EnergyJet EJ40-150: Reorganizacja zasilania w celu zwiększenia ilości produkowanego gazu

Studium przypadku – biogazownia Seeverns

Rolnik Jan-Dierk Harbers posiada biogazownię obsługującą 330 hektarów pastwisk i pól uprawnych na półwyspie Butjadingen. W biogazownii znajduje się instalacja kogeneracyjna o mocy 250 kW i elektrociepłownia o mocy 550 kW.

Instalacja charakteryzuje się również dużą pojemnością magazynową, gdyż posiada duże zbiorniki na gaz. Dzięki swojemu dobrze wyposażonemu zakładowi Harbers bierze udział w rynku zbilansowanej energii elektrycznej i może produkować prąd w elastyczny sposób. Średnio zakład produkuje 380 000 kilowatogodzin zbilansowanej energii w miesiącu.

Zakład wykorzystuje wyłącznie odpady z gospodarstw rolnych (33 m³ gnojowicy bydlęcej dziennie o zawartości 8 proc. suchej masy i 4,5 t gnojowicy końskiej o zawartości 30–32 proc. suchej masy) oraz surowce odnawialne (ok. 20 t trawy i 1 t kiszonki z kukurydzy). Mimo dużej ilości wsadu i czasu retencji w komorze fermentacyjnej i pofermentacyjnej wynoszącego od 80 do 90 dni, uzyskiwana ilość gazu była zdecydowanie za mała, a lepkość zawiesiny organicznej bardzo wysoka ze względu na włóknisty charakter trawy i obornika. Zawartość suchej masy w komorze fermentacyjnej wynosiła 13 procent, co powodowało, że mieszalnik pracował na granicy swoich możliwości.

W celu zmniejszenia lepkości zawiesiny i zwiększenia uzysku gazu, a tym samym zwiększenia wydajności zakładu, Harbers zastąpił dozowanie na sucho dozowaniem na mokro oraz zainstalował podajnik substancji stałych EnergyJet EJ40-150 firmy Vogelsang.

„Instalacja systemu EnergyJet była logicznym krokiem, jako że posiadam już mokry macerator RotaCut firmy Vogelsang między komorą fermentacyjną i pofermentacyjną, a solidna konstrukcja podajnika substancji stałych była dla mnie bardzo istotna”.
Jan-Dierk Harbers, właściciel biogazowni Seeverns

Od tego czasu podawanie odbywa się, co godzinę z wydajnością ok. 6 t na godzinę przy zaledwie 11 kW mocy zainstalowanej napędu.

Wzrost uzysku gazu o 30 procent
Zastosowanie systemu EnergyJet znacznie usprawniło słabe mieszanie w komorze fermentacyjnej. Umożliwia to lepsze wykorzystanie substratu oraz zwiększenie uzysku gazu. Dzięki optymalizacji instalacji w Harbers produkcja gazu zwiększyła się o 30 procent przy takiej samej ilości wsadu.

Znacznie zmniejszone zużycie energii
Niższa lepkość (ok. 10% zawartości suchej masy) zawiesiny organicznej powoduje mniejsze obciążenie głównego mieszadła w komorze fermentacyjnej, dzięki czemu zużycie prądu jest niższe o ok. 20%. Czas pracy mieszadeł uległ skróceniu o połowę. Biorąc pod uwagę zużycie energii systemów EnergyJet i RotaCut oszczędności w Harbers sięgają  średnio 4100 Euro rocznie. Całkowite zapotrzebowanie energetyczne biogazowni zostało zredukowane o ok. 10 procent.

Dalsze działania optymalizacyjne
W celu zwiększenia ilości produkowanego gazu Harbers prowadzi obecnie rozmowy z ekspertami z firmy Vogelsang na temat rozdrabniania elektrokinetycznego przy użyciu systemu BioCrack. Podczas rozdrabniania elektrokinetycznego w modułach BioCrack generowane jest pole wysokiego napięcia. Destabilizuje ono błony komórkowe i umożliwia bakteriom w komorach fermentacyjnych łatwiejsze dotarcie do składników odżywczych w zawiesinie organicznej. To z kolei jeszcze bardziej podnosi produkcję gazu, i bardziej efektywnie wykorzystywany jest substrat j.

„To było pouczające doświadczenie. Będę poszukiwał dalszych możliwości optymalizacji zakładu. Teraz reorganizacja instalacji zasilania zakładu będzie nadal kontynuowana. Zawsze istnieją dodatkowe możliwości zwiększenia efektywności”.
Jan-Dierk Harbers, właściciel biogazowni Seeverns