Dünya Biyoenerji Birliği'ne göre, biyogaz üretimi sektörü en hızlı büyüyen sektörlerden biridir. Hammadde yenilenebilir olduğu için, biyogaz tesisleri yeşil bir enerji üreterek döngüsel bir ekonomiye katkıda bulunur.
Ozon, biyogaz üretim sürecinin birkaç bölümünde yararlı olabilir. Biyogaz tesislerinde ozon arıtımı için üç ana uygulama vardır.
| UYGULAMA | AMAÇ | SONUÇ |
|---|---|---|
| Biyogaz verimini arttırmak için yüzey ön işlemi | Büyük polimerleri monomerlere ayırma | Biyogaza %100 daha fazla substrat dönüşümü |
| Metan yükseltme için H2S azaltma | H2S giderimi ile biyoyakıt metan saflığını etkinleştirme | %30'a kadar daha fazla metan üretimi |
| Koku kontrolü | Kokulu ve aşındırıcı kirleticilerin giderilmesi | Azalan koku ve H2S |
Biyogaz üretim sürecinin her aşamasında, kükürt bileşikleri ve iyonları yaygın olarak bulunur. Bu bileşikler genellikle genel performansı etkileyen sorunlar yaratır. Besleme stoğundaki yüksek miktarlardaki kükürt iyonları, kükürt azaltma aktivitesini arttırır; sindirici içindeki bakteriler (SRB), “archaea” gibi metan üreten mikroorganizmaların aktivitesini inhibe eder.
Sonuç olarak, metan üretimi verimi düşerken, sindiriciden yüksek H2S( hidrojen sülfür) konsantrasyonları bırakıldığından, işlem koku ve korozyon sorunlarına neden olabilir. Özellikle, biyogaz tesislerinde koku problemleri yaygındır, çünkü H2S bilinen en düşük koku eşiğinden birine sahiptir ve insan burnu bu kokuya karşı hassastır.
FEEDSTOCK OZON TEDAVİSİNİN YARARLARI:
Ozonun oksidasyon özelliği yüksektir. Örneğin, atık aktif çamur besleme stoğuna ozon uygun şekilde dozlandığında, biyogaza substrat dönüşümü büyük ölçüde arttırılabilir.
Atık aktive edilmiş çamurdan biyogaz üretimi gibi birçok durumda, sonuçlar ozon işleminin güçlü bir olumlu etkisi olduğunu göstermektedir. Bu sonuç, bu tür bir hammadde içindeki aerobik bakteri ve bozulmamış organik madde içeriğinin yüksekliğinden kaynaklanmaktadır.
Bu koşullar altında, ozon, diğer organik maddeleri oksitlemeye devam eden radikalleri oluşturan, doymamış herhangi bir bağı hızla okside eder. Bu reaksiyon mekanizması, daha yüksek bir biyogaz üretimine dönüştürülen hammaddenin daha yüksek biyo-bozunurluğa yol açar. Biyogaz üretimindeki artış, sistemdeki ozon enjeksiyonu ile orantılıdır. Ozon ne kadar fazla kullanılırsa biyo-bozunurluk ve metan verimi o kadar yüksek olur.
ANAEROBİK SİNDİRİM:
Ön işlem aşamasından sonra, hammadde biyokimyasal dönüşüm için sindiriciye girer. Bu birimde, birkaç mikroorganizma türü besleme stoku ile farklı aşamalarda reaksiyona girer.
Anaerobik sindirim yoluyla metan üretimi, tek aşamalı veya iki aşamalı işlemle gerçekleştirilebilir. Substrat, substrat tipine bağlı olarak biyogazda %50-55 konsantrasyonla metan haline dönüştürülür. Metan yükseltme aşaması adı verilen ikinci bir aşamada bölerek metan arttırmak mümkündür. Biyogazda %70'e kadar konsantrasyon sağlanır. Bu nedenle, sistem daha verimli hale gelir ve aşağıdaki biyogaz arıtmanın maliyeti düşer.
METAN YÜKSELTMEK İÇİN H2S AZALTIMI:
Biyogaz iki aşamalı bir prosesle üretildiğinde, sindiriciye ozon enjekte edilerek; metan yükseltilmesinden önce H2S konsantrasyonunu azaltmak mümkündür. Bu şekilde, H2S metan üretiminden önce azalır ve daha verimli bir sistem elde edilir.
Normalde, ozon, sindirim ünitesindeki biyo yatağın üzerindeki hava cebine enjekte edilir. Alternatif olarak, sindirici ve metan yükseltme birimi arasında bir ara tank içine enjekte edilebilir.
KOKU KONTROLÜ:
Koku, metan gazı yükseltme işlemi ile ilgili en büyük sorunlardan biridir. Bu, insan burnunun hidrojen sülfüre karşı yüksek duyarlılığından kaynaklanmaktadır. Çünkü koku reseptörleri milyarda bir (ppb) aralıktaki konsantrasyonlar için tetiklenmektedir. Bu nedenle, işlem hatlarında küçük bir sızıntı veya bir işlem adımındaki bir açıklık bile, geniş bir alan için bir koku sorunu yaratabilir, yayılan gazın kokunun maskelenmeden önce 200.000 kez seyreltilmesi gerekir.