Spis treści

1. co to jest biogaz ?

1. skład biogazu

1. Przebieg fermentacji metanowej

2. Schemat biogazowni

3. Zastosowanie biogazu

4. perspektywy rozwoju

Co to jest biogaz ?

Biogaz powstaje w procesie beztlenowej fermentacji odpadów organicznych, podczas której substancje organiczne rozkładane są przez bakterie na związki proste.

W procesie fermentacji beztlenowej do 60% substancji organicznej zamienianej jest w biogaz

Zgodnie z przepisami obowiązującymi w Unii Europejskiej składowanie odpadów organicznych może odbywać się jedynie w sposób zabezpieczający przed niekontrolowanymi emisjami metanu

Skład biogazu

metanu (od 40% do 70%)

dwutlenku węgla (około 40-50%)

Azot

siarkowodór,

tlenek węgla

amoniak

Przebieg fermentacji metanowej

1. Hydroliza – rozkład polimerycznych, nierozpuszczalnych związków organicznych (białka, tłuszcze, węglowodany) do prostych związków, rozpuszczalnych w wodzie (monocukry, aminokwasy i kwasy tłuszczowe) przy udziale enzymów (amylazy, proteazy, lipazy) wytwarzanych przez bakterie hydrolityczne.

2. Acidogeneza (kwasogeneza) – rozkład zhydrolizowanych substancji do substancji prostszych przez bakterie beztlenowe. Jako produkty tego etapu powstają: krótkołańcuchowe kwasy organiczne (mrówkowy, octowy, propionowy, masłowy, walerianowy, hekasnowy), alkohole (metanol, etanol), aldehydy, ketony oraz dwutlenek węgla i wodór. Część z nich stanowi źródło węgla i energii dla bakterii octanogennych.

3. Octanogeneza – przemiana kwasów organicznych i alkoholi do kwasu octowego, dwutlenku węgla i wodoru. W procesie tym biorą udział bakterie nieselektywne, tj. redukujące jon siarczanowy do H2S oraz utleniające wodór do H2O

4. Metanogeneza – tworzenie metanu z kwasu octowego lub dwutlenku węgla i wodoru przy udziale bakterii metanogennych. Sumaryczne reakcje procesu metanogenezy z różnych substratów:

CH3COOH → CH4 + CO2

4HCOOH→ CH4 + 3CO2 + 2H2O

4CH3OH→ 3CH4 +CO2 + 2H2O

Schemat biogazowni

Schemat biogazowni

Zastosowanie fermentacji

Praktyczne zastosowanie fermentacji metanowej wynika z jej następujących właściwości

całkowitej degradacji z wytworzeniem metanu, dwutlenku węgla i wodoru ulega cała gama związków organicznych

powstający produkt, czyli biogaz zawiera 50-80% metanu, który może być wykorzystywany jako źródło energii elektrycznej

proces może być prowadzony na szeroką skalę przemysłową, jak również w warunkach domowych w gospodarstwach wiejskich

spośród dostępnych przemysłowych metod rozkładu zanieczyszczeń jest najmniej uciążliwy dla środowiska ze względu na ilość produkowanej biomasy jako odpadu który może być uzyty jako nawóz

Biogaz może być również uzyty do ogrania domostw mieszkalnych

Perspektywy rozwoju W Polsce perspektywy rozwoju energetyki opartej na biogazie są duże. Można budować takie

instalacje w pobliżu np. :

Wysypisk śmieci

Oczyszczalni ścieków

W pobliżu większych zakładów hodowlanych

Małe instalacje biogazu można wykorzystać w gospodarstwach rolnych

W pobliżu zakładów przemysłowych wytwarzających ścieki organiczne

W Niemczech jest 4,5 tysiąca biogazowni Polska ma ich niewiele ponad 100, ale w budowie i na różnych etapach przygotowań jest kolejnych 200.