Rozdelenie bioplynových staníc ( bioplyn)

Rozdelenie bioplynových staníc

Bioplynové stanice môžeme rozdeliť podľa viacerých kritérií.  Podľa prísunu organického materiálu (jeho dávkovania ) môžeme BPS rozdeliť na:

a) diskontinuálne – s prerušovaným cyklom.  Substrát sa do fermentora cyklicky vpúšťa a po fermentácii sa vyberie,

b) semikontinuálne – doba medzi jednotlivými dávkami je kratšia ako doba zdržania materiálu vo fermentore. Je to najpoužívanejší spôsob plnenia fermentorov pre tekutú biomasu,

c) kontinuálne – slúžia na spracovanie tekutých organických odpadov s malým obsahom sušiny.

Systém može byť navrhnutý s rôznou mierou komplexnosti. A to buď jedno alebo dvojstupňový (viacstupňový).

Jednostupňový systém je charakteristický tým, že všetky biologické reakcie prebiehajú v jednom uzavretom reaktore alebo nádrži. Tento spôsob znižuje vstupné náklady avšak neposkytuje takú možnosť kontroly priebehu reakcie. Acidogénne baktérie produkciou kyselín redukujú pH. Metanogénne baktérie však pracujú len v určitom vymedzenom rozsahu pH s čoho vyplýva, že reakcie v jednom reaktore možu byť niekedy navzájom kompetetívne. Iným jednostupňovým systémom je takzvaná anaerobná lagúna . Úplný degradačný potenciál mikroorganizmov zapojených do degradačného procesu nemože byť plne využitý ak sa celý proces odohráva pri stálej termofilnej teplote.Tieto zemné štruktúry sú určené na dlhodobejšie skladovanie a spracovanie hnojovice, v kale sa tak prirodzene uskutočnuje anaeróbne vyhnívanie.

Pri viacstupňovom systéme sú jednotlivé oddiely optimalizované tak, aby poskytli čo najlepšiu kontrolu nad procesom. Obyčajne hydrolýza, acetogenéza a acidogenéza prebieha v prvej nádobe. Organický materiál je potom zahrievaný na najvhodnejšiu prevádzkovú teplotu (buď mezofilnú alebo termofilnú) predtým ako je vpumpovaný do metanogénneho reaktora . V niektorých krajinách sa vyžaduje, aby táto teplota bola dostatočná na zničenie škodlivých bakterii . Za týmto účelom môže byť medzi komorami umiestnená ešte sterilizačná komora. Aj keď je možné do značej miery kontrolovať jednotlivé štádia nie je ich možne úplne oddeliť. Malé množstvo bioplynu je produkované aj pri hydrolýze a acidogenéze. Množstvo štúdii poukázalo na to, že viacstupňový reaktor je stabilnejší ako jednostupňový Jedným z dôvodov vyššej stability viacstupňového reaktora oproti jednostupňovému je možnosť udržiavania nižších hladín vodíka v konečných štádiach vyhnívania, čo zvyšuje oxidáciu propionátu počas prípadného preťaženia reaktora . Navyše posunutie produkcie  smerom k výrobe žiadanejších medziproduktov v počiatočných štádiách, kvôli nižšej hodnote pH a vyšešj koncentrácii substrátu, ďalej potvrdzuje vyššiu stabilitu viacstupňového reaktora. 

Schéma na obrázku 2 predstavuje typické usporiadanie poľnohospodárskej bioplynovej stanice. Fermentor je v tomto prípade horizontálneho semikontinuálneho typu. Vyhrievanie je realizované cez dutý hriadeľ. Schéma zodpovedá bioplynovej stanici vo Vysokoškolskom poľnohospodárskom podniku SPU v Kolíňanoch pri Nitre