Wykorzystanie biowęgla w procesie fermentacji metanowej dr inż. Wojciech Czekała dr hab. inż. Jacek Dach, prof. nadzw. dr inż. Krystyna Malińska dr inż. Damian Janczak
Biologiczne procesy przetwarzania odpadów
Kierunki wykorzystania odpadów organicznych wykorzystanie nawozowe, kompostowanie, produkcja paliw gazowych, produkcja paliw stałych, wykorzystanie alternatywne. Proces tlenowy (kompostowanie): CxHyOz + O2 CO2 + H2O + kompost Proces beztlenowy (fermentacja metanowa): CxHyOz CH4 + CO2 + H2O + poferment
Zalety biologicznych procesów przetwarzania odpadów produkcja energii, redukcja masy i objętości odpadów, ustabilizowanie odpadów, produkcja nawozów (kompost, poferment).
Produkcja energii pierwotnej w Polsce Główny Urząd Statystyczny (2015)
Biogazownie rolnicze w Polsce Funkcjonujące biogazownie rolnicze: 92 biogazownie rolnicze 100% produkcji energii w kogeneracji Łączna moc elektryczna 100,964 MW e http://www.arr.gov.pl/data/02004/rejestr_wytworcow_biogazu_rolniczego_05082016.pdf 07.09.2016 r.
Czynniki przemawiające za produkcją biogazu stabilna produkcja energii przez cały rok, znaczny areał gruntów rolnych (minimalnie większy niż w Niemczech - 9200 biogazowni), rozwinięty przemysł rolno-spożywczy generujący znaczne ilości odpadów organicznych, produkcja wartościowych nawozów z pofermentu, miejsce utylizacji odpadów uciążliwych skuteczna redukcja odorów, W przypadku budowy 2000 biogazowni realna możliwość zastąpienia planowanej elektrowni jądrowej (3750 MW)
Możliwość wykorzystania biowęgla w procesie fermentacji metanowej
Biogazownia rolnicza pulpa pofermentacyjna a) biogaz b) pulpa pofermentacyjna 9
Biowęgiel w procesie fermentacji metanowej Malińska i Dach, 2015 10
Wykorzystanie biowęgla proces fermentacji a) Pozyskiwanie biomasy dodatek do ściółki bądź w miejscu magazynowania celem wychwytywania zanieczyszczeń gazowych. b) Fermentacja metanowa zaszczepienie wsadu mikrobiologicznego służące rozwojowi mikroorganizmów. c) Fermentacja metanowa zwiększona produkcja metanu.
Wykorzystanie biowęgla produkty fermentacji c) Biogaz oczyszczanie biogazu z niepożądanych związków. d) Poferment wtórne wykorzystanie frakcji stałej pofermentu do produkcji biowęgla.
Wstępne badania z zakresu redukcji uciążliwych gazów
Materiał badawczy Gnojowica świńska z gospodarstwa zlokalizowanego w Wielkopolsce. Biowęgiel pochodzący z pirolizy osadów ściekowych.
Pomiary emisji gazowych Metan chromatograf gazowy Amoniak analizator gazowy Siarkowodór analizator gazowy
Stanowiska badawcze Schemat stanowiska badawczego emisji gazów podczas magazynowania gnojowicy: 1 pokrywa zamykająca zbiornik, 2- wylot powietrza, 3 wlot powietrza, 4 zbiornik o pojemności 26 dm 3. Schemat stanowiska badawczego emisji gazowych podczas magazynowania gnojowicy z zastosowaniem sorbentu: 1 pokrywa zamykająca zbiornik, 2 wylot powietrza, 3 wlot powietrza, 4 biowęgiel, 5 zbiornik magazynujący o pojemności 26 dm 3.
Dobowa emisja metanu
NH 3 [g] Dobowa emisja amoniaku 40 30 20 10 0 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 czas magazynowania [dni]] KONTROLA BIOWĘGIEL
Dobowa emisja siarkowodoru
Badanie wydajności biogazowej Schemat stanowiska do badania wydajności biogazowej: 1 - podgrzewacz wody z regulatorem temperatury, 2 - pompa obiegowa wody, 3 - izolowane przewody cieczy ogrzewającej, 4 - p³aszcz wodny o temp. 39 C, 5 biofermentator o pojemności 2 dm, 6 - zawory do pobierania prób, 7 przewód transportuj¹cy biogaz, 8 - zawór do pomiaru stężenia biogazu, 9 - skala objętości zebranego biogazu.
Badanie wydajności biogazowej 21
Podsumowanie Wyniki wstępnych badań wskazują na skuteczną redukcje emisji gazowych podczas przechowywania w warunkach beztlenowych gnojowicy wraz z biowęglem. Wyniki badań dowiodły, że biowęgiel wykazał bardzo dobre właściwości sorpcyjne, co może zostać wykorzystane podczas magazynowania odchodów zwierzęcych.
Projekt Jednym z celów Etapu V będzie określenia czy wytworzony nawóz organiczny może być wykorzystywany do innych, alternatywnych celów, wśród których wymienić należy proces kompostowania, fermentacje metanową oraz termiczne przekształcenie. versus
Dziękuję za uwagę http://6iee.com/786710.html Kontakt: wojciech@up.poznan.pl