Биометан или прямое сжигание биогаза — что выгоднее объекту

Биогазовая установка даёт на выходе газ с содержанием метана 55–70 %. Дальше есть развилка: сжигать этот газ на месте в когенерационной установке, получая электроэнергию и тепло, либо очищать его до качества природного газа и получать биометан — сжатый или сжиженный, пригодный для транспорта и подачи в газовую сеть. Оборудование, экономика и требования к площадке в этих двух вариантах различаются существенно.

Разберём, по каким исходным данным делается выбор и что нужно посчитать до проектирования. Направление — газоочистка и биогаз.

Прямое сжигание биогаза

Газ подаётся в когенерационную установку после минимальной подготовки: осушки, удаления сероводорода и механической очистки. На выходе — электроэнергия и тепло.

• Состав оборудования. Узел очистки от сероводорода, осушка, газгольдер, когенерационная установка, узел утилизации тепла, факельная установка на аварийный сброс.
• Куда идёт продукция. Электроэнергия — на собственные нужды объекта, излишки при наличии технической возможности — в сеть. Тепло — на подогрев реактора и на нужды предприятия.
• Требования к площадке. Наличие собственного потребления электроэнергии и, что важнее, круглогодичного потребления тепла.
• Ограничение. Летом потребность в тепле падает, и часть выработки сбрасывается. Это напрямую снижает экономику проекта.

Очистка до биометана

Биогаз доводится до содержания метана свыше 95 % удалением диоксида углерода, влаги, сероводорода и примесей. Полученный газ по свойствам близок к природному.

• Технологии очистки. Мембранное разделение, адсорбция при переменном давлении, водная или аминовая абсорбция, криогенное разделение. Выбор определяется объёмом потока, требуемой чистотой и наличием воды и тепла на площадке.
• Форма выдачи. Компримированный биометан для транспорта, сжиженный биометан для перевозки на расстояние, подача в газораспределительную сеть при наличии технической возможности присоединения.
• Побочные потоки. При очистке выделяется диоксид углерода высокой чистоты, который направляют на производство сухого льда или зелёного метанола. Метан также служит сырьём для получения водорода риформингом.
• Ограничение. Выше капитальные затраты и сложнее эксплуатация; требуется стабильный сбыт или собственное потребление газомоторного топлива.

Сравнение вариантов

Исходные данные для выбора

Решение принимается по цифрам площадки, а не по общему сравнению технологий. Требуются шесть групп данных.

• Сырьё. Вид и объём органических отходов, влажность, сезонность поступления. Партнёр работает более чем с тридцатью видами органики — от птичьего помёта, навоза и соломы до барды, жома, пищевых и кухонных отходов, осадка очистных сооружений.
• Выход биогаза. Расчётный объём в сутки и содержание метана, зависящие от субстрата и режима сбраживания.
• Собственное потребление энергии. Электрическая нагрузка объекта и, отдельно, потребность в тепле по месяцам.
• Возможность выдачи в сеть. Наличие технических условий на присоединение по электроэнергии или по газу.
• Транспортная составляющая. Собственный автопарк на газомоторном топливе, расстояние до потребителей.
• Что делать с дигестатом. Остаток после сбраживания перерабатывается в твёрдое и жидкое удобрение, и этот узел закладывается в схему изначально.

Как собирается экономика

Доходная часть проекта складывается не из одной статьи. В расчёт входят замещённая энергия — электрическая и тепловая, плата за размещение отходов, которую предприятие перестаёт нести, выручка от продажи биометана или удобрений и, при наличии узла очистки, реализация диоксида углерода.

Расходная часть — капитальные затраты, обслуживание, потребление на собственные нужды установки, персонал. Сравнение двух схем корректно только на полном балансе: вариант с прямым сжиганием почти всегда дешевле по вложениям, но при отсутствии круглогодичного потребления тепла проигрывает по сроку окупаемости.

Частые вопросы

Какое сырьё подходит для биогазовой установки? Более тридцати видов органики: навоз и птичий помёт, солома и растительные остатки, барда и жом, пищевые и кухонные отходы, осадок очистных сооружений, органическая фракция твёрдых бытовых отходов.

Что делать с остатком после сбраживания? Дигестат перерабатывается в твёрдое и жидкое удобрение; узел разделения входит в состав проекта.

Можно ли начать со сжигания и перейти на биометан позже? Да, если это заложено в компоновку площадки: предусмотрены место и подводки под узел очистки и компримирования. Иначе переход потребует перестройки.

Нужен ли газгольдер? Да, он сглаживает неравномерность выхода газа и позволяет держать стабильный режим работы потребляющего оборудования.

С чего начинается проект? С анализа исходных данных и технико-экономической оценки. По её результатам принимается решение, идти ли в проект и в какой схеме.

Что мы делаем

Подбираем схему по составу сырья и требуемой мощности, считаем выход газа и экономику до контракта, поставляем оборудование, ведём контроль изготовления, таможенное оформление, доставку, монтаж и пусконаладку с обучением персонала. Направление газоочистки и биогаза закрывает и рекуперацию летучих органических соединений, и биогазовые линии; смежные задачи по переработке отходов и стоков ведёт направление переработки и утилизации отходов.

Пришлите вид и объём сырья, потребление энергии по месяцам и условия площадки на sale@tkasiatorg.ru — посчитаем выход газа, сравним схемы на ваших цифрах и подготовим техническое решение.