Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Analiza przemysłowych instalacji biogazowych w aspekcie rozwoju technologii oczyszczania biogazu

Antosz Artur, Ptak Stefan

Nafta-Gaz

|

2023

|

R. 79, nr 8

545--556

PL

Energia jest niezbędnym czynnikiem, który napędza wszystkie współczesne gospodarki. Według powszechnej opinii tradycyjne zasoby energetyczne, głównie paliwa kopalne, wyczerpują się, a ich użycie powoduje wzrost zanieczyszczenia środowiska naturalnego. Dlatego też na znaczeniu zyskują odnawialne źródła energii (OZE), które są neutralne dla otaczającego nas środowiska. Poprawa sytuacji energetycznej świata wymaga ukierunkowania na konieczność, a nie na opcję korzystania z zielonych nośników energii. Aby tak się stało, wymagane jest upowszechnianie odnawialnych źródeł energii oraz ich konkurencyjność ekonomiczna w porównaniu z pierwotnymi nośnikami energii, które w przyszłości ulegną wyczerpaniu. Warunkiem przeprowadzenia zielonej rewolucji jest eliminacja istotnych wad odnawialnych źródeł energii, takich jak: uzależnienie od zmienności warunków atmosferycznych, naturalna zmienność w cyklu rocznym oraz sprzyjające ukształtowanie terenu. Najbardziej perspektywicznym i stabilnym zielonym źródłem energii w naszych krajowych realiach jest biomasa, a dokładnie produkcja biogazu rolniczego z biomasy. Biogaz rolniczy i biogazownie rolnicze należą do najszybciej rozwijających się segmentów energetyki odnawialnej w Europie. W pierwszej części artykułu dokonano rozeznania literaturowego dotyczącego procesu wytwarzania biogazu, rodzajów biogazowni oraz surowców stosowanych do produkcji biogazu. Przedstawiono obecną sytuację rozwoju energetycznego rynku biogazu na każdym z kontynentów, poziom zróżnicowania pod względem liczby instalacji, stopnia ich skomplikowania oraz zastosowanych technologii i rozwiązań konstrukcyjnych, zwłaszcza w przypadku dużych, scentralizowanych biogazowni. Część doświadczalna obejmowała próby otrzymania surowego biogazu. W tym celu skonstruowano instalację umożliwiającą produkcję biogazu. Zastosowano surowce takie jak jabłka, marchew, trawę pochodzącą ze skoszenia terenów zielonych INiG – PIB oraz produkt uboczny powstający w procesie odśluzowania oleju rzepakowego. Na wyprodukowanych próbkach biogazu przeprowadzono porównawczą analizę intensywności pasm dwutlenku węgla do metanu FTIR, za pomocą której określono przybliżony udział tych dwóch składników. Na podstawie tej analizy wytypowano próbkę biogazu, który charakteryzował się największym udziałem metanu i dla którego wykonano pełną analizę składu gazu.

EN

Energy is an essential factor that drives all modern economies. It is commonly considered that traditional energy resources, mainly fossil fuels, are depleting, and their use increases environmental pollution. Therefore, the significance of renewable energy sources (RES) neutral to the surrounding environment is growing. Improving the world's energy situation requires a focus on the necessity, rather than the option, of using green energy media. For this to happen, the spread of renewable energy sources is required, as well as their economic competitiveness when compared with primary energy carriers, which will eventually be exhausted. But the prerequisite for a green revolution is to eliminate significant disadvantages of renewable energy sources such as dependence on weather variability, natural variability in the annual cycle and favourable terrain. The most promising and stable green energy source in our domestic realities is biomass, or more precisely, the production of agricultural biogas from biomass. Agricultural biogas and agricultural biogas plants are among the fastest growing segments of the renewable energy in Europe. The first part of the article includes a literature survey of the methane fermentation process, types of biogas plants and raw materials used for biogas production. The current situation regarding the development of the biogas energy market on each continent, the level of differentiation in terms of the number of plants, their complexity and the technologies and design solutions used, especially for large centralised biogas plants, is presented. The research section includes trials to obtain raw biogas. For this purpose, a plant was constructed to produce biogas. Apples, carrots, grass from mowing green areas, and industrial waste which was a by-product of rapeseed oil desludging, were used as raw materials for methane fermentation. In the biogas samples produced, a comparative FTIR analysis of the intensity of the carbon dioxide-to-methane bands was carried out with which the approximate proportion of these two components was determined. On the basis of this analysis, the biogas sample that had the highest proportion of methane was selected for which a full gas composition analysis was performed.

2

Pollution Indicator of a Megawatt Hour Produced in Cogeneration – the Efficiency of Biogas Purification Process as an Energy Source for Wastewater Treatment Plants

Ciuła Józef, Kowalski Sławomir, Wiewiórska Iwona

Journal of Ecological Engineering

|

2023

|

Vol. 24, nr 3

232--245

EN

The sewage treatment plant, as a producer of renewable energy, should make every effort to ensure that the biogas used as a fuel meets the quality requirements, including those of the manufacturers of cogeneration units. Such measures necessitate the application of a conditioning process of biogas in order to remove harmful compounds, so that its parameters ensure failure-free operation of engines. The aim of the research was to evaluate the effectiveness of biogas treatment in the A-type installation using the “wet biogas treatment” technology, and in the B-type installation, which is a comprehensive solution comprising sulfur removal as a result of a simultaneous regeneration of the bed with oxygen, removal of siloxanes on activated carbon, cooling and heating of biogas along with its filtration. The analysis of the results of biogas testing for these two installations demonstrated fundamental qualitative differences for the benefit of the installation B, in which the biogas was characterized by a much lower content, mainly of sulfur, hydrogen sulfide, siloxanes and humidity. The introduced pollution indicator of a megawatt hour produced in cogeneration one has confirmed much higher pollution load from the A-type installation. The hybrid solution applied in the work with simultaneous regeneration of the bed has confirmed the efficiency of biogas conditioning. Such a solution contributes to a safe and reliable operation of the cogeneration system for generating energy from a renewable source, which in turn contributes to the optimization of energy.

3

Przegląd metod oczyszczania biogazu do biometanu

Podgórska Magda, Narloch Piotr

Rynek Energii

|

2022

|

Nr 6

16--23

PL

W artykule przedstawiono jak pogłębiające się zmiany klimatu wpływają na działania ograniczające emisje gazów cieplarnianych. W ciągu ostatnich kilku lat można zaobserwować duże zainteresowanie odnawialnymi źródłami energii, które są alternatywą dla paliw kopalnych. Całkiem niedawno uważano, iż uzdatnianie biogazu jest niepotrzebne i ekonomicznie nieuzasadnione. Pogląd ten uległ zmianie pod wpływem bardzo szybkiego postępu technologii uzdatniania oraz ich upowszechnienia. W niniejszym artykule dokonano przeglądu technologii oczyszczania biogazu do biometanu. Dzięki uzdatnieniu biogaz może zostać zastosowany jako biopaliwo w transporcie lub wprowadzony do dystrybucyjnej sieci gazowej. Takie zastosowanie biometanu może sprawić, że w niedalekiej przyszłości zacznie odgrywać decydującą rolę w bilansie energetycznym.

EN

The article presents how increasing climate change and environmental impact influence the activities to reduce greenhouse gas emissions. In the last few years, there has been a lot of interest in renewable energy sources as an alternative to fossil fuels. Only recently it was thought that biogas treatment was unnecessary and economically unjustified. This view has changed due to the rapid advancement of treatment technologies and their widespread use. This article reviews the technology of biogas purification to biomethane. By treating biogas, it can be used in transport or introduced into the gas distribution network. This application of biomethane can make it play a decisive role in the country's energy balance in the near future.

4

The Effect of the Packing Flow Area and Biogas Flow Rate on Biogas Purification in Packed Bed Scrubber

Kalsum Leila, Rusdianasari, Hasan Abu

Journal of Ecological Engineering

|

2022

|

Vol. 23, nr 11

49--56

EN

The objective of this study was to reduce the level of impurities in biogas to obtain a higher concentration of methane gas (CH4) in it. The biogas purification process was carried out in a packed scrubber using Monoethanolamine (MEA) compound as an absorbent. This research focused on the effect of the packing flow area and the optimum biogas flow rate for obtaining purified biogas with a high concentration of methane (CH4). The results of the study reveal that the packing flow area measuring 0.1963 cm2 is more optimal in the purification process compared to 1.7633 cm2 packing flow area. Different biogas flow rates at 0.3 L/min, 0.5 L/min, 1 L/min, and 12 L/min yield different results, and the highest concentration of CH4 at 90.141% is obtained from the slowest flow rate, which is 0.3 L/min. The slow flow rate and a small packing flow area equal to a longer contact time between MEA and the biogas flowing through it; hence, the absorption contact area is also greater compared to that with a faster flow rate; therefore, the highest level of CH4 is obtained at the slowest biogas flow rate.

5

Produkcja i uzdatnianie biogazu w Polsce to konieczność czy szansa?

Cebula Jan, Janusz-Cygan Aleksandra

Przegląd Techniczny : Gazeta Inżynierska

|

2020

|

nr 7-8

27--31

PL

W artykule przedstawiono punkt widzenia autorów dotyczący niewykorzystanej szansy i możliwości wytwarzania i wykorzystania biogazu w Polsce. Podkreślono konieczność zastosowania organicznej frakcji odpadów komunalnych, jak również innych odpadów, jako substratów do produkcji biogazu. Zwrócono uwagę na istnienie biogazu jako magazynu energii i stabilizatora sieci energetycznej. Uwypuklono niepowtarzalną szansę dla rozwoju ochrony środowiska naturalnego jak również niektórych gałęzi przemysłu. Przedstawiono sposoby oczyszczania i wzbogacania biogazu.

EN

The article presents the authors' point of view regarding the unused opportunity and possibilities of biogas production and use in Poland. The need to use the organic fraction of municipal solid waste as well as other waste as substrates for biogas production was emphasized. Attention was paid to the existence of biogas as an energy storage and stabilizer of the power grid. A unique opportunity for the development of environmental protection as well as some industries was highlighted. Biogas puri)- cation and enrichment methods were presented.

6

Toxicity assessment of treated meat industry wastewater in the anaerobic process

Kwarciak-Kozłowska A.

Inżynieria i Ochrona Środowiska

|

2017

|

T. 20, nr 4

509--523

EN

Major pollutant components of meat processing wastewater are biodegradable organic compounds, fats and proteins in both particulate and dissolved forms. Because of the possible pollution of water sources, the efficient disposal of effluent from meat plants is important. The treatment of industrial wastewater is a highly complex process that generally involves factors associated with load fluctuations and high concentrations of organic matter. Toxic effects on aquatic organisms and plants may be caused by numerous nitrogen compounds, as well as detergents and antibiotics, in the meat industry wastewater. The aim of the research was to determine the toxicity of anaerobic treated meat industry wastewaters. The level of toxicity was determined with algae growth inhibition test and Lepidium test. The values of ErC50 (0÷96) and EbC50 of indicators were 18.4 and 8.6% respectively. TU value for ErC50 was 5.51 which meant acute toxicity of wastewater. The value of TU for EbC50 was 11.62 (high toxicity of wastewater). The values of indicators RSG (relative seed germination), RRG (relative root growth) and GI (germination index) were 92, 19.5 and 17.62% respectively. Treatment efficiency meat industry wastewater during fermentation process was very high. The COD and BOD removal efficiency were on 82.3 and 80% respectively. Effluent from ASBR reactor had following parameters: COD - 206 mg O2/dm3 and BOD - 130 mg/dm3. TOC value after anaerobic process was 75 mg C/dm3 (78.1%). The concentration of ether extract and proteins were 188 and 74 mg/dm3respectively. Generated biogas in the methane fermentation process of wastewater from meat industry plants was characterized by a high methane content (77.5% vol.). Carbon dioxide and the ballast in the analyzed biogas were 20 and 2.5% respectively. In order to enrich biomass with methane by removal of CO2 from its content, the gas generated in the anaerobic process was subjected to the processes of chemisorption and adsorption on the granulated active carbons and molecular sieve. Purification the raw biogas by a molecular sieve has contributed to the increase of methane in enriched from 77.5 to 92.6% and the removal of CO2 from 20 to 5.7%. Due to poor quality and its high toxicity, effluent from ASBR reactor can not to be discharged into natural water. In the future it is suggested to incorporate RO or UF into the technological system in order to posttreatment the wastewater.

PL

Głównymi zanieczyszczeniami obecnymi w ściekach powstających na terenie zakładu mięsnego są biodegradowalne związki organiczne, tłuszcze i białka, występujące w nich zarówno w formie cząstek stałych, jak i rozpuszczonych. Ze względu na możliwość zanieczyszczenia nimi naturalnych odbiorników ważne jest skuteczne oczyszczanie tego rodzaju ścieków poprodukcyjnych. Oczyszczanie ścieków przemysłowych jest bardzo złożonym procesem, na który wpływa wiele czynników, m.in. wysokie stężenie materii organicznej w ściekach, jak również duże ich wahania. Działanie toksyczne na organizmy wodne i rośliny może być spowodowane przez występujące w ściekach z przemysłu mięsnego związki azotu, a także detergenty i antybiotyki. Celem badań było określenie toksyczności beztlenowo oczyszczonych ścieków z przemysłu mięsnego. Poziom ich toksyczności określono za pomocą testu zahamowania wzrostu glonów oraz testu Lepidium. Wartości wskaźników ErC50 (0-96) i EbC50 wynosiły odpowiednio 18,4 i 8,6%. Wartość TU dla ErC50 wynosiła 5,51, co oznaczało ostrą toksyczność ścieków. Wartość TU dla EbC50 wynosiła 11,62 (wysoka toksyczność ścieków). Wartości wskaźników RSG (względne kiełkowanie nasion), RRG (względny wzrost korzeni) oraz GI (wskaźnik kiełkowania) wynosiły odpowiednio 92, 19,5 i 17,62%. Efektywność oczyszczania ścieków z przemysłu mięsnego w procesie fermentacji metanowej była bardzo wysoka. Stopień usunięcia ChZT i BZT5 był na poziomie odpowiednio 82,3 i 80%. Odpływ z reaktora ASBR charakteryzował się następującymi wartościami: ChZT - 206 mg/dm3 i BZT5 - 130 mg/dm3. Wartość OWO po procesie beztlenowym obniżyła się do poziomu 75 mg C/dm3 (78,1%). Stężenie ekstraktu eterowego i białek w ściekach oczyszczonych wynosiło odpowiednio 188 i 74 mg/dm3. Wytworzony w procesie fermentacji metanowej ścieków z zakładu mięsnego biogaz charakteryzował się wysoką zawartością metanu (77,5% obj.). Zawartość ditlenku węgla i balastu w analizowanym biogazie wynosiła odpowiednio 20 i 2,5%. W celu wzbogacenia biogazu w metan poprzez usunięcie z jego zawartości CO2 wytworzony w procesie beztlenowym gaz poddano procesom chemisorpcji i adsorpcji na granulowanych węglach aktywnych oraz na sicie molekularnym. Oczyszczanie surowego biogazu za pomocą sita molekularnego przyczyniło się do wzrostu zawartości metanu z 77,5 do 92,6% przy jednoczesnym usunięciu CO2 z 20 do 5,7%. Z powodu jednak złej jakości odpływu z reaktora ASBR oraz jego wysokiej toksyczności ścieki tak oczyszczone nie mogą być odprowadzane do odbiornika naturalnego. W przyszłości w celu ich doczyszczania sugeruje się włączenie procesu RO lub UF do układu technologicznego.

7

Oczyszczanie i wzbogacanie biogazu w zawiesinie popiołowo-wodnej

Brudniak A, Dębowski M, Zieliński M

Inżynieria Ekologiczna

|

2013

|

Nr 32

7--16

PL

Otrzymywany w procesie fermentacji metanowej biogaz jest mieszaniną gazów, więc niezbędna jest jego tania i skuteczna waloryzacja. Potrzeba badań nad tym procesem wymuszona jest koniecznością zastosowania biogazu jako odnawialnego źródła energii. Celem niniejszej pracy było zaprezentowanie metody oczyszczania i wzbogacania biogazu w zawiesinie popiołowo-wodnej, sporządzonej na bazie popiołów lotnych, powstałych ze spalania węgla kamiennego w energetyce zawodowej. Doświadczenie wykazało, że popioły lotne pochłaniają CO2 i H2S nawet w warunkach konwencjonalnych. Sprawność pochłaniania uzależniona jest nie tylko od składu chemicznego popiołów ale również od ich właściwości fizycznych. Zaobserwowano również neutralizację silnie zasadowego odczynu odpadów paleniskowych.

EN

Biogas, produced in an aerobic digestion process, is a mixture of gases, and that is why its inexpensive and effective valorisation is essential. Research on this process is necessary in order to use biogas as a renewable energy source. The aim of this thesis is to present methods of biogas purification and enrichment in the fly ash - water mixture, that is generated on the base of fly ash produced during burning coal in power industry. Experience presented that the fly ash absorbs CO 2 and H2S, even in conventional conditions. The absorption efficiency depends not only on the chemical composition of the ash but also on its physical properties. There was also a strong neutralization of alkaline waste combustion.

8

Odsiarczanie biogazu z udziałem sorbentu SULPHUREX N w GOŚ ŁAM w Łodzi

Grad Patrycja, Żarczyński Andrzej, Rajnert Grzegorz, Ciołkowska Ewelina

Eliksir

|

2020-2021

|

nr 10

30--36