Do biomasy zaliczamy produkty:
- produkcji roślinnej - z upraw roślin energetycznych (kukurydza, rośliny okopowe, rzepak, topinambur) z upraw zbożowych (resztki pożniwne, odpady pasz z kukurydzy, zbóż, wysłodków buraczanych),
- produkcji zwierzęcej (gnojowica, obornik, suche odchody),
- opady z produkcji spożywczej (wytłoki owoców, odpady warzyw, tłuszczy i serów),
- odpady poubojowe komunalne, biodegradowalne pozostałości z oczyszczalni, zakładów przemysłowych itd.
Biomasa po dostarczeniu do biogazowni jest substratem magazynowanym w specjalnych silosach, lub w przypadku surowców płynnych w szczelnie zamkniętych zbiornikach naziemnych. Substraty stałe po zmieszaniu w odpowiedniej proporcji z substratami płynnymi są dozowane za pomocą systemu pomp do zbiorników fermentacyjnych zbudowanych w kształcie walca i przykryte gazoszczelnym zadaszeniem w kształcie kopuły. Biogaz powstaje tam w wyniku beztlenowej fermentacji metanowej . Zbiorniki fermentacyjne są podgrzewane do odpowiedniej temperatury zazwyczaj do ok 40 stopni C., masa fermentacyjna musi być także stale mieszana przez system mieszadeł umieszczonych wewnątrz zbiornika. Podczas fermentacji metanowej dozowane liczne grupy bakterii rozkładają substancję organiczną w trakcie której powstaje mieszanina różnych gazów, głównie metanu i dwutlenku węgla. Powstały gaz gromadzi się w kopule, a następnie odprowadzany jest do instalacji uzdatniania, gdzie musi zostać odwodniony, oczyszczony z siarkowodoru i zmagazynowany w zbiorniku buforowym, w celu utrzymania odpowiedniego ciśnienia dla powstałego biogazu. Następnie dostarczany jest do silnika kogeneracyjnego, zainstalowanego w specjalnie zaprojektowanym budynku technicznym. Kogenerator spalając już uzdatniony biogaz w postaci metanu produkuje energię a następnie przekładając na prądnicę generuje prąd. Około 15%-20% wyprodukowanej energii elektrycznej zaspokaja potrzeby biogazowni typu mieszadła, pompy itp. , natomiast pozostała część może być wykorzystywana na własny użytek do budynków mieszkalnych, gospodarskich lub sprzedaż.
Następnym efektem uzysku ze spalania biogazu w kogeneratorze jest energia cieplna. Zawarta w spalinach oraz w korpusie silnika temperatura dochodzi do około kilkuset stopni C, która może być wykorzystana trafiając poprzez wymienniki ciepło-woda, do wspólnego kolektora produkując ciepłą wodę użytkową. Tym sposobem powstaje możliwość wykorzystania ciepła pochodzącego z biogazowni na jej obsługę (utrzymania stałej temperatury w fermentatorach) , a jeśli zostanie połączone do domowej sieci ciepłowniczej, do ogrzewania okolicznych budynków lub procesów technologicznych, wynikających z profilu prowadzonej działalności. Powszechnie suszy się nim drewno, owoce, zboża oraz inne materiały, z których potrzeba pozbyć się wilgoci albo służy do ogrzewania szklarni lub tuneli warzywnych.
Końcowym produktem fermentacji jest masa pofermentacyjna. Przefermentowany substrat przepompowuje się do magazynu pofermentu skąd jest pobierany do dalszego przetwarzania. Surowy zawiera znaczną ilość wody i może być rozprowadzany na uprawach bezpośrednio w formie rozbryzgu lub aplikacji doglebowej (stosowanie pofermentu nie jest objęte tymi samymi obostrzeniami pochodzącymi z dyrektywy azotanowej jak do innych nawozów naturalnych). Można więc wylewać go na pole zawsze, kiedy tylko gleba nie jest zamarznięta. Istotne znaczenie ma fakt że w procesie fermentacji, ulegają zniszczeniu patogeny : grzybów, pasożytów, zarodników chwastów, bakterii fekalnych np. przefermentowana gnojówka pozbawiona jest zupełnie odoru.
Jeśli wybrano opcję pelletyzowania, poddaje się go odwadnianiu w prasie filtracyjnej, a następnie kieruje się do suszarni gdzie ciepło z bloku silnika kogeneracyjnego służy do odparowania pozostałej w nim wilgoci. W tej postaci zgranulowany poferment może być pakowany, magazynowany i transportowany, a następnie stosowany jako nawóz organiczny lub paliwo do ogrzewania, w domowych piecach na biomasę.
Badania potwierdziły że wykorzystany poferment w użyźnianiu gleb posiada wyższe parametry jakościowe, przez zawarty w nim azot formie amonowej, który jest dużo lepiej przyswajalny przez rośliny co widać po wyższym plonowaniu roślin, natomiast zawarte duże ilości fosforu i potasu wpływają na lepszy wzrost i rozwój roślin. Poferment posiada wysokie Ph przez co nie zakwasza gleby.
Opracował: Wojciech Gróbarczyk