Функціонування біогазової установки проходить через чотири фази, доки біогаз не перетвориться на електричну та теплову енергію.
Біогазове виробництво починається з управління субстратами та їх попередньої підготовки до ферментації. А вже після утворення, біогаз доочищається і або подається у газотранспортну мережу, або подається до когенераційного модуля, де спалюється із утворенням електричної та теплової енергії.
Зброджені органічні відходи та рештки після біогазового виробництва перетворюються на СО2-нейтральні добрива, що накопичуються і відповідним чином зберігаються до їх наступного застосування на полях.
Біогазовий завод: виробничий процес налічує чотири ключові фази
На сьогодні наявний широкий спектр технологічних рішень для будівництва біогазових станцій та їх подальшої ефективної експлуатації. При цьому, незалежно від того, яка технологія та яка сукупність субстратів використовується, експлуатація всіх біогазових станцій здійснюється із дотриманням ряду декількох ключових принципів.
Основна задача біогазової установки – її оптимізоване функціонування з метою виробництва максимально досяжних обсягів біогазу.
Фаза І: управління субстратом
Принцип роботи біогазової установки починається з управління субстратом. Ефективне біогазове виробництво починається зі зберігання та попередньої підготовки субстрату у приймальному резервуарі біогазової станції.
В залежності від виду субстрату, що зброджується, та від способу ферментації (волога або суха ферментація), приймальний резервуар біогазової станції виконує вагомі підготовчі роботи, ефективність проведення яких результується на загальному результаті біогазового виробництва.
У приймальному резервуарі субстрат подрібнюється та гомогенізується, тобто тут, створюється забезпечення метаногенних мікроорганізмів необхідним доступом до поживних речовин, що містяться у зброджуваних субстратах, а також ця фаза необхідна для оптимізації наступних виробничих фаз.
Фаза ІІ: виробництво біогазу
Біогаз утворюється у серці біогазової установки – у метантенку, функція якого досить проста – забезпечення фізичної взаємодії субстрату/суміші субстратів, температури виробничого процесу та метаногенних мікроорганізмів.
Виробництво біогазу здійснюється за наступних обов’язкових до забезпечення та підтримки умов:
- Метантенк повинен бути газо- та водонепроникним, а також максимально непрозорим
- Перемішуючі пристрої повинні забезпечувати необхідний ступінь перемішування субстратів, а швидкість їх обертання – не шкодити життєдіяльності метаногенних мікроорганізмів
- Температура процесу метаногенезу повинна бути постійною і забезпечуватись внутрішньою або зовнішньою системою опалення
- Теплоізоляція повинна бути ефективною з метою попередження теплових втрат та забезпечення оптимальних умов функціонування біогазової станції
Фаза ІІІ: зберігання дегістату
По факту зброджування органічні відходи та рештки перетворюються у СО2-нейтральний дегістат – високоякісні органічні добрива. Дегістат накопичується та тимчасово зберігається (строком до 8-9 місяців) у резервуарах-сховищах закритого або відкритого типу, або у лагунах закритого типу.
При цьому, рекомендовано закриті резервуари-сховища, оскільки така система дозволяє відбирати залишковий потенціал біогазу, що, залежно від виду зброджуваного субстрату, може складати до 5-7%.
Фаза IV: енергетичне перетворення біогазу на електричну та теплову енергію
Чим краще здійснюються ферментаційні процеси, тим вищий вихід газу матиме біогазова установка і тим більше енергії можна отримати шляхом спалювання біогазу у когенераційному модулі.