Tyúktojásból biogáz és villamos energia
2013/1-2. lapszám | VGF&HKL online | 3324 |
Figylem! Ez a cikk 12 éve frissült utoljára. A benne szereplő információk mára aktualitásukat veszíthették, valamint a tartalom helyenként hiányos lehet (képek, táblázatok stb.).
Az Enterprise Europe Network (EEN) 2012. májusában Matchmaking Event Renewable Energies címmel konferenciát rendezett Güssingben, Ausztriában. A konferencia résztvevői üzemelő projekteket is megtekinthettek. Ezek egyike volt az a biogáz-berendezés, amely egy régen üzemelő tésztagyárra „épült rá”. A biogáz-berendezés technológiai folyamatát lépésről-lépésre a Technologiezentrum munkatársa mutatta be az érdeklődő szakembereknek.
A tésztagyártás rövid története
A város ún. ipari parkja a WIEN2 autópályához Eisenstadt város felé vezető út jobb és bal oldalán található, ahol a különböző ipari és kereskedelmi cégek, mint például távfűtőmű, virágkereskedő, repcefeldolgozó, tésztagyár stb. helyezkednek el. Az üzemanyagtöltő állomáson a dieselt 1,388 euró, míg a biodiesel 1,333 euró áron kínálták a fogyasztóknak. A tésztagyárat közel száz éve, az első világháború után, Franz Wolf pékmester, a jelenlegi tulajdonos Joachim Wolf nagyapja alapította.
A cég a második világháború után alakította ki azt a filozófiáját, mely a szerint legjobb termék előállításához a legjobb nyersanyag szükséges, és ennek a feldolgozásához a magas minőségnek kell társulnia. Ennek kapcsán rövid időn belül stabilizálódott a helyzete a piacon először Kelet-Ausztriában, majd később, a 70-es években egész Ausztriában is sikerült piacot szereznie. Az eltelt fél évszázad óta a cég a magas minőségű tojásos tésztát friss tojásokból készítette, melyet saját csirkefarmjáról „szerzett be”. Az első csirkeólakat még 1972-ben létesítették, de a hagyományosnak tekinthető vállalkozás egy nagy értékű, fenntartható körfolyamatú gazdaság lett. A tyúkoknak a kukoricatakarmányt a cég a saját kukoricaföldjein termeli meg. Ezzel nemcsak időt és a pénz takarítanak meg, hanem a környezetet is kímélik.
A csirkeólak
Kapacitásuk 27 000 db tojótyúkig, illetve 10 000 db jércéig terjed. A csirkeólakban nevelt, tartott tyúkállomány biztosítja, hogy minden napra elegendő friss tojás legyen, melyet a tésztafeldolgozásra használnak fel. Ismertetésük szerint a tésztakészítés során ún. háromtojásos tésztát készítenek, melynek másik alapanyaga búzagríz. Büszkén jelentették ki, hogy ez egy „energia-önellátó”, természetes termék, amely egy környezettudatos fogyasztó mai elvárásának is megfelel. A csirkeólak ketreceit 2004-ben korszerűsítették az akkori elvárásoknak megfelelően.
A biogáz-berendezés
A biogáz-berendezés a tésztagyár mögött – attól távol – került telepítésre. Ez az első osztrák biogáz-berendezés, melyben a baromfiólakban keletkező baromfitrágyát hő- és áramtermelésre használják fel. A technológia során kinyert megújuló energia a metélt tészta termelése során kerül hasznosításra. A cég villamosenergia-felhasználása kb. 2,2 GWh (csúcs: 500 kW), a termikus felhasználás kb. 3 GWh (csúcs: 750 kW). A megépült biogáz-berendezés a tésztagyár számára jelentős CO2 emissziócsökkentést hozott. A tésztagyár egy körfolyamatot tart fenn a megújuló energiára alapozva. Minden lépésre, minden anyagmozgatásra jellemző a rövid szállítási út, a helyi források felhasználása.
A biogáz-berendezés fő elemei
Silótér
Feladata, hogy a biogáz-termeléshez felhasználandó alapanyagok, mint a kitisztított gabona, a marhatrágya, a fű és a kukoricasiló tárolása. A 10 000 t/év szubsztrátumot ezzel az átlagos napi betárolással érik el:
- 3000 t/év (50/50%) tyúk- és marhatrágya, 6 t/nap, szója (őrölt repce) része, 2-3 t/nap,
- 3000 t/év kukorica, köles stb. (100 ha szántóról), 6-7 t/nap,
- 3000 t/év fű, széna (150 ha kaszálóról), 6-7 t/nap,
- a gabona tisztításának egy része, 3 t/nap.
Az üzemben naponta kb. 27 t szubsztrátumot dolgoznak fel. Az egyes anyagok betárolását az előfermentorba a silóterekből homlokrakodó munkagéppel végzik el.
A biomassza feldolgozása
A biomasszának levegőtől elzárt – anaerob – feldolgozása a fermentorokban történik. Az előfermentor tartályának fő méretei: térfogata 300 m³, magassága 6 m, átmérője 8 m. Ebben a tartályban az üzemi hőmérséklet 47 0C, amit a gázmotor hulladékhőjével biztosítanak. Az 1. és a 2. sz. előfermentor hidrolízis-tartályokban a szubsztrátum homogenizálását keverőlapátokkal biztosítják. Az első tartályban a szubsztrátum (a fűapríték vagy a kukoricasiló csirketrágyával) erjed. A folyamat során CO2, H2, alkohol, zsírsav és ecetsav képződik. A 3-5-ös, alacsony pH-értéken a makromolekulák kisebb cukormolekulákra bomlanak. A két tartályban szivattyúval mozgatják az erjedő anyagot. A tartózkodási időtartam ebben a tartályban 24 óra.
Az üzemlátogatás során az egyik tartályban a betárolt mennyiség szintje 4,73 m, a hőmérséklete 49 0C, míg a másik tartályban 1,74 m és 49,6 0C volt.
Fermentortartály
A tartály fő méretei megegyeznek az előfermentor méreteivel. A berendezésben egy állandó, automatizált folyamat során szivattyúzzák át a kb. 47 °C-os szubsztrátumot a fermentorba. Ebben a második tartályban állítják be a szubsztrátum pH-értékét >6,5-7-re. Tehát már nem egészen olyan savas, mint az első hidrolízis-tartályban. Már ebben a fázisban megindul a metánképződés.
Fermentor metántartály
A tartály fő méretei: térfogata: 1800 m³, magassága: 6 m, átmérője: 16 m. Végül az anyag a fő fermentortartályba kerül, amelyben a betárolt mennyiség pillanatnyi szintje 5,46 m, az üzemi hőmérséklet pedig 46,3 0C volt. A biogáz tulajdonképpeni termelése itt történik. A gáz halmazállapotú metán, szén-doxid kiválik a folyékony és a szilárd szubsztrátumból, amivel aztán egy blokk-fűtőerőműben áramot állítanak elő, és a hőt hasznosítják.
Végtartály
A tartály fő méretei: térfogata 3000 m³, magassága 6 m, átmérője 28 m. Az ún végtartályban a betárolt mennyiség szintje 3,49 m volt, a pillanatnyi üzemi hőmérséklet 47,7 0C; ennyi szükséges az erjesztés stabilizáláshoz. Az erjesztés után megmaradó folyadék szilárd részét, mint erjesztési maradékot szerves trágyaként a szántóföldeken hasznosítják. Ez is része a zárt technológiai lánc körfolyamatának.
A 7,5-8,2 pH-értékű és a 7% szárazanyag-tartalmú folyékony anyag, mint trágya felhasználható, a 40% szárazanyag-tartalmú szilárd erjesztési maradék szintén mint trágya, a siló betakarására hasznosítható. A kitárolt trágyát az ún. trágyatárolóban gyűjtik össze, ahonnan tartálygépkocsikkal szállítják ki a szántóföldekre.
A végtartály tetején két biztonsági gázfáklya került kialakításra. Ugyanitt egy kezelőhelyiséget is elhelyeztek. A biogázüzem kezelője a rendszer monitorján figyelemmel kísérheti az egyes részegységek pillanatnyi állapotának paramétereit, például hőmérséklet, betárolt mennyiség stb.
Minden egyes tartály gázteréből a fejlődött biogázt folyamatosan ún. gázzsákokba táplálják be, aminek a szintjét, állapotát a monitoron figyelhetik meg.
A motorházban elhelyezett monitorokon figyelemmel kísérhető a gázzsák telítettségének állapota, a biogáz metántartalma, a gázmotorok és az áramtermelő generátorok főbb üzemi jellemzői, mint például néhány pillanatnyi – leolvasott – érték:
- generátor A: 307,4 kW
- generátor B: 306,6 kW
- saját igény: 56,6 kW
- szállított összes mennyiség 2010. 12. 17. óta: 5 655 423 kWh
- gázzsák szintje: 86%
- CH4-tartalom: 57%
A termelt biogáz százalékos összetételét folyamatosan mérik, és ezzel azonnal információt kapnak a termelés állapotáról: H2S: 0-2500 ppm; CH4: 0-100 térf. %, CO2: 0-100 térf. %; O2: 0-21 térf. %; H2: 0-2 térf. %. A motorház mellett helyezték el az ún. vészhűtő ventilátorokat, melyek a gázmotorok biztonságos üzemeltetéséhez szükséges hűtést biztosítják.
Villamos- és hőenergia-termelés
A kinyert biogázt a gázzsákból a két, egyenként 250 kW-os gázmotorba vezetik. Az üzemelő biogázmotor egy generátort meghajtva villamos energiát termel. A teljesítménye kb. 600 kW, ebből 500 kW-ot ökoáram-tarifával a közhálózatba betáplálnak, a maradék teljesítmény az üzem saját villamosenergia-igényét elégíti ki.
A villamos energiának a közcélú hasznosításra történő betáplálási tarifája 18,5 cent/ kWh, mely átvételi árat a következő 13 évre garantálja a BEWAG, a terület áramszolgáltatója.
A keletkező hasznosítható hőenergia kb. 720 kW. Ennek egyik része a motor kipufogógázának 130-150 0C hőmérsékletű hőjének a hasznosításából, a másik a motor hűtésénél, a 80 0C hőmérsékletű hulladékhő felhasználásából jön. A hőt a tészta szárításra használják fel.
