Előző
Biogáz előállításra valamennyi szervesanyag (kivéve a szerves vegyipar termékeit) alkalmas, mint pl.: trágya, fekália, élelmiszeripari melléktermékek és hulladékok (különösen a cukor-, sajt-, burgonyagyárak és üzemek), valamennyi zöld növényi rész, háztartási hulladék, kommunális szennyvizek stb.
A biogáz képződés előfeltétele:
-
a szervesanyag,
-
a levegőtől, oxigéntől elzárt körülmény,
-
a metanogén baktériumok jelenléte.
A biogáz „gyártáshoz” az előző feltételeken túl még:
-
állandó, és kiegyenlített hőmérséklet,
-
folyamatos keveredés,
-
kellően aprított szerves anyag,
-
a metanogén és acidogén baktériumok különböző, s egymással szimbiózisban tevékenykedő törzsei is szükségesek.
A szerves vegyületekből – elméletileg – nyerhető metángáz mennyisége:
|
CH4 liter |
|
|
kg nyersanyag |
|
|
zsírok |
1535 |
|
fehérjék |
587 |
|
szénhidrátok |
888 |
A biogáz keletkezése +4…+98 °C között lehetséges, elméletileg. Természetesen minden hőmérsékleti tartományban a metanogén baktériumok más-más törzse tevékenykedik. A különböző technikai szintet jelentő biogáz telepeken a szokásos lebontási hőmérséklet
-
pszichophil zóna, azaz a környezeti hőmérsékleten termelő biogáz berendezés,
-
mezophil, azaz +28…+36 °C között termelő biogáz telep,
-
termophil, azaz +48…+53 °C hőmérsékleten termelő telep.
Az egyes metanogén baktériumtörzsek hőmérsékleti igénye meglehetősen szűk értékek között teszi lehetővé a biológiai degradációt, a nagy hőmérsékleti ingadozás mellett a lebontás időtartama erősen megnő.
A kiindulási szerves anyag – a biológiai törvények értelmében – a gyakorlatban megközelítőleg csak 50%-ban bontható le, a többi elem visszamarad a hígkomposztban, illetőleg a szilárd komposztban.
A túlnyomóan mezőgazdasági eredetű biogáz telepek termelését számosállatra (sz.á.) szokás vetíteni. Általában elfogadható, hogy egy számosállat (500 kg testtömegnyi állat) napi trágya mennyiségéből termelhető energia 0,8 kg tüzelőolajjal egyenlő. A gyakorlatban elérhető szélső értékek: napi 0,2–1,0 kg tüzelőolajnak megfelelő energia termelés.
A számításokban
|
egy szarvasmarha napi trágyatermelését |
6,40 kg szerves anyagnak |
|
egy sertés napi trágyatermelését |
0,51 kg szerves anyagnak |
|
számíthatjuk, amelynek szárazanyag tartalma |
0,75 szorzó alkalmazásával |
megkapható.
A túlnyomóan kommunális, szerves eredetű hulladékok termelését lakosság-egyen-értékben, illetve a szárazanyag-tartalomra vetítetten szokás jellemezni.
Szokás a biogáz termelés hozamát még az erjesztő, a fermentor térfogatára is kifejezni: általában 1 m3 erjesztő térfogatra naponta 1 m3 biogáz termelés elfogadása a szokásos, a közepes technikai színvonalú, mezophil zónában termelő telepeknél. A biogáz gyártáshoz alkalmazható technológia meghatározó tényezője a feldolgozandó szerves-anyag szárazanyag-tartalma: a folyékony szennyvizek, a hígtrágyák biogázas kezelése lényegesen más technikai feltételrendszert kíván, mint a nedves, a félnedves, a szilárd (pl. kommunális) szemét.
A berendezések technikai színvonalától függ a szerves anyagok lebontásának időtartama, amely 2 óra – és 25–30 év között ismert. Ez előbbi a biogáz reaktor, az utóbbi a szemét-depóniák termelésének időtartama.
A hulladék, (hígtrágyák, trágyák és szennyvizek) kezelésénél a kiindulási pont mindenkor a keletkező hulladékok és szennyvizek mennyiségi, kémiai, fizikai tulajdonságai. Ettől függően választandó meg:
-
a kommunális, ipari eredetű, szilárd,
-
a kommunális, az élelmiszeripari eredetű, híg,
-
a mezőgazdasági eredetű, folyékony, hígtrágyák,
-
a mezőgazdasági eredetű szalmás trágyák és hulladékok legcélszerűbb kezelési és hasznosítási technológiája.
A biogáz alap-energiahordozóként, és átalakított energiahordozóként hasznosítható az adott energiavételezési eszközeink csekély átalakításával, a meglévő energiarendszereinkhez kapcsolhatóan – elméletileg.
A biogáz éghető alkotórésze a metán (CH4), fűtőértéke jelentősen függ az egyéb, nem éghető alkotóelemektől (pl. N, CO2). A metántartalom aránya változó a szervesanyagtól, technológiától stb. függően. A metántartalom általában 60% értékkel számítható, így fűtőértéke kb. 22,4 MJ/m3. A biogáz könnyebb, mint a száraz levegő.
Biogáz telep létesítése költséges, mert az anerob fermentációt lehetővé tevő berendezés költséges anyagot, és igen gondos kivitelezést kíván. Ugyanakkor a szervesanyag és a keletkező gáz kis energiasűrűségű, ezért nagy térfogatokra van szükség, és ezt csak növeli a viszonylag hosszú tartózkodási idő.
Előző