Magazyn Biomasa Aktualności Niestabilna biogazownia? Dlaczego ważne jest monitorowanie procesów?

Niestabilna biogazownia? Dlaczego ważne jest monitorowanie procesów?

Przez

10 listopada 2022

Niestabilna biogazownia? Biogazownie są systemami obejmującymi różne wzajemnie oddziałujące mikroorganizmy, które bez udziału tlenu rozkładają materię organiczną. Głównym produktem tych interakcji jest biogaz wysoko nasycony metanem (CH4). Rozkład obejmuje cztery następujące po sobie procesy: hydrolizę, kwasogenezę, acetogenezę i metanogenezę. Jeśli jeden z nich zostanie w jakikolwiek sposób naruszony, natychmiast oddziałuje na kolejne i biogazownia może stać się niestabilna.

Reklama

Najczęściej występujące zaburzenia procesów to m.in. przeciążenie organiczne, przeciążenie hydrauliczne i zahamowanie wytwarzania amoniaku. Odpowiedni monitoring może pomóc w zrozumieniu, co dzieje się w biogazowni i w utrzymaniu stabilności procesu. W wielu przypadkach zahamowany rozrost populacji mikroorganizmów lub awaria całej instalacji może mieć poważne konsekwencje finansowe dla operatora biogazowni.

Należy przede wszystkim pamiętać, że koszty podstawowego monitoringu są często znacznie niższe. Niższe, niż koszty np. naprawy generatorów czy przywrócenia zdestabilizowanej biologicznie elektrowni. Wielu operatorów biogazowni instaluje stacjonarne analizatory biogazu do pomiaru składu gazu online produkcji NANOSENS. Takie jak BIOTEX Singlepoint lub wielopunktowa wersja BIOTEX Multipoint.

Często można również spotkać przenośne urządzenia do pomiaru składu gazu typu NANOSENS DP-28BIO, których – dzięki elastyczności i uniwersalności – można używać w dowolnym momencie. A także w miejscu instalacji. Pomiary składu gazów obejmują CH4 i CO2 (mierzone za pomocą czujników pracujących w bliskiej podczerwieni). A także w większości przypadków H2S i O2 (określane przez czujniki elektrochemiczne).

BIOGAZ W POLSCE – POBIERZ ZA DARMO NASZ RAPORT!

Skład biogazu jest użytecznym parametrem służącym do monitorowania stabilności procesu. Spadek zawartości metanu może być pierwszą oznaką przeciążenia organicznego, pod warunkiem, że mieszanka surowców nie uległa wcześniejszej zmianie.

Nagły wzrost H2S może również spowodować zachwianie stabilności procesu. Zmiany w produkcji i składzie biogazu mogą mieć różne przyczyny (nie zawsze problemy ze stabilnością procesu). Dlatego należy je zawsze interpretować wraz z wczesnymi wskaźnikami destabilizacji procesu.

W biogazowniach trzeciej generacji mierzy się także stężenie NH3 oraz H2. Nowoczesne systemy pomiaru NH3 za pomocą analizatorów online z uwzględnieniem stężenia H2S pozwalają dużo szybciej ocenić poziom amoniaku niż laboratoryjna metoda oceny zawartości azotu NH4-N w pobranych próbkach. Co więcej, stężenie H2 jest uważane za bardzo wczesny wskaźnik zaburzenia równowagi procesu. Ponieważ wodór jest metabolitem pośrednim i jest wytwarzany na różnych etapach procesu fermentacji beztlenowej. Nawet nieznaczny wzrost stężenia H2 może utrudnić rozkład lotnych kwasów tłuszczowych w procesie biogazowym.

Nasycenie mieszaniny gazów tym pierwiastkiem może zatem stanowić cenną informację. Zmiana jego stężenia następuje bowiem szybciej niż w przypadku lotnych kwasów tłuszczowych lub współczynnika alkaliczności. Wodór może być monitorowany w biogazowni przy pomocy stacjonarnych analizatorów BIOTEX wyposażonych w elektrochemiczne czujniki fazy gazowej przy okazji standardowych pomiarów składu biogazu.

Oto mapa biogazowni rolniczych w Polsce!

Zmiany stężenia metanu lub siarkowodoru również mogą dostarczyć dodatkowe informacje, np. spadek stężenia etanu może wskazywać nadchodzącą nierównowagę procesu, jeśli mieszanka surowców pozostaje niezmieniona. Produkcja biogazu jest złożonym procesem biologicznym, w którym uczestniczy mieszana kultura mikroorganizmów i zachodzą kolejne etapy reakcji, dlatego monitorowanie procesu biologicznego jest niezbędne do zapewnienia stabilności procesu fermentacji beztlenowej. Analiza składu gazu online za pomocą analizatorów biogazu pozwala na częstsze pomiary i wcześniejsze wykrycie niepokojących sygnałów, zanim jeszcze powstaną trudne do opanowania szkody.