állítják elő. Az első biogáz generátort Indiában helyezték üzembe, 1856-ban.
Forrás:
www.kekenergia.hu
Non-profit megújuló energiákat ismertető oldal
Biogáz előállítása
A biogáz képződés során a szerves vegyületek egyszerűbb vegyületekre bomlanak (savas fázis), majd szétesnek alkotó elemeikre a metanogén fázisú metángázra (kb 60-70%) és szén-dioxidra (kb 30-40%), valamint a kiinduló anyagtól függően különbözõ elemekre (H,N,S stb.).
A biogáz termelõ rendszerben a nyersanyagot nagy térfogatú tárolómedencébe gyűjtik, hogy a reaktor (erjesztő-kamra) folyamatos ellátását biztosítsák. A higiéniai szempontból aggályos anyagokat (ételmaradék, vágóhídi hulladék) előzőleg tartályokban 70 °C hőmérsékleten előkezelik. A reaktor folyadék- és gázszigetelt tartály, amelyben keverő berendezés akadályozza meg a leülepedést. Az anaerob baktériumos, gázfejlődéssel járó erjedés idõtartama hõmérsékletfüggő: 30 - 40 °C-on 15 - 25 nap, de 50 - 60 °C-on ennél rövidebb.
Az időtartam természetesen függ a betáplált szerves anyag mennyiségétől és minõségétől is, ez nagyobb rendszerekben 40 - 50 nap is lehet. A reaktor hőmérsékletének szabályozása a hőcserélőn keresztül történik. A szerves anyag tárolók és a reaktorok legtöbbször betonból készülnek és a jobb hőmérséklettartás érdekében földbe ágyazottak.
Az előállított biogáz a gáztartályban tárolható. A gáz először tisztításra kerül, a nem megfelelő gáz mennyisége a fáklyán elégetésre kerül. A gáz nagy részét a gázüzemű hőerõmű használja fel, mely jellemzõen CHP eljárással egyrészt vagy gázmotorral vagy gázturbinával villamos áramot termel, a maradék hőt pedig technológiai gőz formájában visszajuttatja a biogáztelepre, illetve távvezetéken elvezetik a lakóházakhoz. Itt fűtési hőt és használati melegvizet állítanak elõ vele, hőcserélõkön keresztül. A technológiához visszavezetett gőz végzi:
- az épületek fűtését
- hűtési rendszer működtetését (trigeneráció - abszorpciós hűtés)
- a reaktorok hőszabályozását
- a higéniai tartályok fűtését.
A biogáz összetétele és fűtőértéke nagymértékben függ a kiindulási szerves anyagtól és a technológiától. A biogázok átlagos fűtőértéke: 22,0 MJ/m3. Általában elfogadott érték szerint 1 számosállat napi trágyamennyiségével termelhető biogáz energiatartalma 0,8 kg tüzelőolajéval egyenlő. A gyakorlatban elérhető szélső értékek 0,2 - 1,0 kg tüzelõolajnak megfelelő energiatermelés. Egy tehén körülbelül 10 tonna, egy koca pedig 1,2 tonna trágyát termel évente, amibõl 160 Nm3, illetve 32 Nm3 biogáz állítható elő.
Forrás:
www.kekenergia.hu
Non-profit megújuló energiákat ismertető oldal
