6. Зберігання продуктів, вироблених біогазової установкою.
Питання по можливостям і методам зберігання продуктів, що виробляються біогазової установкою, виникають практично у кожного потенційного замовника такої установки. Перше запитання
Питання по можливостям і методам зберігання продуктів, що виробляються біогазової установкою, виникають практично у кожного потенційного замовника такої установки. Перше питання - можливість накопичення і тривалого зберігання біогазу. Питання це викликаний сезонністю споживання теплової енергії в наших широтах. Відповідь на це питання однозначна: біогаз в початковому вигляді зберігати в значних обсягах неможливо через дорожнечу такого рішення. Проблема полягає в тому, що біогаз неможливо стиснути до значного тиску без попереднього очищення до биометана. Вуглекислий газ, що міститься в біогазі, не дає можливості стиснути його до 200 атм. А при стисненні всього лише до кількох атмосфер обсяг, яку він обіймав біогазом, зменшується незначно. Очищення біогазу від вуглекислого газу - дуже непростий процес. Хімічні методи очищення неприйнятні через потребу у великій кількості реагентів і великому виході відходів реакції. А метод розчинення вуглекислого газу у воді, застосовуваний промислово, вимагає досить складного і дорогого обладнання. Таке обладнання випускається серійно, але для великих добових обсягів. Тому очищення біогазу і стиснення биометана - процедура, доступна тільки власникам великих біогазових установок. Але і в цьому випадку биометан зазвичай не зберігають тривалий час, а регулярно використовують для заправки автомобільного транспорту, або відправляють у спільну газову мережу. Загальна газова мережа в даному випадку і служить накопичувачем, куди можна заганяти газ влітку і відбирати взимку. І це виходить економічно більш ефективно, ніж будувати власні газові сховища.
Похідні від спалювання біогазу - теплова і електрична енергія. Теплову енергію взагалі неможливо накопичити і зберігати тривалий час, тому це питання можна взагалі не розглядати.
Електричну енергію накопичувати можна в акумуляторах. Але якщо ми згадаємо структуру ціноутворення сучасних пристроїв альтернативної енергетики, то побачимо, що акумулятори там - одна з найдорожчих частин. А великі біогазові установки здатні виробляти дійсно великі кількості електроенергії. Для них застосування акумуляторів неможливо. Для малих біогазових установок акумулятори можуть буферизувати енергію лише на кілька діб. Зазвичай електроенергія, що виробляється з біогазу, виробленого біогазової установкою, перевищує потреби самої установки в електроенергії в 3-10 разів. Якщо поруч немає іншого об`єкта для застосування виробленої електроенергії, то має сенс продавати її в загальні електромережі. У цьому випадку ці мережі і будуть акумулятором для зберігання енергії. Продаж така можлива не завжди, не всюди, і залежить від законодавства країни та інших бюрократичних чинників. Дуже часто електроенергія викуповується державою по «зеленим» тарифом, які завищені в порівнянні зі звичайними комерційними тарифами. У цьому випадку продаж електроенергії стає основною статтею доходу для біогазової установки.
Таким чином, ми переконалися, що енергетичні продукти біогазової установки зберігати тривалий час самостійно неможливо і невигідно, але можна використовувати громадські (державні) кошти для зберігання таких видів енергії.
Інше питання з вироблюваним шламом. Його зберігання набагато простіше. Умови для його зберігання досить прості, і залежать, в першу чергу, від екологічного законодавства. Фактично, шлам біогазової установки не представляє шкоди для навколишнього середовища, але юридично зазвичай контакти шламу і грунту обмежені в певних рамках. Тобто, в деяких країнах строго регламентується кількість мінеральних поживних солей, які можна вносити в землю за один сезон. За цим же критеріям доводиться перераховувати максимальну кількість внесеного біогумусу. І з цієї ж причини не можна складувати шлам таким чином, щоб він вільно просочувався в грунт. Тобто, для зберігання шламу потрібні непроникні лагуни, який не допускає проникнення шламу в грунт.
Зазвичай на великих біогазових установках шлам сепарують. Рідку фракцію направляють на вхід установки для підвищення вологості сировини і приготування субстрату. А тверду фракцію складують. В даному випадку достатньо використовувати провітрюється з бетонованим підлогою і захистом від опадів. Бетонований підлогу захищає від проникнення біогумусу в ґрунт під складом, захист від опадів (дах) не допускає розмивання біогумусу опадами. Провітрюватися приміщення повинно тому, що біогумус цей продовжує «працювати» і виділяти в невеликих кількостях біогаз. З цієї ж причини біогумус можна пакувати в герметичні мішки.
Відео: Як працює біогазова установка?
У вихідному шламі приблизно половина азоту знаходиться в мінералізованою стані, а ще половина - в органічному. Органічні сполуки з азотом, розпадаючись на повітрі, виділяють аміак, разом з яким азот випаровується в атмосферу. Тому що зберігається на повітрі біогумус після тривалого зберігання може втратити до половини що міститься в ньому азоту. Це знижує поживні властивості біогумусу, але навіть при цьому він залишається набагато більш ефективним, ніж біогумус, отриманий аеробними способами. Наприклад, перепрілий на повітрі гній втрачає понад 90% всього містився в ньому азоту, і тому спочатку в 10 і більше разів менш ефективний, ніж анаеробний біогумус. З урахуванням інших корисних факторів анаеробного біогумусу, здібностей до азотфіксації, його ефективність перевищує ефективність перепрілого гною до 100 разів.
Іноді немає можливості або бажання сепарувати шлам. Іноді застосовується техпроцес не допускає направлення фільтрату на вхід установки. В цьому випадку треба зберігати рідкий шлам або фільтрат в лагуні. Обсяг такої лагуни виходить значним. Застосування при відкритому землеробстві цих продуктів - сезонно, всього два рази за період вегетації. Тому терміни зберігання перевищують півроку. 120 добових порцій шламу приблизно рівні 120 добовим порцій субстрату. Обсяг реактора біогазової установки зазвичай вміщає від 16 добових порцій субстрату плюс 20% газового буфера, тобто 20 добових порцій субстрату. Значить розмір лагуни для зберігання шламу повинен в шість (120/20) і більше разів перевищувати обсяг реактора (ів) біогазової установки в разі, якщо шлам НЕ сепарується і не відправляється щодня в магазини або споживачам.
Для фільтрату цей обсяг буде менше і становитиме понад 4 обсягів реактора (ів) біогазової установки.
Будувати такі великі лагуни не завжди є можливість, тому зазвичай намагаються організувати регулярний збут рідкого шламу або фільтрату. Його можна розливати в дрібну тару і відправляти в мережі магазинів, які торгують добривами для садівників, теплиць і т.п. Також іноді застосовують очистку фільтрату до допустимих норм і відправляють в каналізацію. Але цей метод економічно марнотратний, так як фільтрат теж є найціннішим добривом.
