Biokaasua pidetään vaihtoehtona sähköntuotannolle maakaasun sijaan
Kuva Jan Nijman Pixabaystä
Biokaasu on kaasu, joka syntyy orgaanisten aineiden (orgaanisen jätteen) hajoamisesta bakteerien kautta. Biokaasusta tuotettaessa energiaa kaasun kemiallinen energia muutetaan mekaaniseksi energiaksi hallitun polttoprosessin avulla. Tämä mekaaninen energia aktivoi generaattorin, joka tuottaa sähköenergiaa. Biokaasua voidaan käyttää myös kattiloissa suoraan polttamalla energian yhteistuotantoon.
Biomassan käyttämiseen energialähteenä on kolme tapaa. Ensimmäinen tapahtuu suoralla polttamisella, toinen on kaasuttaminen ja kolmas koskee luonnollisen prosessin lisääntymistä, jossa mikro-organismien toiminta anaerobisessa ympäristössä tuottaa orgaanisen aineen hajoamisen ja siten biokaasun. 1700-luvulla löydettyä biokaasua alettiin pitää energialähteenä Louis Pasteurin 1800-luvulla esityksestä, jossa esiteltiin biokaasun syntymistä lannan ja veden seoksen avulla.
1800-luvun lopulla biokaasua alettiin kerätä jätevedenpuhdistamoihin Englannissa, ja 1940-luvulla sitä alettiin käyttää eläinlannasta Intian voimalaitoksissa. Siitä lähtien anaerobinen prosessi on kehittynyt ja laajentunut maatalous- ja teollisuusjätteiden käsittelyyn.
Kaasutus koostuu lämpökemiallisista reaktioista, joihin liittyy kiinteää polttoainetta ilman tai hapen läsnä ollessa (vähimmäismäärä polttamista varten) ja vesihöyryä (jotka muodostavat kaasuja) käytettäväksi lämpö- tai sähköenergiana kemikaalien synteesissä ja nestemäisten polttoaineiden tuotantoon. Anaerobista pilkkomista tapahtuu luonnollisesti monissa ekosysteemeissä, kuten makean tai suolaisen veden järvissä.
Anaerobiset reaktorit, jotka ovat kuin biokaasulaitos, pyrkivät toistamaan luonnonolosuhteita luomalla keinotekoisia ekosysteemejä anaerobisten reaktorilammikoiden kautta, ja niiden ensimmäinen käyttö on puolikiinteän jätteen, kuten eläinlannan, kotitalousjätteen ja jäteveden käsittely. Tyypillisesti biokaasu koostuu 60% metaanista, 35% hiilidioksidista ja 5% vety, typpi, ammoniakki, rikkivety, hiilimonoksidi, amiinit ja happi.
Kaatopaikoista peräisin olevan biokaasun hyödyntäminen
Kiinteän jätteen loppusijoitus on yksi tärkeimmistä ympäristöongelmista kaupunkikeskuksissa, joiden hallinto päätyy kaatopaikoille. Jätteen sijoittaminen kaatopaikalle johtaa biokaasun tuotantoon. Näiden kaasujen pitoisuuksien jakauma vaihtelee kaatopaikan sekä jätteen koostumuksen, iän ja kosteuden mukaan.
Biokaasun tuotanto kaatopaikoilla alkaa yleensä kolmen ensimmäisen kuukauden kuluttua saatavuudesta, ja se voi jatkua vähintään 30 vuoden ajan. Koska se sisältää runsaasti metaania, biokaasu on otettava huomioon laskettaessa kasvihuonekaasuja. Ilmastomuutosta käsittelevän hallitustenvälisen paneelin (IPCC) raportin mukaan kaatopaikoista peräisin olevat metaanipäästöt vaihtelevat välillä 20 teragrammia vuodessa (Tg / vuosi) ja 70 Tg / vuosi, mikä osoittaa, että kaatopaikat ovat vastuussa 6 % - 20% metaanin kokonaispäästöistä vuodessa, maailmanlaajuisesti.
Biokaasun käyttö voidaan tehdä asentamalla viemärit, jotka ulottuvat kaikkiin jätekerroksiin. Kaatopaikan pohjan ja peitteen vedeneristys on toimenpide, joka auttaa sekä tekemään yhteistyötä orgaanisen aineen hajoamisprosessissa, lisäämään biokaasun tuotantoa että estämään maaperän ja pohjaveden saastumisen paikan päällä.
Uuttojärjestelmä ohjaa kaasut kaatopaikalta (biokaasu) keräysjärjestelmään ja vie sen käsittelyjärjestelmään, joka koostuu puhaltimien ja suodattimien joukosta siten, että kondensaatti- ja hiukkasmateriaalipisarat poistettu. Sitten kaasu lähetetään palavalle soihdulle.
Jätevedenpuhdistuksessa syntyvän biokaasun käyttö
Keräysverkosta tuleva jätevesi kuljetetaan nostoasemalle, jossa suuremmat hiukkaset pidätetään, ja sitten se lähetetään jätevedenpuhdistamolle (ETE). Kiinteä jäte lähetetään saniteettikaatopaikalle, kun taas neste lähetetään reaktoriin, jossa läsnä olevat bakteerit pilkkovat orgaanista ainetta ja siirtyvät sieltä jälkikäsittelyvaiheeseen. Bakteeriaktiivisuuden tuottama kaasu voidaan polttaa ja muuttaa hiilidioksidiksi tai voidaan käyttää uudelleen biokaasun muodossa.
Kotitalouksien biorajauhot
Tavanomaiset biologiset ruoansulatuskanavat jaetaan eriin ja jatkuvat. Erät, jotka tunnetaan myös nimellä erät, toimitetaan vain kerran ja pidetään suljettuina ajanjakson ajan, jonka aikana orgaaninen aine käy läpi. Jatkuvat biologiset ruuansulatuskanavat ovat sellaisia, jotka edellyttävät säännöllistä orgaanisen aineksen saantia (yleensä päivittäin). Molemmat mallit mahdollistavat energiantuotannon biokaasun avulla.
Intialainen malli
Se koostuu raudasta tai lasikuidusta valmistetusta liikkuvasta kupolista, johon kaasu varastoidaan orgaanisen aineen käydessä. Tämän varastoinnin ja biokaasun jatkuvan tuotannon ansiosta käyttö voidaan tehdä keskeytyksettä. Keskiseinä, joka jakaa fermentointisäiliön kahteen kammioon, auttaa erottamaan jo fermentoidun biomassan tulevaa hävittämistä varten.
Kiinalainen malli
Se koostuu sylinterimäisestä muurikammiosta, jossa on kupoli ja läpäisemätön katto, joka on tarkoitettu biokaasun varastointiin. Tämä reaktori toimii sisällä olevien paine-erojen perusteella. Siten, kun paine kasvaa, biomassa siirretään käymiskammiosta poistolaatikkoon - ja kun purku tapahtuu, tapahtuu päinvastainen liike.
Uudelleenkestävä asuin biodigester
Sitä voidaan käyttää sekä maaseudun kiinteistöissä että kaupunkiasunnoissa. Se on kompakti, tehokas ja edullinen. Asuinpaikan biodigesteri voidaan toimittaa ruokaromulla, ruoholla, lemmikkieläinten ulosteella, kanalla, sialla ja yleensä biomassalla. Se pystyy tuottamaan ekvivalentin kapselin keittokaasua ja 20 litraa biolannoitetta puutarhojen lannoittamiseen hyönteisten torjunta-aineen lisäksi. Katso lisätietoja laitteista ja tarkista hinnat eCycle Storesta .
HomeBiogas asuin biodigester
HomeBiogas on asuinalueiden biodigester, joka edistää resurssien käyttöä. Tämän tyyppinen tuote edistää orgaanisen jätteen muuttumista keittokaasuksi ja luonnolliseksi orgaaniseksi biolannoitteeksi anaerobisen biologisen hajoamisen prosessin kautta. Järjestelmään on mahdollista sijoittaa kuoret, luut, ruokaromut, eläinlanta ja myös lemmikkieläinten ulosteet. Kaikki nämä materiaalit toimivat biokaasun tuotannon raaka-aineena. Katso lisätietoja laitteista ja tarkista hinnat eCycle Storesta .Sähköntuotannon edut
Biokaasu on vaihtoehto energian tuottamiselle eristyneiden yhteisöjen toimittamiseksi, jotka voivat käyttää maataloudessa ja karjassa syntyvää jätettä energiantarpeensa tyydyttämiseen. Lisäksi kaatopaikoista ja jätevedenpuhdistuksesta peräisin olevan biokaasuenergian käyttö on kestävämpi ja älykkäämpi jätekohde. Biokaasun käyttö energian tuottamiseen estää myös orgaanisen aineen hajoamisesta peräisin olevan metaanin pääsyn ilmakehään, kun se muuttuu palamisprosessissa vedeksi ja hiilidioksidiksi. Tällä tavalla biokaasuenergia esitetään vaihtoehtona, jolla ei ole yhtä paljon sosio-ympäristövaikutuksia kuin maakaasulla.
