Lauksaimniecības biogāzes koģenerācija
Anaerobās pārstrādes tehnoloģija ir svarīgs instruments, kas nodrošina bioloģisko lauksaimniecības atkritumu, īpaši govju, cūku un vistu mēslu pārstrādāšanu. Lauksaimniecības biogāze ir metāns, ko izmanto kā kurināmo; tā rodas, anaerobā vidē pārstrādājot dzīvnieku atkritumus vai dzīvnieku atkritumu un lauksaimniecības produktu kombināciju. Šis process neietver poligona gāzes, sintētiskus procesus vai notekūdeņu attīrīšanas iekārtas.
Organiskās vielas iekrauj lielās lagūnās (bedrēs) vai slēgtos konteineros, kur, izmantojot baktērijas, dabiskā anaerobās pārstrādes procesā ražo biogāzi (parasti 65% metāna un 35% CO2). Daudzviet pasaulē lauksaimniecības biogāze veido līdz pat 10% no kaitīgo siltumnīcas efekta gāzu emisijas. Metānu var savākt patēriņam / likvidēšanai gāzes elektrostacijās, lai ražotu elektroenerģiju, vienlaikus ierobežojot metāna emisiju atmosfērā.
Lauku saimniecības, kas pielieto šo tehnoloģiju, var izmantot dzīvnieku atkritumus enerģijas ražošanai tirgum, ja saražotās enerģijas ir par daudz pašas saimniecības vajadzībām. Savākto biogāzi var izmantot procesu sildīšanai, elektrības ražošanai, metāna degvielas ražošanai.
Vispārējie pielietojumi:
• Cūku barošana;
• Govju barošana un slaukšana;
• Vistu barošana;
• Objekti, kas patērē daudz siltumenerģijas – siltumnīcas, fermentatori u.c.
Tipiskā biogāzes iekārtā, sadaloties organiskajiem atkritumiem, rodas metāns un sērūdeņradis (H2S). Notekūdeņus var sildīt, lai paātrinātu procesu (38°C vai 56°C), tādējādi veicinot ātrāku sadalīšanos. Retos gadījumos tiek izmantoti pūtēji, lai pievadītu gaisu notekūdeņiem, bet tas nav rentabli un var palēnināt notekūdeņu apstrādi.
Galvenās priekšrocības, izmantojot lauksaimniecības biogāzes koģenerācijas sistēmas:
• Elektroenerģijas ražošana, izmantojot lauksaimniecības biogāzi, ir videi draudzīgāka nekā elektroenerģijas ražošana, izmantojot fosilos enerģijas avotus. Mūsdienu lauksaimniecība, it īpaši kūtsmēsli, stipri piesārņo vidi un izraisa ļoti lielu CH4, N2O un NH3 izmešu apjomu. Koģenerācijas iekārtās anaerobā pārstrāde samazina metāna kaitīgās sekas. Metāns kā siltumnīcas efekta gāze ir 21 reizi spēcīgāks par oglekļa dioksīdu.
• Anaerobie fermentatori labi nodrošina organisko atkritumu pārstrādi, samazinot skābekļa patēriņu apkārtējā vidē. Tas palīdz aizsargāt ūdens ekosistēmas, palielinot izšķīdušā skābekļa daudzumu zivīm un citiem ūdens organismiem.
• Baktērijas fermentatorā būtiski samazina smaku izraisošu savienojumu daudzumu. Turklāt anaerobās pārstrādes gaitā tiek iznīcinātas mušu oliņas, tā samazinot šo slimību izplatītāju daudzumu.
• Ražojot biogāzi, lielākā daļā organiskā slāpekļa kūtsmēslos tiek pārvērsta par amonjaka mēslojumu, ko augi viegli var uzņemt.
Biogāzes sistēmu var ierīkot dažādās konfigurācijās, tam ir vajadzīga īpaši paredzēta vieta. Sistēmas tvertnes un sastāvdaļas var izgatavot no dažādiem materiāliem, tai skaitā no tērauda, plastmasas vai betona, un var būvēt virszemē, vai pazemē. Komponenti, kas ražoti no vara vai citiem pret koroziju nenoturīgiem metāliem, biogāzes sērūdeņraža iedarbībā var ātri sairt, tāpēc tādus nedrīkst izmantot. Anaerobais process labāk notiek paaugstinātā temperatūrā. Sistēmās, kur atkritumi nav karsti, tie ir iepriekš jāuzsilda. Veiksmīgas anaerobās pārstrādes priekšnoteikums ir kūtsmēslu savākšanas sistēma, kurā kūtsmēslus savāc katru dienu.