tr?ev=6021745992196&cd[value]=0.00&cd[currency]=CZK&noscript=1
volejte_ico.png
 >  Farmy  >  Výroba paliva z biomasy  >  Bioplyn

Bioplyn

Výroba bioplynu se provádí v bioplynové stanici (BPS), která patří mezi obnovitelné zdroje energie (OZE) a rozděluje se většinou podle technologických postupů, způsobu plnění, konzistence substrátu, zda je proces jedno čí vícestupňový.

Výhřevnost byoplynu je závislá na obsah metanu (CH4) v bioplynu. Jeho množství závisí především na složení vsázky a technologických parametrech byoplynové stanice. Orientačně se výhřevnost bioplynu pohybuje v rozmezí od 16,9 až 24,0 (MJ/m3).      

Nežádoucí složkou byoplynu je naopak sirovodík (sulfan H2S), který je při spalování byoplynu příčinou tvorby kyseliny sírové (H2SO4), která při kondenzaci ze spalin způsobuje korozi a proto se musí sulfan při vyšší koncentraci z bioplynu odstraňovat.

Technologii bioplynové stanice tvoří zpravidla příjmová jímka a dávkovací zařízení na tuhé substráty, fermentor, dofermentor, koncový sklad, plynojem, technická budova a kogenerační jednotka, pro výrobu elektrické a tepelné energie a trafostanice, jež je propojena se sítí distribuční soustavy 22 kV.

Bioplyn se vyrábí řízeným procesem anaerobní fermentace tak, že dochází prostřednictvím zahřívání a míchání vstupní suroviny (substrátu) k přeměně organických látek na energeticky bohatý bioplyn, který je zachytáván v plynojemu, následně čištěn a spalován v kogenerační jednotce. Odpadním produktem je využitý substrát, který  má v podobě digestátu a fugátu různá využití. Lze ho například vyvézt na pole jako hnojivo, nebo může být dále energeticky zpracováván.

Materiály vhodné pro výrobu bioplynu

Jako vstupní surovinu (substrát) můžeme použít exkrementy hospodářských zvířat, vedlejší produkci z rostlinné výroby, např. kukuřičnou siláž, hnůj, travní senáž, cukrovarnické řízky, lihovarnické výpalky, biologicky rozložitelný komunální odpad a cíleně pěstované energetické plodiny. Velké množství zbytkové biomasy je vyprodukováno také v navazujícím potravinářském průmyslu.

Podle způsobu plnění fermentoru surovým materiálem rozlišujeme technologie:

diskontinuální (s přerušovaným provozem, cyklické, dávkové atd.) – doba jednoho pracovního cyklu odpovídá době zdržení materiálu ve fermentoru. Používá se zvláště při suché fermentaci tuhých organických materiálů. Způsob manipulace s materiálem je v tomto případě náročný na obsluhu.

semikontinuální – doba mezi jednotlivými dávkami je kratší, než je doba zdržení ve fermentoru. Je to nejpoužívanější způsob plnění fermentorů při zpracování tekutých organických materiálů. Materiál se obvykle dávkuje jedenkrát až čtyřikrát za den, někdy i častěji. Materiál vstupující semikontinuálně do fermentoru má minimální vliv na změnu pracovních parametrů fermentoru (teplota, homogenita). Technologický proces lze snadno automatizovat a není tedy náročný na obsluhu.

kontinuální – používá se pro plnění fermentorů, které jsou určeny pro zpracování tekutých organických materiálů s velmi malým obsahem sušiny

Podle konzistence substrátu dělíme bioplynové technologie na:

zpracování tuhých materiálů – vstupní substrát je s podílem sušiny cca 18 až 35 %, výjimečně i více

zpracování tekutých materiálů – vstupní substrát je s podílem sušiny 3 až 14 %

Konzistenci vstupního materiálu často odpovídá i zvolený způsob dávkování. Tuhé materiály jsou obvykle dávkovány diskontinuálně a naopak tekuté materiály jsou častěji dávkovány semikontinuálně či kontinuálně. Toto členění je však pouze orientační.

Bioplyn je možné využívat podobně jako jiná plynná paliva. Mezi nejčastější způsoby využití bioplynu patří:

výroba elektrické energie a ohřev teplonosného média (kogenerace)

výroba elektrické energie, ohřev teplonosného média a výroba chladu (trigenerace)

přímé spalování (topení, sušení, chlazení, ohřev užitkové vody apod.)

pohon spalovacích motorů nebo turbín pro získání mechanické energie

využití bioplynu v palivových článcích

Nejefektivnější využití bioplynu je v kogeneračních jednotkách, kde dochází k vysoké účinnosti přeměny energie z bioplynu na elektrickou a tepelnou energii (cca 80-90 %). Z toho se přibližně 30 % energie bioplynu transformuje na elektrickou energii a 60 % na energii tepelnou. Zbytek jsou tepelné ztráty.