Παραγωγή Βιοαερίου, Θερμότητας και Ηλεκτρικού ρεύματος
Η αναερόβια επεξεργασία των βιομηχανικών αποβλήτων έχει καταστεί σημαντική τα τελευταία χρόνια σαν αποτέλεσμα της προστασίας του περιβάλλοντος και της υπάρχουσας νομοθεσίας στην Ελλάδα και στη Ευρωπαϊκή Ένωση. Επιπλέον σήμερα υπάρχει το θέμα της αντιμετώπισης του ενεργειακού κόστους επεξεργασίας παραπροϊόντων και των προβλημάτων εναπόθεσης της περίσσιας «λάσπης» η οποία σχηματίζεται από την χρήση παραδοσιακών μεθόδων και αερόβιων διεργασιών στην βιομηχανία. Επίσης το ενεργειακό περιεχόμενο μιας αναερόβιας διεργασίας (βιοαέριο) μπορεί να χρησιμοποιηθεί για θέρμανση και παραγωγή ηλεκτρικού ρεύματος.
Πως λειτουργεί
Συμμετέχουν τουλάχιστον 3 ομάδες μικροοργανισμών στην μετατροπή σύνθετων οργανικών μορίων σε απλά οργανικά μόρια και στην συνέχεια σε βιοαέριο. Η κάθε μια ομάδα έχει την δική της διεργασία. Η πρώτη διεργασία είναι αυτή της υδρόλυσης με παραγωγή υδρογόνου και διοξειδίου τα άνθρακα. Η δεύτερη διεργασία (στα πλαίσια της λεγομένης οξεογέννεσης) παράγει οξικό οξύ, και η τρίτη διεργασία είναι η παραγωγή μεθανίου από την διάσπαση του οξικού οξέος και η μεθανοποίηση του υδρογόνου και του διοξειδίου του άνθρακα.
Η τεχνολογία
Η τεχνολογία της παραγωγής βιοαερίου είναι σύνθετη, διότι οι βιολογικές διεργασίες πρέπει να βελτιστοποιηθούν λαμβάνοντας υπόψη τις μεμονωμένες δομικές και υδραυλικές απαιτήσεις και την απαιτηση μιας εξισορροπημένης συνεργασίας ανάμεσα στους παρόντες μικροοργανισμούς.
Η σωστή θέρμανση του υλικού, ο συνεχής συνδυασμός υλικών, η ομογενοποίηση, η μείωση και η έγχυση του υποστρώματος αποτελούν τις σημαντικότερες προϋποθέσεις για την επίτευξη του σκοπού.
Ο συνδυασμός του υλικού ζύμωσης επιτυγχάνει την σίτιση των μεθανογόνων βακτηριδίων άμεσα και χωρίς οποιαδήποτε χρήση εξωτερικής ενέργειας. Λόγω της χρήσης 2 χωρισμένων αιθουσών ζύμωσης επιτυγχάνεται μια ελεγχόμενη ροή του υλικού και η μίξη του πρόσφατα σιτισμένου υποστρώματος με το ήδη ζυμωμένο υπόστρωμα αποτρέπεται.
Τα απόβλητα του αντιδραστήρα δεν περιέχουν οποιοδήποτε φρέσκια ύλη έτσι ώστε να προκαλείται ενόχληση από τις μυρωδιές.
Ο αντιδραστήρας λειτουργεί πλήρως αυτόματα και σχεδόν ελεύθερα από συντήρηση.
Η χρήση του παραγομένου αερίου
Το βιοαέριο συγκεντρώνεται σε έναν χώρο αερίου χωρίς πίεση ο οποίος αποτελείται από ένα τυποποιημένο σιλό που περιέχει μια δεξαμενή φτιαγμένη συνήθως από φύλλα αλουμινίου. Όταν η δεξαμενή γεμίζει εκκενώνεται από ειδικούς ανεμιστήρες αερίου που μεταφέρουν το αέριο στους καταναλωτές. Ο χώρος αερίου είναι εξοπλισμένος με μια αυτόματη συσκευή ελέγχου και ασφάλειας. Όταν το παραγόμενο αέριο δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί προβλέπεται φλόγα αερίου για λόγους ασφάλειας.
Το αέριο καίγεται σε μονάδα παραγωγής θερμότητας-γεννήτριας που αποτελείται από μια προσαρμοσμένη μηχανή diesel και μια γεννήτρια «σύγχρονη». Η θερμότητα της μηχανής και η θερμότητα των αερίων εξάτμισης ανακτώνται από εναλλάκτες θερμότητας και μετατρέπονται σε καυτό νερό. Η λειτουργία της επανάκτησης θερμότητας με μια γενική αποδοτικότητα περίπου 90% σημαίνει ότι 1 Nm3 του βιοαερίου – το οποίο περιέχει 7 kWh – θα μετατραπεί σε 2,24 kWh της ηλεκτρικής ενέργειας και 4 kWh της θερμικής ενέργειας με μορφή καυτού νερού. Ο έλεγχος των εργασιών των γεννητριών είναι αυτόματος και πλήρως επιτηρούμενος μέσω ενός υπολογιστή. Η ηλεκτρική ενέργεια που παράγεται τροφοδοτεί το δημόσιο δίκτυο, αλλά και μπορεί να χρησιμοποιηθεί και τοπικά.
Το καυτό νερό που παράγεται χρησιμοποιείται εν μέρει για τη θέρμανση του αντιδραστήρα και για την επεξεργασία (hygienisation) των βιο-αποβλήτων. Η θερμότητα που περισσεύει μπορεί να χρησιμοποιηθεί και για άλλους λόγους θέρμανσης ή ξήρανσης ή, όπου αυτό δεν είναι δυνατό, να μετατραπεί σε κρύο νερό για την ψύξη ή/και κλιματισμό από μια μηχανή κατάψυξης προσρόφησης.
