В сравнение с други източници на Възобновяема енергия при Биогаз инсталациите (БГИ) съществува многообразие от системи и типове съоръжения, които допринасят за оптимизирането на концепцията в зависимост от наличните входящи суровини.
Защо Биогаз?
Технологии и техника за добив на Биогаз
тел./факс  +359 2 887 17 69 | моб. +359 884 35 53 53 | e-mail
Биогазът се образува в процеса на многостепенна ферментация благодарение на активността на анаеробни микроорганизми (анаеробните организми, са тези организми, които не се нуждаят от кислород за да живеят). Като цяло високомолекулярните органични субстанции, наричани субстрати се разграждат през множество степени в нискомолекулярни материали до образуването на Метан газ. Ферментацията се заражда във влажна среда и микроорганизмите изискват достатъчно количество течност в субстратите.

Видове технологии за добив на Биогаз

Прилаганите анаеробни технологии за производство на Биогаз могат да се разделят в зависимост от съдържанието на сухо вещество (С.В.) във преработваните субстрати на два основни типа:

    Мокра ферментация - когато съдържанието на С.В. в субстратите е  < 15%
    Суха ферментация - когато съдържанието на С.В. в субстратите е > 15%

Понятието Суха ферментация е научно оспорвано. Поради тази причина е по-добре да се използва понятието ферментация на твърди субстрати, с изключение на патентовани, конкретни разработки.
Научно доказано е, че технологията Мокра ферментация дава по-добри резултати при преработката на оборски торове за добив на Биогаз.

Суха Ферментация
Сухата ферментация, като правило се определя като Batch-технология (прекъснат цикъл), при който биогенните субстрати - земеделски култури и домашни биологични отпадъци се натрупват един върху друг и ферментират в продължение на 28 - 30 дни при 40°C.

Смесването на пресен материал с вече ферментирал субстрат е в съотношение 40:60 и спомага за т.н. заразяване на биомасата. Може да се смесва и използва до 20 % богата на структура и лигнин биомаса.

Задължително се осигурява достатъчно овлажняване на материала, като се използва получената по време на процеса темност - Перколат.

Мокра ферментация
Мократа ферментация е най-често използваната технология за производство на Биогаз в областта на селското стопанство.
Благодарение на високия процент на течности се осигуряват оптимални условия за добър обмен на хранителните вещества и енергията между бактериите и субстрата.
Технологията Мокра ферментация се прилага да твърди и течни субстрати, които могат да бъдат смесвани, респ. разреждани до определено съотношение. Образувалият се газ се отделя безпрепятствано от течността.

Кръглите ферментори с бъркалки, като референтен модул могат да бъдат използвани за реализиране на оптимални условия в БГИ. Възможността за размесване на съдържанието във ферментора и свързаното с това по-малко натоварване на обема на ферментора позволяват да се постигнат по-добри резултати, респ. по-високи добиви на Биогаз в сравнение с максималните такива при прилагането на технологията Суха ферментация.

Компоненти на Биогаз инсталации

Начинът на действие на една Биогаз Инсталация се разделя на две основни области:

    Биологичен процес на образуване на Биогаз
    Техническо използване на получения Биогаз

Биологичен процес на образуване на Биогаз:


1. Подготовка на субстратите
Енергийният потенциал на използваните субстрати зависи в голяма степен от подготовката им. Така например за при субстрати с високо съдържание на целулоза, като земеделски култури или твърд оборски тор се препоръчва тяхното раздробяване, респ. хомогенизиране със специализирана техника.

2. Събирателен резервоар
Резервоар за складиране на течните входящи субстрати. След доставката им, течните субстрати се складират междинно в събирателни резервоари (смесителни ями) след което посредством централната помпена система се подават във ферменторите.

3. Проходим силоз
Отворена бетонова конструкция, достъпна за транспортна техника за складиране на твърдите входящи субстрати. Твърдите субстрати се зареждат директно във ферментора посредством съоръжение за зареждане с твърди материали.

4. Ферментор (съд за ферментация)
Сърцето на БГИ е т.н. Ферментор. Това са затворени съдове, без достъп на въздух в които протичат биохимичните процеси и се образува Биогаз. Ферменторът се зарежда от приемника със субстрати. Във ферментора течният и твърдият субстрат се хомогенизират. За хомогенизирането се използват бъркалки. Те разбъркват подадения материал до постигането на хомогенна маса при минимално енергийно потребление. Така хомогенизираните субстрати ферментират без достъп на въздух и при температура на околната среда от 35° C - 55° C и посредством метанообразуващи бактерии се преобразуват в Метан (CH4) и Въглероден двуокис (CO2).
При добавяне на свежа биомаса в главният ферментор, ферментиралият материал се избутва посредством преливна връзка във вторичния ферментор. По този начин се извлича остатъчният потенциал от газ и напълно се оползотворява съдържаща се енергия.
От вторичния ферментор остатъка след ферментацията се изпомпва от преливника посредством помпената инсталация в предвиденият склад.

5. Резервоар за газ
За да се компенсират колебанията при извличането на Биогаза, той се складира в междинен резервоар с двойна мембрана. Тя се състои от две високо устойчиви, от подсилен материал, газонепропускливи мембрани. За оползотворяването на Биогаза е предвиден Газ Мотор Генератор.

6. Сепаратор за остатъка след ферментацията

В резултат на ферментацията се получава остатък, който се подава в последваща сепарираща инсталация и по този начин може да се раздели на течна и твърда фракции.

7. Складове за остатъка след ферментацията - лагунен и бетонен тип

За складиране на течния остатък след ферментацията т.н. биошлам преди неговото използване като селскостопански тор за различни култури.

8. Пречистване на Биогаза
За отделяне на Сярата и Водата от Биогаза.
Биогазът съдържа малки количества сероводород (H2S). Пречистването на газа и отнемането на сярата от него се извършва посредством контролирано добавяне на въздух в газопровода. В резервоарите за Биогаз се образуват бактерии, които разграждат сероводорода до елементарна сяра, която се отвежда с остатъка след ферментацията.


Техническо използване на получения Биогаз


Когенерация - Газ Мотор Генератор

Състои се от Мотор за изгаряне, Генератор и Топлообменник. Газ-мотор генераторът оползотворява добития във ферментора и складиран в междинния резервоар Биогаз, като го превръща в електрическа и топлинна енергия. Произведената електрическа енергия се подава в електропреносната мрежа, а топлинната енергия се използва от части за подгряване на ферменторите, а остатъкът за продажба, респ. подаване към външни потребители на топлина.

Остатъчната топлина при умерена температура може да се използва в абсорбционни охладители за изстудяване, т.е. производство на "студ". Едновременното производство на електричество, топлина и студ се нарича тригенерация или полигенерация. От гледна точка на термодинамиката, когенерацията позволява най-ефективното използване на горивата.

Други технически съоръжения
За подаване на произведената електрическа енергия към съществуващата електропреносна мрежа и за предаване на получената топлина към потребителите на топлинна енергия в близката околност. Остатъчната топлина може да се използва за отопление на сгради, за сушене на селскостопански продукти - напр. жито, за сушене на дървесина, за подгряване на парници, за подгряване на обществени басейни и др.

Хигиенизиране
Когато в Биогаз Инсталацията се преработват Ко-ферменти, като напр. биогенни отпадъци, хранителни отпадъци и други органични отпадъци, се налага Хигиенизиране (при температура 78°С) или дори Стерилизация под налягане (при мин. 130°С) за кланични отпадъци и преработка на животински трупове.

Допълнителни опции
Освен това съществуват и други възможности за използването на Биогаза като гориво или след съответното допълнително пречистване за Газ колонки за зареждане на траспортни средства или директно свързване към съществуваща газопреносна мрежа.
Знаете ли че? Биогаз - 10 причини Вашата полза
Животински субстрати Земеделски култури
14-1
Суровини за Биогаз
Защо с Biogas Energy?
Полезна информация
Нашата помощ Нашите партньори Референции Контакт
Материали за DOWNLOAD
Закон за ВЕИ Биогаз от слама
Биогаз в природата Технологии и техника Примерна схема
Технологии и техники
Екология