Сільськогосподарські біогазові станції зазвичай передбачають наявність основних споруд: ємності для накопичення та попередньої підготовки сировинної бази, резервуару для твердих субстратів, ємності зброджування (метантенку) та сховища для зберігання збродженої сировини (резервуари або лагуни). Енергетичне перетворення отриманого біогазу здійснюється шляхом його накопичення, біологічної та хімічної очистки від сторонніх газів та подача до когенераційного модулю, де і відбувається безпосереднє виробництво електричної та теплової енергії з біогазу.
Процесу фактичного виробництва біогазу передує блок управління субстратами для зброджування. Менеджмент сировинної бази, зокрема, передбачає доставку, зберігання, обробку, транспортування та подачу субстрату до резервуару зброджування. Ємності та резервуари для зберігання рідких та твердих типів субстратів для зброджування покликані забезпечувати необхідні обсяги сировини для своєчасної подачі до метантенку.
Попередня підготовка субстрату перед зброджуванням, в першу чергу залежить від типу сировини та застосовуваної технології біогазового виробництва з метою забезпечення оптимального використання енергетичного потенціалу сировини і, відповідно, загальної ефективності біогазової станції.
Підготовка сировинної бази може включати сортування та відокремлення сторонніх включень, подрібнення, перетирання та гомогенізацію (утворення однорідної консистенції маси), гідроліз або дезінтеграцію.
У випадку застосування технології твердого зброджування доцільним може виявитись попереднє аеробне (із доступом кисню) гноїння.
Гігієнічно небезпечні субстрати, як відходи бійні та харчові відходи, потребують проведення санітарної обробки, що передбачає нагрівання субстрату до температури вище 70° С протягом не менше години, з метою знищення хвороботворних бактерій, що можуть міститись у сировині.
Подача субстрату до метантенку (також називають ферментером) відбувається шляхом перекачування із приймальної ємкості, де суміш субстратів, за необхідності, перемішується, подрібнюється або перетирається, гомогенізується. Тверді штабельовані субстрати можуть подаватись безпосередньо до метантенку.
Метантенк – серце біогазової станції. Він повинен бути не тільки газо- та водонепроникним, але й непрозорим для ефективного перебігу процесів зброджування. Існують різні типи ферментерів, і вони, як правило, адаптуються відносно технології та ферментаційних процесів. Метантенки можуть бути виконані вертикальними і горизонтальними, циліндричної або квадратної форми, виконані з залізобетону або сталі.
Відповідну якість перемішування, однорідності забезпечують перемішуючі пристрої.
Кількість основних метантенків та/або вторинних метантенків залежить від обсягів органічних відходів, що зброджуються, та від загальної концепції проекту біогазової станції.
Рисунок 1: Схематичне зображення сільськогосподарської біогазової станції
Перед подачею біогазу до когенераційного модулю відбувається видалення сторонніх домішок газів та конденсату. Важливою мірою захисту двигуна та компонентів ТЕЦ від корозії є процес так званого знесірчування або десульфурації – видалення сполук сірки з біогазу. Первинне видалення сірки відбувається безпосередньо у метантенку шляхом піддуву повітря у підкупольний простір ємності зброджування. Якщо ТЕЦ обладнана каталітичним нейтралізатором відпрацьованих газів, тоді додатково потрібне тонке знесірчування за допомогою фільтру з активованим вугіллям. Дане очисне устаткування запобігає пошкодженню каталітичного нейтралізатора.
У доповнення що знесірчування обов’язковим є підсушування неочищеного біогазу, протягом якого солі та мінерали, що містяться у вологому біогазі і можуть негативним чином вплинути на експлуатацію когенераційного модуля, відводяться.
Зброджений субстрат подається до резервуару-сховища або критої лагуни, є високоякісним збалансованим біодобривом і може застосовуватись для удобрення сільськогосподарських угідь. Рекомендовано виконання резервуарів-сховищ закритого типу, з метою використання залишкового енергетичного потенціалу субстрату, а також уникнення розведення біодобрив опадами та часткової втрати обсягів під дією сонячних променів та температур.