Biogaz, odnawialne źródło energii

2. Spis treści
1. co to jest biogaz ?
1. skład biogazu
1. Przebieg fermentacji metanowej
2. Schemat biogazowni
3. Zastosowanie biogazu
4. perspektywy rozwoju

3. Co to jest biogaz ?
 Biogaz powstaje w procesie beztlenowej fermentacji odpadów organicznych,
podczas której substancje organiczne rozkładane są przez bakterie na związki proste.
 W procesie fermentacji beztlenowej do 60% substancji organicznej zamienianej jest
w biogaz
 Zgodnie z przepisami obowiązującymi w Unii Europejskiej składowanie odpadów
organicznych może odbywać się jedynie w sposób zabezpieczający przed
niekontrolowanymi emisjami metanu

4. Skład biogazu
 metanu (od 40% do 70%)
 dwutlenku węgla (około 40-50%)
 Azot
 siarkowodór,
 tlenek węgla
 amoniak

5. Przebieg fermentacji metanowej
 1. Hydroliza – rozkład polimerycznych, nierozpuszczalnych związków organicznych (białka, tłuszcze,
węglowodany) do prostych związków, rozpuszczalnych w wodzie (monocukry, aminokwasy i kwasy
tłuszczowe) przy udziale enzymów (amylazy, proteazy, lipazy) wytwarzanych przez bakterie hydrolityczne.
 2. Acidogeneza (kwasogeneza) – rozkład zhydrolizowanych substancji do substancji prostszych przez
bakterie beztlenowe. Jako produkty tego etapu powstają: krótkołańcuchowe kwasy organiczne (mrówkowy,
octowy, propionowy, masłowy, walerianowy, hekasnowy), alkohole (metanol, etanol), aldehydy, ketony oraz
dwutlenek węgla i wodór. Część z nich stanowi źródło węgla i energii dla bakterii octanogennych.

3. Octanogeneza – przemiana kwasów organicznych i alkoholi do kwasu octowego, dwutlenku węgla i
wodoru. W procesie tym biorą udział bakterie nieselektywne,
tj. redukujące jon siarczanowy do H2S oraz utleniające wodór do H2O
 4. Metanogeneza – tworzenie metanu z kwasu octowego lub dwutlenku węgla i wodoru przy udziale bakterii
metanogennych. Sumaryczne reakcje procesu metanogenezy z różnych substratów:
CH3COOH → CH4 + CO2
4HCOOH→ CH4 + 3CO2 + 2H2O
4CH3OH→ 3CH4 +CO2 + 2H2O

6. Schemat biogazowni

7. Schemat biogazowni

9. Zastosowanie fermentacji
Praktyczne zastosowanie fermentacji metanowej wynika z jej następujących właściwości
 całkowitej degradacji z wytworzeniem metanu, dwutlenku węgla i wodoru ulega cała gama
związków organicznych
 powstający produkt, czyli biogaz zawiera 50-80% metanu, który może być wykorzystywany jako
źródło energii elektrycznej
 proces może być prowadzony na szeroką skalę przemysłową, jak również w warunkach
domowych w gospodarstwach wiejskich
 spośród dostępnych przemysłowych metod rozkładu zanieczyszczeń jest najmniej uciążliwy dla
środowiska ze względu na ilość produkowanej biomasy jako odpadu który może być uzyty jako
nawóz
 Biogaz może być również uzyty do ogrania domostw mieszkalnych

10. Perspektywy rozwoju
W Polsce perspektywy rozwoju energetyki opartej na biogazie są duże. Można budować takie
instalacje w pobliżu np. :
 Wysypisk śmieci
 Oczyszczalni ścieków
 W pobliżu większych zakładów hodowlanych
 Małe instalacje biogazu można wykorzystać w gospodarstwach rolnych
 W pobliżu zakładów przemysłowych wytwarzających ścieki organiczne
 W Niemczech jest 4,5 tysiąca biogazowni Polska ma ich niewiele ponad 100, ale w budowie i
na różnych etapach przygotowań jest kolejnych 200.