Zadanie 3 „Innowacyjne biogazownie o mocy od 40 kW do 600 kW z możliwością zastosowania silników wielopaliwowych”

W ramach celu cząstkowego nr 1, to jest „Opracowanie, wykonanie i przetestowanie nowego typu monosubstratowego, przepływowego reaktora biogazu”, celu cząstkowego nr 2, to jest „Projekt prosumenckiej instalacji biogazowej o mocy do 40 kWe wraz z brakującymi urządzeniami niedostępnymi w handlu”, celu cząstkowego nr 3, to jest „Przystosowanie agregatu kogeneracyjnego do współpracy z siecią w trybie semi off grid”, celu cząstkowego nr 4, to jest „Projekt innowacyjnej instalacji biogazowej o mocy do 100 kWe przystosowanej do współpracy z gminnymi oczyszczalniami ścieków”,  celu cząstkowego nr 5, to jest „Projekt innowacyjnej instalacji biogazowej o mocy do 600 kWe przeznaczonej do przerobu pozostałości z przetwórstwa mięsnego oraz odpadów z zakładów produkcyjnych”, celu cząstkowego nr 6, to jest „Usprawnienie produkcji biogazu rolniczego i jego konwersji w energię z uwzględnieniem kryteriów efektywnościowych i skutków środowiskowych”, zrealizowano niżej wymienione prace.

W 2015 r. zrealizowano zadania związane z projektem monosubstratowego reaktora przepływowego biogazu oraz zaadaptowano technologię fermentacji metanowej – surowej gnojowicy pobieranej bezpośrednio z kanałów podrusztowych budynku inwentarskiego, w którym utrzymuje się zwierzęta o masie do 50 DJP. Na podstawie wstępnych założeń technologicznych wyznaczone zostały podstawowe parametry konstrukcyjne biogazowni monosubstratowej. Zaprojektowano zbiornik procesowy, który wraz z wyposażeniem umożliwia prowadzenie fermentacji metanowej gnojowicy oraz tzw. „ścieżkę biogazu”.

W 2016 r. zgodnie z założeniami wykonano projekt wkomponowania instalacji biogazowej w architekturę gospodarstwa rolnego w miejscowości Ocieszyn, zajmującego się tuczem świń. Zaprojektowano arkusz technologiczny uwzględniający dodatek łatwych do magazynowania i do dozowania wraz z gnojowicą substratów o wysokim potencjale tworzenia biogazu, jednocześnie posiadających właściwości adhezyjne w celu wzmocnienia struktury populacji mikrobiologicznej zasiedlającej komorę fermentacyjną wypełnioną stałym złożem.

W 2017 r. zakończono budowę prototypowego monosubstratowego przepływowego reaktora biogazowego. Wykonano czynności związane z przygotowaniem wielopaliwowej jednostki prądotwórczej do zainstalowania w prototypowej instalacji biogazowej. Opracowano metodykę badań dot. produkcji biogazu na stanowisku badawczym instalacji prototypowej monosubstratowego przepływowego reaktora biogazowego.

W 2018 r. zrealizowano stanowisko badawcze instalacji prototypowej monosubstratowego przepływowego reaktora biogazowego. Opracowano dla stanowiska badawczego instalacji prototypowej monosubstratowego przepływowego reaktora biogazowego, projekt: – instalacji elektrycznej, – system sterowania,- oprogramowanie sterujące. Opracowano również planszę synoptyczną układu sterowania i wizualizacji stanowiska badawczego instalacji prototypowej monosubstratowego przepływowego reaktora biogazowego. Opracowano audyt prototypowej instalacji monosubstratowego przepływowego reaktora biogazowego o mocy 40 kW. Określono zastosowanie zabezpieczeń i rozwiązań technicznych w zakresie bezpieczeństwa wybuchowego i pożarowego dla prototypowej instalacji. Usystematyzowano dostępne dane dot. biogazowni niezbędne do sporządzenia Dokumentu Zabezpieczenia Przed Wybuchem (DZPW) wraz z oceną ryzyka wybuchu. Wykonano próby pracy agregatu kogeneracyjnego. W Instytucie Technologiczno-Przyrodniczym wykonano wstępne badania silnika zasilanego paliwami ciekłymi: Olej napędowy i Biodiesel oraz paliwami gazowymi, metan jako gaz referencyjny i biogazem. Badano poziom emisji spalin oraz działanie regulatora pompy wtryskowej i jego reakcję na obecność podawanego do kolektora ssącego biogazu. Pomiary wykonywano na specjalnie do tego celu przygotowanym stanowisku. W trakcie rozruchu testowano kompatybilność agregatu z całą infrastrukturą prototypowej instalacji. Do uzyskania biogazu o zawartości ponad 50% metanu, silnik spalinowy służył jako źródło energii cieplnej i elektrycznej ze spalania oleju napędowego. Wykonano pomiar energii cieplnej, dostarczonej do reaktora.

W ramach opracowanej metodyki badań dot. produkcji biogazu na stanowisku badawczym instalacji prototypowej monosubstratowego przepływowego reaktora biogazowego Laboratorium Badawcze Technologii i Biosystemów Rolniczych dokonało rozruchu technologicznego komory fermentacyjnej. Testowano funkcjonalność zastosowanego sterowania ręcznego, półautomatycznego i automatycznego dla stanowiska badawczego.

Biogazownia o mocy do 40kW, na podstawie myśli techniczno-technologicznej prof. A. Myczko oraz przekazanym przez ITP rysunkom koncepcyjnym i opisom technologicznym WASKO wykonało w oparciu o swój zespół projektowo-konstrukcyjny rysunki wykonawcze przedmiotowej instalacji biogazowej. Zaprojektowano poszczególne obiekty technologiczne tj. fermentator, instalację odsiarcznia biogazu, budynek kogeneratora oraz kontener wymiennikowni wraz z armaturą i szafami sterowniczymi. Na etapie prac projektowo-konstrukcyjnych za zgodą autora koncepcji – Prof. Myczko – wprowadzono kilka istotnych modyfikacji w budowanej instalacji. Instalacja została w całości zlokalizowana na terenie „Miasteczka Westernowego Twinpigs” w Żorach. Biogazownia o mocy do 100 kW ostatecznie została wykonana i zabudowana w wersji demonstracyjnej na terenie gospodarstwa rolnego w Jaworzu/k Bielska należącego do Lidera Konsorcjum – Zakładu Doświadczalnego w Grodźcu Śląskim i stanowi element ścieżki edukacyjnej gospodarstwa.