193391. lajstromszámú szabadalom • Eljárás biogáz, különösen szeméttelepi biogáz hasznosítására
5 193391 SZABADALMI IGÉNYPONTOK 6 és/vagy a 63 földgáz fűtőértékű biogáz vezetékbe szükség és igény esetén adott esetben közbenső gáztároló(k) is beiktatható(k). Az eljárás foganatosítási lehetőségeit az alábbiakban számszerűsített példákkal is alátámasztjuk: 1. példa A barcsi szeméttelepi biogáz fűtőértéke 6650 kcal/m3, mely megfelel 77,45% metántartalomnak. A barcsi földgáz fűtőértéke 7025 kcal/m3. Az 1. ábra szerinti 2 ballasztkomponens 2 eltávolítóegységben a következő metántartalmú biogázt kell előállítani Z-8586=7025 Z=0,818. A kapott számadatok azt jelzik, hogy az eredeti 77,40% metán tartalmú friss biogázt a 2 ballasztkomponens eltávolító egységben közvetlenül 82% metán tartalmúra dúsítjuk, így fűtőértéke azonos lesz a helyi földgáz fűtőértékével. 2. példa A ceglédi szeméttelepi biogáz fűtőértéke 7230 kcal/m3. A ceglédi földgáz fűtőértéke 8150 kcal/m3. A 2. ábra szerinti 2 ballasztkomponens eltávolító egységben folyamatosan 99%-os metán tartalmú biogázt állítunk elő, melynek fütőértéke 8500 kcal/m3. A 3 keverőegységben megvalósítandó tömegáramok a következő összefüggésből számolhatók: X-7230+ ( 1 -X)-8500=8150 Az X-re kapott eredmény X=0,275 azt jelenti, hogy a 3 keverőegységben 27,5% friss biogáz- 72,5% metándús biogáz keverési arányt kell megvalósítani, hogy végtermékként a földgáz fűtőértékével azonos 8150 kcal/m3 fűtőértékü biogázt juttathassunk az 5 földgázvezetékbe. A találmány szerinti eljárás alkalmazásával elérhető eredmény nem korlátozódik csupán arra, hogy a biogáz új, széles körben bevezethető hasznosítási lehetőségét adja 100%os kapacitás kihasználás mellett. Jelentős további előnye, hogy a földgáz teljesítmény gazdálkodáshoz nyújt hathatós segítséget. Köztudott ugyanis, hogy a földgáz fogyasztói igények évszakonként, de még egy nap 24 óráján belül is jelentősen eltérnek. Az eljárást szeméttelepi biogáz kinyerésnél alkalmazva elérhető, hogy a napi biogáz termelést a földgáz fogyasztói csúcsidőszak 2-3 órája alatt juttassuk a földgáz hálózatba, kiegyenlítve a fogyasztói földgázigények ingadozását. Erre a megoldásra az teremt lehetőséget, hogy a szeméttelep mintegy puffer-tartályként működve alkalmas jelentős mennyiségű biogáz átmeneti tárolására. A találmány szerinti eljárás jelentőségét aláhúzza, hogy az e módon földgázhálózatba juttatható biogáz mennyisége pl. Magyarországon eléri az évi 10 millió m3 nagyságrendet földgáz-egyenértékű biogázban számolva. 1. Eljárás biogáz, különösen szeméttelepi biogáz hasznosítására a képződő nyersgáz kitermelésével és éghető komponens-, különösen metántartalmának dúsításával, amelynek során a kitermelt nyers biogáz legalább bizonyos hányadát meghatározott, alacsony fűtőértékű vagy gyakorlatilag fütőérték nélküli ballasztkomponens(ek), különösen a C02-tartalom legalább részleges eltávolítása útján fűtőértéknövelő értelemben kezeljük, azzal jellemezve', hogy a biogázképződés helyszínén kitermelt és összegyűjtött nyers biogáz metántartalmát mérjük és ebből annak mindenkori fűtőértékét folyamatosan meghatározzuk, majd a nyersgáz fűtőértékcsökkentő ballasztkomponensének, ill. -komponenseinek, különösen C02-tartalmának legalább részben történő eltávolításával a gázelegy fűtőértékét legalább közelítőleg a kitermelési helyhez célszerűen legközelebb fekvő földgázvezetékben szállított földgáz névleges fűtőértékére állítjuk be, és az így kezelt biogázelegyet legalább időszakosan a földgázhálózatba betápláljuk. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a nyers biogáz kitermelési helye és a földgázhálózatba történő betáplálás helye közötti gázáramlási és kezelési szakaszban legalább egy gáznyomásfokozó műveletet is alkalmazunk. 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a kitermelt nyers biogáz fűtőértékének a földgáz névleges fűtőértékére legalább közelítőleg történő beállítását a teljes kitermelt nyers biogázmennyiség ballasztkomponens csökkentő kezelése útján végezzük. 4. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a kitrermelt nyers biogáz fűtőértékének a földgáz névleges fűtőértékére legalább közelítőleg történő beállítását úgy végezzük, hogy a teljes biogázáramot meghatározott mennyiségarányban kettéágaztatva részáramokra bontjuk, a fűtőértékcsökkentő ballasztkomponens (eke) t, különösen a C02-tartalmat csupán az egyik, célszerűen kisebb és előnyösen állandó volumenű részáramból a gazdaságosság szempontjából lehető legnagyobb mértékben eltávolítva ezen részáram kezelés utáni fűtőértékét a földgáz névleges fűtőértékét meghaladó értékre állítjuk be, majd ezen metándús, magas fűtőértékű részáramot a kezeletlen nyers biogáz-részárammal az egyesített gázelegyáram eredő fűtőértékét a földgáz névleges fűtőértékére legalább közelítőleg beál lító szabályozott menynyiségarányban egyesítjük. 5. A 4. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy legalább az egyik részáramban a gázelegyet vagy annak legalább meghatározott, célszerűen időben változó hányadát legalább átmenetileg tároljuk. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
