Способы снижения выбросов при использовании биогаза в качестве топлива

Биогаз из биореактора обезвоживается, а твердые частицы удаляются перед использованием биогаза в качестве топлива: либо для внешних потребителей, либо для внутреннего использования. Биогаз можно использовать в газовых двигателях, например, блочных элементах тепловой электростанции, газовых котлах, транспортных средствах или для иных применений, таких как способы для термического подавления выбросов ЛОС.

Можно придерживаться двух типов подавления выбросов. Первый тип относится к очистке биогаза перед его использованием, для того, чтобы снизить выбросы после его сжигания, а другой относится к подавлению выбросов после сжигания биогаза. Оба типа способов рассмотрены здесь, и некоторые специальные меры включают в себя:

a) снижение выбросов сульфида водорода за счет очистки биогаза с использованием солей, добавки солей железа в автоклав для сбраживания или биологического окисления с помощью контролируемой добавки кислорода;

b) использование селективного каталитического восстановления (SCR) для снижения выбросов оксидов азота;

c) использование установки для термического окисления для снижения выбросов СО и углеводородов;

d) использование очистки активированным углем;

e) оснащение установок резервуарами для хранения биогаза и аварийным сжиганием на свече.

Отметим, что при сжигании на свече любого биогаза, который нельзя использовать на участке или повысить его качество до качества природного газа, температура на выходе дымовых газов должна быть, по крайней мере, 900 С, а время пребывания должно составлять 0,3 с. При этом максимальная целевая концентрация соединений серы в биогазе составляет 50 частей на млн., или эффективность очистки составляет, по крайней мере. 98%.

Среди процедур подавления выбросов, которые могут иметь место на стадии отдельной переработки, отметим: процессы биологической очистки (биологическое окисление сульфида до сернистой или серной кислоты), очистку газа водой или органическими растворителями, сухими фильтрами, состоящими, например, из бурого железняка, и адсорбции, например, активным углем.

Некоторые методологические основы для крупных установок для сжигания, использующих биогаз, упоминаются в BREF крупных установок для сжигания.

Воздействие на окружающую среду. Добавка таких веществ как соли железа или кислород в анаэробный реактор может оказаться неэффективной для процесса сбраживания.

Эксплуатационные особенности. Использование катализаторов окисления (способ а) в описании выше) обычно является кратковременным решением вследствие появления проблем коррозии.

Применимость. Очистка биогаза (за исключением обезвоживания и удаления твердых частиц) перед выработкой электрической/тепловой энергии в газовом двигателе и очистка дымовых газов обычно не является обязательной. Эти значения выбросов обычно выполняются только с помощью регулирования двигателей. Единственное выделенное исключение – совместное сбраживание свиного навоза. Для образующегося биогаза обычно требуется удаление серы. Из-за высокого содержания серы, требуются меры предотвращения коррозии установки, использующей биогаз.

Экономика. Вспомогательные меры для снижения выбросов от дымовых газов при использовании биогаза в качестве топлива. Они считаются экономически неэффективными и не оправданными с экологической точки зрения для небольших установок в секторах выработки электрической/тепловой энергии. Для примера, используемые в Германии установки с теплопроизводительностью ниже 3 МВт (тепловых) имеют более высокие предельные значения.

Ограничения в применении. По крайней мере, три государства-члена имеют законодательство, регулирующее выбросы при использовании биогаза в качестве топлива.