Oprócz doboru odpowiednich urządzeń i elementów biogazowni już na etapie projektowania, równie istotna jest ścisła kontrola ich stanu technicznego w trakcie eksploatacji. Ze względu na to, że w procesie fermentacji wykorzystywane są różnego rodzaju materiały (najczęściej odpady) organiczne, do procesu trafiają również zanieczyszczenia mineralne (np. piasek, kamienie). Ma to istotny wpływ na funkcjonowanie i zużycie urządzeń dozujących surowce, ale przede wszystkim na stan zbiorników fermentacyjnych.
Produkcja biogazu w wyniku fermentacji metanowej może nie wydawać się procesem skomplikowanym, jednak wymaga stałej kontroli wszystkich parametrów prowadzenia procesu. Do zbiornika fermentacyjnego codziennie dostarczane są duże ilości substratów (ok. 40-60 Mg/dzień w przypadku biogazowni o mocy elektrycznej 1 MW), które mogą zawierać różnego rodzaju zanieczyszczenia. Dodatkowo, w tego typu instalacjach często dochodzi do awarii systemu mieszania lub system ten nie jest w pełni wydajny. Wymienione tutaj problemy mogą powodować zanieczyszczenie zbiornika fermentacyjnego. Do tego należy również dodać błędy wynikające z braku kontroli procesowej (element ludzki) oraz naturalne proces osadzania się frakcji mineralnej na dnie zbiornika. Te wszystkie czynniki powodują, że w trakcie eksploatacji biogazowni konieczne staje się regularne przeprowadzenie czyszczenia zbiorników fermentacyjnych.
Naturalny proces osadzania się frakcji mineralnej
w zbiorniku
Bardzo często na etapie projektowania instalacji biogazowej oraz przygotowywania analiz finansowych wykonawcy zapominają wspomnieć o kosztach związanych z regularnym oczyszczeniem zbiorników fermentacyjnych. Jest to czynność, która w przypadku typowych biogazowni rolniczych powinna odbywać się co ok. 5-8 lat, a w przypadku biogazowni utylizacyjnych wykorzystujących np. odpady poubojowe co ok. 2-3 lata. Jest to efektem naturalnego osadzania się frakcji mineralnej (nierozkładalnej) na dnie zbiornika. Wynika to przede wszystkim z różnic w gęstości poszczególnych materiałów. Dodatkowo w większości zbiorników pompy pobierające i transportujące pulpę fermentacyjną zamontowane są na wysokości ok. 1-2 m nad poziomem dna. Ma to na celu ograniczenie częstego zapychania się układu pompowania. Jednak w efekcie materiał organiczny gromadzi się na dnie zbiornika. Powstawanie warstwy sedymentu może przyczynić się również do zmniejszenia efektywności ogrzewania zbiorników. Szczególnie duże znaczenie może to mieć zimą. Należy również pamiętać, że gromadzenie się osadów w dolnej części fermentora powoduje zmniejszenie objętości czynnej komory, co w efekcie prowadzi do zmniejszenia efektywności produkcji biogazu.

Niewydajny system mieszania
Na konieczność oczyszczenia zbiorników fermentacyjnych wpływa również mało wydajny system mieszania. Wysoka efektywność produkcji biogazu i metanu uzależniona jest przede wszystkim od prawidłowego przemieszania zawartości zbiorników fermentacyjnych (cieczy fermentacyjnej). Działanie to pozwala zapewnić odpowiedni kontakt bakterii z substratem. Efektem nieprawidłowo dobranych urządzeń wewnątrz fermentora lub częstych awarii mieszadeł jest rozwarstwianie się mieszaniny fermentacyjnej. W takim przypadku masa zawierającą bakterie metanogenne zbiera się w dolnej części zbiornika ze względu na wyższą gęstość (powstawanie warstwy sedymentu w dolnej części komory). Natomiast biomasa płynna gromadzi się w jego górnej warstwie. Może przyczyniać się to do spowolnienia procesu rozkładu (w wyniku zmniejszenia objętości czynnej zbiornika fermentacyjnego) oraz do tworzenia się warstw ograniczających przepuszczenie gazów (kożucha). Zdarzają się instalacje, w których po ok. jednym roku eksploatacji warstwa sedymentu osiąga miejscowo wysokość ok. 1 m.
W związku z tym bardzo istotny jest odpowiedni dobór systemu mieszania w biogazowni. Już na etapie projektowania należy przewidzieć, jakie surowce będą stosowane w procesie. Jeśli instalacja wykorzystywać będzie substraty o dużej tendencji do tworzenia kożucha (sianokiszonki, trawy, słomy) wtedy należy zastosować mieszadła o wysokiej skuteczności zatapiania tych materiałów. Do jednych z najskuteczniejszych, wykorzystywanych obecnie na rynku biogazowym urządzeń mieszających można zaliczyć mieszadło poziome. Jest to najczęściej mieszadło łopatowe, które zamontowane jest na poziomym wale. Jednak ze względu na zużywające się elementy znajdujące się we wnętrzu zbiornika (np. łożyska), do przeprowadzenia prac serwisowych konieczne jest opróżnienie całej zawartości fermentora.
Rodzaj wykorzystywanego substratu
W związku z tym bardzo istoRodzaj wykorzystywanego substratu tny jest odpowiedni dobór systemu mieszania w biogazowni. Już na etapie projektowania należy przewidzieć, jakie surowce będą stosowane w procesie. Jeśli instalacja wykorzystywać będzie substraty o dużej tendencji do tworzenia kożucha (sianokiszonki, trawy, słomy) wtedy należy zastosować mieszadła o wysokiej skuteczności zatapiania tych materiałów. Do jednych z najskuteczniejszych, wykorzystywanych obecnie na rynku biogazowym urządzeń mieszających można zaliczyć mieszadło poziome. Jest to najczęściej mieszadło łopatowe, które zamontowane jest na poziomym wale. Jednak ze względu na zużywające się elementy znajdujące się we wnętrzu zbiornika (np. łożyska), do przeprowadzenia prac serwisowych konieczne jest opróżnienie całej zawartości fermentora.
Powstanie kożucha w fermentorze
W związku z tym bardzo istotny jest odpowiedni dobór systemu mieszania w biogazowni. Już na etaKożuch, najprościej mówiąc, jest zbitą warstwą biomasy dryfującej na powierzchni pulpy fermentacyjnej. Przyczyny jego powstawania mogą być różne. Jedną z podstawowych jest po prostu działanie zjawisk fizycznych. Powstawanie i unoszenie się pęcherzyków biogazu powoduje unoszenie się cząsteczek biomasy (łączenie w wyniku adhezji). Jest to zjawisko flotacji, które doskonale można zaobserwować w zbiornikach wyposażonych w pneumatyczny system mieszania cieczy. Inną przyczyną może być nieodpowiednio dobrany system dozowania substratów. Podawanie surowców w systemie „suchym” tj. wprowadzanie substratu w górnej części zbiornika za pomocą podajników ślimakowych, bez wcześniejszego ich rozwodnienia może powodować odkładanie się kolejnych warstw na powierzchni cieczy fermentacyjnej. Może dochodzić do tego również w momencie awarii lub zastosowania niewydajnego systemu mieszania. Powstawanie kożucha jest dość często spotykanym problemem w biogazowniach. Dlatego inwestorzy powinni zwracać szczególną uwagę już na etapie projektowania i zadbać o odpowiednie elementy pozwalające ograniczyć jego powstawania. Natomiast w warunkach eksploatacyjnych można zapobiec powstawaniu kożucha poprzez wykorzystanie specjalistycznego nadzoru technologicznego. Stosując zabiegi zachowawcze właściciel biogazowni może uchronić się przed powstaniem uciążliwego problemu. Doprowadzenie do powstania kożucha, a następnie jego usunięcie jest bardzo kosztochłonne i może wynieść nawet ponad 200 tys. zł. Do tego, niejednokrotnie oczyszczenie zbiornika, może wiązać się z zatrzymaniem pracy całej instalacji, a w konsekwencji utratą przychodów z tytułu sprzedaży energii elektrycznej. pie projektowania należy przewidzieć, jakie surowce będą stosowane w procesie. Jeśli instalacja wykorzystywać będzie substraty o dużej tendencji do tworzenia kożucha (sianokiszonki, trawy, słomy) wtedy należy zastosować mieszadła o wysokiej skuteczności zatapiania tych materiałów. Do jednych z najskuteczniejszych, wykorzystywanych obecnie na rynku biogazowym urządzeń mieszających można zaliczyć mieszadło poziome. Jest to najczęściej mieszadło łopatowe, które zamontowane jest na poziomym wale. Jednak ze względu na zużywające się elementy znajdujące się we wnętrzu zbiornika (np. łożyska), do przeprowadzenia prac serwisowych konieczne jest opróżnienie całej zawartości fermentora.
Kiedy nadchodzi czas czyszczenia zbiornika?
W związku z tym bardzo istotny jest odpowiedni dobór systemu mieszania w biogazowni. Już na etaKożuch, najprościej mówiąc, jest zbitą warstwą biomasy dryfującej na powierzchni pulpy fermentacyjnej. Przyczyny jego powstawania mogą być różne. Jedną z podstawowych jest po prostu działanie zjawisk fizycznych. Powstawanie i unoszenie się pęcherzyków biogazu powoduje unoszenie się cząsteczek biomasy (łączenie w wyniku adhezji). Jest to zjawisko flotacji, które doskonale można zaobserwować w zbiornikach wyposażonych w pneumatyczny system mieszania cieczy. Inną przyczyną może być nieodpowiednio dobrany system dozowania substratów. Podawanie surowców w systemie „suchym” tj. wprowadzanie substratu w górnej części zbiornika za pomocą podajników ślimakowych, bez wcześniejszego ich rozwodnienia może powodować odkładanie się kolejnych warstw na powierzchni cieczy fermentacyjnej. Może dochodzić do tego również w momencie awarii lub zastosowania niewydajnego systemu mieszania. Powstawanie kożucha jest dość często spotykanym problemem w biogazowniach. Dlatego inwestorzy powinni zwracać szczególną uwagę już na etapie projektowania i zadbać o odpowiednie elementy pozwalające ograniczyć jego powstawania. Natomiast w warunkach eksploatacyjnych można zapobiec powstawaniu kożucha poprzez wykorzystanie specjalistycznego nadzoru technologicznego. Stosując zabiegi zachowawcze właściciel biogazowni może uchronić się przed powstaniem uciążliwego problemu. Doprowadzenie do powstania kożucha, a następnie jego usunięcie jest bardzo kosztochłonne i może wynieść nawet ponad 200 tys. zł. Do tego, niejednokrotnie oczyszczenie zbiornika, może wiązać się z zatrzymaniem pracy całej instalacji, a w konsekwencji utratą przychodów z tytułu sprzedaży energii elektrycznej. pie projektowania należy przewidzieć, jakie surowce będą stosowane w procesie. Jeśli instalacja wykorzystywać będzie substraty o dużej tendencji do tworzenia kożucha (sianokiszonki, trawy, słomy) wtedy należy zastosować mieszadła o wysokiej skuteczności zatapiania tych materiałów. Do jednych z najskuteczniejszych, wykorzystywanych obecnie na rynku biogazowym urządzeń mieszających można zaliczyć mieszadło poziome. Jest to najczęściej mieszadło łopatowe, które zamontowane jest na poziomym wale. Jednak ze względu na zużywające się elementy znajdujące się we wnętrzu zbiornika (np. łożyska), do przeprowadzenia prac serwisowych konieczne jest opróżnienie całej zawartości fermentora.
Podsumowanie
Czyszczenie zbiorników w biogazowniach nie może być odwlekane w czasie. Efektem takiego działania może być zmniejszenie produkcji biogazu oraz awarie urządzeń znajdujących się wewnątrz fermentorów (pomp i mieszadeł). Dlatego już na etapie projektowania należy odpowiednio przygotować się, że tego rodzaju czynności będą musiały zostać przeprowadzone w trakcie eksploatacji instalacji. Należy wtedy w wyposażeniu zbiorników uwzględnić m.in. włazy rewizyjne, które pozwolą na usunięcie osadów z dna zbiornika bez konieczności zdejmowania membran gazowych. Dodatkowo w każdym fermentorze i lagunie powinien znajdować się pomiar poziomu cieczy oraz wzierniki kontrolne, które pozwolą wstępnie ocenić co dzieję się wewnątrz. Samych metod oczyszczania jest kilka, jednak w większości zaleca się korzystanie z usług wyspecjalizowanych firm, które dysponują odpowiednim sprzętem i doświadczeniem. Wtedy ewentualny przestój w produkcji energii jest możliwie krótki, co ma wpływ na finanse przedsiębiorstwa.