Biogaz, jako stabilne i odnawialne źródło energii, staje się fundamentem nowoczesnego miksu energetycznego. Jednak dla operatora biogazowni samo wytworzenie gazu to dopiero połowa sukcesu. Kluczem do efektywności ekonomicznej jest jakość paliwa trafiającego do silnika kogeneracyjnego (CHP). W tym procesie analizator biogazu pełni rolę „laboratorium w pigułce”, dostarczając danych niezbędnych do sterowania procesem biologicznym. Co dokładnie mierzymy i jakie wnioski inżynierskie z tego płyną?
Anatomia biogazu: Więcej niż tylko metan
Biogaz powstający w procesie fermentacji beztlenowej jest mieszaniną wieloskładnikową. Choć głównym celem jest produkcja metanu, to gazy towarzyszące decydują o bezpieczeństwie i żywotności instalacji. Profesjonalna analiza obejmuje cztery kluczowe parametry:
1. Metan (CH4) – Wskaźnik energetyczny
To najważniejszy składnik, stanowiący zazwyczaj od 50% do 75% objętości gazu. Jego stężenie bezpośrednio przekłada się na wartość opałową (LHV).
-
Dlaczego mierzymy? Spadek zawartości metanu jest pierwszym sygnałem zaburzeń biologicznych w fermentorze (np. zakwaszenia złoża). Dla silnika CHP stabilny poziom CH4 oznacza równą pracę i przewidywalną produkcję prądu.
2. Siarkowodór (H2S) – Cichy zabójca silników
Nawet śladowe ilości siarkowodoru mogą być niszczycielskie. Jest to gaz silnie toksyczny i korozyjny, powstający głównie przy rozkładzie białek.
-
Dlaczego mierzymy? H2S w połączeniu z wilgocią tworzy kwas siarkowy, który degraduje olej silnikowy i koroduje elementy wewnętrzne jednostki kogeneracyjnej. Regularny monitoring pozwala na odpowiednio wczesną wymianę złóż w odsiarczalnikach (np. filtrach węglowych).
3. Tlen (O2) – Wskaźnik szczelności
W procesie beztlenowym tlen jest intruzem. Jego obecność w biogazie jest zjawiskiem niepożądanym.
-
Dlaczego mierzymy? Pojawienie się tlenu sygnalizuje nieszczelność instalacji (zasysanie powietrza) lub awarię systemów dozowania. Tlen nie tylko hamuje metanogenezę, zabijając bakterie, ale w określonych stężeniach stwarza realne ryzyko wybuchu.
4. Dwutlenek węgla (CO2) – Balast procesowy
Stanowi resztę objętości gazu (25-50%). Jest gazem obojętnym energetycznie.
-
Dlaczego mierzymy? Proporcja CH4 do CO2 jest doskonałym wskaźnikiem sprawności przemian biochemicznych. Wzrost poziomu CO2 kosztem metanu sugeruje problemy z substratem.
Technologia pomiaru: Jak działa nowoczesny analizator?
Współczesne urządzenia, takie jak te dostępne w ofercie specjalistycznych dostawców, wykorzystują zaawansowane technologie sensoryczne, aby zapewnić precyzję w trudnych warunkach (wilgotność, zmienne ciśnienie).
|
Rodzaj gazu |
Technologia sensora |
Zaleta technologii |
|
Metan (CH4) i CO2 |
Podczerwień (NDIR) |
Odporność na „zatrucie”, długa żywotność, brak wpływu innych gazów na wynik. |
|
Siarkowodór (H2S) |
Elektrochemiczna |
Wysoka czułość nawet przy niskich stężeniach (ppm), niezbędna do ochrony silników. |
|
Tlen (O2) |
Elektrochemiczna |
Szybki czas reakcji, kluczowy dla systemów bezpieczeństwa. |
Zastosowanie wyników w praktyce inżynierskiej
Dzięki analizie składu chemicznego, operator biogazowni przestaje działać po omacku. Precyzyjne dane pozwalają na:
-
Optymalizację dawkowania wsadu: Dostosowanie ilości i rodzaju substratu w oparciu o aktualną produkcję metanu.
-
Wydłużenie interwałów serwisowych: Kontrola H2S pozwala na rzadszą wymianę oleju w silnikach CHP, jeśli gaz jest czysty.
-
Raportowanie środowiskowe: Spełnienie wymogów prawnych dotyczących emisji i szczelności instalacji.
Gdzie szukać sprawdzonych rozwiązań?
Rynek aparatury kontrolno-pomiarowej oferuje szereg rozwiązań, od prostych mierników ręcznych po stacjonarne systemy ciągłego monitoringu. Kluczowy jest dobór urządzenia posiadającego odpowiednie certyfikaty (np. ATEX do stref zagrożonych wybuchem) oraz zapewnienie serwisu kalibracyjnego w kraju.
Kompleksowe rozwiązania dla profesjonalistów, obejmujące zarówno analizatory przenośne (seria BIOGAS 5000), jak i stacjonarne, oferuje firma Tusnovics. Ich urządzenia są standardem w branży dzięki niezawodności i precyzji pomiarów. Pełną specyfikację techniczną można znaleźć pod adresem: Tusnovics.pl – Analizatory biogazu.
Inwestycja w wysokiej klasy analizator biogazu zwraca się wielokrotnie, zapobiegając kosztownym awariom silników i przestojom w produkcji energii. W nowoczesnej biogazowni pomiar składu gazu nie jest opcją – jest koniecznością technologiczną i ekonomiczną.
Artykuł sponsorowany
