Mi az a biogáz?
A biogáz szerves anyagok oxigénmentes (anaerob) lebontása során keletkező, metánban gazdag gázkeverék, amely megújuló energiaforrásként hasznosítható. A biogáz-termelés alapja az anaerob rothasztás, amely során speciális mikroorganizmus-közösségek a szerves anyagokat több lépcsőben bontják le, végül metánt (CH₄) és szén-dioxidot (CO₂) előállítva.
A biogáz előállítását és kinyerését szolgáló technológiát széles körben alkalmazzák nagyobb szennyvíztisztító telepeken (szennyvíziszap), mezőgazdasági üzemekben és biológiailag lebomló hulladékot kezelő létesítményekben.
Miből áll a biogáz?
A biogáz jellemzően 50-70% metánt, 30-45% szén-dioxidot tartalmaz, míg a fennmaradó rész vízgőzből, kénhidrogénből (H₂S), ammóniából és egyéb nyomgázokból áll. A metántartalom határozza meg a biogáz fűtőértékét, amely általában 18-25 MJ/m³, szemben a földgáz körülbelül 34-36 MJ/m³ értékével. A nyers biogáz szennyező komponensei – különösen a kénhidrogén és a nedvesség – technológiai okokból eltávolítást igényelnek, mivel korróziót okozhatnak és károsíthatják a gázhasznosító berendezéseket.
A biogáz előállítására alkalmas alapanyagok közé tartozik a szennyvíziszap, az állati trágya, az élelmiszeripari és kommunális szerves hulladék, valamint a különböző növényi maradványok.
Biogáz hasznosítása
Szennyvíztisztító telepeken az iszaprothasztók tipikus üzemi hőmérséklete 35-38 °C (mezofil tartomány), a hidraulikai tartózkodási idő pedig általában 15-25 nap. Egy tonna víztelenített szennyvíziszapból, melynek szárazanyag-tartalma mintegy 25%, kb. 75-125 m³ biogáz nyerhető ki.
A biogáz leggyakoribb hasznosítási módja a kapcsolt hő- és villamosenergia-termelés (CHP), ahol gázmotor és generátor segítségével villamos energia állítható elő, miközben a motor hulladékhője fűtési vagy technológiai célokra hasznosul. A villamos hatásfok jellemzően 35-42%, míg a teljes – hővel együtt számított – hatásfok elérheti a 80-90%-ot. Alternatív megoldásként a biogáz tisztítást és metántartalom-növelést követően biometánként földgáz hálózatba táplálható vagy közlekedési üzemanyagként is felhasználható.
A biogáz-termelés után megmaradó szennyvíziszap tápanyag szempontjából már szegény, ezért ha trágyaként nem is, töltőföldként – az előírásoknak megfelelő helyeken –felhasználható.
Környezetvédelmi előnyök
Környezetvédelmi szempontból a biogáz-termelés és -hasznosítás komoly előnyökkel jár. Csökkentheti a fosszilis energiahordozók felhasználását, mérsékeli az üvegházhatású gázok kibocsátását, valamint lehetővé teszi a szerves hulladékok kontrollált, környezetkímélő kezelését. Szennyvíztelepeken a biogáz gyakran a létesítmény nem csekély villamos energia-igényének 30-60%-át is biztosíthatja, hozzájárulva a fenntartható és költséghatékony üzemeltetéshez. A biogáz így a modern körforgásos gazdaság egyik kulcsfontosságú technológiai eleme.
