Jít na vyhledávání

Výklad

Výklad

 

Zpracování biomasy fermentací

Biomasa je materiál biologického původu, vhodný k energetickému využití. Jedním ze způsobů využití biomasy je její transformace do podoby tuhých, kapalných nebo plynných biopaliv a následné použití těchto paliv v klasických elektrárnách nebo kombinovaných výrobnách elektrické energie a tepla.

Vstupy a výstupy procesu fermentace

Vstupy a výstupy procesu fermentace

Bioplynové stanice jsou charakteristické svými kupolemi na kruhových fermentorech (Zdroj: © Countrypixel / stock.adobe.com)

Bioplynové stanice jsou charakteristické svými kupolemi na kruhových fermentorech

Biomasa může mít podobu organických odpadů, které podléhají procesům fermentace. Jde o tuhé komunální odpady uložené na řízených skládkách, odpadní vody a kaly z čistíren odpadních vod, nebo odpady z živočišné a potravinářské výroby. Tyto druhy biomasy lze přeměnit na bioplyn pomocí řízeného procesu fermentace. Bioplyn, podobně jako zemní plyn, může být pak použit na vytápění, nebo na výrobu elektřiny a tepla v kogeneračních jednotkách.

Látky vznikající v živočišné výrobě (kejda z chovu vepřů, slamnatý kravský hnůj, odpady ze zpracování zvířat a potravinářské výroby) se zpracovávají ve vyhnívacích reaktorech bioplynových stanic. Anaerobními fermentačními procesy bez přístupu vzduchu jsou tyto látky přetvářeny v kvalitní organická hnojiva a bioplyn.

V čistírnách odpadních vod a v upravených skládkách komunálního odpadu může být taky produkováno bioplynu podobné palivo, které nese označení skládkový plyn.

Bioplyn a bioplynové stanice

Bioplynová stanice se zásobníkem přidávané biomasy (Zdroj: © Countrypixel / stock.adobe.com)

Bioplynová stanice se zásobníkem přidávané biomasy

Bioplyn je jedním z plynných biopaliv, hořlavých látek vhodných k energetickému využití. Mezi tyto látky patří také dřevoplyn a vodík.

Bioplyn je směs převážně metanu (40 až 75 %) a oxidu uhličitého (25 až 55 %). Z energeticky významných složek bioplynu je kromě metanu důležitý ještě vodík, no jeho obsah se pohybuje jen kolem 1 %. Naopak složky bioplynu jako sirovodík a čpavek jsou nežádoucí a měli by být z bioplynu odstraněny před jeho použitím, aby nepůsobily agresivně na zařízení.

Vnitřní prostor budovaného betonového fermentoru s horní sítí pro krycí plachtu (Zdroj: © chris74 / stock.adobe.com)

Vnitřní prostor budovaného betonového fermentoru s horní sítí pro krycí plachtu

Bioplyn lze produkovat v bioplynových stanicích pomocí známého procesu fermentace. Organické materiály jsou uzavřeny a utěsněny v anaerobních vyhnívacích nádržích (fermentorech) bez přístupu vzduchu. Pomalu se z nich působením anaerobních bakterií uvolňuje a odebírá bioplyn s vysokým obsahem metanu. Bočním produktem procesu je také teplo, většinou v podobě horké vody. Po ukončení procesu fermentace zůstává ze vstupních materiálů digestát, jehož pevná složka může být opětovně využita v zemědělství jako kvalitní organické hnojivo podobné kompostu.

Kogenerační jednotky v areálu bioplynové stanice (Zdroj: © Countrypixel / stock.adobe.com)

Kogenerační jednotky v areálu bioplynové stanice

Vzniklý bioplyn se dále čistí od nežádoucích příměsí, suší a využívá k topení nebo výrobě elektřiny. Nejčastěji se používá jako palivo v stacionárních kogeneračních jednotkách, možné je však i jeho použití jako palivo v upravených spalovacích motorech dopravních prostředků.

Určitým typem bioplynové stanice je i upravená a řízená skládka organických odpadů, ze které je možné jímat skládkový plyn. Odpad ve spodních vrstvách skládky je stlačován hmotností nových horních vrstev a bez přístupu vzduchu podléhá rozkladu anaerobními bakteriemi.

Vrátit se nahoru
detail