Faza 6: Kontrola i konserwacja

Podczas pracy

Czy po uruchomieniu biogazowni potrzebna jest dzienna, miesięczna, roczna kontrola, konserwacja oraz tworzenie rezerw substratów. Od teraz rolnik musi regularnie kontrolować i nadzorować pracę biogazowni w celu zapewnienia bezpieczeństwa (zwłaszcza norm dotyczących emisji) i wydajności.

W małej biogazowni rolniczej, której moc elektryczna wynosi do 75 kWel, czas pracy (netto) przeznaczony na obsługę i konserwację zwykle wynosi ok. 1,8 godziny dziennie [KTBL 2013].

Rysunek : Aspekty pracy instalacji [CASTILLO ET AL 2012, zmodyfikowane]

 

Kontrola procesu

Rysunek: Najczęstsze przypadki zakłóceń pracy udokumentowane w 31 niemieckich biogazowniach w ciągu jednego roku [KTBL 2009]

 

Wymagane pomiary / testy (zarówno na co dzień lub w razie problemów), powinny być wymienione i uszczegółowione w instrukcji zakładu producenta, który zbudował i zainstalował obiekt.

W praktyce, analiza danych zawartych w dziennikach pracy prowadzonych w 31 niemieckich biogazowniach wykazała, że w ciągu roku całkowita liczba zakłóceń operacyjnych udokumentowanych przez operatorów wniosła 1,168 [KTBL 2009]. Stwierdzono, że najbardziej wrażliwymi na zakłócenia elementami biogazowni były: jednostka kogeneracyjna, podajnik substratów stałych, pompy i mieszadła . ocena szczegółowa analiza wykazała, że proces biologiczny był piątym pod względem najczęściej występujących przyczyn (patrz Rysunek 9) zakłóceń produkcji biogazu.

W badanych biogazowniach rozwiązanie wszystkich usterek wymagało 4,282 godzin pracy . Odpowiada to średnio 138 godzin pracy biogazowni w ciągu roku. Średnio na każdy 10 kW zainstalowanej mocy elektrycznej w ciągu roku w biogazowni wystąpiły 1,2 awarie.

Bezpieczeństwo biogazowni

Budowa i eksploatacja biogazowni dotyczy wielu ważnych kwestii bezpieczeństwa, potencjalnego ryzyka i zagrożenia dla ludzi, zwierząt i środowiska. Należy zachować odpowiednie środki ostrożności i bezpieczeństwa w celu uniknięcia zagrożeń i niebezpiecznych sytuacji, przyczyniając się do zapewnienia prawidłowego funkcjonowania zakładu.

Spełnienie ważnych kwestii bezpieczeństwa, stosowanie działań prewencyjnych i środków kontroli jest warunkiem uzyskania pozwolenia na budowę (może się różnić w zależności od kraju):

  • pożar i zapobieganie eksplozji
  • zagrożenia mechaniczne
  • dźwiękoszczelne konstrukcje
  • bezpieczeństwo elektryczne
  • ochrona przed piorunami
  • zabezpieczenie termiczne
  • ochrona emisji hałasu
  • uduszenie, zapobieganie zatrucia
  • bezpieczeństwo higieniczne i weterynaryjne
  • unikanie emisji zanieczyszczeń do powietrza
  • zapobieganie wyciekom do wód podziemnych i powierzchniowych unikanie uwalniania zanieczyszczeń podczas usuwania odpadów
  • bezpieczeństwo przeciwpowodziowe
  • ochrona przed kolizją

 

 

Oprócz zatrucia i uduszenia, istnieją inne potencjalne zagrożenia związane z działalnością w miejscu produkcji biogazu. W celu uniknięcia tego typu wypadków należy w odpowiednich miejscach umieścić wyraźne ostrzeżenia oraz przeszkolić personel w tym zakresie. [SEADI ET AL 2008]:

 

  • Inne potencjalne źródła wypadków to niebezpieczeństwo upadku z drabiny lub obszarów odkrytych (np. dozowników substratów, szybów konserwacyjnych) zranienia spowodowane przez ruchome części (np. mieszadła)
  • Sprzęt taki jak mieszadła, pompy, sprzęt do dozowania substratów obsługiwany jest pod wysokim napięciem elektrycznym. Nieprawidłowe działanie lub wady w jednostce kogeneracyjnej mogą spowodować śmiertelne porażenie prądem elektrycznym.
  • Należy uwzględnić ryzyko poparzenia skóry poprzez kontakt z niezabezpieczoną instalacją ogrzewania lub chłodzenia biogazowni (np. chłodnic, wymienników ciepła w komorach fermentacyjnych, czy pomp ciepła). Odnosi się to również do części zespołu CHP i pochodni gazowej.

Z tych powodów, wskazane jest, aby operatorzy i pracownicy biogazowni byli przeszkoleni w zakresie bezpieczeństwa instalacji. Środki te podnoszą świadomość operatora o potencjalnych zagrożeniach w miejscu pracy, pomagają bezpiecznie sterować instalacją i ustanawiać procedury bezpieczeństwa w przypadku pracy firm zewnętrznych w biogazowni.

Konserwacja

Większość kontroli może być wykonywana w sposób ciągły przez systemy kontroli i monitoringu (jak temperatura reakcji, ilość substratów, ilość gazu / energii elektrycznej / cieplnej, itd.), inne natomiast mogą wymagać wsparcia ekspertów lub mogą być wykonane przez rolnik samodzielnie (np. rozwiązanie problemu wycieku w pompach, zmiana oleju w elektrociepłowni, drobne naprawy itp.).

Rolnik musi dokonywać przeglądów i konserwacji poszczególnych elementów wyposażenia biogazowni (jest to także ważne z punktu widzenia okresów gwarancji na poszczególne części). Niektóre konserwacje mogą być wykonane przez rolnika samodzielnie (np. wymiana zużytych części takich jak filtry, uszczelki, wymiana lub uzupełnienie materiałów eksploatacyjnych, takich jak olej silnikowy lub woda). Niektóre muszą być jednak przeprowadzone przez wykwalifikowany personel(np. generalny remont jednostki CHP).

Regularny monitoring jest niezbędnym warunkiem kontroli i optymalizacji procesu. Niestety niezbędny sprzęt pomiarowy generuje koszty, których często – zwłaszcza w niewielkich instalacjach – próbujemy unikać w trakcie realizacji projektu.

 

Dokumentacja

Konsekwentna dokumentacja jest jedynym ze sposobów uzyskania wiarygodnych informacji na temat stanu i efektywności procesu produkcji biogazu. Zbieranie danych w dłuższym okresie jest niezbędne nie tylko do samokontroli, ale również istotne w przypadku kłopotów diagnostyki i doradztwa przez ekspertów zewnętrznych.

Prostsze, bardziej efektywne i mniej pracochłonne metody są to tzw. dzienniki. W niektórych krajach (np. Niemcy) gromadzone dane muszą być dostępne ze względu na wymogi prawne.

Korzyści z prowadzenia dzienników [GOMEZ 2008]:

  • możliwość śledzenia ilości i jakości stosowanych substratów (także dostawców substratów, gdzie jest to konieczne)
  • kontrola i optymalizacja obciążenia objętości komory
  • kalkulacja efektywności ekonomicznej (dostawcy, zapotrzebowania na gaz, zapotrzebowanie na energie elektryczną, godziny pracy)
  • kontrola procesu
  • wykrywanie wycieków gazu

Dziennik powinien zawierać następujące informacje:

  • ilości poszczególnych substratów lub stosowanych dodatkowych substancji
  • temperatura procesu
  • jakość gazu (zawartość CH4, CO2, H2S)
  • ilość produkowanego gazu
  • ilość wykorzystanego gazu
  • produkcja energii (netto)
  • godziny pracy
  • zapotrzebowanie na paliwa (w przypadku wtrysku biogazu do silnika )
  • prąd przekazywany do sieci
  • naprawy, zakłócenia procesu
Share This