Биогазовые установки и переработка дигестата

Производство биогаза из возобновляемого сырья, жидкого навоза, твёрдого навоза и органических отходов (например, биоотходов, пищевых отходов и производственных остатков) прочно вошло в число основных источников возобновляемой энергии: Биогаз — это газ, получаемый из биомассы и состоящий на 55–70 % из метана (CH₄). Сегодня он в основном используется для переработки биогаза в биометан и последующего его подачи в сеть природного газа, а также для улавливания CO₂ и его коммерциализации. Кроме того, остатки сбраживания перерабатываются в высококачественные удобрения. Тысячи биогазовых установок по всему миру ежедневно производят большие объемы остатков сбраживания, которые необходимо эффективно перерабатывать. Получаемый в результате ферментации остаток содержит ценные питательные вещества, такие как азот, фосфор и калий, однако его высокое содержание воды — примерно 90–97 % (содержание сухого вещества составляет примерно 3–10 %) — делает его транспортировку и внесение в почву дорогостоящими и сложными с точки зрения логистики.

К этому добавляется растущее давление со стороны норм регулирования в сфере удобрений и экологических требований: особенно в регионах с высокой плотностью поголовья скота избыток азота требует целенаправленной переработки и перераспределения питательных веществ. Разделение остатков сбраживания играет центральную роль в этом процессе. Твердые фракции, извлеченные путем декантации, можно транспортировать в районы с дефицитом питательных веществ в качестве концентрированного удобрения, пригодного для перевозки, в то время как жидкую фазу можно использовать на месте в качестве жидкого удобрения или подвергнуть дальнейшей переработке в концентрат удобрений. В то же время производство биогаза приносит экологическую пользу: при использовании в качестве источника энергии выделяется только углекислый газ, ранее поглощённый растениями. Это делает биогаз значительно более экологичным, чем ископаемое топливо.

Компания Flottweg предлагает индивидуальные решения на основе декантерных центрифуг для комплексной переработки сбраженной суспензии на биогазовых установках и в промышленных применениях. Наше оборудование надежно отвечает требованиям современных биогазовых установок — как с использованием полимеров, так и без них. Кроме того, мы обеспечиваем максимальный выход твердых веществ, исключительно низкое содержание твердых веществ в жидкой фазе и гарантируем круглосуточную готовность к работе. Опираясь на многолетний опыт, мы оптимизируем процесс переработки за счет выбора подходящего декантера, эффективной защиты от износа и интеллектуальной автоматизации процессов.

Декантерные центрифуги для производства биогаза

Для обеспечения максимального содержания сухого вещества и высокой производительности на биогазовых установках, рассчитанных на непрерывную круглосуточную работу с широким спектром субстратов и с минимальным использованием полимеров или без него

Процесс переработки остатков брожения

После анаэробного сбраживания с целью производства биогаза сбраженный остаток по-прежнему содержит ценные органические вещества и питательные элементы для растений. Благодаря целенаправленной переработке эти питательные элементы можно оптимально использовать, а сбраженный остаток — повторно применять в качестве высококачественного удобрения. Сначала посредством просеивания удаляются крупные твердые частицы, такие как солома, кукурузные початки или пластиковый мусор. Затем предварительно обработанный субстрат с содержанием твердых веществ до 35 % сухого вещества подается непосредственно в декантерную центрифугу. Дозирование полимеров является опциональным и настраивается и оптимизируется компанией Flottweg индивидуально для каждой конкретной смеси субстрата.

В результате процесса получается центрат (жидкая фракция), содержащий большую часть азота в доступной для растений форме, связанной с аммонием. Обезвоженные твердые фракции пригодны для штабелирования и хранения и идеально подходят для использования в качестве фосфорного удобрения, которое можно транспортировать на грузовиках.

В целом процесс переработки состоит из нескольких этапов: от поступления сырого сбраживаемого остатка до его разделения на рекуперируемое твердое вещество и жидкую фазу. При производстве биогаза на биогазовых установках биологическому процессу предшествуют химические стадии гидролиза, ацидогенеза, ацетогенеза и метаногенеза.

Экологическая ответственность и экономическая эффективность идут рука об руку

Деканеры Flottweg обеспечивают эффективное отделение сбраженного осадка и создают основу для целенаправленного извлечения питательных веществ. В то время как фосфор в основном сосредоточен в твёрдой фракции, азот и калий остаются в жидкой фазе, причём азот в основном присутствует в форме аммония, который легко усваивается растениями. Такое распределение питательных веществ облегчает внесение удобрений с учётом конкретных потребностей и способствует соблюдению требований законодательства конкретных федеральных земель (DüV), а также Директивы ЕС по нитратам.

Биогаз производится из возобновляемого сырья, такого как энергетические культуры (например, кукуруза на силос, рапс), навоз и органические отходы, которые доступны практически в неограниченных количествах. Таким образом, технология Flottweg способствует развитию циркулярной экономики и эффективному использованию ресурсов.

В то же время механическое обезвоживание значительно сокращает объем, который необходимо хранить или транспортировать: из 100 м³ сбраженного остатка обычно получается 15–20 м³ твердого остатка и 80–85 м³ жидкой фазы. Значительное уменьшение объема твердого остатка снижает нагрузку на складские мощности и заметно сокращает транспортные расходы.

Какую роль будет играть биогаз в будущем?

Биогаз, также известный как биометан, имеет многообещающее будущее в качестве ключевого компонента возобновляемой энергетики. Он не зависит от погодных условий и может гибко преобразовываться в электроэнергию, тепло или топливо. Его использование вносит значительный вклад в сокращение выбросов парниковых газов, обеспечивает региональное и национальное энергоснабжение, а также снижает зависимость от импорта энергоресурсов. Благодаря технологическому прогрессу, более эффективным производственным процессам и интеграции в концепции циркулярной экономики значение биогаза будет продолжать расти в будущем.