x

Trawienie beztlenowe

Fermentacja beztlenowa wytwarza trawę i biogaz
Materiały biodegradowalne można dobrze wykorzystać dzięki fermentacji beztlenowej, dzięki której powstaje poferment i biogaz, paliwo, które można przetwarzać i zastępować 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?

Fermentacja beztlenowa (AD) jest naturalnym rozkładem biodegradowalnego materiału przez mikroorganizmy przy braku tlenu. Materiały biodegradowalne, takie jak odchody zwierzęce, skrawki żywności, substancje stałe do obróbki ścieków, tłuszcz z restauracji, ścieki komunalne i przemysłowe oraz pozostałości można wykorzystać w celu zarządzania odpadami i potrzebami energetycznymi. Materiały biodegradowalne są umieszczane w komorze fermentacyjnej, gdzie nie ma tlenu. Naturalnie występujące mikroorganizmy znajdujące się w materiałach rozkładają materię organiczną, produkując biogaz i fermentat. Disgester jest zwykle podgrzewany do określonej temperatury, która zależy od tego, jaki materiał jest trawiony i jakiego typu system jest używany. Często wykorzystuje się jednostkę kogeneracji (CHP), która spływa z biogazu, wytwarzając zarówno energię elektryczną, jak i ciepło. Większość urządzeń do fermentacji beztlenowej ma podobny proces, ale niektóre zakłady wydzieliły ten proces na wiele etapów. Istnieją różne rodzaje komór fermentacyjnych dla różnych rodzajów materiałów, ale wszystkie ogólnie przekształcają substancje organiczne w biogaz i przefermentowane.

Proces beztlenowej fermentacji

Biogaz składa się głównie z metanu i dwutlenku węgla, ze śladowymi ilościami siarkowodoru, azotu i innych cząstek stałych. Biogaz można spalać w celu wytworzenia energii elektrycznej i / lub ciepła. Jest on najczęściej wykorzystywany do generowania energii elektrycznej do użytku na miejscu lub do sprzedaży lokalnym narzędziom. Aby wytworzyć energię elektryczną, biogaz jest wykorzystywany do napędzania silnika gazowego, który napędza generator do produkcji energii elektrycznej. Jest również powszechnie używany do wytwarzania ciepła poprzez spalanie biogazu w kotłach. Dzięki skojarzonemu systemowi elektrociepłowni (CHP) wytwarzana jest energia, a wytworzone ciepło może być wykorzystywane do ogrzewania komory fermentacyjnej. Biogaz można również zmodernizować do czystego metanu, znanego również jako biometan lub odnawialny gaz ziemny, poprzez usunięcie dwutlenku węgla, siarkowodoru i innych pierwiastków śladowych. Czysty metan może być stosowany jako substytut gazu ziemnego w przewodach rurowych i może być również stosowany do paliwa samochodowego. Więcej informacji na temat zastosowań biogazu można znaleźć na stronie US EPA - AgSTAR: Urządzenia wykorzystujące gaz.

przefermentowane jest materiałem trawionym w stanie stałym i płynnym wytworzonym w AD. Trawienie jest bogate w składniki odżywcze, takie jak azot, fosfor i potas. Można go przetwarzać na produkty takie jak nawóz, kompost i ściółka dla zwierząt.

Technologia beztlenowej fermentacji

Istnieje wiele rodzajów materiałów ulegających biodegradacji (czyli surowców), które można stosować w fermentacji beztlenowej, a każda z nich zawiera różne ilości energii. Aby uwzględnić zmienne w surowcu i osiągnąć najlepszą wydajność, istnieją różne rodzaje technologii fermentacji beztlenowej. Niektóre komory fermentacyjne działają w temperaturach mezofilnych, a inne w temperaturach termofilowych. Istnieją również komory fermentacyjne suche / o dużej zawartości substancji stałych i mokre / o niskiej zawartości części stałych. Digestery są zwykle zaprojektowane tak, aby pomieścić przewidywane surowce. W przeciwieństwie do większości innych technologii energii odnawialnej w tej sekcji, fermentacja beztlenowa jest wyjątkowa, ponieważ produkuje zarówno biogaz, jak i fermentat. Więcej informacji na temat AD, kompostowania i recyklingu związków 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 do systemu AD na miejscu lub do uczestnictwa w obiekcie AD poza miejscem pracy. Należą do nich gospodarstwa mleczne, przedsiębiorstwa i instytucje, które produkują, dystrybuują, przygotowują lub w inny sposób zajmują się żywnością, oraz instalacje do oczyszczania ścieków / 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.

Doskonały przykład AD w naszym regionie można znaleźć na stronie Farma Longview w Barstow w Hadley, Massachusetts.

AD to technologia, która może być w dużym stopniu dostosowana do indywidualnego projektu i potrzeb użytkownika. Procesy i problemy różnią się znacznie między projektami, a technologia stale się rozwija. Jeśli masz konkretne pytania, odwiedź poniższe linki.

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