EnergyJet EJ40-150: Repoweringová opatření pro vyšší výtěžnost plynu

Případová studie – Bioplynová stanice Seeverns

Farmář Jan-Dierk Harbers provozuje na svých 330 hektarech pastvin a zemědělské půdy na poloostrově Butjadingen bioplynovou stanici. Bioplynová stanice obsahuje kogenerační jednotku o výkonu 250 KWel a kogenerační jednotku o výkonu 550 KWel.

Stanice se vyznačuje také velkým objemem skladovaného plynu, protože zásobníky plynu jsou poměrně velké. Díky této kvalitně vybavené stanici je společnost Harbers účastníkem trhu s vyrovnávací energií a může flexibilně vyrábět elektřinu. Elektrárna v průměru vyrobí 380 000 kilowatthodin vyrovnávací energie měsíčně.

Stanice využívá pouze zemědělské zbytky (33 metrů krychlových kejdy od skotu denně s obsahem sušiny 8 % a 4,5 t koňského hnoje s obsahem sušiny 30–32 %) a obnovitelné suroviny (přibližně 20 t trávy a 1 t kukuřičné siláže). Navzdory vysokému vstupnímu množství a času zadržení ve fermentoru a postfermentoru 80 až 90 dní byla výtěžnost plynu příliš nízká a viskozita organické suspenze byla vzhledem k vláknitému charakteru trávy a hnoje velmi vysoká. Obsah sušiny ve fermentoru činil 13 %, čímž se míchadlo dostalo na hranici svých možností.

Aby se snížila viskozita suspenze a zvýšila výtěžnost plynu, a tím se zvýšila účinnost stanice, společnost Harbers přešla ze suchého plnění na mokré plnění a nainstalovala dávkovač pevných látek EnergyJet EJ40-150 od společnosti Vogelsang.

„Protože již mám mokrý macerátor RotaCut od společnosti Vogelsang mezi fermentorem a postfermentorem a robustní konstrukce dávkovače pevných látek byla pro mě velmi důležitá, instalace EnergyJet byla logickým krokem.“
Jan-Dierk Harbers, majitel bioplynové stanice Seeverns

Od té doby se plnění provádí každou hodinu s rychlostí vstupu cca 6 t za hodinu při pouhých 11 kW spotřeby instalovaného pohonu.

Výnos plynu až o 30 procent
Použití EnergyJet výrazně zlepšilo špatné míchání ve fermentoru. To umožňuje lepší využití substrátů a zvýšení výtěžnosti plynu. Optimalizací zařízení dosáhl Harbers o 30 % vyššího výnosu plynu ze stejného množství vstupů.

Výrazné snížení spotřeby energie
Nižší viskozita (přibližně 10 % obsahu sušiny) organické suspenze méně zatěžuje hlavní míchadlo ve fermentoru, a tím snižuje spotřebu proudu přibližně o 20 %. Provozní doba míchadel byla snížena na polovinu. Při započítání spotřeby energie zařízeními EnergyJet a RotaCut Harbers ušetří v průměru 4100 euro ročně na nákladech na energii. Celkové požadavky na energii se u bioplynové stanice snížily přibližně o 10 procent.

Další optimalizační opatření
Za účelem dalšího zvýšení výtěžnosti plynu Harbers v současné době jedná s odborníky ze společnosti Vogelsang o elektrokinetické dezintegraci pomocí technologie BioCrack. Při elektrokinetické dezintegraci se v modulech BioCrack generuje vysokonapěťové pole. To destabilizuje buněčné membrány a umožňuje bakteriím ve fermentorech dostat se snadněji k živinám v organické suspenzi. To následně ještě více zvyšuje výtěžnost plynu stanicí a substráty se využívají efektivněji.

„Byla to dobrá zkušenost a budu stále hledat další způsoby optimalizace stanice. Repowering stanice vnímám jako průběžnou práci. Vždy existuje další potenciál pro zvýšení účinnosti.“
Jan-Dierk Harbers, majitel bioplynové stanice Seeverns