A biogáz

Hirdetés

A biogáz

Hirdetés

Iratkozz fel Te is Youtube csatornánkra, kattints az alábbi YOUTUBE ikonra! 

 

 

Biogáz: szerves anyagok baktériumok által anaerob körülmények között történő lebontása során képződő termék. Kb. 45-70% metánt (CH4), 30-55% szén-dioxidot (CO2), nitrogént (N2), hidrogént (H2), kénhidrogént (H2S) és egyéb maradványgázokat tartalmaz. A definícióból következően biogáz képződik a mocsarakban, de a kérődzők bélrendszerében is.
A biogáz, szerves anyagok, baktériumok, anaerob körülmények,  depóniagáz, szennyvíztelepi gáz, mezőgazdasági mellék/termék, biogáztermelés, biogázüzem, technológia, fermentor, biogáz-reaktor, gázmotor

A biogáz csoportosítása

A biogáz tág fogalma miatt érdemes azt csoprtokba osztani. Az egyik legegyszerűbb besorolást a termelés helye jelenti. Ezek alapján három nagy csoportot tudunk megkülönboztetni:

depóniagáz (szeméttelepi gáz, a kommunális hulladékban lévő szerves anyag lebomlásából képződik)

szennyvíztelepi gáz (a szennyvíztelepeken képződő biogáz)

biogáz mezőgazdasági mellék/termékekből és egyéb szerves anyagokból (a biogáz szó alatt általában ezt értik)
Jelenlegi ismereteink szerint a metán előállításában a mikroszervezetek életfeltételeinek szabályozása a döntő tényező. Az optimális életfeltételek biztosítása mellett a mikroszervezetek ugyanis mértani haladvány szerint, gyorsan elszaporodnak. Jelenlétük – különösen hulladékok esetén – a gyakorlatban szinte kizárhatatlan. Egyfajta hulladékanyagban nagyon sokféle mikroorganizmus van jelen egyidejűleg, amelyek közül azok szaporodnak gyorsabban és válnak döntő többségűvé, amelyek számára az életfeltételek kedvezőbbek.

A biogázképződés teljes folyamata alapvetően két szakaszra oszlik; az első egy fermentációs biokémiai folyamat, amely a nagymolekulájú szerves anyagok lebontását, feltárását jelenti, a második a metánképződés biokémiai folyamata. Újabb kutatások szerint a kettő között van egy acetogén biokémiai folyamat is, ennek elkülönítése azonban inkább elméleti jelentőségű, mivel kimutatták, hogy az ehhez a közbeeső folyamathoz szükséges acetogén mikroszervezetek csak a metánképzőkkel szimbiózisban tudnak élni. Lényegében is elegendő, ha ezt a közbülső folyamatot a második szakasz részeként fogjuk fel.

A biokémiai folyamat két szakaszának megfelelően csoportosíthatók az annak végrehajtására képes baktériumok. A fermentatív folyamat végrehajtóit savképző baktériumoknak, a metánt termelő baktériumokat metanogén baktériumoknak nevezzük.

A metánképződési folyamatban közreműködő mikroorganizmusokról általában az a vélemény, hogy nagyon érzékenyek a mérgezésre. Az alapanyagokban előforduló toxikus anyagok gyors aktivitáscsökkenést eredményeznek. Újabb kutatások szerint azonban rövidebb ideig elviselik a toxikus hatást, és ha kellően felhígul vagy kicserélődik a tápanyag, a populáció újra aktiválódik, tehát nem pusztulnak el a mikroszervezetek kisebb dózistól viszonylag rövid periódus alatt.

A biogázelőállítás mikrobiológiai folyamatainak és technológiáinak legfontosabb rendező tényezője a hőmérséklet. A mikroszervezetek más-más csoportja jellemző a mezofil – 30–35 °C-on legaktívabb – hőmérséklettartományban. Az anaerob fermentáció szélső értékeit 5 – 66 °C-ban szokták megjelölni. A mezofil baktériumok 32 – 42°C között tevékenyek, a termofilok 50 – 57°C között. (Olessák, 1984.)

Image

Mely anyagokat lehet biogáztermelésre használni?
Biogáz minden a baktériumok által könnyen bontható szerves anyagból képződhet. A mezőgazdasági biogáz üzemekben többnyire a hígtrágyát és almos trágyát használják, mint alapanyagot (szubsztrátumot). A szarvasmarha hígtrágyája nagy pufferkapacitása miatt a biológiai folyamatokat optimális körülmények (pH) között tudja tartani. Ezért a németországi biogázüzemek több mint ⅔-a ezt a trágyaféleséget használja. Emellett más anyagokat is felhasználhatunk a biogáztermelés növelésére. Így a mezőgazdaságból származó termékeket, mint például a kukoricát, gabonaféléket vagy a gyepet. Lehetőség nyílik az ugaroltatott területeken energianövények termesztésére, amit szintén a biogáz üzem tud hasznosítani. Az élelmiszeriparból származó melléktermékek is feldolgozásra kerülhetnek (pl. vágóhídi hulladék, zsírleválasztó maradék, törköly, cukorrépaszelet, stb.). A területgondozásból származó zöld vágási hulladék, a válogatott kommunális hulladékok szerves része, az éttermi hulladék és a szennyvíziszap (ld. 2. ábra ) is alkalmas biogáztermelésre. A nem mezőgazdasági termékek használatával bár a természetes körfolyamatok le lesznek zárva, mégis káros anyagok (többnyire nehézfémek) kerülhetnek a földekre. A károkozás megelőzése miatt fontos, hogy a hatályos törvényeket a hígtrágya- valamint a szerves anyagok kezeléséről betartsuk.

Néhány anyag elméleti gázkihozatalát mutatja a 2. ábra. Érdemes a tisztítószerek, fertőtlenítőszerek és egyes gyógyszerek (főleg antibiotikumok) biogáz üzembe történő kerülését megakadályozni, mert azok a lebontási folyamatokat zavarják. A túlzottan magas ammónium koncentrációt is meg kell előzni, mert az a metánképződést károsan befolyásolja. Ezért a baromfi és sertés trágyát csak hígítva szabad felhasználni. Ha a bejuttatott anyagok szárazanyag tartalma a 15-20%-ot meghaladja, szintén hígítani kell azokat, mert szivattyúzhatóságukat elveszítik.

A biogáztermelés érzékeny mikrobiológiai folyamata csak akkor lesz biztonságos ha állandóan, közel azonos minőségű alapanyagokat tudunk biztosítani a baktériumoknak, azonos arányban, nagy változtatások nélkül. A változó összetételű és arányú szubsztrátumok a biológiai folyamatokat felboríthatják. Ezért alkalmaznak sok mezőgazdasági biogázüzemben tartósított tömeg takarmányokat (szilázs).

Hogyan működik egy biogáz üzem és milyen technológiával?
A mezőgazdasági biogáz üzemek általában egy előtároló tartályból, egy vagy több fermentorból (biogáz-reaktor) és utótárolóból állnak. Ha a biogáz erőműben szilárd szerves anyagok is felhasználásra kerülnek, akkor ezek aprítása, hígítása, homogenizálása és higienizálása a fermentorba történő bejuttatás előtt történik meg. A fermentorban a szerves anyagokat baktériumok bontják le, levegőtől elzártan. Az itt képződött biogáz felhasználása előtt tisztításon esik át, majd rövid ideig tárolják, mielőtt egy blokkfűtőerőműben elégetnék és elektromos áramot, hőt termelnének belőle.

A szubsztrátumok áramlása alapján két nagy típusát különböztetjük meg az erőműveknek. Az átfolyó rendszerű üzemekben a reaktorba szakaszosan, meghatározott időközönként, kis mennyiségben bekerülő friss szubsztrátummal megegyező mennyiségű, már kierjesztett anyag hagyja el a rothasztóteret. A tároló rendszerű üzemekben a friss és kierjesztett anyagok ugyanabban a rothasztótérben maradnak, amíg azt ki nem ürítik. Ezek általában egyszerű hígtrágyatárolók biogáztermelésre átalakítva.

A biogáz erőmű fontosabb részei
Az előtárolóban a fermentorokba bekerülő hígtrágyát, szilárd szerves anyagokat keverik el egymással, itt megtörténhet az aprítás is. A biológiai folyamatok közül a hidrolízis itt már elkezdődik, melynek következtében a fermentorokban a biogázképződés folyamata felgyorsulhat. Ez a keverék a biogáz-reaktorba jut. Újabb rendszerekben a szubsztrátumokat közvetlenül a fermentorba juttatják be, s az egyes anyagok elegyítése itt történik meg. Ez a biogáz reaktor az erőmű egyik fő része. Készülhet betonból vagy fémből, lehet álló vagy fekvő típusú, téglatest vagy hengeres formájú. Meghatározó, hogy a bioreaktor jól tömített, víz és gázálló legyen. Egy keverő-berendezés segítségével a szubsztrátumok jól elegyíthetők, valamint a kiindulási anyagoktól függően nem képződik úszó- vagy ülepedő réteg. A fermentorban a folyadék felületén képződő úszó kéreg a biológiai folyamatok stabilitását veszélyezteti. Abban az esetben, ha sok szilárd anyag ülepszik le a fermentor aljára, azt onnan el kell távolítani.

A fermentor fűtése gondoskodik a biológiai folyamatok megfelelő lefolyásához szükséges hőmérsékletről. A biogázképzésben résztvevő baktériumokat a számukra optimális hőmérséklettartományok alapján három csoportba osztjuk: a pszichrofil baktériumok kb. 25 oC -ig működnek, a biogáztermelésük igen alacsony. A mezofil tartomány 32 és 42 oC között helyezkedik el. Ebben a tartományban a baktériumok igen aktívak, képesek a nagyobb hőmérséklet-ingadozásokat is elviselni a gáztermelés csökkenése nélkül. A termofil tartományban, optimum 50 - 57 oC, a baktériumok gáztermelése nagyobb, mint a mezofilben, de az érzékenységük is a hőmérsékletváltozásra igen nagy. Az átlagos fermentorméret 100 számosállat esetén 200-250 m3 között alakul.

A kierjesztett anyagok az utótárolóba kerülnek. Abban az esetben, ha az utótároló fedett és fűtött, utóerjesztőről beszélünk. A még képződő biogáz felfogásra kerül, és az energiatermelés folyamatában vesz részt. Ennek előnye, hogy a még lebontható maradék szerves anyagok egy része hasznosításra kerül, hátránya, hogy a tároló fűtését meg kell oldani. Az utótároló méretét úgy kell kialakítani, hogy az a legalább 4 hónap alatt keletkező erjesztési maradék mennyiségét képes legyen befogadni (49/2001. Kormányrendelet).

Abban az esetben, ha a biogázerőműben állati eredetű hulladék is ártalmatlanításra kerül, akkor a 71/2003 (VI. 27.) FVM rendeletnek megfelelően azt kezelni kell.

A biogáz kezelése
A reaktorokban képződött biogázt a termelés kiegyenlítetlensége miatt gáztárolóban ideiglenesen raktározzák. A gáztárolók a gázmotorok folyamatos gázellátását hivatottak biztosítani. Anyaguk gázt át nem eresztő fólia, amit zsákszerűen a fermentorok feletti tetőtérben vagy egy könnyűszerkezetes fémtoronyban helyeznek el, egyre több esetben a fermentorok légterét kettős fóliakupolával zárják le hermetikusan.

Mielőtt a gázt a motorokban elégetjük, a szennyező részecskéktől és anyagoktól meg kell azt tisztítanunk. A blokkfűtőerőművek jó állapotának megőrzése érdekében a gázból a kénhidrogént el kell távolítani. Ez a gáz a motorok korróziójához járul hozzá, a motorok alkalmazási ideje és hatásfoka a magas kénhidrogén tartalomtól nagymértékben romlik. A mezőgazdasági erőművekben gyakran alkalmazott technológia, hogy a fermentorok légterébe 3-5% levegőt juttatnak, aminek köszönhetően az ott élő baktériumok a kénhidrogént kénné alakítják, s a gáz megfelelő minőségű lesz a felhasználásra. A biogáz-reaktorokon kívül elhelyezett kéntelenítőkben is baktériumok segítségével történik a gázelőkészítés. Ezekkel a technológiákkal a kénhidrogén 95%-a is eltávolítható a biogázból. A biológiai folyamatok helyett még alkalmaznak gázmosásos és aktív szenes szűrési rendszereket is.

A gáz nedvességtartalmának csökkentése érdekében a talajba lefektetett gázvezetékeken keresztül a gázt lehűtik, a víz kicsapódik belőle. A motorba juttatás előtt ismét felmelegítve megfelelően szárazzá válik a gáz és nem rongálja a motort.

Mérő- és irányítótechnológia, biztonság
A biogáz termelési folyamat biztonsága érdekében bizonyos paraméterek mérése fontos a biogáz erőműben. Így a fermentorokban uralkodó hőmérséklet, pH, a képződött gáz mennyisége, metán és kénhidrogén tartalmának ismerete elengedhetetlenül fontos. Ezen értékek mérése elektromos eszközökkel folyamatosan és nagy pontossággal megoldható, kiértékelhető. További paraméterek mérése, mint például a felhasznált alapanyagok, a megtermelt elektromos áram pontos mennyisége és bizonyos laboratóriumi vizsgálatok rendszeres elvégzése, az előbbiekben felsorolt alapadatokon felül, a biztos termelés változását előre jelezhetik.

Hirdetés

A megtermelt, de fel nem használható és már nem is tárolható gáz elégetésére gázfáklya van felszerelve a biogáz erőművekre – a környezet védelme érdekében.

Az üzemek biztonsága miatt fontos, hogy a fermentortérbe juttatott levegő mennyisége ne legyen 10%-nál több, mert az robbanást okozhat. Egyéb alapvető biztonsági előírások betartása esetén a biogáz erőművek nem jelentenek a környezetükre veszélyt.

A biogáz felhasználása
A megtisztított, kéntelenített biogáz a földgázhoz hasonlóan többféle módon is alkalmazható. Egy m3 biogáz (kb 60% metán tartalom) energiatartalma 0,6 l fűtőolajéval vagy 0,6 m3 földgázéval egyenlő.

A modern blokkfűtőerőművekben a biogáz elégetésével elektromos áram és hő képződik. Az elektromos áramot a Villamosenergia törvény értelmében a hálózat üzemeltetője köteles átvenni, s a törvényben meghatározott átvételi árat érte megfizetni. A keletkezett hő egy része a fermentorok fűtéséhez szükséges. Ez éves szinten a megtermelt hőmennyiség 20-30%-a. A megmaradó hő felhasználásra kerülhet. Az erőművek felesleges hőjét hasznosíthatja a mezőgazdasági üzem istállók, lakóépületek, kertészetek, szárítók fűtésére, nyáron az állattartó telepek hűtésére. Távhőfűtő-hálózaton keresztül az üzemtől távolabb fekvő épületek fűtése is megoldható. Élelmiszeripari üzemek melegvíz igényét is kielégítheti egy biogázüzem.

A biogáz blokkfűtőerőműben történő elégetésére többféle motorfajta áll rendelkezésre. Két igen elterjedt típus van forgalomban: dieselmotor olaj-befecskendezéssel és Otto gázmotor. Az Otto gázmotorok drágák, de magasabb elektromos hatásfokkal rendelkeznek, mint a dieselmotorok olaj-befecskendezéssel, s működésükhöz fűtőolaj nem szükséges. A két motortípus összehasonlítása az 1. táblázatban található. A blokkfűtőerőművek vásárlásakor a lehető legnagyobb elektromos hatásfokra (jelenleg 36-40% motortípustól függően) kell törekedni.

Azokban az erőművekben, ahol a gáz minősége folyamatosan változik, a hosszabb motorélettartam érdekében érdemes elektronikus motorirányító és ellenőrző rendszereket alkalmazni.

Jellemző

Otto gázmotor

Dieselmotor olaj-befecskendezéssel

Teljesítmény (elektromos)

1 MW-ig, néha 100 kW alatt

30 - 250 kW

(10% fűtőolaj befecskendezéssel)

Hatásfok (elektromos)

34-40%

30-40%

Üzemidő

60000 üzemóra

35000 üzemóra

Biogáz minimális metántartalma

45%

Nincs

Szerviz

Ritka

Gyakori

Előny

<!--[if !supportLists]-->·         <!--[endif]-->kifejezetten gázhasznosításra tervezett

<!--[if !supportLists]-->·         <!--[endif]-->alacsony károsanyag kibocsátás

alacsonyabb teljesítmény intervallumban magasabb hatásfok

Hátrány

<!--[if !supportLists]-->·         <!--[endif]-->alacsony teljesítmény intervallumban alacsonyabb hatásfok

<!--[if !supportLists]-->·         <!--[endif]-->kiegészítő tüzelőanyag felhasználás

<!--[if !supportLists]-->·         <!--[endif]-->károsanyag kibocsátás magas

<!--[if !supportLists]-->·         <!--[endif]-->10% fűtőolaj használat a biogáz teljes energitartalmából

Különlegességek

<!--[if !supportLists]-->·         <!--[endif]-->teljesítmény-szabályozás a gáz energiatartalmától függően megoldható

<!--[if !supportLists]-->·         <!--[endif]-->a túlmelegedés elkerülésére biztonsági hűtő használata kötelező

Biogázt helyettesítő energiaforrás

Földgáz

fűtőolaj, növényi olaj

1. táblázat             Az egyes motorfajták főbb jellemzői

A biogáz alaposabb tisztításával, a CO2 eltávolításával kapott gázelegy már alkalmas gépjárművek meghajtására is. Svédországban már nemcsak személyautók és buszok, hanem vonatok üzemeltetésére is használják a biogázt. Ugyanez a megtisztított gáz alkalmas a földgázhálózatba történő betáplálásra is, ami Németországban és Ausztriában jelenleg még kísérletei fázisban van. A biogáz mikro-gázturbinákban és üzemanyagcellákban is felhasználható.

A biogáztermelés ökológiai előnyei
A biogázból történő energiatermelés során nem kerül többlet CO2 a levegőbe, a fosszilis energiahordozók használatával ellentétben. Az elektromos áram és hő előállítása biogázból CO2 semleges. Ami annyit jelent, hogy a biogáz elégetésekor keletkezett CO2 mennyisége bizonyosan nem nagyobb a felhasznált növények fejlődése során a légkörből megkötött szén-dioxid mennyiségénél A mezőgazdasági melléktermékek, trágyák fermentálása során a CO2-nél 21-szer károsabb üvegházhatású gáz, a metán légkörbe jutását lehet elkerülni, ezzel is elősegítve a klímaváltozás lassulását.

A szerves trágyák anaerob lebontása során a kellemetlen szaghatások csökkennek, így kijuttatáskor a szagintenzitás nem erős. Mindemellett a trágyában található patogén szervezetek nagy része egyhónapos termofil fermentáció után elpusztul. A biogáz üzem ezzel is elősegíti azt, hogy a termőföldekre ne kerülhessenek ki az egészségre káros anyagok. A reaktorokba bejuttatott lebontható anyagok mennyisége átlagosan 25-30%-kal csökken. Ebből következik, hogy az erjesztési maradék hígan folyós, a kijuttatása a termőföldre egyszerűbbé válik. A trágya összetétele is előnyösen változik (C:N arány), valamint a nitrogén és foszfor mineralizált formába kerül, a talajba juttatva a növények számára közvetlenül felvehetőek. A gazdaságok műtrágya felhasználása ezáltal jelentős mértékben csökken. Ezzel együtt a műtrágyagyártáshoz szükséges fosszilis energiahordozók használata is csökken. Egy kg nitrogén műtrágya előállításához 1 l fűtőolajra van szükség. (Foszfor: 0,45l, kálium: 0,27l)

A biogáztermelés természetes körfolyamatot valósít meg, melyben az energiatermelés fontos helyet foglal el, azonban úgy, hogy környezetünket nem terheli üvegházhatású gázokkal. A növények által megkötött napenergia kerül átalakításra elektromos árammá, ahol a képződött anyagok a későbbiekben az újabb növényeknek jelentenek tápanyagot.

Törvényi szabályozás
A villamos energiáról szóló 2005-ben módosított 2001. évi CX. törvény biztosítja a megújuló erőforrásokból megtermelt energia kötelező átvételét, valamint szabályozza annak módját. A törvény meghatározza a megújuló energiaforrásokból származó elektromos áram minimális átvételi árát, mely 23 Ft/kWh. Ennek értéke minden év január 1-jén az előző évi, KSH által közzétett fogyasztói árindex változással azonos mértékben növekszik 2010-ig. Az elektromos áram átvételének pontos körülményeit a többször módosított 56/2002. (XII. 29.) GKM rendelet szabja meg. Itt megtalálható az egyes átvételi időszakok pontos ára is (2. táblázat).

Csúcs

Völgy

Mélyvölgy

27,06 Ft

23,83 Ft

9,72 Ft

2. táblázat             Az elektromos áram kötelező átvételi ára

A biogázüzemekben képződött erjesztési maradék tárolására a 49/2001. (IV. 3.) Korm. rendelet a vizek mezőgazdasági eredetű nitrátszennyezéssel szembeni védelméről; 1.sz melléklet, 6.1. pontja alkalmazható. Ennek értelmében 4 hónap alatt képződött trágya mennyiséget el kell tudni tárolni az üzemben. Ez a hígtrágya kijuttatási tilalom miatt is szükséges időtartam.

Koszubsztrátumok hasznosítása esetén az Európai Parlament és Tanács 1774/2002/EK rendelete alkalmazandó. A nem emberi fogyasztásra szánt állati melléktermékeket a rendelet kategóriákba csoportosítja, ami az egyes kezelési és hasznosítási formákat meghatározza. A 71/2003. (VI. 27.) FVM rendelet alkalmazza ezt a rendeletet. Ez alapján, biogáz üzemekben csak a 2. és 3. kategóriába tartozó anyagok hasznosíthatóak. A 2. kategóriába tartozó anyagokat, mint pl. a vágóhídi hulladékot, 133 oC -on, 2 bar nyomáson 20 percig tartó kezelés után lehet a fermentorokba bejuttatni, amennyiben a törvényben előírt vizsgálatoknak megfelel. Bár a hígtrágya, trágya is ebbe a kategóriába tartozik, a kezelés alól kivételt képeznek. A 3. kategóriás anyagokat, mint például a konyhai hulladékok, élelmiszermaradékok, 70 oC-on 60 percig légköri nyomáson kell kezelni. A koszubsztrátumok alkalmazásához még számos kritériumnak kell megfelelni, melyet többek között a 23/2003 (XII 29.) KvVM rendeletet szabályoz. Így pl. a szállító és tároló berendezések megfelelő tisztítása, az üzem elkerítése, állattartó telepektől megfelelő távolság tartása, a kezelési hőmérséklet pontos ellenőrzése.

Hirdetés

A fermentáció végén megmaradt anyagokat laboratóriumi vizsgálatok alá kell vonni, amennyiben a törvényben meghatározott patogén anyagoktól mentes a lebontási maradék, csak akkor szabad a termőföldre kijuttatni.

Mikor lesz egy biogázüzem gazdaságos?
Azon biogáz üzemekben, ahol kizárólag hígtrágya hasznosítás történik, a beruházási költségek 150-300 eFt körül alakulnak számosállatonként. Abban az esetben, ha már mezőgazdasági termékek is az energiatermelés szolgálatába lesznek állítva, az 1 kW elektromos teljesítmény költsége 750 ezer és 1 m Ft közötti.

Ha a biogáz erőműnek különleges feladatokat is el kell látnia, mint például hulladékkezelés, a beruházás még drágább lehet. Általános szabályként elmondható azonban, hogy a teljesítmény növekedésével az 1 kW-ra vetített költségek csökkennek.

A költségeket csökkentheti, ha nagy mennyiségben gyártható elemekből épül fel az üzem, ill. egyszerű technológiát alkalmazunk. Az olcsó kivitelezés, bizonyos elemek kihagyása azonban a termelés biztonságát veszélyeztetik, s bár rövid távon megtakarítást jelentenek, hosszú távon nagyobb veszteséget okozhatnak az üzemeltetőnek.

A biogáz üzemekben a felhasznált anyagok bekerülési árán felül a blokkfűtőerőmű és a fermentorok gépi berendezéseinek karbantartása okozza a legnagyobb költséget évente. Mindemellett számolni kell a következő költségtényezőkkel is: munkabér, biztosítás, a gázmotor által felhasznált kenőanyag, biotechnológiai szervíz, a lebontási maradék tárolása és kihelyezése termőföldre.

Az erőművek munkaerőigénye mérettől függően napi 1-4 óra, mely a szubsztrátumok szállítását és az általánosan elvégzendő ellenőrzési feladatokat is magába foglalja.

A csak mezőgazdasági termékeket feldolgozó üzemekben a biogáztermelés gazdaságosságát főként a megtermelt elektromos áram mennyisége határozza meg. A gázmotor és a füstgázok hűtéséből keletkező hőenergia hasznosítását fontos a tervezéskor mérlegelni, mert az növeli az erőmű bevételeit. A képződött lebontási maradék értékét is figyelembe kell venni a számítások alkalmával, mert így az alapanyagok termelési költségeit lehet csökkenteni. Az üzem földterületeinek elhelyezkedése is hatással van a pozitív mérlegre, ha az alapanyagok és végtermékek szállítási költsége alacsonyan tartható.

A már meglévő tárolókat, silókat is hasznosítani lehet a szubsztrátumok elhelyezésére, ami a beruházás összegét kellő mértékben csökkentheti.

A blokkfűtőerőművek hatásfoka, üzemideje a termelés szempontjából igen fontos. Általában 7500 olyan üzemórával lehet éves szinten számolni, amikor az erőmű a névleges teljesítményen, azaz 100%-os hatásfokon termel. Évente átlagosan 5 napot kell a motor karbantartására fenntartani, a fennmaradó időben is ingadozhat az erőmű teljesítménye. Otto gázmotor generál felújítással 60000 óra üzemidőt képes működni, míg az olaj-befecskendezésű diesel motor esetén ez már csak 35000 óra. A motorok kiválasztásánál a legfontosabb szempont az elektromos hatásfok, valamint az 1 kWh megtermelt elektromos áram költsége (javítás, üzemanyag).

A gazdaságos termeléshez azonban a jól képzett üzemeltető nélkülözhetetlen, aki a biogáztermelés érzékeny folyamatát megfelelő módon tudja irányítani.

Kérdések és válaszok
Miért van ilyen kevés biogáz üzem Magyarországon?
Európában közvetlen összefüggés figyelhető meg a biogáz üzemek száma és a kormányzatok gazdaságpolitikája között. A biogáz ipar elsősorban azokban az országokban (pl. Németország, Ausztria, Dánia, Csehország) fejlett, ahol a gazdasági kormányzat hatékonyan támogatja a megújuló energiahordozók fokozott felhasználását és a környezetvédelmet. Más európai országokban (mint például Angliában, Franciaországban) alig találni mezőgazdasági biogáz üzemeket, viszont nagyon fejlett a depóniagáz hasznosítása és a szennyvíziszap rothasztása.

A magyarországi helyzetre az jellemző, hogy a kormányzati támogatás jelen van, azonban annak formája és mértéke egyelőre nem elegendő a lényeges előrelépés eléréséhez. A Magyar Biogáz Egyesület egyik alapvető célkitűzése, hogy a biogáz technológia által kínált energiaellátási, környezetvédelmi és talajgazdálkodási előnyök tudatosítása révén hozzájáruljon a kedvező gazdasági környezet megteremtéséhez.

Hány biogáz üzem van Magyarországon?
Magyarországon jelenleg nagyon kevés biogáz üzem van. A működő mintegy 15 üzem túlnyomó többsége a szennyvíziszap kezelésére jött létre. Egyetlen biogáz üzem (Bátorcoop, Nyírbátor) dolgoz fel mezőgazdasági hulladék anyagokat.

Büdös a biogáz üzem?
A biogáz üzem fegyelmezett működtetés mellett a környezetbe semmilyen kellemetlen szagot nem bocsát ki. A lebomlás során keletkezett kénhidrogént általában biotechnológiai módszerekkel az üzemen belül semlegesítik. Az egyetlen kellemetlen szagforrást a bekerülő anyagok (trágya, szerves hulladék, stb.) jelentik. Ennek kiküszöbölésére a trágya továbbítása általában zárt rendszerben történik, a beszállított szerves hulladékot pedig olyan csarnokban rakják le és keverik be, amely biofilteren keresztül szellőzik.

A trágyát feldolgozó biogáz üzemek egyértelműen csökkentik a környezeti szagártalmat annak révén, hogy a biogáz üzemből kikerülő biotrágya gyakorlatilag szagmentes.

Milyen méretűek a biogáz üzemek?
Az ipari biogáz üzemek mérete többféle paraméterrel is jellemezhető. A gyakorlatban legáltalánosabb a beépített elektromos teljesítmény megadása. Ebből a szempontból jellemző adat Németországból: a 2000-ben beindított biogáz üzemek átlagos mérete 70 kW, a 2002-ben átadott üzemeké 330 kW volt.

A biogáz üzemek mérete jól érzékelhető a fermentorok térfogatának megadásával is. 1500 m3 összes fermentor térfogat alatt kisebb méretű üzemről beszélünk, a 3000 m3-nél nagyobb össztérfogatú üzemek a nagy méretűek közé számítanak. A Bátorcoop nyírbátori biogáz üzeme Európa legnagyobb fermentor össsztérfogatával rendelkezik (18000 m3).

A modern biogáz üzemek méretének alsó határát a biogázt elégető berendezések minimális mérete (10-15 kW elektromos teljesítmény) határozza meg. Ennek alapján az mondható, hogy 50-70 számosállat (500 kg súlyú állat) alatti méretű gazdaságokban nem célszerű a trágya feldolgozására biogáz üzemet létesíteni akkor, ha nincs jelentős mennyiségű egyéb szerves hulladék.

Kell-e különleges képzettség egy biogáz üzem működtetéséhez?
A legegyszerűbb berendezéseket a Távol-Keleten mindenféle szakértelem nélkül, tapasztalati úton szerzett gyakorlattal működtetik a helyi lakosok. A modernebb biogáz üzemek működtetéséhez sem kell különleges képzettség, ami abból is látható, hogy számos német, osztrák és egyéb nemzetiségű farmer saját maga üzemeltet biogáz berendezést gazdaságában. Természetesen szükség van a technológiai alapismeretek elsajátítására, valamint az üzemben működő gépek (szivattyúk, keverők, kogenerációs berendezések) működtetéséhez szükséges ismeretekre.

Veszélyes a biogáz üzem?
A biogáz üzem egy zárt rendszer, az ott keletkező metán zárt rendszerben elégetésre kerül, így az üzemvitel kellő gondossága mellett a kiszolgáló személyzetre és a környezetre semmi veszély nem hárul.

A biogáz üzemek a légkörinél alig valamivel magasabb nyomás alatt üzemelnek.

Miben jobb egy biogáz üzem a komposztálásnál?
A levegő oxigénjének jelenlétében végbemenő komposztálás során a szerves anyagokban lévő energia jelentős része a rothadó hulladék higienizálására kerül felhasználásra és csak 5-7 %-a szolgálja új biomassza létrehozását (azaz a sejtnövekedést). Ezzel szemben a biogáz üzemek oxigéntől elzárt közegében a feldolgozott szerves anyagokból felszabaduló energiának csak mintegy 40% adja a lebomláshoz szükséges hőt, 60% megújuló energia létrehozására (azaz biogáz termelésre) fordítódik. Ennek következtében az energiaátalakítás a biogáz üzemekben lényegesen hatékonyabb. Ennek következtében a biogáz üzemi feldolgozást kell előnyben részesíteni mindazon szerves hulladékok esetében, amelyek erre alkalmasak. Ilyenek elsősorban a nagy nedvességtartalmú és folyékony halmazállapotú hulladékok.

Másrészről a biogáz üzemek nem képesek a lignin lebontására, így faanyagok esetében az elégetést vagy a komposztálást kell választani. A lassú biomassza képződés a komposztálás során magas szerves anyag koncentrációt igényel és a lebomlás lassúságát eredményezi, ezért a komposztálásra továbbra is szükség van szilárd halmazállapotú és magas koncentrációjú szerves hulladékok kezelésénél.

 

Kapcsolat:

Magyar Biogáz Egyesület

Elnök: Prof. Dr. Kovács Kornél

Titkárság: 1028 Budapest, Kertváros u. 63.

Levelezési cím: 1276 Budapest , Pf. 81.

tel:06 1/32-32-200

fax:06 1/32-32-201

e-mail: titkarsag@biogas.huEz az e-mail cím védett a spamkeresőktől, engedélyezni kell a Javascript használatát a megtekintéshez

web: http://www.biogas.hu

 

 

Fontos weboldalak:

Hatóságok

Földművelésügyi és Vidékfejlesztési Minisztérium - http://www.fvm.hu/

Gazdasági és Közlekedési Minisztérium - http://www.gkm.gov.hu/

Környezetvédelmi és Vízügyi Minisztérium - http://www.kvvm.hu/

Magyar Energia Hivatal - http://www.eh.gov.hu/

 

Egyéb hasznos címek

Bioenergia - http://bioenergia.lap.hu/

Biogáz Fórum - http://www.biogaz-forum.hu/

Energiaközpont Kht. - http://www.energiakozpont.hu/

Magyar Biomassza Társaság – http://www.mbmt.hu/

Magyar Energetikai Társaság - http://www.met.mtesz.hu/

Német Biogáz Egyesület - http://www.biogas.org/

 

Ajánlott irodalom:

Dr. Bai Attila et al.: A biogáz előállítása – Jelen és jövő. Szaktudás Kiadó Ház, Budapest 2005.

Heinz Schulz-Barbara Eder: Biogázgyártás. Cser Kiadó, Budapest 2005.

Dr. Bai Attila et al.: A biomassza felhasználása. Szaktudás Kiadó Ház, Budapest 2002.

Barótfi István et al.: Környezettechnika. Mezőgazda Kiadó, Budapest 2000.

Handreichung Biogasgewinnung und –nutzung. FNR, Gülzow 2005.

 

Forrás: Biogáz Fórum

Ha tetszett ez a cikk, oszd meg ismerőseiddel, kattints ide:

MEGOSZTÁS MEGOSZTÁS MEGOSZTÁS MEGOSZTÁS

Ezek is érdekelhetnek

Hirdetés

kötőszövet

különböző alakú sejtekből, gazdag sejt-közötti állományból és rostokból álló szövet.... Tovább

Famkat Egyesület és Alapítvány

Állatvédõ szervezet Magyar Fajtanemesítõ Macskatenyésztõk és Macskavédõk Országos... Tovább

Tovább a lexikonra
Hirdetés
IRATKOZZ FEL A HÍRLEVELÜNKRE!X
Érdekelnek a legfrisebb iparági hírek, legújabb blogbejegyzéseink?


A 'FELIRATKOZOM A HÍRLEVÉLRE' gomb megnyomásával hozzájárulást adsz a hírlevelek fogadásához és elfogadod az Adatvédelmi Szabályzatunkat.