Биогазовая установка решает сразу две задачи: утилизацию отходов животноводства и получение энергии. При этом экономика проекта чувствительна к масштабу и к наличию потребителя тепла.
Как это работает
В герметичном реакторе при отсутствии кислорода анаэробные бактерии разлагают органическое вещество. Образуется биогаз — смесь метана и углекислого газа с преобладанием первого, и сброженный остаток, называемый дигестатом.
Процесс идёт при мезофильном режиме около 35–40 °C или термофильном около 50–55 °C. Второй быстрее и лучше обеззараживает субстрат, но требует больше тепла на подогрев.
Сырьё
- Навоз крупного рогатого скота — базовое сырьё, но с относительно низким выходом газа.
- Свиные стоки — выше выход, но требуют разбавления.
- Птичий помёт — высокий выход, однако избыток азота угнетает бактерии и требует смешивания.
- Растительные добавки — силос, отходы переработки — резко повышают выход газа.
Что получается на выходе
Биогаз используют для выработки электроэнергии и тепла в когенерационной установке. Дигестат — ценное органическое удобрение: азот в нём переходит в более доступную форму, семена сорняков и часть патогенов уничтожаются.
Условия окупаемости
Главный фактор — наличие постоянного потребителя тепла. Электроэнергию можно использовать самому, но тепло когенерации при отсутствии потребителя просто рассеивается, и половина энергетической ценности теряется.
Второй фактор — стабильный поток сырья круглый год. Третий — размер: малые установки имеют непропорционально высокие удельные капитальные затраты и обслуживание.