Možnosti ovplyvnenia výnosnosti vyprodukovaného bioplynu vstupnými organickými substrátmi

Možnosti ovplyvnenia výnosnosti vyprodukovaného bioplynu vstupnými organickými substrátmi

Za kvalitu a množstvo vyprodukovaného bioplynu zodpovedá predovšetkým použitý substrát. Rôzna organická hmota je charakteristická zložením a dobou rozkladu, čo je však podstatné, najmä množstvom vyprodukovaného metánu. Nutričné požiadavky bakterií zúčastňujúcich sa procesu sú pomerne nízke, z odporúčaným pomerom živín C:N:P  150:14:1 pre optimálnu produkciu . Mikroorganizmy vyžadujú taktiež prísun mikroelementov a to najmä magnézia, kobaltu,medi a zinku. Jednotlivé druhy substrátov je možné kombinovať, a tak dosiahnuť iné hodnoty výťažnosti. Tabuľka 2 poukazuje na výrazné rozdiely vo výťažnosti. Je zrejmé, že najväčší potenciál ukrývajú odpady z pekárenskej a cestovinárskej výroby.

Obsah metánu – teda paliva v bioplyne kolíše v závislosti na substráte okolo hodnoty 60 %,  ostatnú časť tvorí prevažne oxid uhličitý (okolo 37 %) a iné nežiaduce zložky, ktoré je nutné odstrániť .  Kvalita bioplynu je podstatná pre jeho použitie ako paliva pre spaľovacie motory. Postup čistenia prebieha v za sebou nasledujúcich krokoch.

1, Tuhé častice a nečistoty sú odstraňované pasívnym prechodom plynu cez nerezový filter.

2, Voda v plynnom skupenstve sa zo systému odstraňuje, aby nespôsobila koróziu systému, aby sme predlžili jeho životnosť. Existuje viacero spôsobov. Väčšinou sa využíva zmrazovanie, odparovanie vo výmenníku alebo ju môžeme odstrániť prechodom plynu cez filter zachytávajúcu vodu ako napríklad piesok.

3, Amoniak sa odstraňuje najmä na zamedzeniu vyparovania emisii pri výstupnej zmesi.

4, Oxid uhličitý znižuje energetickú výťažnosť plynu ako paliva. Odstraňuje sa vymŕzaním, membránami alebo absorpciou.

5,  Odstraňovanie síry H₂S je najproblematickejšie, ale napriek tomu nutné. Podobne ako voda spôsobuje koróziu v systéme a jeho opotrebovanie. Navyše pri spaľovaní vznikajú emisie síry. Za účelom odstránenia síry sa využívajú fyzikálno - chemické metódy ako membrány,  chlorid železitý, absorpcia a skvapalňovanie. V súčasnosti sa biotechnologicky pripravujú mikroorganizmy schopné lacnejšie a ďaleko efektívnejšie túto síru odstrániť .

6,  Halogény sú odstraňované podobne ako síra, dôvodom na ich odstránenie je ich vysoká škodlivosť v životnom prostredí a vysoká reaktivita.

7, Siloxany spôsobujú zvýšenie nákladov tým, že sa ukladajú na stenách potrubí a motorov. Sú známe iba fyzikálne metódy ako ich účinne odstrániť. Využíva sa absorpcia na aktívne uhlie a grafitové sitá, oba tieto spôsoby sú nákladné (Coelho et al., 2004).

Experimentalny projekt uskutočnený v campuse univerzity v Sao Paulo poukazuje na rozdiely v zložení plynu pred a po očistení.

 Tab. 3.:  Zloženie bioplynu pred a po čistení

Vhodný filtrovací systém prispieva k zlepšeniu vlastností paliva a potencionálnej elektrickej efektívnosti .