BIOGAZULProducere şi utilizare

în instalaţii mici şi mijlocii

Ing. Vasilie NIKOLIC

Sursă energetică şi lanţul trofic al generării biogazului

Ce este biogazul?

Un amestec de gaze compus din: Metanul, CH4 , în proporţie de 55 – 70%; Dioxidul de carbon, CO2 , în proporţie de 28 –

43%; Alte gaze ca hidrogenul sulfurat (H2S), azotul

(N2), oxidul de carbon (CO), oxigenul (O2), care, împreună, nu depăşesc, în general, 2%.

Puterea calorifică

Puterea calorifică a biogazului este determinată de conţinutul acestuia înmetan. Gazul metan are următoarele proprietăţi termodinamice: Masă moleculară 16,04 kg/kmol Densitate 0,717 kg/Nm3 Putere calorifică anhidră - Superioară 9516 kcal/Nm3

39.838 kJ/Nm3- Inferioară 8.550 kcal/Nm3

35.797 kJ/Nm3

Temperatura de topire - 182,5 0C Temperatura de fierbere - 161,6 0C Solubilitatea - În apă la 200C 0,35 % în greutate

- În alcool etilic la 200C 47,1 % în greutate

Puterea calorifică inferioară a unui m3 de biogaz în funcţie de conţinutul de metan

Comparaţia biogazului cu alţi purtători de energie termică

Tabelul 2:

Schema degradării materiilor prime în biogaz

Factorii care influenţează producţia de biogaz

Materia primă Temperatura PresiuneaAgitarea pH – ul

Producţia specifică, medie, de biogaz, obtenabilă din diverse materii organice

Biogaz obtenabil din materii prime folosite exclusiv sau în amestec

Conţinutul de C, N şi raportul C/N pentru unele materii prime folosite la producerea biogazului

Conţinutul de substanţă uscată respectiv de umiditate a principalelor materii prime

Influenţa temperaturii asupra producţiei de biogaz

Influenţa acidităţii asupra randamentului de conversie al S.O. în biogaz

Acid acetic echivalent, prezent în substrat, mg/l

l/kg.SO.zi

Încărcările organice exprimate în CBO5 ale unor ape reziduale

Biogaz obtenabil din unele materii prime provenite din agricultură

Instalaţie de biogaz după sistemul Darmstadt

Instalaţie de biogaz sistem UASB – Vageningen (Anaerob de contact, Olanda 1979)

Instalaţie de biogaz sistemSchimdt – Eggersgluss

Instalaţie de biogaz brevet J.J. Patel, India 1950

Instalaţie de biogaz tip KVIC

Instalaţia de biogaz sistem DOM din provincia Sichuan (China)

Instalaţie de biogaz din China

Instalaţie de biogaz din Coreea

Instalaţie de biogaz tip ICA de 5 si 10 m3

Principalii indicatori ai instalaţiilor de biogaz de 5 şi 10 m3, tip ICA, diseminaţi în România

Consumurile de materiale pentru instalaţiile de biogaz de 5 şi 10 m3, tip ICA

Generator de biogaz din Polonia

Instalaţie de biogaz sistem Neukomm (Thayngen. Elveţia)

Instalaţie de biogaz tip ICA de 25 şi 50 m3

Aspectul general al instalaţiei de biogaz tip ICA de 25 şi 50 m3

Principalii indicatori ai instalaţiilor de biogaz de 25 şi 50 m3 diseminate în România

Instalaţie de producere a biogazului în flux orizontal. Schemă de principiu.

Instalaţie de biogaz compactă, în flux orizontal, de capacitate medie

Indicatori ai instalaţiilor de biogaz în flux orizontal pentru capacităţi medii

BIOGAZUL ŞI CO-GENERAREAPutere calorifică

Date de bază ale co-generării

CH4 + 2 O2 = CO2 + 2 H2O

Pentru un metru cub normal............8550 kcal + 966 kcal = 9516 kcal

sau 35797 kJ + 4041 kJ = 39838 kJ în care

Puterea calorifică anhidră inferioară superioară

BIOGAZUL ŞI CO-GENERAREA

Oportunitatea co-generăriiDiagrame de repartiţie energetică

Oportunitatea co-generăriiDiagrame de repartiţie energetică

Analiza energetică a metanogenezei

∑ ESi = EB + ∑ EMi (1) ∑ VMi = ∑ VSi (2) ∑ VMi = ∑ VSi + ∆ V (3) Eexp = ∆ V x P (4) ∑ ESi = EB+∑EMi+Eexp (5)

Influenţa presiunii asupra producerii biogazului

Cu cât fermentatorul e mai înalt cu atât e mai mare spaţiul construit inutil

Vă mulţumesc pentru atenţie!

Date de contact:Tel: 0744 351 219E-mail: nikolicvasilie@yahoo.com