Biogazul este un gaz regenerabil obținut prin digestia anaerobă (fără oxigen) a deșeurilor organice provenite în principal din sectoarele agricol, agroalimentar și comunitar (gunoi de grajd și dejecții animale, reziduuri agroalimentare, nămoluri, deșeuri biologice etc.). O centrală de metanizare este o instalație industrială care reproduce acest fenomen natural în mod controlat. Ea produce un biogaz brut compus în principal din metan (CH₄) și dioxid de carbon (CO₂), la care se adaugă impurități (vapori de apă, H₂S, siloxani, COV, particule). Pe lângă producția de biogaz, o centrală de metanizare combină instalații fixe și utilaje în circulație. Acestea includ, în special, pregătirea materiilor organice (denumite „intrări”), circulația biogazului, echipamentele de valorificare și localurile tehnice. Utilajele asigură manipularea și transportul pe șantier. Fiabilitatea acestor instalații depinde în special de filtrare, un domeniu în care HIFI FILTER® intervine. Aceste elemente constituie mediul global al unei centrale de metanizare. Să vedem acum cum se produce biogazul, începând cu etapa de metanizare.
Metanizare: producerea biogazului
Materiile prime sunt pregătite înainte de procesul de metanizare. Aceste operațiuni variază în funcție de natura deșeurilor și de instalație: eliminarea elementelor nedorite, omogenizare și, dacă este necesar, diluare sau mărunțire. Obiectivul este de a obține un material suficient de uniform și pompabil pentru a alimenta procesul. Odată pregătite, materiile organice sunt introduse în digestor. Acest rezervor ermetic și lipsit de oxigen constituie inima procesului. Pentru a funcționa eficient, digestia se efectuează în condiții controlate: temperatura este menținută între 40 și 60 °C, iar materia este agitată continuu cu ajutorul unui agitator, pentru a garanta un mediu omogen și favorabil activității bacteriene. În interior, microorganismele prezente în mod natural în materii prime degradează treptat materia organică și transformă o parte din aceasta în gaz. Metanizarea produce astfel două fluxuri: un digestat valorificabil (materia reziduală rezultată din digestie, lichidă și/sau solidă) și un biogaz brut (amestec de CH₄ și CO₂). Acest biogaz conține în mod natural vapori de apă, H₂S, siloxani, COV și particule fine, care trebuie eliminate înainte de orice valorificare energetică.
Purificarea biogazului: o bază indispensabilă
Înainte de orice valorificare, biogazul provenit din digestor trebuie tratat pentru a proteja echipamentele situate în aval. Această bază de epurare are ca scop eliminarea principalelor impurități prezente în mod natural în biogazul brut. În practică, epurarea se bazează pe trei funcții esențiale.
Prima constă în reținerea particulelor solide prezente în gaz, pentru a evita uzura prematură a conductelor, a organelor de reglare și a echipamentelor de valorificare. Această filtrare a particulelor se realizează, în general, direct pe conductele de biogaz. Pentru a răspunde acestei necesități, HIFI FILTER® propune cutii de filtrare a gazului, montate pe conducte (referințe KG și SG KIT). A doua funcție a purificării se referă la gestionarea umidității. Încărcat cu vapori de apă la ieșirea din digestor, biogazul trebuie dezumidificat pentru a evita formarea de condens coroziv în conducte și echipamente. În cele din urmă, biogazul poate conține compuși nedoriți, cum ar fi hidrogenul sulfurat (H₂S), siloxanii sau anumiți compuși organici volatili (COV). Eliminarea acestora permite limitarea coroziunii, a uzurii premature a echipamentelor și a depunerilor în timpul arderii sau comprimării gazului. Odată ce aceste etape comune de purificare au fost realizate, biogazul poate fi orientat către una dintre cele două căi de valorificare: cogenerarea sau transformarea în biometan.
Cogenerarea
Cogenerarea este un mod de valorificare a energiei care constă în producerea simultană de energie electrică și căldură din același combustibil. Într-o centrală de metanizare, acest combustibil este biogazul: acesta alimentează un motor care generează energie electrică, utilizată la fața locului sau injectată în rețea, în timp ce căldura este recuperată și utilizată la fața locului, în special pentru menținerea temperaturii digestorului sau încălzirea clădirilor.
Protecția motorului de cogenerare
Motoarele de cogenerare utilizate în instalațiile de metanizare sunt motoare industriale concepute pentru a funcționa la turație stabilă pe perioade lungi de timp. Disponibilitatea motorului este, așadar, o miză majoră. O întreținere controlată, bazată în special pe o filtrare adecvată, permite securizarea funcționării acestuia și limitarea opririlor neplanificate.
Motoarele de cogenerare sunt echipate cu mai multe filtre, fiecare având un rol specific în protecția motorului:
Filtre de gaz: filtrarea finală a biogazului înainte de ardere, protecția componentelor sensibile.
Filtre de aer: curățenia aerului de ardere admis în motor.
Filtre de ulei: protecția pieselor mecanice prin eliminarea contaminanților solizi prezenți în uleiul de motor.
Filtre de lichid de răcire: limitarea depunerilor și protecția circuitului de răcire.
Filtre de aerisire a carterului: reglarea ventilației carterului și limitarea pătrunderii contaminanților.
Mediul înconjurător în cogenerare
Pe lângă filtrele montate pe motor, mediul ambiant influențează în mod direct fiabilitatea instalației de cogenerare. Într-o centrală de metanizare, încăperile tehnice și dulapurile electrice sunt adesea expuse la praful provenit din activitatea agricolă sau industrială. Dacă aerul de ventilație nu este filtrat, aceste particule pot fi aspirate, se pot acumula pe echipamente (ventilatoare, schimbătoare, grile) și pot perturba răcirea. O filtrare adecvată a aerului permite limitarea murdăririi și menținerea unor condiții de funcționare stabile. HIFI FILTER® oferă, pentru ventilarea localurilor tehnice, containerelor și sălilor electrice, filtre cu buzunare, covorașe filtrante, spume PPI sau benzi filtrante. Protecția dulapurilor electrice se bazează pe același principiu: un aport de aer filtrat limitează murdărirea internă și contribuie la fiabilitatea echipamentelor.
Soluții HIFI FILTER®
Oferim soluții dedicate cogenerării, care acoperă atât protecția motorului (filtrarea gazului, aerului, uleiului, lichidului de răcire și aerisirea carterului), cât și controlul mediului ambiant (ventilarea încăperilor tehnice și a dulapurilor electrice), în special cu filtre cu buzunare, covorașe filtrante, spume PPI sau benzi filtrante. Echipele noastre vă pot ajuta să selectați produsele compatibile cu motorul și instalația dumneavoastră. Contactați-ne!
Alte evaluări
În completarea cogenerării, biogazul poate fi transformat în biometan. Metanizarea produce, de asemenea, un coprodus, digestatul, valorificat printr-un proces distinct.
Valorificarea biogazului în biometan
Biometanul este un biogaz purificat și îmbogățit cu metan, a cărui calitate se apropie de cea a gazului natural. Producția sa constă în tratarea biogazului astfel încât acesta să respecte specificațiile rețelei de gaze și să poată fi injectat sau utilizat ca combustibil. Concret, după etapele comune de purificare, o etapă de îmbunătățire crește conținutul de metan prin reducerea conținutului de dioxid de carbon (CO₂). Prin urmare, acest sector implică cerințe de calitate mai ridicate decât cogenerarea.
Valorificarea digestatului
În plus față de producția de biogaz, metanizarea generează un digestat, adică materia organică reziduală după faza de digestie. Acesta se prezintă sub formă lichidă, solidă sau separată în două fracțiuni. Bogat în elemente fertilizante (azot, fosfor, potasiu), digestatul este valorificat în principal în agricultură ca îngrășământ organic, înlocuind parțial îngrășămintele minerale. Gestionarea și valorificarea acestuia constituie astfel o piață de desfacere complementară procesului de metanizare, distinctă de producția de energie.
Metanizarea transformă materiile organice în biogaz, valorificabil în cogenerare sau, după un tratament suplimentar, în biometan. De asemenea, generează un coprodus valorificabil: digestatul. În toate configurațiile, fiabilitatea unei centrale se bazează pe un biogaz controlat și pe protecția echipamentelor. Filtrarea intervine la mai multe niveluri într-o centrală de metanizare pentru a proteja echipamentele împotriva murdăririi, coroziunii și uzurii premature. HIFI FILTER® intervine în special pe linia de biogaz, motoarele de cogenerare, ventilația încăperilor tehnice și a dulapurilor electrice, precum și pe utilajele și vehiculele care funcționează pe șantier. Pe lângă aceste aplicații direct legate de procesul și valorificarea biogazului, pot apărea și alte necesități de filtrare în instalațiile de metanizare: filtrarea lichidelor industriale, a circuitelor hidraulice, a aerului comprimat și a vidului, soluții de depunere a prafului sau chiar pentru distribuția combustibilului. Toate acestea sunt medii în care poate fi mobilizată expertiza HIFI FILTER®. Pentru a afla mai multe și a identifica referințele compatibile cu configurația dvs., contactați echipele noastre!
Lucrătorii aflați în cabinele tractoarelor sau ale pulverizatoarelor autopropulsate rămân vulnerabili dacă nu sunt protejați în mod adecvat împotriva inhalării de substanțe toxice. Pentru a limita contactul acestora cu produsele de protecție a plantelor, au fost create standardele europene 15695-1 și 15695-2.
Filtrarea este esențială pentru performanța și durata de viață a sistemelor dumneavoastră. Dar cu atât de multe opțiuni din care să alegeți, cum puteți fi sigur că faceți alegerea corectă?