Öt éven belül közel 1000 MW erőmű szenes erőművi, míg tíz éven belül további 2300 MW egyéb, szénhidrogén alapú erőművi kapacitás fog kiesni a hazai energiaellátás rendszeréből. Mindezek mellett a kormány 2020-ig 14,65 %-os megújuló energiaforrásokon alapuló átalakulást tűzött ki célul, amelyben döntő szerepe lesz a biomassza energiának. Mindezen célokkal összefüggésben az Energiacentrum most komplex megoldást kínál. Munkahelyteremtés, teljes körű finanszírozás, biztonságos hazai technológia magasabb hatásfokkal, kiszámítható hozam, folyamatos energiaellátás, összhangban a hazai és nemzetközi törekvésekkel. Mindezt együtt jelenti az Energiacentrum biogáz programja.
B I O G Á Z
A BIOGÁZ FOGALMA, ELŐÁLLÍTÁSA, FELHASZNÁLÁSA
A biogáz szerves anyagoknak baktériumok által anaerob körülmények között történő lebontása során képződik. A biogáz 50-75% metánt / CH4/, 25-50% szén-dioxidot /CO2/, nitrogént / H2 /, kénhidrogént / H2S / gázokat tartalmaz.
A biogázt tág fogalma miatt csoportokba kell sorolni:
- depóniagáz ( a szeméttelepeken a kommunális hulladékok szerves anyag lebomlásából képződik)
- szennyvíztelepi gáz ( a szennyvíz telepeken képződő gáz )
- mezőgazdasági termékekből, élelmiszeripari melléktermékekből, elhasznált konyhai zsírok olajokból képződő gáz.
METÁNGYÁR
A metán gyártásában, előállításában a mikroszervezetek (savképző és metanogén baktériumok) életfeltételeinek szabályozása a döntő tényező. Az optimális feltételek biztosítása esetén ezek a mikroszervezetek hatványozott gyorsasággal szaporodnak. A szaporodásuk gyorsaságát és mértékét döntően befolyásolja az optimális hőmérséklet és a szerves anyag összetétele.
A metángyártásnak két szakasza van. Az egyik egy fermentációs biokémiai folyamat, a másik pedig a metánképződés biokémiai folyamata.
A metángyártás mikrobiológiai folyamatainak és technológiáinak egyik legfontosabb tényezője a hőmérséklet. A baktériumok más-más csoportja eltérő hőmérsékleteken aktívak.
A mi technológiánk 65 C-on a termofil baktériumok segítségével termeli a metánt!
Milyen alapanyagokból termelhetünk metánt?
Technológiánkat a sertés hígtrágya teljes megtisztításának lehetőségét kutatva fejlesztettük ki.
Alapanyagként alkalmazható: a kommunális szennyvíz, a különböző hígtrágyák ( sertés, szarvasmarha, baromfi), az almozott trágyák, a mezőgazdasági fő és melléktermékek (silókukorica, cukorcirok, gabonafélék, fű félék,), a vágóhídi hulladékok, elhullott jószágok tetemei, az elhasznált konyhai zsírok, olajak, a bio üzemanyaggyártás során visszamaradó melléktermékek (olajpogácsa, kukorica cefre).Összefoglalva, minden szerves anyag!!!
A betáplálható alapanyagokat közel azonos összetételben, szárazanyag tartalmát pedig 20%-ra kell beállítani, hiszen az érzékeny mikrobiológiai folyamat csak akkor eredményes és biztonságos, ha ezek közel állandóak.
Hogyan működik a metángyár?
A metángyárnak a feldolgozandó alapanyag függvényében egy vagy két előkeverő medencéje van. Itt történik az alapanyagnak az aprítása, szükség szerint a sterilizálása, a meghatározottak szerinti összetétel elkészítése, keverése, hígítása, előmelegítése,
A következő egységei a fermentorok (reaktorok), amelyeknek mérete függ a napi beadagolható alapanyag mennyiségétől, számuk a feldolgozandó alapanyag összetételétől és keletkezésük időbeni mennyiségétől függ. SZÜKSÉGSZERINT testre szabottak, lehet mindenhol más és más! A fermentorokban a betáplált alapanyagot a fény és levegő kizárásával baktériumok bontják le. METÁNT gyártanak! A fermentorokba betáplált alapanyag a teljes lebomlási idő alatt ott marad (14-20 nap), biztosítva neki a 65 C-s hőmérsékletet, s a folyamatos keverést. A technológia része egy olyan műszaki megoldás, amely az alapanyagoknak az aprítását, roncsolását még a sejt magokra is kiterjeszti! Ez a technológia biztosítja azt, hogy közel 40 %-al több metánt tudunk termelni, mint bármely más eljárással, nem elhanyagolhatóan a kirothasztott iszap „steril” anyagként kerül ki, magas beltartalmi értékekkel a mezőgazdasági, kertészeti felhasználáshoz.
A keletkezett biogázt el kell vezetni és meg kell tisztítani. Leválasztani a vízgőzt, a szén-diokszidot, ki szűrni a ként, majd tározóba el kell helyezni. Így lehet biztosítani a folyamatos felhasználást.
A kirothasztott iszap centrifugázás után szintén tározóba kerül.
Mennyi metánt tudunk gyártani?
Ez nagyban függ az alapanyagok összetételétől! Néhány alapanyag gázkihozatala: silókukorica 600 m3/tonna: vágóhídi zsíros hulladék 800 m3/tonna: olajpogácsa 400 m3/tonna:
Megfelelő összetételű alapanyagok esetében elmondható, hogy a fermentorba betáplált lebontandó anyag minden köbméteréből 28-30 köbméter gázt tudunk termelni naponta.
Hogyan hasznosítjuk a metánt?
A metán hasznosítására több lehetőség is adódik. Kazánban elégethető, a városi ellátó hálózatba betáplálható, illetve kogenerációs erőműben villamos áram és hőenergia termelésre alkalmazható.
A technológiánk teljes körfolyamatát és gazdaságosságát úgy teremtettük meg, hogy a metánt gázmotorokban hasznosítjuk. Törekvésünk itt is az előretekintést és a legjobb kihasználást célozta meg. A rendelkezésre álló gázmennyiséget nem egy nagyteljesítményű gázmotorral, hanem több kisebbel hasznosítjuk. Így bármilyen probléma adódik is (kötelező karbantartás, esetleges hiba) nem áll le a teljes energia (villamos, hő) termelése.
Technológiánkban a Jenbacher termékeit alkalmazzuk. Minden köbméter metánból 2,2 kW villamos és 3,2 kW hőenergiát tudunk termelni!!!
A megtermelt energiáknak 15-20 %-a az üzem saját működtetéséhez szükséges. A fennmaradó energiát szabadon fel lehet használni, értékesíteni lehet.
A villamos áramot be lehet táplálni a hálózatba (2001. évi CX törvény a kötelező átvételről). A törvény meghatározza a megújuló energiaforrásokból származó elektromos áram minimális átvételi árát, amely 23 Ft/kWh. Ennek értéke 2010-ig minden január elsején az előző évre a KSH által közzétett infláció mértékével növekszik.
A hőenergia hasznosítását az üzem közvetlen közelében kell biztosítani. A hasznosításra számtalan lehetőség adódik. Hasznosítható közvetlen fűtésre (épületek, istállók, fóliák, üvegházak, hűtőházak, jégpályák, gyümölcsaszalók, virágföld előállítása, stb.).
Mennyibe kerül és mennyi idő alatt térül meg egy METÁNGYÁR?
Természetes, hogy a beruházási költségnek több függvénye is van! Elsősorban függ a feldolgozandó alapanyag mennyiségétől, amely meghatározza a reaktorok méretét. Ezzel párhuzamosan az alapanyag összetétele és mennyisége fogja meghatározni a technológiai sorba beépítendő feldolgozó egységek teljesítményét (esetleg darabszámát). Itt a daraboló, sterilizáló, szivattyúk, gáztározók, gázmotorok mérete (teljesítménye) a meghatározó. Természetesen ezeken kívül még számos meghatározó tényező is befolyásolja az építési költségeket úgy, mint a talaj szerkezete, a szigetelési elvárások, az áram betáplálásának helye, stb., stb.
Eddigi gyakorlatunk szerint a létesítési szándék megszületésekor minden estben készítettünk egy „Döntés előkészítő tanulmányt”, amelynek alapján szinte mindenre kiterjedően meghatároztuk a lehetőségeket, több esetben hangsúlyozva, hogy így, ezekkel az alapanyagokkal nem szabad a létesítményt megvalósítani. Tettük ezt azért, mert a beruházási költség és a megtermelhető nyereség aránya teljesen negatív, azaz soha nem fog megtérülni a beruházás. Természetesen tettünk javaslatot arra is, hogy milyen alapanyag fajtával és mennyiséggel lehetne gazdaságossá tenni azt.
Számításaink és tapasztalataink szerint a beruházási költségek 1,2 milliárd forinttól már olyan létesítmények megvalósítását biztosítják, amelyek megtérülnek.
A megtérülési idő az üzem nagyságától, kapacitásától függ, amely 4-15 év közé sorolható!
Milyen előnyei vannak egy METÁNGYÁR - nak?
1) Természetesen elsősorban környezetvédelmi és ökológiai előnyi vannak. Elsősorban a trágyák és mezőgazdasági, élelmiszeripari melléktermékek feldolgozásával megakadályozzuk azt, hogy a CO2-nél 21 szer károsabb üvegházhatású gáz, a METÁN a légkörbe juthasson, ezzel is akadályozva a klímaváltozást. A trágyák feldolgozásával a kellemetlen szaghatás minimálisra csökken, s a bennük levő patogén szervezetek sterilizálódnak, elpusztulnak.
2) Folyamatosan termeli a megújuló energiát, amely a tulajdonosnak nyereséget biztosít!
3) Munkahelyeket teremt. A legkisebb üzemnek is legalább 16 főre van közvetlenül szüksége a folyamatos működtetéshez. A közvetett munkahelyek száma akár több száz is lehet (gondolva itt a mezőgazdasági alapanyagok termeltetésére).
4) A kirothasztott „steril”iszap igen magas beltartalmi értékekkel rendelkezik, amely a mezőgazdasági termelésben feleslegessé teszi a műtrágyák használatát. Ezzel elsősorban költséget takarít meg, másodsorban pedig helyreállítja a talajéletet, lehetőséget biztosítva ezzel a biogazdálkodásra.
5) Megoldja és helyettesíti a dög kutak problémáját. Az elhullott állati tetemek feldolgozása során a környezeti ártalmak kikerülése mellett nagymennyiségű energiát termel ezekből. Ugyan ez a helyzet a vágóhídi hulladékok esetében is! (600 m3/tonna gáz = 1,3 MW villamos és 3 MW hő energia).
6) Lehetőséget biztosít a környezetében létesült kommunális szennyvíztisztítókban keletkező (környezetre ártalmas) szennyvíz iszap ártalmatlanítására.
7) Kiválóan alkalmazható kommunális szennyvíz tisztítására. Ezzel feleslegessé teszi a hagyományos tisztítómű megépítését, amely folyamatosan és egyre növekvő mennyiségben elfele viszi a pénzt a lakosok zsebéből. Párhuzamosan pedig más a környezetre rosszhatást kifejtő anyagokat is feldolgozhat, amellyel nyereségessé teszi az üzemeltetést, s rövid idő után visszafele termeli a pénzt a településeknek.
8) A telep környezetében meglevő, de használaton kívüli tározók, silók ismételt használatbavétele.
A metángyár környezetre gyakorolt hatása!
A hatályos törvények és az üzemeltetési előírások betartása mellett egy metángyár semmilyen veszélyt nem jelent a környezetére.
Nagyon lényeges, hogy a biogáz termelése során -a fosszilis energiahordozók felhasználásával szemben – nem kerül többlet CO2 a légkörbe. Az energia termelés itt CO2 semleges. Technológiánk lehetőséget biztosít a CO2 palackozására, majd más területen történő hasznosítására.
A biogáz üzem teljesen zárt rendszerben működik. Az ott termelt metán is teljesen zárt rendszerben kerül felhasználásra, ahol a gáz nyomása a légkörinél alig nagyobb. A biztonságot szolgálja a gázfáklya, amelynek feladata a fel nem használt, meg növekedett mennyiségű gáz automatikus elégetése. Ez csak nagyon ritkán fordulhat elő, hiszen egy-egy ilyen alkalom veszteséget jelent az üzemnek.
Miben jobb egy biogáz üzem a komposztálásnál?
A komposztálás során a levegő oxigénjének jelenlétében is a biológiai lebontás folyamata megy végbe, tehát metán termelés történik, csak sokkal hosszabb idő alatt, mint egy levegőtől elzárt reaktorban.
Az előzőekben már utalás történt arra, hogy a légkörbe kerülő metán 21 szer károsabb hatást fejt ki, mint a CO2. A komposztálás során képződő metán pedig teljes egészében a légkörbe kerül.
A komposztálás során a szerves anyagokban levő 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 / metángyárak / oxigéntől elzárt közegében a feldolgozott szerves anyagokból felszabaduló energiának csak mintegy 30 %-a adja a lebontáshoz szükséges hőt, 70 % megújuló energia létrehozására, azaz metán termelésre fordítódik. Ez egyértelművé teszi, hogy a biogáz üzem lényegesen hatékonyabb
Természetesen szükség van a komposztálásra is, hiszen a metángyárak nem képesek a lignin lebontására. Így a fa anyagok estében az elégetést vagy a komposztálást kell választani. A komposztálás során a lassú biomassza képződés magas szerves anyag koncentrációt igényel és ez a lebomlás lassúságát eredményezi.
További, konkrét információért keressen minket elérhetőségeinken!