Czym jest i jak powstaje biogaz

Wytwarzany naturalnie w procesie fermentacji beztlenowej biogaz, przy odpowiedniej zawartości metanu staje się paliwem, które może służyć wielu celom, między innymi podgrzewaniu wody, ogrzewaniu pomieszczeń, czy produkcji energii elektrycznej. Czym tak naprawdę jest biogaz i w jaki sposób się go wytwarza?

Fermentacja beztlenowa

Cały proces produkcji biogazu rozpoczyna się od tak zwanej fermentacji beztlenowej, czyli rozpadu substancji pochodzenia organicznego przez bakterie. Wyróżnić tutaj można trzy rodzaje „produktów”, z których może zostać wytworzony biogaz:

  • Odpady organiczne, które składowane są na wysypiskach (efektem ich fermentacji jest gaz nazywany „wysypiskowym” – od miejsca jego powstawania);
  • Odpady pochodzenia zwierzęcego, powstające w gospodarstwach rolnych (gnojowica, obornik, surowce i odpady roślinne);
  • Osady ściekowe – powstające w oczyszczalniach ścieków.

Skład biogazu stanowi w większości metan, jednak jego zawartość różni się w zależności od metody wytwarzania.

W przypadku gazu wytwarzanego na składowiskach odpadów metan stanowi 50% zawartości, a w przypadku biogazu pochodzącego z oczyszczalni ścieków może ona sięgać nawet 75% (po dalszym oczyszczaniu metan może też stanowić 90% zawartości gazu).

Pozostałymi składnikami biogazu jest też dwutlenek węgla, azot, wodór, siarkowodór oraz tlen.

Naturalne lub w biogazowniach

Biogaz wytwarzany może być samoczynnie – np. na wspomnianych wysypiskach – lub naturalnie, na torfowiskach. Do celów przemysłowych wykorzystywane są jednak specjalne urządzenia, nazywane biogazowniami. W uproszczeniu składają się one z podajnika biomasy (czyli wspomnianych wcześniej odpadów), komory, w której zachodzi proces fermentacji oraz zbiornika na gaz, w którym przechowywany jest powstały biogaz.

Sam proces fermentacji można też podzielić na kilka etapów. Pierwsza faza polega na zgromadzeniu biomasy w przystosowanych do tego celu zbiornikach, gdzie substancje te – pod wpływem wody – są rozkładane na związki organiczne: aminokwasy, cukry proste, kwasy tłuszczowe i alkohole. Następnie, podczas procesu acidogenezy, powstałe wcześniej związki tworzą kwasy karboksylowe, które z kolei w następnym etapie (acetogeneza) przetwarzane są na octany. Faza ostatnia nazywana jest metanogenezą i właśnie wtedy otrzymywany jest metan – powstaje on w wyniku metanogenezy octanów, bądź podczas procesu redukcji dwutlenku węgla z wykorzystaniem wodoru.

Zgromadzony następnie w zbiornikach biogaz przekazywany jest do agregatów wytwarzających prąd lub agregatów kogeneracyjnych, gdzie powstaje zarówno energia elektryczna jak i cieplna.

Do czego wykorzystywany jest biogaz

Najlepiej przedstawić to na przykładzie oczyszczalni ścieków, która jednocześnie produkuje to naturalne paliwo, ale również wykorzystuje je do własnych celów. Powstałe w wyniku procesu oczyszczania ścieków osady przekazywane są do biogazowni, gdzie zachodzi wielofazowy proces opisany wcześniej.

Biogaz jest następnie magazynowany, a w dalszej kolejności wykorzystywany do własnych celów oczyszczalni ścieków, bądź dystrybuowane dalej do sieci energetycznych. Produkcja biogazu w oczyszczalniach ma pozytywny wpływ na środowisko (ponownemu przetwarzaniu poddawana jest znaczna część odpadów, nie ma potrzeby ich dalszego przechowywania) oraz jest dobre z ekonomicznego punktu widzenia, gdyż placówka zyskuje paliwo potrzebne do dalszego działania.

2018-09-20T12:00:57+00:00 Czerwiec 25, 2018|Categories: Wsparcie|