Budowa elektrowni, elektrogazowni i gazowni biometanowych w skali przemysłowej

Instalacja wytwarzania biogazu
o mocy termicznej 20 kW w firmie EKOPOL Sp. z o.o.

W firmie EKOPOL Sp. z o.o. zbudowano doświadczalną instalację wytwarzania biogazu o mocy termicznej około 20 kW. Instalacja składa się z:

• hydrolizera o objętości Vh = 1,7 m³,
• fermentora o objętości Vf = 8 m³,
• zbiornika biogazu o objętości Vb = 10 m³.

Hydrolizer – reaktor

Przewidywany zbiornik jednoczęściowy (3) o objętości Vh =1,7 m³ posiada właz do hydrolizera (11) ze wziernikiem (12), wlot biomasy (4) jest hydraulicznie zamknięty oraz posiada klapę (5).

Tabela 1

Dane techniczne MEB 360 kW i 5 MW. Produkcja docelowa

Dane techniczne	360 kW	5MW
Moc elektryczna (do sieci)	360kW	5MW
Moc potrzeb własnych	12kW	250kW
Czas pracy MEB	8 000 h	8 000 h
Roczna produkcja energii elektrycznej w tym: • potrzeb własnych • na sprzedaż	2 976 MWh 96 MWh 2880 MWh	42 GWh 2 GWh 40 GWh
Sprawność elektryczna	36%	40%
Sprawność z ogniwem termoregeneracyjnym	-	62-70%
Moc cieplna całkowita	551 kW	7,88 MW
Roczna produkcja energii cieplnej w tym: • na ogrzewanie układu fermentacji • na sprzedaż	15 869 GJ 3 312 GJ 12 500 GJ	226 940 GJ 42 400 GJ 164 200 GJ
Produkcja kompostu	2 130 t	27 270 t
Roczne zużycie biometanu	828 000 m3	10,6 x 106 m3
Roczne zużycie mieszanki (V)	2 435 t	31 170 t

Zbiornik hydrolizera posiada u dołu wejście wody zawracanej i uzupełnianej podawanej rurociągiem (18), a także wejście dwutlenku węgla połączone z dozownikiem CO2 (9), a ten połączony jest ze zbiornikiem sprężonego dwutlenku węgla (8). U góry posiada ujście wymywanych gazów – usuwanego powietrza z biomasy przez dwutlenek węgla. Przy końcu zbiornika w okolicy jego dna umieszczono pompę (13), która na wyjściu połączona jest z zaworem trójdrożnym (15), a jego jeden wylot połączony jest rurociągiem biomasy zawracanej (17), natomiast drugi wylot z urządzeniem podającym (16) posiadającym wejście do fermentora (19) u góry na jego początku.

Fermentor – reaktor

Zbiornik jednoczęściowy zamknięty (19) o objętości 8 m³. Izolacja termiczna warstwowa z waty szklanej. Fermentor posiada właz (27) z wziernikiem (28), wlot biomasy zhydrolizowanej rurociągiem (16).

Fermentująca zawiesina wodna biomasy (20) zajmuje ¾ objętości zbiornika, tj. Vc = 6 m³, a nad jej powierzchnią znajduje się „poduszka” gazowa biogazu (21) o objętości Vg = 2 m³. Ta górna część zbiornika posiada wylot biogazu z fermentora (24) połączony z odkraplaczem (25) i dalej ze zbiornikiem biogazu (26). Z boku zbiornika (19) umieszczona jest pompa mieszająca (30) połączona na wejściu z zaworem trójdrożnym (29), którego dwa wloty połączone są z rurociągami zasysania biomasy (31 i 32) z początku i z końca zbiornika. Wyjście pompy połączone jest z rurociągiem biomasy zawracanej (33). Na końcu zbiornika znajduje się wyjście biomasy przefermentowanej połączone z urządzeniem przelewowo-syfonowym (37) zakończonym wylotem biomasy-kompostu (38), skierowane do zbiornika odcieków (35) z łapaczami.

Wyjście ze zbiornika fermentora i ze zbiornika odcieków (35) połączone jest rurociągiem (18) poprzez pompę odcieków i wody uzupełniającej (34) przez system zaworów (36) z hydrolizerem (3) oraz z ujściem wyprowadzenia nadmiarem odcieków. Wewnątrz zbiornika fermentora (19) przy jego dnie zainstalowany jest rurowy wymiennik ciepła (39).