Instalația Micro este un sistem complet prefabricat, proiectat, fabricat și testat în prealabil în unitatea de producție înainte de a fi transportat la locul de instalare.
Din punct de vedere tehnic și juridic, aceasta este clasificată ca echipament industrial (mașină/utilaj), având o structură modulară, fixată prin șuruburi și ușor demontabilă sau relocabilă atunci când este necesar.
Instalare rapidă și simplificată
Montajul instalației este realizat de echipe autorizate și specializate, conform specificațiilor producătorului, iar lucrările de instalare sunt finalizate în doar câteva zile.
Pentru punerea în funcțiune sunt necesare doar câteva lucrări auxiliare:
- realizarea unei fundații sau platforme din beton armat pe care se fixează instalația;
- conectarea la rețeaua electrică a fermei sau la punctul de livrare a energiei produse;
- realizarea conexiunilor hidraulice pentru alimentarea cu dejecții și evacuarea digestatului;
- instalarea conductelor pentru transportul apei calde rezultate din recuperarea energiei termice către consumatorii din fermă (sistem de încălzire sau apă caldă tehnologică).
Componentele principale ale instalației
Tehnologia Micro este alcătuită dintr-o singură unitate integrată de producere a biogazului, formată din două elemente principale:
1. Digestorul (reactorul biologic)
Digestorul este construit din oțel inoxidabil și este prevăzut cu izolație termică pentru menținerea temperaturii optime de funcționare.
Acesta include:
- un sistem de stocare și reglare a biogazului bazat pe o membrană tehnică dublă din PVC armat cu fibră de poliester;
- sisteme de încălzire care asigură temperatura necesară digestiei anaerobe;
- sisteme de amestecare a substratului pentru optimizarea procesului biologic;
- dispozitive de siguranță împotriva suprapresiunii și depresiunii.
În interiorul digestorului are loc transformarea naturală a materiei organice din dejecțiile zootehnice în biogaz și digestat.
2. Containerul tehnic
Containerul tehnic este construit pe baza unui container maritim standard de 15 sau 22 de picioare, realizat din oțel CorTen, recunoscut pentru rezistența sa ridicată la coroziune și condiții meteorologice dificile.
Acesta este echipat și configurat din fabrică pentru a îndeplini toate standardele tehnice și de siguranță necesare.
În interior sunt deja instalate și testate:
- grupul de cogenerare pentru producerea simultană de energie electrică și termică;
- rețeaua de distribuție a biogazului;
- sistemul de recuperare a energiei termice;
- instalațiile electrice și electronice;
- sistemele automate de monitorizare, control și management al instalației.
Siguranță și conformitate
Toate componentele furnizate beneficiază de certificările și declarațiile de conformitate ale producătorului, atât individual, cât și ca sistem complet integrat.
Instalația este proiectată pentru a respecta cele mai înalte standarde de siguranță, atât pentru operatori, cât și pentru mediul înconjurător.
La nevoie, sistemul poate fi echipat suplimentar cu:
- torță de ardere pentru eliminarea controlată a surplusului de biogaz;
- echipamente și opțiuni suplimentare adaptate cerințelor specifice ale fiecărei exploatații agricole.
Conformitate cu standardele europene
Instalația Micro este clasificată ca utilaj industrial modular, fixat prin șuruburi și ușor relocabil.
Aceasta respectă principalele reglementări și directive europene aplicabile, inclusiv:
- Directiva Mașini (Machinery Directive);
- Directiva ATEX privind echipamentele utilizate în atmosfere potențial explozive;
- Directiva pentru echipamente electrice de joasă tensiune;
- alte standarde europene relevante privind siguranța, funcționarea și protecția mediului.
Prin caracterul său modular, compact și complet prefabricat, tehnologia Micro permite implementarea rapidă a unei soluții de producere a energiei regenerabile direct în fermă, cu investiții reduse în infrastructură și cu un impact minim asupra activităților curente ale exploatației.
Digestorul – inima instalației Micro Biogas
Digestorul este componenta principală a instalației, locul în care are loc procesul de digestie anaerobă și producerea biogazului într-un mediu complet închis, controlat și monitorizat.
Toți parametrii de funcționare sunt menținuți automat la valorile optime prin intermediul sistemului inteligent de control, asigurând stabilitatea procesului biologic și o producție constantă de energie.
Alimentare continuă pentru producție neîntreruptă
Pentru ca unitatea de cogenerare să funcționeze permanent, 24 de ore din 24, producția de biogaz trebuie să fie constantă.
În acest scop, digestorul este alimentat zilnic cu cantitatea de dejecții zootehnice produsă de fermă (sau cu alte subproduse organice admise), distribuită în mai multe alimentări pe parcursul zilei.
Această metodă oferă mai multe avantaje:
- menține activitatea biologică la un nivel constant;
- optimizează producția de biogaz;
- evită șocurile biologice în reactor;
- reduce necesitatea stocării dejecțiilor brute în bazine exterioare deschise.
Cantitatea introdusă zilnic reprezintă doar o mică parte din volumul total al digestorului, acesta având capacitatea de a stoca și procesa producția de dejecții a fermei pentru mai multe săptămâni.
Monitorizare și siguranță permanentă
Nivelul materialului aflat în digestor este monitorizat în timp real de sistemul automat de control.
Acesta:
- măsoară permanent nivelul de umplere;
- înregistrează și arhivează datele de funcționare;
- poate opri automat pompele de alimentare atunci când este atins nivelul maxim admis.
În plus, instalația este prevăzută cu sisteme pasive de protecție împotriva supraumplerii, care oferă un nivel suplimentar de siguranță.
Construcția digestorului
Digestorul este realizat din panouri prefabricate din oțel inoxidabil, asamblate la fața locului și acoperite cu materiale termoizolante de înaltă performanță.
Acest sistem constructiv oferă:
- rezistență ridicată la coroziune;
- durată mare de viață;
- pierderi minime de căldură;
- montaj rapid.
În funcție de dimensiunea instalației, montajul digestorului se realizează în aproximativ 7–14 zile.
Încălzire și amestecare
Pentru a asigura condițiile optime de digestie anaerobă, digestorul este echipat cu:
- sistem de încălzire externă prin recircularea digestatului printr-un schimbător de căldură de tip „țeavă în țeavă”;
- agitatoare cu elice pentru omogenizarea continuă a conținutului.
Temperatura este menținută constant la aproximativ 42°C, utilizând energia termică recuperată din procesul de cogenerare.
Astfel, instalația își folosește propria energie pentru a susține procesul biologic, crescând eficiența energetică globală.
Sisteme integrate de control și protecție
Digestorul integrează și alte componente esențiale:
- sistemul de desulfurare biologică a biogazului;
- dispozitive de protecție la suprapresiune;
- sisteme de protecție împotriva supraumplerii;
- senzori și instrumente de monitorizare pentru controlul complet al procesului.
Sistem etanș de stocare a biogazului
Partea superioară a digestorului este închisă ermetic printr-un sistem cu membrană dublă din PVC armat.
Acest sistem îndeplinește simultan mai multe funcții:
- stochează biogazul produs;
- împiedică pierderile de gaz;
- protejează instalația împotriva ploii, vântului și zăpezii;
- reglează automat presiunea internă.
Datorită acestei construcții, digestorul este complet izolat de mediul exterior și nu generează mirosuri perceptibile în timpul funcționării normale.
Presiunea de lucru a biogazului este foarte redusă, situându-se în mod normal între:
- 2 și 3 milibari (0,002–0,003 atmosfere),
cu o limită maximă de aproximativ:
Dacă această valoare este depășită, sistemele automate de protecție intră imediat în funcțiune.
Monitorizarea producției de biogaz
Cantitatea de biogaz produsă este măsurată și înregistrată continuu de sistemul de control.
Operatorul poate urmări în timp real:
- producția instantanee;
- producția zilnică;
- istoricul de funcționare;
- performanța generală a instalației.
Desulfurarea biogazului
Pentru protejarea motorului de cogenerare și îmbunătățirea calității combustibilului, instalația este dotată cu sisteme de eliminare a compușilor de sulf din biogaz.
Desulfurare biologică
Sistemul biologic funcționează fără substanțe chimice și fără necesar de întreținere.
Sub membrana interioară de stocare a gazului este instalată o rețea specială care este colonizată natural de microorganisme capabile să transforme compușii sulfului înainte ca aceștia să ajungă în biogaz.
Desulfurare chimico-fizică
Ca metodă suplimentară, se poate utiliza oxid de fier, un material sigur, ieftin și foarte răspândit, asemănător ruginii naturale.
Acesta se combină cu sulful prezent în masa digestată și împiedică transformarea sa în gaze.
Purificarea finală a biogazului
Prin combinarea acestor tehnologii, concentrația de hidrogen sulfurat (H₂S) poate fi redusă cu peste 99%.
Valorile tipice scad de la:
la aproximativ:
Urmele rămase sunt eliminate ulterior prin filtre cu cărbune activ, rezultând un biogaz de înaltă calitate, potrivit pentru alimentarea sigură și eficientă a grupului de cogenerare.
Prin aceste soluții tehnice, digestorul Micro Biogas asigură o producție stabilă, sigură și eficientă de energie regenerabilă, cu impact minim asupra mediului și cu costuri reduse de exploatare.
Containerul tehnic – componente și sisteme integrate
Containerul tehnic găzduiește întreaga secțiune tehnologică, electromechanică și de control a instalației Micro Biogas.
Acesta este complet echipat, configurat și testat înainte de livrare, fiind pregătit pentru punerea rapidă în funcțiune după instalare („plug & play”).
Pentru reducerea impactului asupra mediului înconjurător și pentru confortul operatorilor, containerul este insonorizat și rămâne închis pe durata funcționării normale a instalației.
Subansamblele principale
În interiorul containerului sunt integrate toate echipamentele necesare producerii și gestionării energiei:
- sistemul de transport și gestionare a biogazului;
- grupul de cogenerare pentru producerea energiei electrice și termice;
- tablourile electrice de putere, comandă și automatizare;
- sistemele electronice de control și monitorizare a procesului;
- instalația de recuperare și distribuție a energiei termice.
Recuperarea energiei termice
Căldura rezultată din funcționarea grupului de cogenerare este recuperată și transferată prin intermediul unui circuit care utilizează un amestec de apă și glicol ca agent termic.
Instalația este prevăzută cu un schimbător de căldură cu plăci, care separă circuitul intern al instalației de consumatorii din fermă și permite utilizarea surplusului de energie termică pentru:
- încălzirea clădirilor;
- prepararea apei calde;
- procese tehnologice agricole;
- alte necesități energetice ale exploatației.
Echipamente amplasate în exteriorul containerului
Din motive de accesibilitate și siguranță, anumite componente sunt amplasate între digestor și containerul tehnic.
Acestea pot include:
- sistemul de tratare și purificare a biogazului;
- schimbătorul de căldură exterior utilizat pentru încălzirea digestorului;
- alte echipamente auxiliare specifice configurației instalației.
Conductele de transport al biogazului
Toate conductele prin care circulă biogazul între digestor, container și motoarele de cogenerare sunt fabricate din oțel inoxidabil, material ales pentru rezistența sa la coroziune și pentru siguranța exploatării pe termen lung.
Linia de gaz este dotată cu vane automate de siguranță, care sunt în mod normal închise și permit circulația biogazului doar atunci când grupul de cogenerare funcționează.
În cazul opririi motorului, aceste dispozitive:
- întrerup automat fluxul de gaz;
- limitează cantitatea de biogaz aflată în circulație;
- sporesc nivelul general de siguranță al instalației.
Controlul calității biogazului
Calitatea biogazului este monitorizată permanent cu ajutorul unui analizor de gaze.
În funcție de configurația instalației, acesta poate fi:
- portabil;
- fix și integrat în sistemul de automatizare.
Analizorul măsoară parametrii esențiali ai biogazului și permite verificarea eficienței proceselor de purificare și desulfurare.
Ventilație și siguranță
Pe durata funcționării echipamentelor electromechanice, un sistem automat de ventilație asigură reîmprospătarea completă a aerului din interiorul containerului la intervale de câteva secunde.
Această ventilație permanentă contribuie la:
- eliminarea eventualelor acumulări de gaze;
- menținerea temperaturii optime de funcționare;
- creșterea siguranței operaționale.
Sisteme suplimentare integrate
Containerul tehnic include și alte echipamente importante pentru funcționarea instalației:
- sistem de eliminare a umidității din biogaz;
- sistem pasiv de protecție împotriva suprapresiunii și depresiunii (gardă hidraulică);
- filtre cu cărbune activ pentru purificarea finală a gazului;
- torță de ardere pentru surplusul de biogaz, atunci când este prevăzută în configurația instalației.
Gestionarea substratului și a digestatului
Instalația este echipată cu sisteme automate pentru măsurarea, controlul și gestionarea materialelor introduse în digestor și a digestatului rezultat.
Transportul acestora se realizează prin conducte dedicate din PVC sau polietilenă de înaltă rezistență, certificate pentru presiuni de lucru de:
- 6 bari (PN6);
- 10 bari (PN10).
Aceste conducte asigură transportul sigur și eficient al materialelor în cadrul întregului proces tehnologic.
Prin integrarea tuturor acestor sisteme într-o unitate compactă, prefabricată și complet automatizată, containerul tehnic reprezintă centrul de comandă și control al instalației Micro Biogas, garantând funcționarea sigură, eficientă și continuă a întregului proces de producere a energiei regenerabile.