biog z termel s hasznos t s n.
Download
Skip this Video
Loading SlideShow in 5 Seconds..
Biogáz termelés - hasznosítás PowerPoint Presentation
Download Presentation
Biogáz termelés - hasznosítás

Loading in 2 Seconds...

play fullscreen
1 / 54

Biogáz termelés - hasznosítás - PowerPoint PPT Presentation


  • 203 Views
  • Uploaded on

Biogáz termelés - hasznosítás. Hódi János Mélyépterv Komplex Mérnöki Rt. MIRŐL LESZ SZÓ ?. Biogázzal kapcsolatos általános ismeretek. „A” Szennyvíz iszap biogáz (szennyvíz gáz) „B” Mezőgazdasági biogáz ( biogáz) „C” Szeméttelepi biogáz ( depónia gáz) Gáz hasznosítási lehetőségek

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

PowerPoint Slideshow about 'Biogáz termelés - hasznosítás' - dannon


An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript
biog z termel s hasznos t s

Biogáz termelés - hasznosítás

Hódi János

Mélyépterv Komplex Mérnöki Rt.

mir l lesz sz
MIRŐL LESZ SZÓ ?
  • Biogázzal kapcsolatos általános ismeretek
  • „A” Szennyvíz iszap biogáz (szennyvíz gáz)
  • „B” Mezőgazdasági biogáz ( biogáz)
  • „C” Szeméttelepi biogáz ( depónia gáz)
  • Gáz hasznosítási lehetőségek
  • Szabályozás
  • Képek megvalósult berendezésekről

Biogáz termelés-hasznosítás

mi a biog z
Mi a biogáz?
  • Meghatározás
  • Összetétel
  • Szervesanyag lebontás: anaerob

aerob

  • Szervesanyag származási hely szerinti csoportosítás:
    • Kommunális szennyvíz iszap
    • Mezőgazdasági hulladék
    • Szilárd kommunális hulladék

Biogáz termelés-hasznosítás

meghat roz s sszet tel
Meghatározás-összetétel
  • A biogáz szerves anyagok anaerob térben, mikroorganizmusok közreműködésével történő erjedésekor keletkezik.
  • A biogáz: metán (60-65% CH4) és

széndioxid (30-35% CO2) keverékéből álló gáz, mely kommunális szennyvíziszap, állati trágyák és mezőgazdasági maradékok fermentá-ciója során termelődik.

Biogáz termelés-hasznosítás

anaerob lebont s folyamata
Anaerob lebontás folyamata
  • A szerves anyagok anaerob lebomlása során széndioxid, metán és víz keletkezik.
  • C6H12 O6 3CH3COOH
  • 3CH3COOH  3CH4 + 3CO2
  • CO2+ 4H2CH4+ 2H2O +400kJ

Biogáz termelés-hasznosítás

aerob lebont s folyamata
Aerob lebontás folyamata
  • A szerves anyagok (fehérjék, zsírok, cukorszármazékok) aerob lebomlása, komposztálódása során széndioxid és víz keletkezik, illetve hő termelődik
  • C6H12O6+6O2 6CO2+6H2O+2870 kJ

Biogáz termelés-hasznosítás

anaerob biodegrad ci ferment ci
Anaerob biodegradáció-fermentáció
  • Olyan bomlási folyamata az anyagoknak, amely természetes feltételek között (aerob és/vagy anaerob) mikroorganizmusok hatására történik.
  • Szilárd hulladék esetén a biodegradálódás, folyékony hulladékok esetén biológiai lebontás (fermentáció) elnevezést használjuk.

Biogáz termelés-hasznosítás

slide9
„A”Kommunális szennyvíziszapból termelt biogázAlapanyag:a szennyvíztisztítás során keletkező nyers és fölösiszap keverék

Biogáz termelés-hasznosítás

anaerob iszapferment ci
Anaerob iszapfermentáció
  • A szennyvíztisztítás során keletkező iszapok (5-6% szárazanyag tartalom, ill. 60-70% szerves anyag tartalom) anaerob rothasztó tartályokban történő kezelése során, a mezofil tartományban(33-35 °C) 20-30 nap alatt az eredeti szerves anyag tartalom kb. 45-50%-a lebomlik és biogáz keletkezik (65%CH4, 35%CO2).
  • A lebomlás feltétele, hogy oxigénmentes környezet, ideális hőmérséklet (+33-35°C), sötétség és megfelelő nedvesség legyen, mert a metán termelő baktériumoknak ezek az életfeltételei.

Biogáz termelés-hasznosítás

mikrobiol giai alapok
Mikrobiológiai alapok
  • HIDROLÍZIS - Hidrolizáló mikroorganizmusok
  • (zsírok, cellulóz, keményítő, fehérjék)
  • SAVAS ERJEDÉS - Acetogén mikroorganizmusok
  • (cukrok, aminosavak, zsírsavak)
  • METÁN FERMENTÁCIÓ - Metanogén mikroorganizmusok
  • (illékony zsírsavak – acetát -, hidrogén)

Biogáz termelés-hasznosítás

az anaerob ferment ci c lja
Az anaerob fermentáció célja
  • Biogáz előállítása, hasznosítása
  • Az iszap tömegének és térfogatának csökkentése
  • Az iszap fertőzőképességének csökkentése
  • Biológiailag stabil biotrágya előállítása
  • A keletkező biotrágya mezőgazdasági és/vagy rekultivációs hasznosítása

Biogáz termelés-hasznosítás

a ferment ci optim lis felt telei
A fermentáció optimális feltételei

Tápanyag összetétele; nedvesség/szárazanyag tartalom

A mikroorganizmusok fajtái, számuk

Hőmérséklet: 30-60 °C

Tartózkodási idő: 10-30 nap

Keverés

pH ( 7,2-7,6), toxikusság, elsavanyodás

Reaktor kialakítás: anyag-szerkezet, forma, szigetelés,

fűtés, keverési módok

Keletkező végtermékek:

  • Biogáz ( metán és széndioxid keveréke)
  • Biotrágya (3-4% szárazanyag tartalmú iszap)

Biogáz termelés-hasznosítás

h m rs kleti tartom nyok
Hőmérsékleti tartományok

- Hideg rothasztás t < 15 0C

- Fűtött rothasztás t = 32 - 58 °C

Részletezve:

  • mezofil tartomány t= 32- 38 °C
  • termofil tartomány t= 55- 58 °C

Biogáz termelés-hasznosítás

villamos energia kihozatali p lda
Villamos energia kihozatali példa

Dél-pesti szennyvíztisztító telep

Bővítés elött : 4db mezofil reaktor üzemel

16t/nap szerves anyag betáplálás: ~ 6400 Nm3/nap biogáz termelődés

1db gázmotor (500 kWel) üzemel ~ 13 600 kWh/d áram

Bővítés: +1db 2000 m3-es termofil reaktor

28t/nap szerv. anyag betáplálás: ~13700 Nm3/d biogáz +1db gázmotor (803 kWel) ~ 30 000 kWh/d áram,

illetve 10000 MWh/év elektromos áram termelés

A biogáz átlagos fűtőértéke 22,5 MJ/m3,

metán-tartalma 62-67 %.

Biogáz termelés-hasznosítás

slide17

Dél-pesti szennyvíztisztító teleptermofil-mezofil rothasztás technológiai vázlata

Biogáz termelés-hasznosítás

slide18

„B” Mezőgazdasági hulladékból termelt biogáz

Alapanyagok:

Növényi alapanyagok:

  • Árpaszalma
  • Búzaszalma
  • Energiafű
  • Kukoricaszár
  • Len
  • Kender
  • Nádhulladék
  • Rozsszalma
  • Repce
  • Rizsszalma
  • Zabszalma
  • Állati trágya alapanyagok:
  • Tehén
  • Hízómarha
  • Sertés koca+szaporulata
  • Hízó
  • Juh
  • Baromfi
  • Vágóhídi hulladék

Biogáz termelés-hasznosítás

sz razanyag tartalom szerinti ferment ci
Szárazanyag tartalom szerinti fermentáció

Kétféle eljárás ismeretes:

  • Nedves: 4-6% szárazanyag tartalom

(Anaerob rothasztás: mezofil vagy termofil tartományban)

- Félszáraz: 20-30% szárazanyag tartalom

(kétlépcsős technológia, aerob előkezelés, anaerob termofil rothasztás)

Biogáz termelés-hasznosítás

slide20

Mezőgazdaságban alkalmazott biogáz előállítás technológiák gyakorisága

Anaerob körülmények között: fermentorban (reaktorban).

Mezofil eljárás a létesítmények ~90%-nál

Termofil eljárás ~5%

Vegyes eljárás ~5%, ekkor az

első lépcső mezofil ~37°C ~28 nap, a

második lépcső termofil ~55°C ~10 nap a tart. idő

Biogáz termelés-hasznosítás

slide21

Folyamat optimalizálása

  • Folyamatos, előmelegített alapanyag adagolás
  • Alapanyag összetétel fokozatos változtatása
  • Rothasztást gátló anyagok kizárása
  • Megfelelő keverés
  • Hőmérséklet pontos tartása
  • Tartózkodási idő biztosítása (elegendő térfogat)

Biogáz termelés-hasznosítás

slide22

A fermentáció előnyei

  • Szerves hulladék anyagok környezetkímélő fel-dolgozása
  • Értékes energiaforrás -biogáz- előállítás
  • A kellemetlen szaghatások csökkennek
  • Az iszapstruktúra átalakul (állagjavítás)
  • Kevésbé szennyezi a légkört metánnal
  • Kis tápanyagveszteség
  • Javul a növények tápanyag-hasznosítása
  • A biotrágya higiénizálása

Biogáz termelés-hasznosítás

slide23

A berendezés méretezésének lépései

Az alapanyagok mennyiségének felmérése

Szárazanyag- és a szerves anyag-tartalom meghatározása

Erjesztő reaktor térfogat méretezése

A biotrágya tároló térfogatának méretezése

Napi gáztermelés előzetes számítása

A gáztároló térfogatának megválasztása

Gázkazán vagy gázmotor teljesítményének meghatározása

Biogáz termelés-hasznosítás

fermentorok s g zt rol k
Fermentorok és gáztárolók

Biogáz termelés-hasznosítás

kitekint s az eur pai uni ra
Kitekintés az Európai Unióra

Spanyolországban, Svédországban, Ausztri-ában,Németországban és Dániában összesen kb. 6000 biogáz telep üzemel, Németországban3000 darab

Az összesen kb. 3000 MW villamos teljesítményű 6000 db.biogázüzem megközelítőleg 1,3 milliárd tonna trágyát ártalmatlanít és több mint 22 millió MWh villamos áramot termel az EU területén évente.

Biogáz termelés-hasznosítás

biog zb l keletkez villamos energia tv teli ra n metorsz gban
Biogázból keletkező villamos energia átvételi ára Németországban
  • 150 kW teljesítményig 11,5 Cent/kWh (29Ft)
  • 500 kW teljesítményig 9,9 Cent/kWh (25Ft)
  • 5 MW teljesítményig 8,9 Cent/kWh (22Ft)
  • 5 MW felett 8,4 Cent/kWh (21Ft)

Biogáz termelés-hasznosítás

c kommun lis szil rd hullad kb l keletkez biog z dep niag z
„C” Kommunális szilárd hulladékból keletkező biogáz : depóniagáz
  • Keletkezés: lassú szerves anyag lebomlás
  • Gyűjtés: gázkutakkal, elvezetés csővezetékkel
  • Ártalmatlanítás - hasznosítás (22/2001. (X.10.) KöM rendelet) előírásai alapján

Biogáz termelés-hasznosítás

slide31

Depóniagáz összetétele

  • Fő komponensek:
    • Metán 45-55%
    • Szén-dioxid 30-40%
    • Nitrogén 2- 8%
    • Oxigén 0- 1%
  • Mellék komponensek:
    • A gáz képződés melléktermékei (kén-hidrogén, ammónia, hidrogén)
    • A beszállított hulladék összetevői (szilícium vegyületek, stb.)

Biogáz termelés-hasznosítás

dep niag z rtalmatlan t s a met ntartalom f ggv ny ben
Depóniagáz ártalmatlanítás a metántartalom függvényében
  • Gázmotoros hasznosítás CH4 >45%
  • Gázfáklyás égetés CH4 >25%
  • Biofilter CH4 <4%
  • Nem katalitikus oxidáció 1,5% < CH4 < ~30%

Megjegyzés: Az oxidáció 1,5 % alatt is lehetséges támasztó gáz hozzákeverése mellett.

Biogáz termelés-hasznosítás

a biog z dep niag z hasznos t s nak ltal nos lehet s gei
A biogáz- depóniagáz hasznosításának általános lehetőségei
  • Hőtermelés
  • Villamos energia termelés
  • Kapcsolt energia termelés, villamos energia és hő együttes előállítása
  • CO2 értékesítés (ÜHG gázok, CO2 egység, CH4 21-szeres hatás)
  • Gáztisztítás, értékesítés
  • Tüzelőanyag cella (hidrogén és oxigén elektrokémiai egyesítése, egyen-áram keletkezik, valamint víz és széndioxid)

Mindig a helyi adottságok és a gazdaságosság alapján kell dönteni!

Biogáz termelés-hasznosítás

biog z t zel s kapcsolt villamos energia termel ssel lehet s gei
Biogáz tüzelés kapcsolt villamos energia termeléssel - lehetőségei
  • Gázmotor
  • Kombinált ciklusú gázturbinával megvalósított kogeneráció (gáz-gőz körfolyamat)
  • Nyílt ciklusú gázturbinával megvalósított kogeneráció (hőkiadás a hőhasznosító kazánból)
  • Micro-gázturbina (egységteljesítmény max: 100 kW)

Biogáz termelés-hasznosítás

jogszab lyok

1995. évi LIII Környezetvédelmi törvény

2000. évi XLIII Hulladékgazdálkodási törvény

1994. évi LV Termőföldről törvény

253/1997. Kormányrendelet az Országos településrendészeti és építési követelményekről

110/2002 OGY határozat az országos hulladékgazdálkodási tervről

20/2001. Kormányrendelet a környezeti hatásvizsgálatról

23/2001 KöM rendelet A 140 kWth és az ennél nagyobb, de 50 MWth-nál kisebb névleges bemenő hőteljesítményű tüzelőberendezésekről

10/2000. KöM-EüM-FVM-KHVM rendelet a felszíni víz és a földtani közeg minőségi védelméhez szükséges határértékekről

49/2001. Kormányrendelet a vizek mezõgazdasági eredetû nitrátszennyezéssel szembeni védelmérõl

56/2002. GKM rendelet Az átvételi kötelezettség alá eső villamos energia átvételének. szabályairól és árainak megállapításáról (megváltozott!)

2005. Évi LXXIX Villamos energia törvény

78/2005.(X.7.) GKM rendelet Az átvételi kötelezettség alá eső villamos energia …árainak megállapításáról. Az 56/2002. GKM rendelet módosítása

Jogszabályok

Biogáz termelés-hasznosítás

c lok szab lyoz s
Célok, szabályozás
  • Szigetszerű kiépítés sok helyszínen
  • Helyben hasznosítása a hőnek és biotrágyának
  • Magas hatásfok elérése
  • Áram átvételi árgarancia 15-20 évre
  • Alapanyag biztosítási garancia

Biogáz üzemekben termelt villamos áram kötelező átvételi árai Ausztriában:

  • 100 kW villamos áram teljesítményig         16,5 Cent/kWh (41Ft)
  • 100 - 500 kW közötti teljesítménynél          14,5 Cent/kWh
  • 500 - 1.000 kW közötti teljesítménynél       12,5 Cent/kWh
  • 1 MW villamos áram teljesítmény felett      10,3 Cent/kWh (25Ft)
  • Magyar valóság: 18,6Ft/kWh (56/2002 r.) várható: 22,10 Ft/KWh

Biogáz termelés-hasznosítás

j tv teli rak 78 2005 x 7 gkm rendelet
Új átvételi árak 78/2005(X.7.) GKM rendelet

időjárás függő időjárástól független

(FT/kWh)

Csúcs 23 26,12

Völgy 23 23,00

Mélyvölgy 23 9,38

Napi átlag 22,47

Hétvégi átlag 21,30

Éves átlag 22,10

Biogáz termelés-hasznosítás

biog z g zmotoros hasznos t sa g zmotor elektromos teljes tm ny
Biogáz gázmotoros hasznosítása (gázmotor elektromos teljesítmény)

Jelenlegi állapot:

  • Szennyvíztisztítói biogázból: 3,6 MW
  • Mezőgazdasági biogázból: 1,5 MW
  • Depóniagázból: 0,5 MW

Közeljövőben várható:

  • Épül: 3,5 MW
  • Tervezés alatt: 6,5 MW

Biogáz termelés-hasznosítás

k pek megval sult berendez sekr l
Képek megvalósult berendezésekről

Biogáz termelés-hasznosítás

slide40

Az épülő győri rothasztó tornyok

Biogáz termelés-hasznosítás

slide41

Nyíregyházi anaerob rothasztók

Biogáz termelés-hasznosítás

slide42

Nyíregyházi rothasztó biogáz gázdómja

Biogáz termelés-hasznosítás

slide43

Dunakeszi anaerob rothasztó

Biogáz termelés-hasznosítás

slide44

Dél-pesti termofil rothasztó

V = 2000 m3

Biogáz termelés-hasznosítás

biog z t rol tart ly
Biogáz tároló tartály

Biogáz termelés-hasznosítás

biog z f klya
Biogáz fáklya

Biogáz termelés-hasznosítás

f rt dep niag z k t g zelvezet ssel
Fúrt depóniagáz kút gázelvezetéssel

Biogáz termelés-hasznosítás

m anyag dep niag z k t
Műanyag depóniagáz kút

Biogáz termelés-hasznosítás

felsz n feletti dep niag z elvezet s
Felszín feletti depóniagáz elvezetés

Biogáz termelés-hasznosítás

biog zt elt zel kaz nok
Biogázt eltüzelő kazánok

Biogáz termelés-hasznosítás

g zmotor
Gázmotor

Biogáz termelés-hasznosítás

biog z g zmotor
Biogáz gázmotor

Biogáz termelés-hasznosítás

slide54

Köszönöm érdeklődésüket és figyelmüket!

HÓDI JÁNOS

MÉLYÉPTERVKOMPLEXMÉRNÖKI RT.

1012 Budapest Várfok u. 14.

Telefon:361-214-0380

Email: hodijan@t-online.hu

Biogáz termelés-hasznosítás