W Instytucie Technologiczno-Przyrodniczym – Państwowym Instytucie Badawczym, oddział Poznań, opracowano mobilną instalację pilotażową biogazowni rolniczej. Prosumencka mobilna mikrobiogazownia zapewnia produkcję biogazu rolniczego oraz biologicznie czystego nawozu przy zastosowaniu gnojowicy świńskiej.

Mobilna mikrobiogazownia – pilotażowa produkcja

Instalacja fermentacji beztlenowej jest instalacją biotechnologiczną, która prawidłowo funkcjonuje. Wymaga jednak spełnienia ściśle określonych warunków. I przestrzegania procedur związanych z obsługą, kontrolą i wspomaganiem procesu namnażania specyficznych kultur mikroorganizmów odpowiedzialnych za syntezę produktu końcowego.

Dużym wyzwaniem jest adaptowanie mikroorganizmów dla produkcji biogazu w warunkach procesowych dla instalacji demonstracyjnych. Takich, które związane są z bardzo zróżnicowaną strukturą materiałów o powierzchni chropowatej, zwłaszcza w kontekście kształtu złoża adhezyjnego, które umożliwia immobilizację mikroorganizmów metanogennych.

Innowacyjność prosumenckiej mobilnej mikrobiogazowni polega na tym, że wewnątrz fermentatora usytuowano pionowe rury o chropowatej powierzchni. Zaś w górnej części fermentatora jest wspólny króciec doprowadzający świeży substrat w postaci gnojowicy. I masę fermentującą oraz króciec wylotowy biogazu.

Króciec wylotowy biogazu połączono przewodem rurowym, za pośrednictwem dmuchawy, zaworu odwadniającego biogaz, króćca wlotowego biogazu, z barbotką znajdującą się w pobliżu dna fermentatora. Pionowe rury otoczono spiralą grzewczą, mającą postać rury z tworzywa sztucznego, usytuowaną w pobliżu ściany fermentatora.

Spiralę grzewczą połączono z pompą wody i wymiennikiem ciepła tworząc zamknięty obieg wody. W dolnej części fermentatora znajduje się króciec masy fermentującej, który za pośrednictwem przewodów rurowych i pompy masy fermentującej połączono ze wspólnym króćcem doprowadzającym świeży substrat w postaci gnojowicy i masę fermentującą do fermentatora. Zewnętrzne powierzchnie ścian fermentatora pokryto warstwą izolacji cieplnej. Fermentator posiada zawór bezpieczeństwa usytuowany w górnej części zbiornika.

BIOGAZ W POLSCE – POBIERZ ZA DARMO NASZ RAPORT!

W fermentatorze występują dwa obiegi cyrkulacyjne w przeciwprądzie. Biomasa, czyli świeży substrat w postaci gnojowicy, przemieszcza się od góry do dołu. Mieszanie zawartości fermentatora dla uśrednienia jego składu realizuje się za pomocą barbotażu i przy użyciu barbotki tworząc drugi obieg. Odbywa się to w ten sposób, że część biogazu pobiera się z przestrzeni gazowej fermentatora i przesyłana za pomocą dmuchawy do dolnej części fermentatora przez barbotkę.

Biogaz wypływa z barbotki w formie pęcherzyków i wędruje ku górze mieszając zawiesinę. Dodatkowo dla zwiększenia intensywności mieszania i wytwarzania biogazu, część masy fermentującej jest transportowana za pomocą instalacji zewnętrznej i pompy z dolnej części fermentatora do jego górnej części. Masa fermentująca wspólnie z doprowadzonym do fermentatora świeżym substratem w postaci gnojowicy przemieszcza się w dół.

Zastosowany system mieszania w fermentatorze według wynalazku zapewnia ujednorodnienie składu masy fermentacyjnej, jak również dostarczanie składników wspomagających jakościowo proces fermentacji. Poprawia się tym samym proces konwersji płynnej gnojowicy na biogaz, zapewniając w prosty i pewny sposób wydajną produkcję biogazu. Chropowate powierzchnie rur przyczyniają się do lepszego posadowienia flory bakterii fermentacyjnych. Wykazano innowacyjność w stosunku do niżej wymienionych (istniejących na rynku) rozwiązań.

Rozwiązania funkcjonujące na rynku

• Znany jest z opisu patentowego PL220074 reaktor do metanowej fermentacji gnojowicy. Reaktor ma postać szczelnego cylindrycznego zbiornika wyposażonego w urządzenie wymuszające cyrkulację gnojowicy. Reaktor wypełniono kształtkami z tworzywa sztucznego, posiadającymi rozwinięte powierzchnie. Takie, na których znajdują się szczepy bakterii odpowiedzialnych za fermentację metanową gnojowicy. Kształtki mają postać tulei, której zewnętrzna i wewnętrzna powierzchnia zawierają występy mające w przekroju poprzecznym kształt zbliżony do trójkąta. Reaktor wyposażono w pompę oraz rurowy przewód usytuowany na zewnątrz reaktora, który łączy dolną część reaktora z górną. Gnojowica cyrkuluje w sposób ciągły za pomocą pompy rurowym przewodem do górnej części reaktora.
• Z opisu wynalazku P.405131 znane jest urządzenie grzewcze reaktora do metanowej fermentacji gnojowicy, które ma postać zasypowego kosza siatkowego od dołu trwale zamkniętego siatką. W koszu znajdują się kształtki. Na zewnętrznej powierzchni kosza siatkowego nawinięto, w równych odstępach od siebie, przewód grzejny.
• Z opisu patentowego PL224455 znane jest urządzenie do wytwarzania biogazu z odchodów zwierząt chowanych na ściółce, które wyposażone jest w komorę fermentacyjną mającą śmigłowe mieszadło oraz wymiennik ciepła połączony ze ślimakowym dozownikiem i perforowanymi rurowymi pojemnikami. Urządzenie posiada wypłukująco-fermentacyjną komorę wyposażoną w zraszacz.

To tylko fragment artykułu. Całym przeczytasz w Magazynie Biomasa. W internecie za darmo:

Inne wydania Magazynu Biomasa znajdziesz tutaj. Dlatego kliknij i czytaj!