Odsiarczanie kluczowym procesem? Wytwarzany w biogazowniach rolniczych biogaz, najczęściej wykorzystywany jest w silnikach kogeneracyjnych. Urządzenia te umożliwiają równoczesną produkcję energii elektrycznej i ciepła. Należy jednak pamiętać, że przed jego przetworzeniem w energię, konieczne jest odpowiednie oczyszczenie.

Wynika to z faktu, iż biogaz nasycony jest parą wodną i może zawierać śladowe ilości siarkowodoru (H2S). Połączenie tych dwóch gazów ze sobą powoduje powstawanie kwasu siarkowego, który wpływa negatywnie nie tylko na silniki, ale również na pozostałe elementy instalacji np. na instalację doprowadzającą biogaz i na elementy odprowadzające spaliny itp. Należy również pamiętać, że gaz podawany na silnik kogeneracyjny musi spełniać odpowiednie parametry (tabela 1). Odpowiednie przygotowanie biogazu do spalenia pozwala uniknąć większej częstotliwości konserwacji lub nawet całkowitego uszkodzenia silnika. Przekłada się to na zmniejszenie kosztów serwisowych wykorzystywanego w biogazowni urządzenia.

Odsiarczanie biogazu

Aktualnie funkcjonuje kilka metod odsiarczania, które wykorzystywane są w instalacjach biogazowych w Europie.

Wyróżnia się między innymi metody biologiczne i chemiczne. Dodatkowo mogą one być stosowane bezpośrednio w zbiorniku fermentacyjnym lub poza nim. Należy również zwrócić uwagę, że oprócz składu wytworzonego biogazu na przebieg procesu odsiarczania ma wpływ także jego przepływ przez instalację. Po dodaniu świeżego substratu i przy intensywnym systemie mieszania obserwuje się dynamiczną produkcję biogazu, a co za tym idzie także wzrost przepływu w całym układzie. W związku z tym konieczny jest odpowiedni dobór technologii oczyszczania.

Odsiarczanie biologiczne w zbiorniku fermentacyjnym

Jednym z najpopularniejszych sposobów odsiarczania w biogazowniach jest wykorzystanie metod biologicznych bezpośrednio w zbiornikach fermentacyjnych. Polega na wykorzystaniu bakterii Sulfobacter oxydans, które pozwalają przekształcić wytwarzany siarkowodór w proste związki siarki. W tym celu konieczne jest doprowadzenie minimalnych ilości tlenu do wnętrza fermentora.

Odbywa się to poprzez zastosowanie dodatkowego systemu wdmuchiwania powietrza do zbiornika biogazu przy wykorzystaniu kompresora. Do zastosowania tego systemu nadają się wszystkie fermentory posiadające odpowiednią przestrzeń pozwalającą na gromadzenie się biogazu. Zaletą tego systemu usuwania siarkowodoru jest korzystna cena oraz fakt, iż technologia ta nie wymaga częstych konserwacji. Jednakże w celu prawidłowego namnożenia mikroflory bakteryjnej, konieczne jest stworzenie dodatkowych powierzchni narostowych.

Nadają się do tego przede wszystkim konstrukcje drewniane np. stropy belkowe, ale również specjalne kraty zainstalowane na stropach. Należy również pamiętać, że na rozwój bakterii siarkowych mogą wpływać negatywnie wahania temperatury, zależne od pory roku. Ponadto dla tego systemu odsiarczania nie istnieje możliwość precyzyjnej optymalizacji procesu rozkładu siarki oraz obserwowana jest silna korozja elementów konstrukcji zbiorników fermentacyjnych znajdujących się w przestrzeni przeznaczonej do magazynowania gazu.

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

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

Tekst: Kamil Kozłowski, Biogas Technology/ Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu

Zdjęcie: Kamil Kozłowski