x

Trawienie beztlenowe

Fermentacja beztlenowa wytwarza trawę i biogaz
 
Materiały biodegradowalne można dobrze wykorzystać dzięki rozkładowi beztlenowemu, w wyniku którego powstaje poferment i biogaz, paliwo, które można przetworzyć i zastąpić gaz ziemny.

Historia fermentacji beztlenowej i jak to działa

W 17 stuleciu Jan Baptita Van Helmont po raz pierwszy stwierdził, że rozkładanie materii organicznej może prowadzić do powstania łatwopalnych gazów. W 1859 pierwsza instalacja do fermentacji została zbudowana w Bombaju w Indiach, a w Anglii zastosowano fermentację anaerobową 1895 do odzyskiwania gazu z gospodarki odpadami. Fermentacja beztlenowa pozostaje popularna w Europie, gdzie niektóre zakłady działają od ponad 20 lat, a Dania przoduje pod względem doświadczenia.

Fermentacja beztlenowa staje się coraz bardziej dostępna w Stanach Zjednoczonych i na północnym wschodzie. Obecnie w Nowej Anglii działa ponad 20 i liczne propozycje dotyczące przyszłych projektów. Aby zapoznać się z bardziej szczegółową historią fermentacji beztlenowej, odwiedź: Penn State: Krótka historia beztlenowej fermentacji.

Jak to działa?

Rozkład beztlenowy (AD) to naturalny rozkład materiału biodegradowalnego przez mikroorganizmy pod nieobecność tlenu. Materiały ulegające biodegradacji, takie jak odchody zwierzęce, resztki żywności, substancje stałe z oczyszczania ścieków, tłuszcz restauracyjny oraz ścieki komunalne i przemysłowe oraz pozostałości, mogą być wykorzystane do zarządzania odpadami i zapotrzebowania na energię. Materiały biodegradowalne są umieszczane w warniku, w którym nie ma tlenu. Naturalnie występujące mikroorganizmy znajdujące się w materiałach rozkładają materię organiczną, wytwarzając biogaz i poferment. Disgester jest zwykle podgrzewany do określonej temperatury, która zależy od tego, jaki materiał jest trawiony i jaki typ systemu jest używany. Często używana jest jednostka kogeneracyjna (CHP), która wykorzystuje biogaz, produkując zarówno energię elektryczną, jak i ciepło. Większość obiektów fermentacji beztlenowej ma podobny proces, ale w niektórych obiektach proces jest podzielony na wiele etapów. Istnieją różne typy warników dla różnych rodzajów materiałów, ale wszystkie generalnie przekształcają substancje organiczne w biogaz przefermentowane.

Proces beztlenowej fermentacji

Biogaz składa się głównie z metanu i dwutlenku węgla oraz śladowych ilości siarkowodoru, azotu i innych cząstek stałych. Biogaz można spalać w celu wytwarzania energii elektrycznej i / lub ciepła. Najczęściej jest używany do wytwarzania energii elektrycznej do użytku na miejscu lub sprzedaży do lokalnych mediów. Do wytwarzania energii elektrycznej biogaz służy do napędzania silnika gazowego, który napędza generator wytwarzający energię elektryczną. Jest również powszechnie używany do produkcji ciepła poprzez spalanie biogazu w kotłach. Dzięki połączeniu systemu elektrociepłowni (CHP) energia jest wytwarzana, a wytworzone ciepło może być wykorzystane do ogrzania komory fermentacyjnej. Biogaz można również ulepszyć do czystego metanu, znanego również jako biometan lub odnawialny gaz ziemny, usuwając dwutlenek węgla, siarkowodór i inne pierwiastki śladowe. Czysty metan może być stosowany jako substytut gazu ziemnego w rurociągach, a także jako paliwo do pojazdów. Więcej informacji na temat zastosowań biogazu można znaleźć na stronie US EPA - AgSTAR: Urządzenia wykorzystujące gaz.

przefermentowane jest materiałem trawionym w postaci stałej i płynnej wytwarzanym w AD Poferment jest bogaty w składniki odżywcze, takie jak azot, fosfor i potas. Może być przetwarzany na produkty takie jak nawozy, kompost i ściółka dla zwierząt. 

Technologia beztlenowej fermentacji

Istnieje wiele rodzajów materiałów ulegających biodegradacji (zwanych również surowcami), które można stosować w procesie fermentacji beztlenowej i każdy z nich zawiera różne ilości energii. Aby uwzględnić zmienne w surowcu i osiągnąć najlepszą wydajność, istnieją różne rodzaje technologii rozkładu beztlenowego. Niektóre komory fermentacyjne działają w temperaturach mezofilnych, a inne w temperaturach termofilnych. Istnieją również warniki suche / o wysokiej zawartości części stałych i mokre / o niskiej zawartości części stałych. Fermentatory są zwykle projektowane tak, aby pomieścić przewidywane surowce. W przeciwieństwie do większości innych technologii energii odnawialnej w tej sekcji, fermentacja beztlenowa jest wyjątkowa, ponieważ wytwarza zarówno biogaz, jak i fermentat. Więcej informacji na temat AD, kompostowania i recyklingu substancji organicznych można znaleźć pod adresem DEEP: Large Scale Organics Management. Więcej informacji na temat technologii recyklingu złomu na dużą skalę można znaleźć w niniejszej EPA elementarz.

Istnieje kilka generatorów materiałów biologicznych, które mogą być dobrymi kandydatami zarówno do lokalnego systemu AD, jak i do udziału w zewnętrznym ośrodku AD. Należą do nich gospodarstwa mleczarskie, przedsiębiorstwa i instytucje produkujące, dystrybuujące, przygotowujące lub w inny sposób zajmujące się żywnością oraz oczyszczalnie ścieków / obiekty kontroli zanieczyszczenia wody.

Aby uzyskać więcej informacji o dodawaniu AD do swojej farmy, wyślij e-mail do Connecticut Farm Energy Program at CTFarmEnergy@aol.com.

Więcej informacji na temat różnych technologii fermentacyjnych można znaleźć na stronie Amerykańska Rada ds. Biogazu - Digester Technologies.

Świetny przykład AD w naszym regionie można znaleźć pod adresem Farma Longview w Barstow w Hadley w stanie Massachusetts. 
 
AD to technologia, którą można w dużym stopniu dostosować do indywidualnego projektu i potrzeb użytkownika. Procesy i problemy różnią się znacznie w poszczególnych projektach, a technologia stale się rozwija. Jeśli masz konkretne pytania, skorzystaj z poniższych linków.

Fermentacja beztlenowa w Connecticut

AD jako energia odnawialna

Digestate od Monument Farms Dairy w VT. Zdjęcie dzięki uprzejmości CT Farm Energy Program. Connecticut's Standard portfela odnawialnego (RPS) wymaga, aby dostawcy energii elektrycznej "uzyskiwali minimalny procent swojego ładunku detalicznego za pomocą energii odnawialnej." Tlen beztlenowy jest wymieniony jako źródło energii odnawialnej klasy I zgodnie z definicją w ogólnych statutach stanu Connecticut (CGS) Sekcja 16-1 (a) (26) (v).

Gospodarstwa zainteresowane odkrywaniem AD mogą wysyłać e-maile CTFarmEnergy@aol.com aby dowiedzieć się więcej o zasobach oferowanych przez Connecticut Farm Energy Program

 

AD jako odpowiedzialne zarządzanie odpadami

Za Prawo Connecticut (CGS 22a-226e), począwszy od stycznia 1, 2014, niektóre firmy Connecticut, które generują średnią przewidywaną objętość 104 ton lub więcej rocznie z materiałów organicznych oddzielonych od źródła i znajdują się w odległości 20 mil od autoryzowanego, oddzielonego od źródła, kompostownika materiału organicznego, muszą oddzielać takie materiały z innych odpadów stałych i zapewnić, że zostanie poddany recyklingowi.

Proszę odwiedzić DEEP strona organiczna Więcej informacji na temat dozwolone obiekty który może przyjmować resztki żywności i zezwalanie na zasoby.


Odwiedź stronę CT Power Update