Uloga kisika u proizvodnji bioplina
Kisik (O₂) ima najvažniju ulogu u proizvodnji bioplina.
Jedan od neželjenih nusproizvoda u procesu proizvodnje bioplina je vodikov sulfid (H₂S), koji se mora ukloniti iz plinskog toka u postrojenju jer je korozivan i može oštetiti opremu u daljnjem procesu.
Postoje različite metode uklanjanja H₂S, kao što su doziranje željeznog oksida, adsorpcija aktivnim ugljenom ili molekularnim sitima, vodeno ispiranje i membranska separacija. Nedostatak ovih metoda je taj što zahtijevaju velike instalacije za uklanjanje vrlo malih količina H₂S.
Najodrživija i troškovno najučinkovitija metoda uklanjanja H₂S je doziranje kisika, poznato i kao mikrodoziranje ili mikrooksigenacija.
Ubrizgavanjem male količine kisika u fermentor, H₂S može ući u biokemijsku reakciju s kisikom, pri čemu nastaju bezopasni nusproizvodi poput sumpora i vode.
Doziranje se obično regulira kako bi se održao stabilan omjer kisika u procesu, koji se najčešće kreće u rasponu od 0,3 do 3 %. Uz doziranje kisika, razina H₂S-a može se smanjiti na manje od 5 mg/m³. Time se povećava i ogrjevna vrijednost bioplina, čineći ga korisnijim za proizvodnju energije.
Idealno, kisik se osigurava pomoću generatora kisika na lokaciji. To je najisplativiji način uklanjanja vodikovog sulfida (H₂S), s najnižim ukupnim troškovima korištenja (TCO) i najmanjim utjecajem na okoliš.
Sustavi za lokalnu proizvodnju plina zahtijevaju ugradnju kompresora i generatora plina kako bi se osigurala optimalna količina kisika koja se unosi u sustav.
Jedan od glavnih problema u proizvodnji bioplina je nastanak vodikovog sulfida (H₂S).
Bioplin s visokim udjelom H₂S‑a je korozivan za opremu u daljnjem procesu. Osim toga, H₂S može smanjiti ogrjevnu vrijednost bioplina, čineći ga manje učinkovitim kao gorivo. Može predstavljati i sigurnosni rizik za operatere postrojenja. Zbog svih ovih razloga, bioplinska postrojenja moraju ukloniti što je više moguće vodikovog sulfida iz plina.
Korištenje kisika u bioplinskim postrojenjima može pomoći pri uklanjanju H₂S‑a iz plina, što rezultira stabilnijim i sigurnijim procesom proizvodnje bioplina. Kisik reagira s vodikovim sulfidom (H₂S) i stvara sumporov dioksid (SO₂) — proces poznat kao desulfurizacija.
Lokalna proizvodnja kisika (on‑site) je isplativo i pouzdano rješenje za provedbu desulfurizacije u bioplinskim postrojenjima. Uz generator kisika na lokaciji, postrojenje može proizvoditi vlastiti kisik prema potrebi, bez potrebe za skupim i logistički zahtjevnim dostavama plina.
Proizvodnja bioplina zahtijeva određenu razinu čistoće komprimiranog zraka i kisika koji se koriste u procesu. Potrebna razina čistoće ovisi o specifičnim zahtjevima bioplinskog postrojenja i planiranoj upotrebi bioplina.
Na primjer, ako je bioplin namijenjen ubrizgavanju u mrežu prirodnog plina, mora zadovoljiti čistoću propisanu lokalnim regulativama. Ti zahtjevi obično uključuju da bioplin mora imati najmanje 96 % metana te najviše 4 % nečistoća, kao što su ugljični dioksid, kisik i dušik.
Za postizanje te razine čistoće može se koristiti PSA generator kisika, poput Atlas Copco OGP+ 3–30, koji može proizvoditi kisik čistoće do 99,999 %. Ova visoka čistoća osigurava da bioplin zadovoljava sve specifikacije potrebne za ubrizgavanje u mrežu prirodnog plina.
Međutim, ako je bioplin namijenjen isključivo korištenju na lokaciji, primjerice za grijanje ili proizvodnju električne energije, može biti prihvatljiva niža razina čistoće. U tom slučaju, membranski generator kisika može biti isplativija opcija jer proizvodi kisik čistoće do 95 %, što je obično dovoljno za korištenje bioplina na lokaciji.
Važno je odrediti točne zahtjeve čistoće za vaše bioplinsko postrojenje i odabrati odgovarajući kompresor, puhalo i generator kisika kako biste osigurali kvalitetu i sigurnost procesa proizvodnje bioplina.
