Krzyżewo 22.03.2013. mgr inż. Ludwik Latocha



Podobne dokumenty
Mikrobiogazownie w EP

mgr inż. Ludwik Latocha Szansą dla rolnictwa i środowiska - ogólnopolska kampania edukacyjno-informacyjna Piła Płotki, grudnia 2012 r.

Przegląd biogazowni rolniczych.

Biogazownie rolnicze w krajach Unii doświadczenia z ich budową i eksploatacją. Autor : Ludwik Latocha

mgr inż. Andrzej Jurkiewicz mgr inż. Dariusz Wereszczyński Kontenerowa Mikrobiogazownia Rolnicza KMR 7

Biogaz i biomasa -energetyczna przyszłość Mazowsza

AGROBIOGAZOWNIA Zakładu Doświadczalnego Instytutu Zootechniki Państwowego Instytutu Badawczego Grodziec Śląski Sp. z o.o.

Katarzyna Sobótka. Mazowiecka Agencja Energetyczna Sp. z o.o. Specjalista ds. energii odnawialnej. k.sobotka@mae.mazovia.pl

PODSTAWOWE INFORMACJE DOTYCZĄCE WDRAŻANIA INSTALACJI BIOGAZOWYCH W POLSCE

Szkolenie dla doradców rolnych

POLSKA IZBA GOSPODARCZA ENERGII ODNAWIALNEJ POLSKA GRUPA BIOGAZOWA. Paweł Danilczuk

PODSTAWOWE INFORMACJE DOTYCZĄCE WDRAŻANIA INSTALACJI BIOGAZOWYCH W POLSCE

Biogazownie w Polsce alternatywa czy konieczność

EVERCON sp. z o.o. ul. 3 Maja 22, Rzeszów tel. 17/ , evercon@evercon.pl BIOGAZOWNIE 2011 ROK

Biogazownie Rolnicze w Polsce

ROLNICZE ZAGOSPODAROWANIE ŚCIEKU POFERMENTACYJNEGO Z BIOGAZOWNI ROLNICZEJ - OGRANICZENIA I SKUTKI. Witold Grzebisz

Produkcja biogazu w procesach fermentacji i ko-fermentacji

Modelowa Biogazownia Rolnicza w Stacji Dydaktyczno Badawczej w Bałdach

KARTA INFORMACYJNA PRZEDSIĘWZIĘCIA

Biogazownie w energetyce

PROJEKT BIOGAZOWNI W CUKROWNI P&L GLINOJECK S.A.

Biogazownia rolnicza w perspektywie

PIROLIZA BEZEMISYJNA UTYLIZACJA ODPADÓW

Mała instalacja biogazowni 75 kw el

Biogazownie w Polsce i UE technologie, opłacalność, realizacje

BioEnergy Farm. Kalkulatory - energetyczne wykorzystanie biomasy. Platforma Europejska BioEnergy Farm Kalkulacja opł acalnoś ci biogazowni

1. Biogazownie szansą dla rolnictwa i środowiska mgr inż. Ludwik Latocha, ekspert ds. biogazu rolniczego...1

Prosumencki model mikrosystemu elektroenergetycznego z bilansującą mikroelektrownią biogazową na rynku wschodzącym energii elektrycznej 1 Marcin Fice

BIOGAZOWNIA JAKO ELEMENT GOSPODARKI ODPADAMI- ASPEKTY PRAKTYCZNE. Poznao

WYBRANE TECHNOLOGIE OZE JAKO ELEMENT GOSPODARKI OBIEGU ZAMKNIĘTEGO. Dr inż. Alina Kowalczyk-Juśko

Nowoczesna biogazownia rolnicza przykłady niemieckich rozwiązań

Szkolenie dla doradców rolnych

Spis treści. Wykaz ważniejszych skrótów i symboli... XIII VII

OKREŚLENIE MAŁYCH PODMIOTÓW TYPU CHP NA BIOMASĘ

PIROLIZA. GENERALNY DYSTRYBUTOR REDUXCO :: ::

BIOGAZOWNIE ROLNICZE W PRACACH ITP ORAZ Bio-GEPOIT

Biogazownie rolnicze w Polsce doświadczenia z wdrażania i eksploatacji instalacji

Instalacje OZE dla klastrów energii.

Spis treści. Wykaz ważniejszych skrótów i symboli

SUBSTANCJA POFERMENTACYJNA JAKO NAWÓZ. dr Alina Kowalczyk-Juśko Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie Wydział Nauk Rolniczych w Zamościu

Biogazownia w Zabrzu

Potencjał biomasy do produkcji biogazu w województwie wielkopolskim

PROJEKTOWANIE DOSTAWY REALIZACJA ROZRUCH

MECHANIZM POWSTAWANIA BIOGAZU

Uwarunkowania prawne i ekonomiczne produkcji biogazu rolniczego w Polsce

Efektywny rozwój rozproszonej energetyki odnawialnej w połączeniu z konwencjonalną w regionach Biomasa jako podstawowe źródło energii odnawialnej

Odnawialne źródła energii

Każdego roku na całym świecie obserwuje się nieustanny wzrost liczby odpadów tworzyw sztucznych pochodzących z różnych gałęzi gospodarki i przemysłu.

WYSOKOTEMPERATUROWE ZGAZOWANIE BIOMASY. INSTYTUT BADAWCZO-WDROŻENIOWY MASZYN Sp. z o.o.

BIOGAZOWNIA ROLNICZA 0,5 MW

Potencjał metanowy wybranych substratów

BEZTLENOWE OCZYSZCZANIE ŚCIEKÓW Z ZAKŁADU PRZETWÓRSTWA ZIEMNIAKÓW Z WYKORZYSTANIEM POWSTAJĄCEGO BIOGAZU DO PRODUKCJI PRĄDU, CIEPŁA I PARY

Biogazownia rolnicza sposobem na podwyższenie rentowności gorzelni rolniczej

Analiza potencjału gmin do produkcji surowców na cele OZE Projektowanie lokalizacji biogazowni rolniczych

BADANIA BIODEGRADACJI SUROWCÓW KIEROWANYCH DO BIOGAZOWNI

Konferencja regionalna Biogazownie szansą dla rolnictwa i środowiska Dolnośląski Ośrodek Doradztwa Rolniczego we Wrocławiu 24 października 2013

TECHNOLOGIA PLAZMOWA W ENERGETYCZNYM ZAGOSPODAROWANIU ODPADÓW

Spotkanie Eksploatatorów dotyczące wytwarzania energii w kogeneracji na Oczyszczalni Ścieków Klimzowiec.

Wykorzystanie OBF do produkcji biogazu na przykładzie oczyszczalni ścieków w Płońsku.

Układ zgazowania RDF

November 21 23, 2012

Biogazownie rolnicze. Zespół Szkół Rolniczych im W. Witosa w Legnicy. Technikum rolnicze kl. 3R

Kogeneracja gazowa kontenerowa 2,8 MWe i 2,9 MWt w Hrubieszowie

Czysty wodór w każdej gminie

Produkcja biogazu pod kątem przyłączenia do sieci gazowniczej niemiecka technologia

Optymalizacja zużycia energii na Oczyszczalni Ścieków Klimzowiec. Opracował: Piotr Banaszek

Małe biogazownie. jako element racjonalnego gospodarowania energią

Tytuł prezentacji: Elektrociepłownia biogazowa Piaski

Standardyzacja ocen substratów oraz zasady doboru składu mieszanin dla biogazowni rolniczych z uwzględnieniem oddziaływao inhibicyjnych.

BIOGAS REGIONS. Broszura Informacyjna Projektu Biogas Regions. Podstawowe Informacje Przykładowe Instalacje

Andrzej Curkowski Instytut Energetyki Odnawialnej

Woda i ścieki w przemyśle spożywczym

Przykłady najlepszych praktyk w energetycznym wykorzystaniu biomasy Andrzej Myczko

BELGIA - BIOLECTRIC Nowy paradygmat sektora biogazu

Analiza możliwości budowy biogazowi rolniczej w gminie Zagórz

MOŻLIWOŚCI ROZWOJU ENERGETYKI ODNAWIALNEJ W WOJEWÓDZTWIE MAZOWIECKIM. Marek Palonka Mazowiecka Agencja Energetyczna

Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie

Instytut Biotechnologii Przemysłu Rolno-Spożywczego. Oddział Cukrownictwa. Działalność naukowa. Oddziału Cukrownictwa IBPRS. dr inż.

Biogaz z odpadów jako alternatywne paliwo dla pojazdów. Biogas from wastes as an alternative fuel for vehicles

Oddział Cukrownia Werbkowice

BELGIJSKI BIOLECTRIC i SOLAR Naturalna Energia INSTALACJA W POLSCE

Wykorzystanie biowęgla w procesie fermentacji metanowej

SYSTEMY ENERGETYKI ODNAWIALNEJ B.22 PODSUMOWANIE

ENNEREG Międzynarodowa Konferencja Transfer wiedzy w dziedzinie zrównoważonego wykorzystania energii

Mała biogazownia na gnojowicę

Czy opłaca się budować biogazownie w Polsce?

Energia ukryta w biomasie

Green University Project

Kogeneracja w oparciu o gaz ziemny oraz biogaz

PROJEKTOWANIE I BUDOWA BIOGAZOWNI

1. Logika połączeń energetycznych.

Oczyszczalnia Ścieków WARTA S.A.

FIMAG. Kogeneracja i multitalent biogaz. Energia to życie + + Energia i jej przekształcanie. Multitalent biogaz + + kompleksowe rozwiązania

Projektowanie i budowa biogazowni, uszlachetnianie biogazu. Leszek Zadura, Senior Marketing Advisor WARSZAWA

Biogazownia. Planowanie, Budowa, Eksploatacja. Autor: Dipl.-Ing. Kathrin Zimmermann eutec Ingenieure GbR. SYGMA Sp. z o.o.

Rozwiązania dla biogazowni. Pomiary przemysłowe

Produkcja biogazu z glonów i roślin słodkowodnych w mobilnym laboratorium na potrzeby studium wykonalności dla inwestycji biogazowej

Wykorzystanie biomasy na cele energetyczne w UE i Polsce

Transkrypt:

Produkcja biogazu i wykorzystanie w rolniczych Krzyżewo 22.03.2013. mgr inż. Ludwik Latocha

Co to jest biogaz? Biogaz to mieszanina gazów powstająca w warunkach beztlenowych przy odpowiednich temperaturach w procesach biologicznych (fermentacji) rozpadu substancji organicznych. Składnik biogazu Procentowa zawartość Metan (CH 4 ) 50 75 % Dwutlenek Węgla (CO 2 ) 25 50 % Woda (H 2 O) 2 4 % Siarkowodór (H 2 S) 0 1 % Azot (N2) 0 2 % Wodór (H2) 0 1 % Tlen (O2) 0 1 %

1. Jako produkt uboczny: Oczyszczalnie ścieków Produkcja biogazu Wysypiska odpadów komunalnych 2. Jako celowo wytwarzany produkt w BIOGAZOWNIACH ROLNICZYCH Typowy wsad do biogazowni to np.: gnojowica zwierzęca, odpady z działalności rolniczej, rośliny celowo uprawiane, trawy, chwasty, niejadalne produkty zwierzęce, pozostałości poubojowe, osady ściekowe, wywary itp. W końcówce procesu fermentacji z mieszanin substancji organicznych wytwarzany jest: metan CH4, dwutlenek węgla CO2, siarkowodór H2S, i inne gazy śladowe Składniki mineralne pozostają w reszcie pofermentacyjnej.

W procesie fermentacji metanowej, wyróżnia się 4 następujące po sobie fazy : Faza I hydroliza - w której enzymy bakterii hydrolitycznych rozkładają substancje organiczne do substancji prostych : aminokwasów, kwasów tłuszczowych oraz monosacharydów. Faza II kwasogeneza - bakterie fermentatywne metabolizują produkty hydrolizy do lotnych kwasów tłuszczowych, etanolu i produktów gazowych. Tworzący go gaz zawiera ok. 80% dwutlenku węgla i 20% wodoru. Faza I + II odczyn PH 4,5 do 6,3 Faza III octanogeneza - grupa bakterii octanogennych rozkłada lotne kwasy tłuszczowe do kwasu octowego, dwutlenku węgla i wodoru. Faza IV metanogeneza - w czasie której następuje przemiana kwasu octowego do metanu i dwutlenku węgla. Faza III +IV odczyn PH 6,8 do 7,5

Procesy i ich przebieg można zapisać skrótowo w poniższej formie 2CH 3 COOC 2 OH 5 + CO 2 2CH 3 COOH + CH 4 Octany CH 3 COOH + CO 2 CH 4 Kwas octowy CH 3 OH + H 2 CH 4 Metanol + H 2 O CO 2 + 4H 2 CH 4 + H 2 O Biogaz kwas octowy

Schemat poglądowy biogazowni rolniczej Warunki konieczne do fermentacji biomasy -hermetyczne zamknięcie biomasy -stała temperatura procesu fermentacji -skuteczne mieszanie masy fermentującej Reszta pofermentacyjna Magazyn biogazu Energia el. do sieci i gospod. Zbiornik wstępny Kogenerator Sieć wody ciepłej 1, 2 Komora fermentacyjna Budynki inwentarskie i gospodarcze Substraty

Źródło substratu Rolnictwo i hodowla Czym karmimy biogazownię? Rodzaj materiału wsadowego żywienie zwierząt (bydło, trzoda chlewna, drób) gnojowica, obornik, resztki z żywienia produkcja roślinna ziemniaki, pozostałości ze żniw produkcja roślin energetycznych - kiszonka kukurydzy, traw, inne Przemysł przetwórstwo owoców i warzyw Odpady komunalne przetwórstwo owoców i warzyw - obierki, wytłoki, - przemysł cukierniczy - melasa, kawałki korzeni, woda odpadowa browary - wysłodziny, woda odpadowa produkcja soków - odpady z czyszczenia, wytłoki mleczarnie - serwatka i woda odpadowa przetwórstwo mięsa - odpady z rzeźni przemysł rybny - odpady, olej rybny produkcja wina, alkoholi wytłoki, wywary gospodarstwa domowe rynki, targi - uszkodzone i zepsute owoce i warzywa separatory tłuszczu - tłuszcze, pozostałości z flotacji kuchnie i stołówki (firmy, hotele) - resztki posiłków i z gotowania tereny publiczne - z pielęgnacji trawników, liście

Technologia procesu Wybór technologii w zależy od : 1. rodzaju i ilości wsadu 2. procentowego udziału suchej masy we wsadzie 3. możliwości obróbki wsadu (rozdrabnianie, mieszanie, przekładanie, itp.)

Technika Dobór odpowiednich budowli : silosy i magazyny substancji wsadowych zbiorniki wstępne komory fermentacyjne i dofermentujące (betonowe, stalowe, powlekane, emaliowane) zbiorniki pozostałości pofermermentacyjnych (laguny, płyty betonowe, silosy)

Technika cd. Dobór odpowiedniego wyposażenia i uzbrojenia instalacji: zasypów (dozowników) przenośników pomp mieszadeł rozdrabniaczy systemów grzewczych

Biogazowni 0,5 MW (schemat) Łany Wielkie sprzęgniętą z instalacją gorzelni 1 Główna komora fermentacyjna 2 Komora dofermentująca 3 Urządzenie załadowcze 4 Pompownia

Do około 90 % zapotrzebowania energii cieplnej gorzelni może być pokryte z kogeneracji - poprzez wytwornicę pary wytwrzonej z gazów spalinowych silnika spalinowego kogeneratora K O C I O Ł Schemat powiązań technologicznych biogazowni z gorzelnią Uzysk energii cieplnej 45-50 Kogenerator Uzysk energii elekt. 33-41 Spaliny Energia elektryczna G r z a n i e Biogas Gorzelnia Wywar Etanol Komora fermentacyjna Pozostałości rolno-hodowlane Reszta pofermentacyjna Uprawy Zboża, kukurydza, ziemniaki

Krótki zarys technologii Biogazownia typu PowerRing jest to instalacja złożona z zbiornika wstępnego, dwóch komór fermentacyjnych okrągłych betonowych ułożonych centrycznie, magazynu gazu biogazu, separatora, laguny i kogeneratora. Zasadniczą innowacją jest tu sposób wykorzystania energii cieplnej: 1. podgrzewanie komór fermentacyjnych (normalne) 2. podgrzewanie wody użytkowej (normalnie) 3. podgrzewanie wody uzdatnianej do wytwornicy pary 4. wytwarzania pary procesowej dla pracy gorzelni 5. wykorzystanie gorącego kondensatu

W skład instalacji biogazowni wchodzą: Płyta gnojowa Zbiornik buforowy wywaru Pompownia substratów płynnych Urządzenie załadowcze komór fermentacyjnych Komory fermentacyjne Magazyn buforowy biogazu Zbiornik buforowy reszty pofermentacyjnej Separator Laguna płynnej reszty pofermentacyjnej oraz: Kogenerator 500 kw e (kontener 40-sto stopowy) z pochodnią Stacja transformatorowa 0,4/15 kv Wytwornica pary wraz instalacją uzdatniania wody Dyspozytornia

Widok na komorę (po lewej), wiatę z z urządzeniem załadowczym i oborą (po prawej) Komora fermentacyjna Budynek załadowania substratów

Widok ogólny pompowni

Dmuchawa powietrza wraz z rotametrem do kontrolowanego podawania powietrza

Magazyn biogazu

Pochodnia Gorzelnia Stacja trafo Kogenerator Wytwornica pary

Laguna

Przebieg czasowy i rzeczowy rozruchu Rozruch na zimno Napełnienie komory fermentacyjnej Start mieszadeł Zainstalowanie zewnętrznego źródła grzewczego Start urządzeń załadowczych Powstawanie (tworzenie się) gazu Uruchomienie Kogeneratora Uruchomienie wytwornicy pary Próbna eksploatacja

Rozruch na zimno ciąg dalszy Zasilanie elektryczne poprzez podłączenie do stacji transformatorowej (kiedy to nie jest możliwe, może być prowizoryczne podłączenie źródła energii poprzez układ awaryjny w szafie przyłączeniowej). Do testowania agregatów i uruchomienia sterowania jest potrzebne około 100 A. Ruch wszystkich urządzeń z takiego przyłącza nie jest możliwy! Do przeprowadzenia testów jakości wykonania instalacji wymagane i konieczne jest źródło wody podłączone do rozdzielacza wody o następujących danych: ciśnienie 3-4bar; ilość około 5 m 3 na dzień Połączenia sieciowe. Należy tu zwrócić uwagę na kartę informacyjną dostępu do sieci w załączniku + informację bazową. Przygotować kartę SIM do sygnalizowania (alarmowania) za pomocą SMS na stany awaryjne.

Zewnętrzny rodzaj ogrzewania Przed uruchomieniem ogrzewania należy sprawdzić czy klapy odcinające gaz na komorze są pozamykane oraz czy nad/pod ciśnieniowe zawory na komorze są zalane wodą. Zewnętrzne źródło ciepła jest podłączone do rezerwowej gałązki DN 100 rozdzielacza. Minimalne wymagania dla zewnętrznego źródła ciepła: Moc cieplna: 300 kw Temperatura: 70 0 C/50 0 C Przepływ: 12,5 m 3 /h Mieszanina dwóch różnych mediów cieplnych nie jest dopuszczalna. Kiedy nie dysponujemy wodą uzdatnioną konieczne jest wtedy podłączenie zewnętrznego źródła ciepła poprzez wymiennik ciepła, tak by oddzielić obieg od obwodu technologicznego grzania komór. Maksymalne podgrzewanie: 1 0 C/dzień

Rozruch na zimno W tym zakresie rozruchu są wszystkie agregaty, urządzenia bezpieczeństwa oraz inne elementy technologiczne sprawdzone; oraz poddane w obecności zleceniodawcy próbie ich funkcjonalności. Czynności te oraz ich wyniki zostają ujęte w odpowiednim protokóle. W protokóle tym są ujęte również ujawnione usterki. W okresie zimnego rozruchu są przekazywane odpowiednie dokumentacje i instrukcje eksploatacyjne. Po pozytywnym przebiegu zimnego rozruchu zostaje zwolniona do zalewania komora fermentacyjna. Okres rozruchu zimnego wynosi około 1 tygodnia. Przed rozpoczęciem zimnego rozruchu są konieczne do wykonania następujące czynności:

Napełnianie komory fermentacyjnej Do napełniania komór fermentacyjnych mamy 2 możliwości: Dostarczenie/wpompowania gnojowicy otwór rewizyjny w stropie komory lub poprzez rurę do usuwania przefermentowanej reszty. Napełnianie następuje za pomocą zewnętrznej pompy (dostarcza inwestor). Lub dostarczenie gnojowicy do zbiornika wstępnego i przepompowanie pompą centralną (po rozruchu na zimno!) Po zalaniu głównej komory do pełnego stanu można przystąpić do podgrzewania zawartości komory z obcego źródła, jak również startować z mieszadłami. Po napełnieniu komory głównej, może być również napełniana komora dofermentująca (do około 75 cm poniżej normalnego poziomu w tej komorze) Standartowo powinno być nalane co najmniej 50% gnojowicy bydlęcej (najlepiej 100 %). Przy odchyleniach składu gnojowicy są konieczne przeprowadzanie analiz. Na podstawie wyników analiz mogą zaistnieć pewne zmiany.

Rozpoczęcie karmienia procesu Z chwilą powstawania gazu należy rozpocząć wdmuchiwanie powietrza (w celu redukcji siarkowodoru). Wielkość dopływu powietrza ustala się na podstawie analizy gazu. Z rozpoczęciem karmienia zwiększa się niebezpieczeństwo powstawania kożucha. Należy wtedy regularnie i koniecznie obserwować (minimum 5 10 razy dziennie) powierzchnię wsadu, poprzez boczne wzierniki! Ustawienie czasów pracy mieszadeł zależy od programu karmienia tj. pojawiania się kożucha. Normalne i optymalne ustawienie pracy mieszadeł nastąpi po unormowaniu procesu homogenizacji. To wymagało okresu około dwóch miesięcy. Uwaga! Z chwilą rozpoczęcia karmienia koniczne jest już stałe podłączenie do sieci elektroenergetycznej.

Powstawanie gazu Od temperatury masy fermentacyjnej około 25 0 C musimy liczyć się z powstawaniem biogazu. Ten gaz z uwagi na ilość i zawartość metanu nie może podlegać nie kontrolowanemu procesowi spalania. Po osiągnięciu temperatury około 35 0 C i zawartości metanu minimum 40% zostaje otwarty zawór przy komorze. Przewód gazowy i worek (magazyn biogazu) napełniają się biogazem. W tym samym czasie zostaje otwarty zawór gazowy do pochodni, po to by powstający biogaz podlegał kontrolowanemu spalaniu.

Start silnika Około 4-6 tygodni po uruchomieniu grzania, możemy liczyć się z wystarczającą produkcją gazu i wtedy może wystartować kogenerator. Rozruch gorący (do pełnej sprawności układu) określa się na około 1 tydzień. Zaprzestanie ogrzewania ze źródła zewnętrznego, jest możliwe dopiero po stwierdzeniu normalnej pracy silnika.

Usterki w dokumentacji Gazy spalinowe silnika były kierowane tylko poprzez wytwornicę pary bez możliwości odprowadzenia ich bezpośrednio do atmosfery, z obejściem wytwornicy. Obroty mieszadeł regulowane przekształtnikami częstotliwości nie były wyposażone w odpowiednie filtry, co oddziaływało na automatykę w hali udojowej i skutkowało wyłączeniami urządzeń (przerw w udoju). W projekcie uwzględniono tylko pomiar energii cieplnej przeznaczony do podgrzewania komór fermentacyjnych, natomiast brak pomiaru energii cieplnej w miejscach koniecznych do uzyskania żółtych certyfikatów. Brak bezpośredniego odwzorowania (przeniesienia) pracy wytwornicy na pulpit odwzorowania biogazowni. Brak w projekcie zapisu o konieczności zastosowania do uruchomienia instalacji obcego źródła ciepła.

Część 2 Mała biogazownia rolnicza w Studzionce Moc kogeneratora : 30 kw

Lokalizacja gospodarstwa Gospodarstwo Państwa Pojdów zlokalizowane jest w średnio zwartej zabudowie wiejskiej, Na terenie otoczonym z dwóch stron działkami sąsiadów, po drugiej stronie ulicy zabudową mieszkaniową a w kierunku zachodnim ok. 100 m małe gospodarstwo i zabudowa mieszkaniowa, Na działce budowlanej zlokalizowane są: dom mieszkalny, garaże maszyn, kurnik, chlewnia, zbiornik gnojowicy i inne pomieszczenia gospodarcze oraz silosy zboża, Przy z zrzutach i wywozie gnojowicy nasilały się wyziewy odorów, a w okresie letnim ze zbiornika gnojowicy wydzielał się metan. Ten stan, spowodował że gospodarz zaczął się interesować możliwością znacznego obniżenia (likwidacją) odorów w obejściu.

Krótka charakterystyka gospodarstwa Obszar pod uprawami rolnymi to obecnie 38 + 2 ha (dzierżawa) Wielkość hodowli to średnio 14.000 sztuk niosek, 12 sztuk macior oraz 250 sztuk świń od prosięta do dojrzałego tucznika (około 85 prosiaków, 85 warchlaków i 80 tuczników). Do fermentacji przewiduje się wykorzystanie średnio na dzień następujących ilości surowców: - odchody kurze 1.500,0 kg - gnojowicy świńskiej 900,0 kg - obornik 90,0 kg - kiszonki/zielonki okresowo - odpady zbożowe dorywczo - odpady okopowe dorywczo - odpady owoców, warzyw, traw itp. dorywczo - trawy z koszeń ogrodów, rowów, boisk itp. dorywczo

Widok z góry na gospodarstwo i sąsiednie zabudowania

Kurnik Kanały zrzutowe odchodów (kurzeńca) do zbiornika Chlewnia Mieszadło Zrzut z chlewni Zbiornik wstępny

Widok z góry na gospodarstwo i sąsiednie zabudowania Otwór zrzutowy substratów do zbiornika wstępnego

Ta sama biogazownia po montażu Pomieszczenie techniki i kogeneratora Chłodnica awaryjna Kogenerator

Kogenerator 30 kw e silnik spalinowy Białoruś Płytowe wymiennik ciepła Generator Wymiennik ciepła ze spalin

Zamiar i rozeznanie Historia W prasie rolniczej co raz częściej Pan Pojda czytał informację na temat biogazowni rolniczych, opisy były ogólne ale zawsze bardzo optymistyczne. Piszący prawie zawsze wskazywali na duże możliwości otrzymania środków pomocowych z zakresu modernizacji rolnictwa. Rolnik wraz z kolegami poczynił rozeznanie eksploatacji małych biogazowni rolniczych, zwiedzając podobne obiekty na terenie Austrii i Bawarii. Instalacje są tam zlokalizowane prawie zawsze w bezpośrednim sąsiedztwie budynków gospodarczych, przylegają do obór, chlewni, czy zbiorników. Eksploatujący te obiekty rolnicy czy hodowcy potwierdzali, że znacznie od smrodzili swoje obejścia, a cena energii którą obecnie otrzymują (wtedy 24 obecnie 25 Euro cent za kwh) jest wyważona.

Problemy Przez brak odpowiedniej wiedzy i braku dobrych przykładów tego rodzaju instalacji, bardzo duże kłopoty wystąpiły z przeprowadzeniem uzgodnień dotyczących uwarunkowań środowiskowych i ochroną środowiska. Mimo że biogazownia rolnicza to instalacja chroniąca środowisko. Ale kiedy rolnik chciał uruchomić tak małą instalację biogazową z kogeneracją i zamiarem, sprzedaży nadmiaru energii do sieci, to nie tylko musiał złożyć działalność gospodarczą, złożyć i zdać (odpłatni) egzamin z zakresu bezpieczeństwa instalacji elektrycznych tak zwaną grupę kwalifikacyjną BHP; ale również dzielić swoją osobę na fizyczną i prawną.

Ciąg dalszy Odrębnym zagadnieniem, pozostaje podłączenie generatora do sieci. O ile podłączenie obwodu głównego nie budziło wątpliwości, to problem pojawił się z zabudowaniem tak zwanej telemechaniki. Operator zażądał stałego odwzorowania podstawowych wielkości (napięcia, prądu, mocy, częstotliwości oraz stanu położenia łącznika) u siebie w dyspozytorni mocy. Koszt projektu wraz z wykonaniem oszacowano na ~ 95.000 zł. Na taki dyktat rolnik nie wyraził zgody odwołał się u operatora sieci, Dyrekcji Vattenfall, URE, Ministerstwie Gospodarki itp. (bez skutku). Został opracowany (na koszt rolnika) i zatwierdzony całkowicie nowy sposób w układzie odczytu i przekazywania danych poprzez; odpowiedni moduł i sieć GSM operatora, tak że dyspozycja mocy operatora ma stały podgląd tych wielkości w odstępach minutowych.

Działanie i eksploatacja instalacji Instalacja jest eksploatowana już prawie 3 lata, w tym czasie wystąpiły przerwy w pracy wynikłe w części technologicznej jak i elektrotechnicznej; - Rozszczelnienie na przejściu (łożysku) komora-wał mieszadła - Zamulenie (piasek) przepływu z komory pierwszej do drugiej - Zapchanie wymiennika na przejściu gazów wylotowych - Wyciek przy uszczelce pod głowicą - Uszkodzenie czujnika temperatury oleju w silniku - Śniedź na stykach przekaźnika czujnika gazu

Potrzebne nowe podejście do małej biogazowni Czy zaliczać ją do Czy li tylko źródła instalacji ochrony środowiska? produkującego energie? Pytanie to jest bardzo istotne gdyż; od tego zależą: > Podatki (dochodowy, ryczałtowy, gminny, akcyzy itp..) > Ubezpieczenia (KRUS, ZUS, OC itp..).

Transport komory - mikrobiogazowni Podest obsługi Komora fermentacyjna

Komora przewoźna mikrobiogazownia

Część 3 Spojrzenie przez płot do sąsiadów Przykład Biogazowni kompaktowej (zespolonej) w Szwajcarii.

Biogazownia typu dwu zbiornikowego w Heek Moc: 355 kw e Budowa realizowana w dwóch etapach, komory fermentacyjne: 1.206 m 3 Budowa 1-szej komory w 2005 r. Rozbudowa w 2008 r. Zbiornik pofermentacyjny 1.885 m 3

Biogazownia z dużą przewagą kiszonki z trawy. k/oldenburg`a Dwie komory fermentacyjne po 1.000 m 3 + komora dofermentowania 1.000 m3 Zbiornik końcowy 3.000 m 3, separacja masy pofermentacyjnej na część stałą i płynną Temperatura pracy komór 48 0 C Zawartość metanu w biogazie 53 % Dwa generatory 1-190 kw e 2-347 kw r = 537 kw e średnie obciążenie 95 % Dziennie: 31,0 t - kiszonka trawy; 2,8 t kiszonka kukurydzy; 4 m 3 gnojowica bydlęca; 1,6 t uszkodzone (połamane, pogniecione) kolby.

- gmina turystyczna we Włoszech - 8880 mieszkańców - 15 km 2 powierzchni Prato / Prad (Włochy) Biogazownia gminna Dostawcy substratów: 44 małe gospodarstwa 5 restauracji Biogaz przesyłany rurociągiem do centrum energetycznego Odległego ok. 2,5 km. Dzienna produkcja biogazu ca. 2.400 m 3

Kotłownia z piecem

Pomieszczenie rozdziału mediów

Przepompownia biogazu

Agregat kogeneracyjny Wymiennik ciepła odpadowego

Biogazownia w mleczarni w Wels /Austria Fermentacja serwatki i popłuczyn. Czas zatrzymania ~72h. Moc : 500 kw e Instalacja membranowa do wstępnego usuwania protein

Biogazownia Holandia van de Groep Moc : 2 X 625 kw e Wsad: odpady rzeźnicze, przeterminowane tusze ryb, wyroby cukiernicze, woda i tłuszcze z ubojni itp. Dzienna dawka wsadu 55 ton

PENKUN NIEMCY (ok. 10 km od Polskiej granicy) Największa biogazownia rolnicza w Europie (nie naśladować) Moc : 20 MW (kompleks 40 jednostek po 0,5 MW)

Trochę o zagrożeniach Biogazownia 190 kw w Lauterbach w pobliżu pola campingowego 90 m

Domki kampingowe w Lauterbach Domki kampingowe w Lauterbach

Fotografia satelitarna, gospodarstwa agroturystycznego Mohrenhof w Lauterbach z biogazownią KAMPING BIOGAZOWNIA

Biogazownia zagłębiona w gruncie komory betonowe. Gospodarstwo na niewielkim pagórku hodowla trzody 3000 szt.

Inne nowe rozwiązania Wpompowanie uzdatnionego biogazu do sieci gazowej: 1. Podniesienie zawartości metanu w biogazie 96-98% 98% 2. Podniesienie ciśnienia do wartości ciśnienia sieci. Ilość takich stacji w Niemczech: 2009 rok - 23 instalacje 2011 rok - 50 instalacji wydajność od 160 do 10.000 m 3 /godzinę

Stacja uzdatniania biogazu do poziomu gazu ziemnego o wydajności 1.150 m 3 /h

Część druga Gaz drzewny

SAMOCHODY OSOBOWE najstarsze rozwiązania

SAMOCHODY OSOBOWE lata 1940/41

SAMOCHODY CIĘŻAROWE

AUTOBUSY

CIĄGNIKI

Schemat blokowy (technologii) zgazowania Drewno /zrębki G a z Suszenie Piroliza P a l i w o Powietrze Utlenianie Powietrze Strefa redukcji Ruszt Gaz Popiół

Najczęściej obecnie stosowana instalacja 45 kw e Zasada działania - Zrębki doprowadzane są ślimakiem do pojemnika reaktora (sterowane sensorem). - Pojemnik wyposażony w dwie szczelnie odcinające klapy (śluza). - Klapy działają na przemian dozując zrębki do reaktora; w stanie bez napięciowym obydwie klapy są zamknięte (BHP). - Sygnały ze wszystkich czujników trafiają do minikomputera który steruje bezpieczną pracą instalacji. - W obrębie strefy pirolizy (200-500 0 C) następują procesy termochemiczne oraz rozpad drewna powstaje gaz wytlewny. W przejściu do strefy utleniania pragaz przyjmuje postać węgla. - W strefę utleniania doprowadza się kontrolowane (ograniczane) ilości powietrza które powoduje częściowe spalanie węgla podnosząc temperaturę w granicach 1100 do 1200 0 C. - Podczas spalania (części) węgla wytwarza się w strefie redukcji dwutlenek węgla który łącząc się powstałą z wilgoci drewna parą wodną w znacznej części rozczepiają się na CO, CO 2, H 2. - Cały strumień gazu przechodzi następnie przez gorące łoże i w ten sposób zgazowarka produkuje gaz z bardzo małą ilością smoły (bliski bez smołowej)

Reakcje procesu termochemicznego Strefa utleniania (oxydacyji) C + O 2 CO 2 C + ½ O 2 CO H 2 + ½ O 2 H 2 O Strefa redukcyjna C + CO 2 2 CO (Reakcja Boudouard) C + H 2 O CO + H 2 C + 2 H 2 CH 4 (Reakcja wodno gazowa) (Reakcja metanowa)

Skład chemiczny gazu drzewnego CO : 17-20 vol -% 19 vol. ol.-% H 2 : 13-1616 vol -% 14 vol. ol.-% CH 4 : 1-4 vol -% 2,5 vol. ol.-% C n H m : 0,1-0,50,5 vol-% ok. 0,5 vol.-% CO 2 : 8-12 vol -% 10,5 vol.-% N 2 : (reszta) 53,5 vol.-% Moc znamionowa 45 kw e + 110 kw term Przy mocy 30 kw e + 70 kw term

Rzut wymiarowy instalacji 45 kw e

Rzut wymiarowe kogeneratora 45 kw e

Przykład lokalizacji instalacji zgazowania 45 kw e

Inny przykład rozlokowania instalacji

Dziękuję za wysłuchanie Proszę o uwagi