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.

Pilotażowa produkcja surowego biogazu rolniczego

Instalacja fermentacji beztlenowej jest instalacją biotechnologiczną, która prawidłowo funkcjonuje oraz wymaga 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, 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 usytuowane są 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 połączony jest przewodem rurowym, za pośrednictwem dmuchawy, zaworu odwadniającego biogaz, króćca wlotowego biogazu, z barbotką znajdującą się w pobliżu dna fermentatora. Pionowe rury otoczone są spiralą grzewczą, mającą postać rury z tworzywa sztucznego, usytuowaną w pobliżu ściany fermentatora.

Spirala grzewcza połączona jest 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 połączony jest ze wspólnym króćcem doprowadzającym świeży substrat w postaci gnojowicy i masę fermentującą do fermentatora. Zewnętrzne powierzchnie ścian fermentatora pokryte są warstwą izolacji cieplnej. Fermentator posiada zawór bezpieczeństwa usytuowany w górnej części zbiornika.

Oto mapa biogazowni rolniczych w Polsce!

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 realizowane jest za pomocą barbotażu i przy użyciu barbotki tworząc drugi obieg. Odbywa się to w ten sposób, że część biogazu pobierana jest 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 zostaje 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.

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

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

Tekst: dr hab. inż. Grzegorz Wałowski, prof. ITP-PIB / Instytut Technologiczno-Przyrodniczy – Państwowy Instytut Badawczy Zakład Technologiczny Oddział Poznań

Zdjęcia: Grzegorz Wałowski