Biogazownia – jak to działa?

Biogazownia to nowoczesne i proekologiczne rozwiązanie, które może stanowić dobrą alternatywę dla tradycyjnych źródeł energii. Opiera się ono na racjonalnym wykorzystaniu naturalnych, organicznych odpadów w celu wytworzenia energii elektrycznej i cieplnej. Instalacja biogazowni daje wyraźne oszczędności i pozwala na duży poziom niezależności energetycznej w gminie i regionie. Jaka jest zasada działania tego systemu i kiedy warto się na niego zdecydować?

Biogaz – odnawialne źródło energii

Biogaz jest obok słońca, wiatru i wody jednym z odnawialnych źródeł energii. Coraz częstsze ich wykorzystanie jest bardzo korzystne dla środowiska, ponieważ ogranicza emisję szkodliwych spalin i innych toksycznych substancji oraz pozwala osiągnąć długofalowe korzyści finansowe. W Polsce znajduje się obecnie ponad sto biogazowni. Wytwarzany w nich biogaz powstaje na skutek rozkładu takiej materii, jak odpady organiczne, biomasa z roślin, resztki pozostałe po uboju, osady ze ścieków, resztki z przemysłu spożywczego czy odchody zwierząt. Instalacja biogazowni sprawia, że przedsiębiorstwo może do produkcji energii i ciepła używać własnych surowców i resztek, co jest  rozwiązaniem praktycznym i oszczędnym. Jednocześnie pozwala to na odejście od klasycznych, nieodnawialnych źródeł, takich jak węgiel czy gaz ziemny.

Rodzaje biogazowni

Nowoczesne systemy produkujące biogaz cieszą się rosnącą popularnością, a ich potencjał jest wykorzystywany w coraz większej ilości firm i zakładów. Istnieje kilka typów biogazowni, które różnią się rodzajem wykorzystywanego substratu.

Do najważniejszych instalacji biogazowych należą:

– biogazownie budowane przy oczyszczalniach – wytwarzające biogaz ze ścieków komunalnych,

– biogazownie przemysłowe – wykorzystujące odpady z zakładów rolno-spożywczych,

– biogazownie rolnicze – tutaj surowcem są odpady zwierzęce, odchody, kiszonki roślin,

– biogazownie przy wysypiskach śmieci – biogaz powstaje tam z odpadów pochodzenia organicznego.

W produkcji biogazu uczestniczą mikroorganizmy działające w warunkach beztlenowych. Mieszanka gazów wytwarzana jest w procesie fermentacji metanowej, w efekcie procesów gnilnych skutkujących rozkładem materii organicznej. Dzięki biogazowni można w racjonalny i efektywny sposób wykorzystać organiczne odpady trafiające na ścieki, wysypiska śmieci, a także powstające w gospodarstwach rolnych czy w zakładach produkujących żywność.

Budowa biogazowni

Jak zbudowany jest system biogazowy i z jakich części się składa? Nowoczesne instalacje wykorzystują zaawansowane rozwiązania technologiczne, jednak system produkcji biogazu sam w sobie jest bardzo prosty i klarowny.

Klasyczna biogazownia to konstrukcja zawierająca następujące elementy:

• układ dostarczania substratów,
• fermentor (komora fermentacyjna),
• zbiornik pofermentacyjny,
• zbiornik, w którym znajduje się biogaz,
• agregat prądotwórczy lub kogeneracyjny.

W agregacie prądotwórczym powstaje prąd elektryczny, natomiast w agregacie kogeneracyjnym wytwarzany jest zarówno prąd, jak i energia cieplna.

Jak powstaje biogaz?

Produkcja biogazu składa się z kilku etapów. Organiczne substraty, takie jak rośliny, ścieki, odchody zwierząt czy odpady komunalne trafiają do zbiornika wstępnego oraz do układu dozowania. Ze zbiornika wstępnego trafiają one do fermentora, czyli komory fermentacyjnej, w której odbywa się intensywny proces fermentacji. Polega on na rozkładzie wsadu przez specjalne mikroorganizmy, czyli bakterie metanowe. W komorze nie ma światła ani tlenu. Powstały w ten sposób biogaz zawiera między innymi siarkowodór, metan, tlenek węgla, dwutlenek węgla i wodę. Co istotne, dzięki szczelności konstrukcji nie trafiają one do środowiska. W agregacie prądotwórczym lub kogeneracyjnym odbywa się produkcja prądu i ciepła, które trafiają potem do domów, budynków gospodarczych i okolicznych zakładów.

Najważniejsze zalety biogazowni

Instalacja tej nowoczesnej konstrukcji niesie ze sobą wiele korzyści. Jest ona bezpieczna dla człowieka i środowiska, a w procesie produkcji biogazu nie przedostają się do otoczenia żadne nieprzyjemne, drażniące czy toksyczne zapachy czy niebezpieczne substancje. Ponadto zarówno budowa, jak i późniejsze działanie biogazowni są objęte ścisłymi przepisami, a przed oddaniem jej do użytku odbywa się zewnętrzna kontrola.

Proces fermentacji i powstawanie biogazu nie niosą ze sobą zanieczyszczenia wody, powietrza czy okolicznej gleby. Jest to więc system ekologiczny, oparty na racjonalnym wykorzystaniu organicznych surowców. Wytwarzana w ten sposób energia oraz ciepło mogą trafiać do lokalnych przedsiębiorstw, gospodarstw rolnych, zakładów pracy i domów mieszkalnych. Buduje to lokalną siłę i niezależność, a także pozytywny wizerunek danego regionu. Daje również wyraźne oszczędności finansowe.

Dodatkową zaletą jest możliwość wykorzystania masy pofermentacyjnej jako ekologicznego nawozu. Jest ona niezwykle bogata w składniki odżywcze, a dzięki jej zastosowaniu rolnicy mogą zrezygnować z nawozów sztucznych, sięgając po naturalny środek wspierający wzrost roślin i jakość gleby.

Tekst: Agnieszka Dec

fot. Wiki