planificarea si dimensionarea unei instalatii de biogaz

1Ziua Energiei, editia a II-a, Brasov, 09.06.2009 Gerrit Meiners

Biogas – Eine Einführung

Ziua Energiei, editia a II - a

Planificarea si dimensionarea uneiinstalatii de biogaz

Brasov, 09.06.2009


Compozitia Biogazului

Methan (CH4) 50 - 75 %

Dioxid de carbon (CO2) 25 - 45 %

Apa (H2O) 2 - 7 %

Hidrogen sulfurat (H2S) 20 - 20.000 ppm

Azot(N2) < 2 %

Oxigen (O2) < 2 %

Hidrogen (H2) < 1 %

Continut energetic 5 - 7,5 kWh/m³

Pentru comparatie: 1 Litru Diesel ~ 1 m³ Erdgas ~ 10 kWh

Ce este biogazul?


Cum se formeaza biogazul?

Biogazul se formeaza printr-o descompunere anaeroba (fara oxigen) in patru fazea substantelor organice sub influenta diverselor bacterii. anaeroba (fara oxigen), in patru faze. Procesul se desfasoara in recipente speciale de beton numite fermentatoare.


Substrat TS* oTS** Continut de biogaz Metan - CH4

(Exemple) [%] [%TS] [m³/t] [m³/t oTS] [%]

Proteine 600 - 700 70 - 75

Grasimi 1.000 - 1.250 68 - 73

Carbohidrati 700 - 800 50 - 55

Dejectii bovine (vaci de lapte) 8 - 11 75 - 82 20 - 30 200 - 500 ca. 60

Dejectii porcine 4 - 7 75 - 86 20 - 35 300 - 700 60 - 70

Porumb siloz 28 - 35 85 - 95 170 - 200 450 - 700 50 - 55

Grau boabe 30 - 35 92 - 98 170 - 220 550 - 680 ca. 55

Grasimi din flotator 2 - 70 75 - 93 11 - 450 ca. 700 60 - 72

Namol din flotator 5 - 24 80 - 95 35 - 280 900 - 1200 60 - 70

Deseuri alimentare 9 - 37 80 - 98 50 - 480 200 - 500 45 - 61

Deseuri de la abatorizare ca. 25 ca. 98 ca. 200 ca. 800 ca. 58

Pentru productia de biogaz se preteaza substraturi de origine animala sau vegetala bogate in carbon cuun procent mare de proteine, grasimi si carbohidrati ce pot fi fermentate usor de catre bacterii.

Din ce se produce biogazul?

*TS = substanta uscata, **oTS – substanta uscata de natura organica


Stadiul actual al tehnicii

Biogazul se transforma cu ajutorul unui motor in cogenerare (BHKW) in energie electrica si termica

• Curentul electric poate fi folosit la fata locului sau poate fi alimentat in reteaua nationala

• Caldura (Apa calda) se foloseste eficient intr-un radius de 1 km in jurul BHKW

• Instalatia de biogaz poate fi legata de BHKW prin intermediul unei conducte de gaz care poate fichiar si de cativa kilometri

Instalatiile de biogaz pot acoperi sarcina de baza deorece biogazul se produce continuu

Instalatiile de biogaz pot acoperi varfurile de consum deorece biogazul se poate inmagazina si ardein perioadale de varf de consum.

Ce produce Biogazul?

1 km

BHKWBGA~ 3 km


Ce componente are instalatie de biogaz?


Igienizare


Alimentare substante regenerabile


Fermentator / postfermentator


Fermentator/ Postfermentator

Incalzire din inox in interiorul fermentatoruluiConducta agent termic BHKW - fermentator


Fermentator / Postfermentator

Vedere in fermentator prin geamurile de control


Sistemul de pompare

Prin intermediul pompei centrale sunt conectate fermentatoarele cat si recipeintul de depozitare.


Cladirea centralei termo electrice BHKW si comanda instalatiei

Cladire cu sistemde racire, amortizor de zgomot si post trafo


Blockheizkraftwerk BHKW

Motor pe gaz cu generator


Dimensionarea si planificarea unei instalatii de biogaz

Substraturi proprii Substraturi straine

Productie biogaz

Substrat existent / Substrat necesar

Energie electrica Energie termica

Dimensionare BHKW

Durata fermentare

Debit zilnic

Dimensionare input Dimensionare fermentatorDimensionare recipient

depozitare

Ce materiale sunt disponibile?

Randamentel ~ 40% Randamentth ~ 40%


Acoperire energieelectrica

1.600 MWh/an

BGA 280 kW:• Deseuri abator: 800 to• Dejectii bovine: 2.500 to• Porumb siloz: 3.900 to

• 1.900 MWh el / an• 2.100 MWh th / an

Acoperire energietermica

5.500 MWh/an

BGA 624 kW:• Deseuri abator: 800 to• Dejectii bovine: 3.500 to• Porumb siloz: 9.700 to

• 4.400 MWh el / an• 5.000 MWh th / an

Mix energie electrica sitermica

BGA 624 / 452 kW:• Deseuri abator: 800 to• Dejectii bovine: 3.500 to• Porumb siloz: 6.700 to

• 3.200 MWh el / an• 3.300 MWh th / an


Dimensionarea si planificarea unei instalatii de biogaz

800 to deseuri abator 6.710 to porumb siloz

Biogaz : 1,6 Mio m3/a

3.500 to dejectii bovine

3.200 MWhel 3.300 MWhth

BHKW 624 / 452 kWel

Durata fermentare: 159 zile

Debit zilnic: 30 to

Dimensionare input 2x fermentator Ø 24 x 6 m 1x Lager Ø 30 x 6 m

Ce doresc sa produc?

Randamentel ~ 40% Randamentth ~ 40%


Dimensionarea unei instalatii de biogaz


Multumesc pentru atentie!

planificarea si dimensionarea unei instalatii de biogaz

Documents

editia