Określenie ilości biogazu z różnych odpadów organicznych pochodzenia komunalnego

Biogaz „gaz wysypiskowy” – powstaje w wyniku fermentacji beztlenowej związków pochodzenia organicznego. Zawiera od 30 do 70% metanu, od 30 do 60 % CO2 oraz niewielką ilość innych składników takich jak azot, wodór, para wodna. Jego wartość opałowa waha się w granicach 17–27 MJ/m3. Biogaz ma szerokie zastosowanie: wykorzystuje się go głównie jako paliwo dla generatorów prądu elektrycznego, jako źródło energii do ogrzewania wody, a po oczyszczeniu i sprężeniu jako paliwo do napędu silników spalinowych. W Polsce wytwarzany jest głównie w niewielkich biogazowniach rolniczych. Pozyskuje się go również poprzez odgazowywanie obiektów poskładowiskowych. Przeprowadzone przez autorów badania mają na celu określenie ilości biogazu możliwych do uzyskania z typowych frakcji, jakie występują w odpadach komunalnych tj.: obierki z ziemniaków, liście kapusty, obierki warzyw, skórki z owoców cytrusowych i bananów oraz odpady pochodzenia zwierzęcego. Do badań przyjęto sześć rodzajów bioodpadów pochodzenia roślinnego oraz jedną próbę kontrolną zmieszaną losowo ze wszystkich pięciu rodzajów odpadów. Frakcje te zostały rozdrobnione i uwodnione do zawartości suchej masy ok. 10%. Biogaz pozyskiwano w procesie fermentacji beztlenowej w regulowanym środowisku temperaturowym. W tym celu wykorzystano komorę z regulowaną temperaturą (utrzymując w niej ok. 330C – optymalna dla bakterii metanowych mezofilnych), w której umieszczono hermetyczne pojemniki z próbkami. Pomiar ilościowy ...

Praktyczne doświadczenia z prowadzenia biogazowi

Dyrektywa Rady UE 1999/31/WE „w sprawie składowisk odpadów“ nakłada na państwa członkowskie obowiązek obniżenia ilości odpadów ulegających biodegradacji przyjmowanych na składowiska. Część z tych odpadów będzie kompostowana, część zostanie przetworzona w procesie fermentacji beztlenowej w biogazowniach. Ze względu na wysokie koszty inwestycyjne związane z projektem i budową biogazowni trzeba wziąć pod uwagę wiele czynników, np. warunki ekonomiczne oraz możliwości uzyskania dotacji, jakość, dostępność i ilość surowca wejściowego, z tego wynikające konkretne technologie i możliwości eksploatacyjne, związane przede wszystkim z zbytem produktów końcowych – biogazu (wzgl. energii elektrycznej i ciepła) oraz nawozu naturalnego. Biogazownie są urządzeniami modułowymi, dla których istnieje wiele urządzeń technologicznych w zależności od różnych wariantów projektów, poczynając od logistyki transportu surowców a koncząć na typie, liczbie i parametrach zbiorników fermentacyjnych, systemie sterowania ruchu oraz sposobie wykorzystania produktów końcowych. Prawidłowo zaprojektowana i prowadzona biogazownia nie jest źródłem nieprzyjemnego zapachu, charakteryzując się stabilną wydajnością i produkcją biogazu. Pozostałość stałą z procesu fermentacji beztlenowej można po przeprowadzeniu stabilizacji tlenowej wykorzystać jako nawóz naturalny. ...

Badania kofermentacji osadów ściekowych z tłuszczami odpadowymi w oczyszczalni ścieków w Brzegu

W artykule przedstawiono analizę funkcjonowania instalacji ko-fermentacji osadów ściekowych z tłuszczami odpadowymi pochodzącymi z odtłuszczania ście-ków przemysłowych pochodzących z zakładu tłuszczowego. W okresie dwóch lat (2008-2009) prowadzono badania efektywności procesu ko-fermentacji mierzonego ilością otrzymanego biogazu oraz wpływu ilości dozowanego tłuszczu odpadowego na przebieg procesu fermentacji mieszaniny osadu ściekowego i tłuszczu odpadowego. Proporcja objętościowa pomiędzy fermentowanym osadem i tłuszczem odpadowym wynosiła średnio 10:1. Maksymalna jednorazowa proporcja wyniosła 4:1 (tłuszcz stanowił 25% wsadu). W zależności od ilości dozowanego tłuszczu ilość wytwarzanego biogazu wzrastała nawet o 80% więcej niż w przypadku fermentacji tylko osadu ściekowego. W okresie badawczym uzyskano dodatkowo średnio 107 m3 biogazu na każdą 1 Mg tłuszczu dozowanego do komór fermentacyjnych. Taka ilość biogazu pozwala na wyprodukowanie dodatkowo 180 kW energii elektrycznej i około 2,8 kW odzyskanej ze spalin energii cieplnej. Ustalono, że przyrost ilości wytwarzanego biogazu uzależniona jest nie tylko od proporcji dozowanego tłuszczu odpadowego, lecz także od jego właściwości. Za-obserwowano, że gdy dozowano tłuszcz w którym rozpoczęły się już procesy roz-kładu związków organicznych (tzw. tłuszcz zagniły) to wzrastała ilość biogazu. Świadczy to o tym, że taka mieszanina osadu i tłuszczu była bardziej przyswajalna dla bakterii metanowych odpowiedzialnych za efektywność procesu fermentacji. Osad po fermentacji cechował się stabilnymi właściwościami: odczyn ...

Badanie efektywności produkcji biogazu z frakcji organicznej odpadów komunalnych zmieszanej z biomasą pochodzenia rolniczego

Głównym problemem cywilizacyjnym XXI wieku jest gwałtowny wzrost odpadów i zanieczyszczeń przyczyniających się do degradacji środowiska natural-nego. Już w XX wieku daje się zauważyć wzrost ilości odpadów komunalnych i pochodzących z przemysłu rolno-spożywczego . Ich skład chemiczny stwarza optymalne warunki do rozwoju mikroorganizmów. Bakterie w warunkach tleno-wych i beztlenowych rozkładają związki organiczne w procesie fermentacji. W wyniku tej przemiany następuje emisja gazów (CH4, H2S, CO2, NOx) i związ-ków azotowych, fosforowych i potasowych. Związki przedostają się do atmosfery i wód powierzchniowych, naruszają równowagę ekosystemu i powodują jego eutro-fizację. Wyróżniamy różnego rodzaju fermentacje, ale fermentacja metanowa, może odgrywać szczególną rolę w odnawialnych źródłach energii i gospodarce odpadami. Po pierwsze przekształca energię zawartą w biomasie w użyteczne paliwo będące źródłem czystej energii odnawialnej niewpływającej negatywnie na środowisko. Biogaz może być spalany w kotle w celu uzyskania energii cieplnej wykorzystanej do ogrzewania pomieszczeń, lub w silniku gazowym napędzającym generator prądu. Warto zauważyć, że ta metoda należy do pożądanych metod przekształcania odpadów tj. recyklingu organicznego.W pracy przedstawiono wyniki badań wytwarzania biogazu z organicznej frakcji odpadów komunalnych w kofermentacji z masą pochodzenia rolniczego. Do zobrazowania potencjału biogazodochodowości badania przeprowadzono na sześciu miksach wsadowych gdzie w każdym występowała frakcja organiczna odpadów komunalnych. ...

Ilość wytworzonego biogazu podczas fermentacji beztlenowej w zależności od wysokości CHZT w ściekach surowych wybranego browaru

Celem pracy było określenie potencjału wytworzonego biogazu podczas fermentacji metanowej z ścieków surowych wybranego browaru. Ilość biogazu wyznaczono na podstawie ładunku chemicznego zapotrzebowania na tlen (ChZT) w ściekach surowych po mechanicz-nym oczyszczeniu. Wyniki badań w pracy zostały opracowana na podstawie danych udostępnionych przez browar. Na podstawie ilości produkowanych ścieków surowych wyznaczono dobową zawartości ChZT, a także dobową produkcji biogazu. Obliczenia pozwoliły uzyskać wynik całkowitej energii zawartej w paliwie oraz moc nominalną generatora prądotwórczego w układzie kogeneracyjnym ...

Analiza wydzielanego biogazu z wsadów skomponowanych na bazie dostępnych frakcji w gospodarstwie rolnym

Analizie podano podłoża skomponowane na bazie wytłoków jabłkowych, wysłodków bura-czanych, pulpy ziemniaczanej oraz CCM (Corn-Cob-Mix). W wykonanych podłożach wyznaczono zawartości wilgoci, a następnie podano rozdrobnieniu i uwodniono do wilgotności 90%. Wykonane wsady umieszczono w fermentorach, proces prowadzono przez 30 dni. W pracy przedstawiono wyniki ilości i jakości uzyskanego biogazu. Największe opóźnienie fermentacji odnotowano dla podłoża wykonanego na bazie CCM. Biogaz uzyskany z wysłodków buraczanych charakteryzował się najwyższym poziomem zawartości CH4 (66%). Przeprowadzone badania wykazały, iż analizowane masy organiczne z powodzeniem mogą być używane jako substrat do biogazowni rolniczej. Z podłoża wykonanego na bazie wycierki ziemniaczanej uzyskano najmniejszą ilość biogazu tj. 90 Ndm3•kg-1 s.m., największym wydzielanie biogazu charakteryzował się wsad wykonany z CCM (240 Ndm3•kg-1 s.m.). ...

Wyznaczenie potencjału energetycznego biogazu w wybranym gospodarstwie rolnym

Produkcja biogazu w Polsce corocznie zwiększa swój udział w wytwarzaniu energii odnawial-nej kraju, a także stanowi doskonałą metodę zagospodarowania odpadów organicznych z rol-nictwa oraz przemysłu rolno-spożywczego. Powstały w wyniku fermentacji metanowej biogaz jest wykorzystywany do produkcji energii elektrycznej jak i cieplnej. Celem pracy było wyznaczenie ilości wydzielanego biogazu, z dostępnej biomasy, uzyskanej w wyniku działalności rolniczej gospodarstwa, zlokalizowanego w miejscowości Kazimierza Wielka. Na podstawie otrzymanych wyników obliczono ilość energii możliwą do uzyskania z dostępnej biomasy w gospodarstwie rolnym. Wszystkie badania nad jakością i ilością wydzie-lonego biogazu zostały przeprowadzone w laboratorium biogazowni znajdującym się na Wy-dziale Inżynierii Produkcji i Energetyki Uniwersytetu Rolniczego w Krakowie. Badaniu zostały poddane następujące frakcje pochodzenia rolniczego: liście buraka cukrowego, korzeń bura-ka cukrowego, słoma z kukurydzy oraz kiszonka z kukurydzy. Na podstawie dostępnych materiałów oraz przeprowadzonych badań, dobrano generator tło-kowy o mocy 350 kW a całkowita energia możliwa do wytworzenia wynosi ok. 2806 MWh. Ma podstawie przeprowadzonej analizy wynika, że badane gospodarstwo rolne może prowa-dzić działalność związaną z produkcją biogazu, która będzie stanowić dywersyfikacje jego dochodów. ...

ENERGETYCZNE WYKORZYSTANIE ODPADÓW POPRODUKCYJNYCH POWSTAJĄCYCH W DUŻYCH FERMACH HODOWLI BYDŁA

W artykule przedstawiono uwarunkowania prawne skłaniające do ograniczania emisji dwutlenku węgla w warunkach naszego kraju. Wykazano, że mimo niestabilnej i niesprzyjającej polityce finansowej inwestowanie w budowę lokalnych instalacji produkujących biogaz i przetwarzających go na energię elektryczną jest uzasadnione. Przedstawiono schemat technologiczny instalacji przystosowanej do przetwarzania gnojowicy, obornika bydlęcego i kukurydzy na biogaz. Wykazano, że pod względem surowcowym stado liczące ok. 1000 krów pozwala uruchomić i podtrzymać pod względem ilości niezbędnego surowca bioelektrownię o mocy 500 kW. W zestawieniach tabelarycznych przedstawiono dane dla takiej instalacji oraz dla instalacji o mocy dwukrotnie większej. Wskazano podstawowe kryteria doboru liczby zespołów prądotwórczych, typu napędu mechanicznego (silnika) dla zespołu prądotwórczego oraz samego generatora tak, aby źródła energii elektrycznej mogły pracować zarówno na sieć jak też w systemie wyspowym (wydzielonym). Wskazano na możliwość kompleksowego zagospodarowania całej wytworzonej w biogazowni energii cieplnej. ...