0
Производство биогаза уже много лет является обычным явлением в других странах ЕС (по данным Европейской биогазовой ассоциации, EBA). К концу 2020 года в Европейском Союзе насчитывалось почти 19 000 биогазовых установок, большинство из них - в Германии, более чем 11 000, за ней следуют Италия (более 1600) и Франция (более 700), в Испании было всего около 300.
Одной из таких установок является установка по производству биогаза совместного сжигания, расположенная на ферме Капдевила Торрент Рамадерс, расположенной в Алькаррасе (Лерида, Испания), которой управляет Хосеп Капдевила, который, можно сказать, был провидцем в нашей стране, поскольку в конце 2015 года он уже решил повысить ценность навоза, производимого на его ферме с 4000 свиноматками, и запустил проект.
Установка по производству биогаза методом совместного сбраживания.
Как работает биогазовая установка?
Хозяйство производит около 28 000 м3 навозной жижи в год. Установка по производству биогаза имеет крытую приемную лагуна емкостью 180 000 литров. Навозная жижа направляется из корпусов в отстойник по трубам. Благодаря гомогенизирующей мешалке с разным положением свежая навозная жижа смешивается с дополнительным субстратом, в данном случае измельченной кукурузой, выращенной на 11 гектарах фермы.
Каждые два дня от 800 до 1000 кг кукурузного силоса смешивают со 100 м3 навозной жижи. Мешалка работает примерно 10-15 минут в день. После смешивания насос ежедневно перекачивает 60 м3 нового материала в верхнюю часть «котла», где будет происходить анаэробный процесс с образованием биогаза.
Слева: смешивание навозной жижи перед лагуной с дополнительным субстратом, в данном случае кукурузным силосом. Справа: кукурузный силос.
Этот «котел» диаметром 23 м и высотой 6 м имеет вместимость 2 400 000 л и оснащен двумя мешалками. В целях безопасности он заполняется примерно до 5,40 м. Также имеется внутренняя защитная сетка, благодаря которой брезент никогда не упадет в случае неисправности котла или во время его ремонта.
Производство биогаза остается довольно стабильным в течение всего года, поскольку этот тип биореактора имеет внутренний контур нагрева, который питается за счет собственного производства энергии и позволяет поддерживать внутреннюю температуру, чтобы бактерии могли работать правильно (оптимальная температура в этих биореакторах случаях составляет около 37°C).
Одной из проблем этого типа процесса является образование сероводорода, который обладает высокой коррозионной активностью. Система оснащена воздушным компрессором, который служит двум целям: вдувать кислород для осаждения сероводорода и поддерживать в надутом состоянии трубку, расположенную в верхнем периметре котла, которая действует как ремень, удерживающий брезент под давлением.
С другой стороны, нельзя забывать и о дигестате – продукте с высокой удобрительной способностью. Он стекает по трубе самотеком и хранится в лагуне емкостью 2 миллиона литров.
Лагуна для хранения дигестата.
Финансовые выгоды
Из получаемого биогаза чистотой от 62 до 64% завод производит электрическую и тепловую энергию. Когенерационный двигатель уже отработал 67 000 часов и с момента запуска выработал 3 843 000 кВт. Котел производит достаточно газа для обеспечения 100% потребностей фермы в электроэнергии, а оставшееся количество кВт необходимо отправить в электросеть. Газовый котел, а также тепло, рекуперированное от когенератора, обеспечивает 80% тепловых потребностей фермы (для нагрева контура воды в помещениях, а также для поддержания внутренней температуры в котле), в то время как оставшиеся 20% потребностей обеспечиваются котлом, работающим на биомассе.
Прошлый год был самым лучшим годом производства на сегодняшний день: общая мощность составила 514 000 кВт, при этом двигатели работали в среднем около 23,6 часов в день (необходимо учитывать техническое обслуживание двигателей).
Вид на когенерационное оборудование, бойлер и зону распределения горячей воды.
Инвестиции составили 480 000 евро и окупились за 6,5 лет. Восемь лет назад, до запуска проекта, ежегодные затраты на электроэнергию и отопление составляли около 98 000 евро в год. При нынешних ценах на электроэнергию и газ выгоды от производства биогаза высоки.
Владелец фермы Хосеп Мария Капдевила контролирует настройку котла.
Что касается дигестата, то помимо его использования на самой ферме, он продает его в качестве удобрения различным фермерам, обеспечивая еще один источник дохода. Владелец говорит, что в последние месяцы из-за роста цен на химические удобрения увеличился спрос на дигестат.
Экологические преимущества
Анаэробное сбраживание навозной жижи и последующее производство биогаза оказывает положительное воздействие на окружающую среду, поскольку снижает выбросы парниковых газов, производит возобновляемую энергию, обеспечивает энергетическую самодостаточность, стабилизированные и чистые биоудобрения, а также уменьшает запахи.