Ș.l. dr. ing. Irina -Aura ISTRATE [607845]

UNIVERSITATEA POLITEHNICA DIN BUCUREȘTI
FACULTATEA DE INGINERIA SISTEMELOR BIOTEHNICE
Programul de studii: INGINERI E ȘI MANAGEMENT ÎN PROTECȚIA
MEDIULUI

LUCRARE DE DISERTAȚIE

Coordonator Științific:
Ș.l. dr. ing. Irina -Aura ISTRATE

Masterand: [anonimizat] 2020 –

UNIVERSITATEA POLITEHNICA DIN BUCUREȘTI
FACULTATEA DE INGINERIA SISTEMELOR BIOTEHNICE
Programul de studii : INGINERIE ȘI MANAGEMENT ÎN PROTECȚIA
MEDIULUI

CERCETĂRI PRIVIND
OBȚINEREA BIOGAZULUI DIN
BIOMASĂ

Coordonator Științific:
Ș.l. dr. ing. Irina -Aura ISTRATE

Masterand: [anonimizat] 2020 –

CUPRINS

Introducere …………………………………………………………………………
2
Capitolul I. Considerații generale ………………………………… …………………. 4
1.1. Importanța utilizării energiei regenerabile ……………………… ………………….. 4
1.2. Clasificarea biomasei ……………………………………………………………………………….. 5
1.3. Evaluarea potențialului de biomasă din România ……………………………. 6

Capitolul II. Tehnologia obținerii biogazului din biomasă ………………… … 10
2.1. Obținerea biogazului prin fermentația anaerobă …………………………………………. 10
2.1.1. Principiile procesului de fermentație anaerobă ………………………………….. 12
2.1.2. Materii prime utilizate pentru producerea biogazului ………………………… 14
2.2. Factorii care influențează procesul de obținere a biogazului …………….…….. 17
2.3. Procedee de pretatare a biomasei în vederea îmbunătățirii calității biogazului… 19
2.3.1. Pretratament biologic………………………………………………………………………… 19
2.3.2. Pretratament termic………………………………………………………………………….. 20
2.3.3. Pretratament mecanic………………………………………………………………………… 20
2.3.4. Pretratament chimic………………………………………………………………………….. 21

Capitolul III. Instalații pentru obținerea biogazului uti lizate în țară și în
străinătate … 22
3.1. Instala ții pentru obținerea biogazului utilizate în România…………………………….. 23
3.2. Instala ții pentru obținerea biogazului utilizate în străinătate…………………………… 34

Capitolul IV. Stadiul actual al cercetărilor teoretice și experimentale privind
obținerea biogazului ……………………………………………………………….. 40
4.1. Influența substratului asupra procesului de fermentație anaerobă………………… 40
4.2. Concept tehnologic ICPE -CA instalație de biogaz pentru gospodării individuale
și asociații familiale ………………………………………… 44
4.3. Co-fermentarea anaerobă a dejecțiilor bovine și planta energetică Miscanthus x
giganteus în vederea producerii de biogas…… 46
4.4. Concept tehnologic de producere a biogazului din deșeuri organice realizat la
SC ICPT Tehnomag SA Cluj -Napoca…………… 51

Concluzii ……………………………………………………………………………………………………….. 54

Bibliografie ……………………………………………………………………………………….. 56

2
INTRODUCERE

Criza mondial ă de energie din ultimul timp a pus pe jar comunita tea științifică
internațională. Prețul țițeiului este tot mai greu de controlat. De aceea, trebuie căutate noi
metode de a obține combustibili “pe cale natural ă”. Se pare ca soluț ia cea m ai bună o
reprezintă înlocuirea combustibililor convenț ionali, fosili cu combustibili obținuți din surse
regenerabi le, adică dintr -o materie prim ă care poate fi ref ăcuta permanent. O surs ă
permanentă de materie energetică o reprezint ă plantele car e conț in glucide sau poliglucide
care înmagazineaz ă energie.
Resursele de biomasa care pot fi folosite pentru producerea de energie sunt foarte
diverse. O clasificare poate fi f ăcută din punct de vedere al reziduurilor (de șeurilor) primare,
secundare și terțiare, si biomasa care este special cultivata pentru scopuri energetice [61].
Securitatea energetică, alături de securitatea alimentară constituie două mari
provocări, atât la nivelul țărilor membre ale Uniunii Europene cât și la nivel mondial. La
nivel e uropean, conceptul de securitate energetică este foarte bine abordat și conturat în
Strategia Europa 2020, în care, unul dintre obiectivele propuse se referă la schimbările
climatice și utilizarea durabilă a energiei, și anume: reducerea cu 20% a emisiilor de gaze cu
efect de seră (sau chiar cu 30%, în condiții favorabile) față de nivelurile înregistrate în 1990,
creșterea ponderii surselor de energie regenerabilă până la 20% și creșterea cu 20% a
eficienței energetice [74].
La nivel mondial, emisia gazelor cu efect de seră reprezintă o amenințare serioasă în
ceea ce privește producerea schimbărilor climatice, putând avea efecte drastice asupra
omenirii. Utilizarea surselor regenerabile de energie poate contribui la reducerea con sumului
de energie conven țională , la reducerea emisiilor gazelor cu efect de seră și, prin urmare, la
prevenirea schimbărilor climatice periculoase.
Prin urmare, tehnologiile de obținere a energiei regenerabile sunt utilizate pentru a
produce energie elect rică și termică, cantitatea de dioxid de carbon (CO 2) eliberată în
atmosferă fiind foarte mică sau aproape inexistentă. Comparativ cu arderea combustibililor
fosili, efectele utilizării tehnologiilor pentru obținerea energiei regenerabile asupra mediului
sunt mult mai mici.
Printre mijloacele de utilizare a biomasei în vederea obținerii de energie, producerea
biogazului prin procesul de fermentație anaerobă reprezintă în momentul de față cea mai
răspândită practică în Europa [10]. Categoriile cele mai frec vente de biomasă utilizate în
producția europeană de biogaz provin din sectorul agricol (deșeuri rezultate din zootehnii și
culturi vegetale) și din sectorul industrial și municipalitate ( industria alimentară, deșeuri
biodegradabile rezultate din serviciil e de management ale deșeurilor urbane; nămoluri
provenite de la stațiile de epurare a apelor uzate) [1].
Cele mai utilizate materii prime pentru producerea biogazului provin în primul rând
din sectorul agricol, acestea fiind constituite din deșeuri rezulta te din zootehnie (gunoi de
grajd, dejecții animaliere, nămoluri) dar și din resturi vegetale (paie, frunze, fructe etc). În
ultima perioadă, noi categorii de materii prime au fost testate fiind în momentul de față
utilizate în instalațiile de fermentare an aerobă pentru obținerea biogazului. Acesta este cazul
culturilor energetice, cum sunt: porumbul, sorgul, lucerna, orzul, Miscanthus x giganteus ,
salcia energetică și floarea soarelui [8] .

3
Dintre combustibilii proveniți din biomasa vegetală, biogazul are o importanță
deosebită, putând înlocui cu succes combustibilii fosili pentru obținerea de energie electrică
și termică, utilizări ale biogazului existând de câțiva ani și în domeniul transporturilor [ 16].
Biogazul aduce un mare num ăr de beneficii de natur ă socio-economic ă, atât pentru fermierii
implica ți în mod direct în producerea acestuia, cât și la nivelul întregii societ ăți. Din toate
aceste motive, biogazul rezultat prin procesele de digestie anaerobă constituie una dintre
principalele priorit ăți ale str ategiei europene privitoare la biocombustibili și energie
regenerabil ă [1].
Lucrarea de disertație, Cercetări privind obținerea biogazului din biomasă , este
structurată în 4 capitole, cuprinzând concluziile generale și sursele bibliografice consultate.
Capitolul I, denumit Considerații generale , prezintă noțiuni generale despre biomasă ,
dar și potențialului de biomasă din România .
În capitolul II, intitulat Tehnologia obținerii biogazului din biomasă , se detaliază
materiile prime utilizate pentru producer ea biogazului, factorii care influențează procesul de
obținere a biogazului, dar și procedeele de pretatare a biomasei în vederea îmbunătățirii
calității biogazului.
În capitolul III, Instalații pentru obținerea biogazului utilizate în țară și în străinăta te,
sunt prezentate instala ții pentru obținerea biogazului utilizate în România , dar și în
străinătate .
Capitolul IV, Stadiul actual al cercetărilor teoretice și experimentale privind
obținerea biogazului , constă în prezentarea cercetărilor actuale din literatura de specialitate.

4
CAPITOLUL I
CONSIDERAȚII GENERALE

1.1. Importanța utilizării energiei regenerabile
Diminuarea la nivel mondial a resurselo r energetice conven ționale, precum și
legislația restrictivă privind nivelul de poluare a mediului, au creat premize pentru
identificarea și exploatarea de noi surse de energie economice și nepoluante.
Agenția Internațională pentru Energie estimează că în Europa, resursele de petrol se
vor epuiza în 40 de ani, cele de gaze naturale în 60 de ani, iar cele de cărbune în 200 de ani,
lucru care s -ar traduce prin faptul că, peste aproximativ 20 de ani, Europa va fi nevoită să
importe 70 % din necesarul de energie. Ca urmare a acestui fapt, statele uniunii au fost
nevoite să găsească surse alternative regenerabile. Uniunea Europeana îsi dorește ca până în
anul 2020, 20% din consumul de energie al statelor comun itare s ă fie asigurat din surse
regenerabile [61].
Utilizarea surselor regenerabile de energie, împreună cu îmbunătățirea eficienței
energiei, pot contribui la reducerea consumui de energie, la reducerea emisiilor gazelor cu
efect de seră și, în consecinț ă, la prevenirea sch imbărilor climatice periculoase [24].
Energia regenerabilă se referă la forme de energie pr oduse prin transferul energetic al
energiei rezultate din procese naturale regenerabile. Astfel , energia solară, a vânturilor, a
apelor curgătoare, a proceselor biologice si a căldurii geote rmale pot fi captate, utilizând
diferite procedee. Sursele de energie ne -regenerabile in clud energia nucleară precum si
energia generată prin arderea combustibilor fosili, asa cum ar fi țițeiul, cărbunele și gazele
natural [63 ]. Diferite surse regenerabile de energie se află în stadii diferite de dezvoltare
tehnologică și comercială. În condiții favorabile, energia eoliană, hidroenergia, biomasa și
energia solară -termală reprezintă alternative vi abile din punct de vedere economic.
Conform art. 2, alin. a) al Directivei 2009/28/CE privind promovarea utilizării
energiei din surse regenerabile, „energie din surse regenerabile” înseamnă energie din surse
regenerabile nefosile, respectiv eoliană, solar ă, aerotermală, geotermală, hidrotermală și
energia oceanelor, energia hidroelectrică, biomasă, gaz de fermentare a deșeurilor, gaz
provenit din instalațiile de e purare a apelor uzate și biogaz [ 32].
Toate aceste forme de energie sunt valorific ate pentru a servi la generarea curentului
electric, apei calde, etc.
Energia eoliană este generată prin transferul energiei vântului unei turbine eoliene.
Vânturile se formează datorită încălzirii neuniforme a suprafe ței pământului de către energia
radiată de soare care ajunge la suprafa ța planetei noastre. Această încălzire variabilă a
straturilor de aer produce zone de aer de densită ți diferite, fapt care creează diferite miscări
ale aerului.
Conceptul de "energie solară" se referă la energi a care este direct prod usă prin
transferul energiei luminoase radiată de soare. Aceasta poate fi folosită ca să genereze energie
electrică sau să încălzească aer ul din interiorul unor clădiri. Deș i energia solară este
regenerabilă și uș or de p rodus, problema principală este că soarele nu oferă energie constantă
în nici un loc de pe pământ.

5
O altă limitare a folosirii acestui tip de energie o reprezintă existen ța zilelor noro ase,
când poten țialul de captare al energiei solare scade sensib il din cauza ecranării soarelui,
limitând aplica țiile acestei forme de energie reînnoibilă.
Folosirea surselor de energie conven țională eliberează în atmosferă cantități
impresionante de gaze cu efect de seră, dintre care cel mai important este dioxidul de carbon
(CO 2). Utilizarea excesivă a resurselor neregenerabile are consecin țe negative asupra
mediului, cum ar fi accentuarea efectului de seră, ploile acide și cre șterea concentra ției de
praf din atmosferă [ 63].
La nivel mondial, biomasa este considerată o sursă valoroasă de energie alternat ivă la
combustibilii fosili, deoarece energia sa poate fi transformată într -o varietate de forme de
energie, cum ar fi: căldură, abur, energie electrică, hidrogen, biogaz, precum și în carburanți
(biodiesel, etanol, metanol), care sunt considerați înlocuit ori pentru combustibilii fosili .

1.2. Clasificarea biomasei
Biomasa, considerată ca resursă energetică este fundamental diferită de alte surse de
energie ne -fosile (de exemplu resursa eoliană). Ea generează energie și produse secundare
similare cu cele ale resurselor fosile. Biomasa are de asemenea o utilizare foarte importantă
ca sursă de hrană și materie primă pentru industrie, utilizări care trebuie corelate corect cu
utilizarea în scop energetic, și respectarea principiilor durabilității, aspecte care vo r fi
discutate în secțiunile următoare [ 55].
Biomasa este partea biodegradabilă a produselor, deșeurilor și reziduurilor din
agricultură, inclusiv substanțele vegetale și animale, silvicultură și industriile conexe, precum
și partea biodegradabilă a deșeur ilor industriale și urbane
Biomasa contribuie cu 14% la consumul mondial de energie primară, iar pentru trei
sferturi din populația globului care trăiește în țările în curs de dezvoltare aceasta reprezintă
cea mai importantă sursă de energie.
La nivelul Uniunii Europene se preconizează crearea a peste 300.000 de noi locuri de
muncă în mediul rural, tocmai prin exploatarea biomasei. În prezent, în UE, 4% din necesarul
de energie este asigurat din biomasă.
Conform Directiv ei 2009/28/CE, biomasa e ste “ fracțiunea biodegradabilă a
produselor, deșeurilor și reziduurilor de origine biologică din agricultură (inclusiv substanțe
vegetale și animale), silvicultură și industriile conexe, inclusiv pescuitul și acvacultură,
precum și fracțiunea biodegradabil ă a deșeurilor industriale și municipale ”.
În funcție de originea biomasei , aceasta poate fi clasificată în patru mari categorii [ 8]:
1. biomasă lemnoasă;
2. biomasă agricolă;
3. biomasă special cultivată pentru scopuri energetice;
4. alte tipuri de biomasă: deșeuri din industria zootehnică, deșeuri urbane, industriale
etc.
Biomasa lemnoasă este una din tipurile cele mai utilizate ale biomasei, aceasta
cuprinzând reziduurile lemoase, deșeurile forestiere, deșeurile lemnoase urbane, biomasa
provenită de la curățarea co pacilor.

6
Biomasa agricolă cuprinde paiele, tulpini și știuleți de porumb, plante agricole, soia,
floarea soarelui, biomasa din fructe și semințe, etc. Spre deosebire de biomasa lemnoasă,
biomasa agricolă are un conținut de cenușă de aproximativ 5%.
Culturi le energetice dezvoltate și cultivate în mod special pentru obținere de
biocombustibili, includ ierburile perene înalte (ex. Miscanthus , Panicum virgatum , stuful)
precum și specii forestiere ex. salcia și plopul). Aceste culturi pot fi cultivate pe soluri sărace
sau degradate oferind în același timp randamente mari la energie și un flux constant de
aprovizionare, evitând astfel depozitarea costisitoare a unor volume mari de biomasă între
recolte [ 17].
Reziduurile (primare, secundare, ter țiare) reprezintă o altă categorie de biomasă.
Conform dicționarului explicativ al limbii române, prin deșeu se înțelege „ rest dintr -un
material rezultat dintr -un proces tehnologic de realizare a unui anumit produs, care nu mai
poate fi valorificat direct pentru realizarea pr odusului respectiv ” [18].

În figura 1.1 este prezentată schematic modalitatea de valorificare a biomasei.

Fig. 1.1. Valorificarea biomasei [ 26]

1.3. Evaluarea potențialului de biomasă din România
Din punct de vedere al potențialului existent, biomasa reprezintă o sursă de energie
regenerabilă promițătoare pentru România [56].
În anul 2009, România a produs 12 MW energie din surse regenerabile, dar începând
cu anul 2010, capacitatea de producție a crescut într -un ritm accelerat la 2880 MW, până la
sfârșitul anului 2013. Această creștere considerabilă s -a datorat investițiilor făcute în sectorul
energetic al României, care a plasat țara noastră pe poziția 13 a unei liste cu 40 de țări clasate
pentru investițiile în energii regenerabile [12].
România are un potențial mare de biomasă, provenind mai ales din deșeuri agricole
(60%) și forestiere (20%). România dispune de un bogat fond forestier însumând cca. 6367
mii ha de pădure, reprezentând cca. 27% di n suprafața teritoriului național.

7
În Europa, după procentul din suprafața fondului forestier, România ocupă locul al 8 –
lea, având în față țări ca: Slovenia – 54,9%, Germania – 31%, Polonia – 29,4%, Franța –
28%, Bielorusia – 38%, Bulgaria – 32,9%.
În cee a ce privește potențialul energetic al biomasei în țara noastră, teritoriul
României a fost împărțit în opt regiuni, și anume:
1. Delta Dunării (I) – energie solară;
2. Dobrogea (II) – energie solară, energie eoliană;
3. Moldova (III) – câmpie și platou: micro -hidro, energie eolian ă, biomas ă;
4. Carpa ții (IV) – IV1 – Carpa ții de Est; IV 2 – Carpa ții de Sud; IV 3 – Carpa ții de Vest,
poten țial ridicat în biomas ă, micro -hidro și eoliană;
5. Platoul Transilvaniei (V) – poten țial ridicat pentru micro -hidro și biomas ă;
6. Câmpia de Vest (VI) – poten țial ridicat pentru energie geotermic ă și eoliană ;
7. Subcarpa ții (VII) – VII 1 – Subcarpa ții Getici; VII 2 – Subcarpa ții de Curbur ă; VII 3 –
Subcarpa ții Moldovei: poten țial ridicat pentru biomas ă, micro -hidro;
8. Câmpia de Sud ( VIII) – biomas ă, energie geotermic ă, energie solar ă.
Sursele de biomasă vegetală sunt constituite din lemn, deșeurile culturilor agricole,
culturi de plante cu potențial energetic deosebit, deșeuri organice municipale sau din
zootehnie.
Biomasa constituie pentru România, o sursă regenerabilă de energie, promițătoare, atât
din punct de vedere al poten țialului, cât si, din punct de vedere al posibilită ților de utilizare (
Tab 1.1).

Tabelul 1. 1 – Poten țialul de biomas ă al României [63]

8
În figurile 1.2 si 1.3 sunt prezentate hărtile de profil privind:
· poten țialul energetic al biomasei în România (fig .1.2), care cuprinde distribu tia în
teritoriu (pe judete si regiuni de dezvoltare economi că) a valorilor energetice (TJ) preconizate
a se ob ține prin val orificarea energetică a biomasei vegetale;
· distribu ția biomasei vegetale în România (fig. 1.3 ), care cuprinde distribu ția în
teritoriu (pe jude țe si regiuni de dezvoltare economică) a cantită ților (mii mc) de biomasă
vegetală.

Fig. 1. 2. Poten țialul energetic al biomasei în România [63]

Din analiza hăr ții cu distribu ția geografică a resurselor de biomasă vegetală cu
poten țial
energetic disponibil (figura 1.2), se constată:
 cele mai bogate jude țe, în resurse forestiere sunt următoarele:
– Suceava 647,0 mii m3;
– Harghita 206,5 mii m3;
– Neam ț 175,0 mii m3;
– Bacău 132,0 mii m3;
 cele mai sărace, în acest tip, de resursă sunt judeŃele din sud:
– Constan ța 10,4 mii m3;
– Teleorman 10,4 mii m3;
– Gala ți 10,4 mii m3;
 cele mai bogate jude țe în resursă agricolă sunt:
– Timis 1432,0 mii tone;
– Călărasi 934,0 mii tone;
– Brăila 917,0 mii tone;

9
 cele mai sărace în acest tip de resursă sunt:
– Harghita 41,004 mii tone;
– Covasna 73,000 mii tone;
– Brasov 89,000 mii tone.

Fig. 1. 3. Distribu ția biomasei vegetale în România [63]

În prezent, dintre toate formele de biomasă, cea mai accesibilă componentă este
reprezentată de culturile agricole. În prezent, se cunosc o mare parte dintre plantele cu
potențial energetic, unele care acumulează în diferite elemente morfologice uleiuri, a ltele care
acumulează hidrați de carbon cu valoare energetică ridicată. În prima categorie se pot încadra
plantele oleaginoase, iar în grupa a doua, plantele producătoare de hidrați de carbon, din care
fac parte porumbul, sorgul zaharat, din grupa cerealel or, trestia și sfecla de zahăr, care
acumulează cantități mari de zaharuri. Alături de aceste grupe de plante, de obicei cultivate,
mai sunt o serie de specii de plante anuale sau perene care pot fi utilizate pentru producția de
energie, cum sunt diverse specii de salcie, plop, etc. [64 ].

10
CAPITOLUL II
TEHNOLOGIA OBȚINERII BIOGAZULUI DIN BIOMASĂ

2.1. Obținerea biogazului prin fermentația anaerobă
În prezent, cea mai importantă aplica ție a proceselo r de digestie anaerobă o reprezintă
producerea de biogaz în instala ții speciale, prin procesarea substraturilor pr ovenite din
agricultură, precum gunoiul animal, reziduurile vegetale, culturile energetice sau d eseurile
organice rezultate din activită țile agro -industriale si din industria alimentară [63].
Producerea biogazului prin fermentație sau digestie anaerobă este utilizată pe scară
largă de către societatea modernă, pentru tratamentul gunoiului de grajd și altor reziduuri.
Scopul este de a produce energie regenerabilă și de a îmbunătăți calitățile ac estor materiale ca
îngrășăminte [30] .
Descompunerea fracției organice reprezintă un proces complex și continuu prin care
structura organică complexă a deșeurilor tratate este redusă la forma sa minerală. Procesul de
descompunere este caracterizat de o serie de procese biologice, fizice și chimice.
Fermentarea anaerobă reprezintă procesul de descompunere a fracției organice care se
desfășoară în incinte închise, în condiții controlate de mediu, în absența oxigenului molecular
și a luminii, în prezența m ai multor specii de bacterii [1, 45 , 52]. Aceasta reprezintă un proces
biochimic, prin care substra turi organice complexe (biomasă vegetală si deseuri, gunoi
animal, deseuri organice, ape re ziduale, nămoluri provenite din sistemul de canalizare etc.)
sunt descompuse, în absen ța oxigen ului, până la stadiul de biogaz si digestat, de către diverse
tipuri de bacterii anaerobe. Procesu l este întâlnit în numeroase medii naturale, precum
sedimentele oceanice sau stomacul rumegătoarelor.
Digestia anaerobă est e un proces ce are loc în absența oxigenului, prin care o
popula ție mixtă de bacterii catalizează scindarea polimerilor d in materia organică cu
formarea unui gaz, numit biogaz, conț inând în principal metan si dioxid de carbon si mici
cantită ți de amoniac, hidro gen sulfurat si mercaptani ce sunt corozivi, otrăvitori si au miros
pronun țat.
Procesul are loc în mai multe etape si principii (fig. 2.1): mai întâi are loc
descompunerea într -un mediu nu neapărat anaerob a materia lului biomasic complex de către
o popula ție eterogenă de microorganisme.
Circuitul nutrien ților, prin procesul producerii biogazului – de la produc ția de materii
prime la aplicarea digestatului ca îngrăsământ – este unul închis. Compusii cu carbon (C)
sunt redusi, prin procesul de digestie ana erobă, metanul (CH 4) fiind folosit pentru producerea
de energie, în timp ce dioxidul de carbon (CO 2) este eliberat în atmosferă, de unde este
preluat de către plante, în cursul fotosintezei.

11

Fig. 2.1. Principiile fermenta ției anaerobe [53]

Unii compus i ai carbonului rămân în digestat, îmbunătă țind con ținutul în carbon al
solurilor, atunci c ând digestatul este utilizat ca îngrăsământ. Produc ția de biogaz poate fi
perfect integrată sustenabil (fig. 2.2) în activitatea fermelor conven ționale sau a fermelor
organice, unde digest atul înlocuieste îngrăsămintele anorganice obisnuite, produse cu
consumul unei mari cantită ți de energie fosilă .

Fig. 2.2. Circuitul sustenabil al biogazului provenit din procesul de
digestie an aerobă (AD) [1]

Biogazul produs astfel este utilizat în scopul obținerii de energie elctrică sau termică
în unități de cogenerare, dar înainte de conversia în energie , biogazul trebuie curățat de
vaporii de apă și de hidrogenul sulfurat pentru a nu afecta echipamentele. Pentru ca materia
organică să fie descompusă de microorganisme trebuie să fie îndeplinite anumite condiții de
bază: absența oxigenului molecular, temperatură constantă, aport optim de substanțe
nutritive, pH optim și constant.

12
Producerea biogazului prin fermentația anaerobă este un proces complex și sensibil
care implică patru etape principale, și anume: hidroliza, acidogeneza, acetogeneza și
metanogeneza, acestea desfășurându -se sub acțiunea mai multor grupuri de microorganisme
[35].
Fiecare dintre faze implică specii de bacterii specifice responsabile pentru
transformarea structurilor moleculare complexe în substanțe mai simple, care în final duc la
producția de biogaz [7].

2.1.1. Principiile procesului de fermentație anaero bă

Hidroliza sau lichefierea
Hidroliza este prima fază a procesului de fermentație anaerobă, în decursul căreia
substanțele organice complexe constituite din polimeri sunt descompuse în substanțe mai
mici, numite monomeri sau oligomeri.

lipaze
lipide acizi grași, glicerol
celulaază, celobia ză, amilaze, xilamază
polizaharide monozaharidde
proteaze
proteine aminoacizi

Fig. 2.3. Reacțiile de descompunere ce au loc în timpul etapei de hidroliză

Lanțurile de procese prezentate au loc în paralel, în spa țiu și timp, în interiorul
rezervorului de fermentație. Viteza procesului de descompunere total ă este determinat ă de
reacția cea mai lent ă din lan ț. În procesul de hidroliz ă este implicat ă o varietate mare de
bacterii. Produsele rezultate în urma hidrolizei sunt ulterior descompuse/digerate de c ătre
bacteriile implicate în proces și utilizate, apoi, în ca drul propriului metabolism.
Microorganismele implicate în etapa de hidroliză sunt de tipul Clostridia, Micrococci,
Bacteroides, Butyrivibrio, Fusobacterium, Selenomonas și Streptococcus [1, 15].
Ecuația (2.1), reprezintă un exemplu de reacție de hidroliz ă, în care fracția organică
este transformată în glucoză [45].

2 6 126 2 4 106 2 2 H OHC OH OHC   (2.1)

Acidogeneza
În timpul etapei de acidogenez ă, produ șii de hidroliz ă sunt transforma ți de c ătre
bacteriile acidogene (fermentative) în substraturi metanogene. Acidogeneza este întotdeauna
cea mai rapidă dintre etapele fermentației anaerobe.

13
În timpul procesului de acidificare a zaharurilor, acizii grași cu catenă lungă și
aminoacizii rezultați în urma hidroli zei sunt utilizați pe post de substrat pentru
microorganismele fermentative (Streptococcus, Lactobacillus, Bacillus, Escherichia coli,
Salmonella) care au ca scop producerea de acizi organici (acid acetic, propionic, butiric),
acizi grași cu catenă scurtă, alcooli, H 2 și CO 2. Această etapă mai poartă și numele de etapa
de fermentare [1; 33].
Ecuațiile următoare reprezintă trei reacții specifice etapei de acidogeneză. Ecuația
(2.2) descrie reacția de convertire a glucozei în etanol, ecuația (2.3) arată modul de
transformare a glucozei în propionat, iar ecuația (2.4) descrie convertirea glucozei în acid
acetic [ 10].

2 2 3 6 126 2 2 CO OH CHCH OHC   (2.2)

OH COOH CH CH H OHC2 2 3 2 6 126 2 2 2   (2.3)

COOH CH OHC3 6 126 3 (2.4)

Acetogeneza (producerea de hidrogen)
În timpul acestei faze metaboliții rezultați din acidogeneză sunt convertiți în acetat de
către bacteriile acidogene producătoare de hidrogen (H 2). bacteriile acetogene sunt strict
anaerobe și au rolul de a transforma acizii grași volatili și alcoolii în acetat, dioxid de carbon
și hidrogen, acesta din urmă reprezen tând substratul pentru ultima fază a procesului,
metanogeneza [1, 48, 70, 76].
Următoarele ecuații reprezintă trei reacții tipice acetogenezei. Ecuația (2.5) reprezintă
conversia propionatului în acetat, ecuația (2.6) arată modul de transformare a glucoze i în
acetat, iar ecuația (2.7) descrie reacția de conversie a etanolului în acetat [45].

2 3 3 2 2 3 3 3 H HCO H COOCH OH COO CHH     (2.5)

2 2 3 2 6 126 4 2 2 2 H CO COOHCH OH OHC   (2.6)

   H H COOCH OH OH CHCH2 3 2 2 3 2 2 (2.7)

Metanogeneza
Substratul pe care bacteriile metanogene îl pot utiliza este foarte limitat, cel mai
cunoscut substrat îl constituie hidrogenul și dioxidul de carbon [48; 76].
În această etapă metanul este produs în două moduri: prin reducerea dioxidului de
carbon la hidrogen, ecuația (2.8) sau prin scindarea moleculelor de acid acetic prin generarea
de dioxid de carbon și metan, ecauția (2.9) [50].

OH CH H CO2 4 2 2 2 4  (2.8)

2 4 3 CO CH COOH CH  (2.9)

Metanogeneza este cea mai lentă dintre toate fazele fermentației anaerobe, bacteriile
care acționează în această etapă fiind și cele mai sensibile la condițiile de mediu precum pH –
ul, tempertatura, conținutul de nutrienți, prezența sau absența inhibitorilor etc.

14
În aceste condiții, bacteriile metanogene sunt considerate a fi factorul care limitează
viteza de desfășurare a fer mentației anaerobe [1, 14].

2.1.2. Materii prime utilizate pentru producerea biogazului

Substratul este materialul folosit ca hrană pentru microorganismele metanogene în
cadrul procesului anaerob de obținere a biogazului, iar proprietățile sale au o influență majoră
asupra stabilității și eficienței procesului.
Compoziția substratului este importantă atât pentru cantitatea de gaz format, cât și
pentru calitatea gazului. De asemenea, compoziția afectează calitatea reziduurilor procesului
de digestie (digestatului), atât din punctul de vedere al conținutului de nutrienți pentru plante,
cât și al potențialilor contaminanți (metale, compuși organici, mi croorganisme patogene, etc.)
[30].
O statistică realizată în anul 2016 arată că în țările europene, biogazul se obține dintr –
o gamă largă de materii prime: reziduuri agricole (gunoi de grajd, reziduuri ale culturilor
agricole și culturi energetice), reziduuri din industria alimentară și industria băuturilor,
deșeuri biologice și deșeuri organice municipale, nămoluri de epurare, etc (fig. 2.4) [72 ].

Fig. 2.4. Ponderea materiilor prime utilizate în instalațiile de biogaz din țările
europene [72]

Pentru a obține un randament crescut de biogaz, materiile prime supuse digestiei
anaerobe trebuie să aibă un conținut ridicat de solide volatile. Grăsimile, care sunt bogate în
solide volatile, generează cea mai mare cantitate de biogaz, spre deosebire de dejecții, care
generează cele mai reduse cantități de biogaz (fig. 2.5) [ 77].

15

Fig.. 2.5. Randamente de biogaz pentru diferite materii prime [77]

Exemple de materie primă:
1) Gunoiul de grajd și nămolurile animaliere ;
Deșeurile animaliere reprezint ă o preocupare deosebită pentru mediul înconjurător din
cauza emisiei de gaze cu efect de seră în timpul depozit ării, a problemei mirosurilor și a
contaminării potențiale a apei și a solului. Prin urmare, utilizarea acestei resurse pentru
generarea de energie aduce beneficii economice, de mediu și climatice, cum ar fi reducerea
utilizării combustibililor fosili și reducerea emisiilor de GES în atmosferă prin evitarea
apariției emisiilor de met an în timpul depozitării. De asemenea, utilizarea gunoiului de grajd
contribuie la atenuarea mirosurilor asociate cu depozitarea sa și la eliminarea agenților
patogeni [46, 57].

Fig. 2.6. Surse de dejecții animaliere pentru obținerea biogazului [78; 79; 80]

Gunoiul de grajd de la bovine constă în furaje și apă care au trecut deja prin procesul
de digestie anaerobă în stomacul vacilor, amestecate cu unele deșeuri de furaje și apă de la
spălarea grajdului [75].

16
Gazul obținut din fermentația gunoiul ui de grajd de la bovine are un conținut mediu
de metan comparativ considerabil mai scăzut comparativ cu cel din suspensiile de dejecții de
la porcine și, prin urmare, și un randament mai scăzut de metan.

2) Nămolurile de la epurarea apelor uzate ;
În stațiile de epurare a apelor uzate, în urma procesului tehnologic rezultă, pe lângă
efluentul de apă adus la un anumit grad de epurare și evacuat într -un receptor, și importante
cantități de materii poluante extrase din apa supusă epurării care poartă denu mirea generică
de nămoluri.
Digestia nămolurilor de epurare asigură beneficii semnificative atunci când acestea
sunt reciclate prin depozitarea pe teren. Procesul de digestie asigură igienizarea și reduce, de
asemenea, potențialul miros al nămolului. De o bicei între 30 și 70% din nămolurile de
epurare sunt tratate prin fermentație anaerobă , în funcție de legislația și prioritățile naționale.
Energia generată alimentează stația de epurare a apelor uzate, iar la instalațiile mai mari
rezultă un exces de biog az care poate fi exportat ca atare, sau ca energie. Tehnologia pentru
digestia nămolurilor de epurare este bine stabilită .

3) Deșeurile municipale solide (MSW) ;
Prin activitățile umane se generează o cantitate imensă de deșeuri municipale
organice, care pot fi utilizate ca materii prime pentru producția de biogaz. Compoziția fracției
organice a deșeurilor menajere variază foarte mult, de la deșeurile alimentare (deșeuri
vegetale sau coaja de fructe) la deșeuri din curte (frunze sau iarbă).
În prezent, la ni vel mondial producția de deșeuri solide municipale este de
aproximativ două miliarde de tone pe an, însă se preconizează că acesta va crește până la trei
miliarde de tone până în 2025 [ 13].
Deșeurile organice din gospodării și de la autoritățile municipal e furnizează materie
primă potențială. pentru fermentația sau digestia anaerobă. Opțiuni există pentru tratarea
separată a fracțiunilor curate, atât ca sursă pentru reciclare, cât și pentru conținutul de energie
și de materie organică. Alternativ, deșeuril e nesortate pot fi tratate pentru a obtine biogaz,
precum și pentru a fi stabilizate pentru a preveni alte probleme la gropile de gunoi .

4) Deșeurile agricole ;
Instalațiile agricole pentru tratarea deșeurilor prin digestie sunt utilizate pe scară largă
în întreaga lume, în țările în curs de dezvoltare și cele dezvoltate din de punct de vedere
tehnologic. În comunitățile rurale sunt tipice unitățile de dimensiuni mici . Aceste instalații
sunt utilizate în general pentru furnizarea de gaz pentru gătit și pentr u iluminat, pentru o
singură gospodărie. În țările mai dezvoltate, instalațiile de fermentație anaerobă agricole la
scară de fermă, sunt în general mai mari, iar gazul este utilizat pentru a genera căldură și
energie electrică, pentru funcționarea instalațiilor agricole și pentru export.
Pentru o bună omogenizare a materiei prime în digestor și pentru creșterea
randamentului de biogaz, este foarte important ca materiile prime vegetale să fie tocate cât
mai mărunt înainte de a fi introduse în digest or.

17
5) Deșeurile industriale .
Deșeurile organice solide provenite din industrie sunt din ce în ce mai mult luate în
vizor de către legislația de mediu.
Tratamentul acestor deșeuri prin digestie anaerobă asigură câștigarea unei valori
suplimentare prin produsele furnizate și prin reducerea costurilor evacuării lor. În plus,
tratamentul corespunzător al deșeurilor poate fi făcut pentru a înbunătăți imaginea ecologică a
industriei considerate [30].
Condiți ile pe care trebuie să le îndeplinească materia primă utilizată în procesul de
fermentație anaerobă sunt următoarele:
 să aibă un conținut ridicat de materie organică biodegradabilă;
 să aibă o umiditate ridicată;
 să nu conțină substanțe inhibitoare pentru microorganismele fermentative;
 să conțină carbon și azot într -o anumită proporție (C/N = 15 – 30) [62].
Raportul C/N al substratului sau amestecului de substraturi, folosite în procesul de
fermentație anaerobă, influențează în mare măsură producția de biogaz [66].
Un raport C/N mare indică un consum rapid al azotului de către bacteriile
metanogene, ceea ce provoacă o producție scăzută de biogaz. Un raport C/N optim este
necesar pentru procesul de fermentație anaerobă, acesta fiind cuprins în intervalul 20 – 30
[54].
Conform experimentelor realizate de Tong Zhang și colaboratorii săi, raportul optim
C/N este xuprins între 20 – 35.

Tabelul 2.1 Raportul C/N pentru diferite tipuri de materii prime [69]
Materie primă Raportul C/N
Iarbă verde 25
Frunze de copaci 41
Lucernă 18
Paie de cereale 56-87
Tulpini de soia 32
Dejecții de ovine 12
Dejecții de bovine 12
Dejecții de porcine 9

2.2. Factorii care influențează procesul de obținere a biogazului
Procesul de fermentare anaerobă a biomasei în vederea obțin erii biogazului, este un
proces complex fiind influențat de o serie de factori, cum sunt:
 materia primă;
 temperatura;
 pH-ul;
 metalele grele;
 omogenizarea.

18

Materia primă utilizată ca substrat în procesul de fermentare anaerobă este un
parametru cheie în calitatea biogaz ului. Aceasta trebuie să asigure mediul prielnic dezvoltării
și activită ții microorganismelor ce concură la digestia substratului și, în final, la producerea
biogazului.
Condițiile pe care trebuie să le îndeplinească materia primă utilizată în procesul de
fermentare anaerobă sunt următoarele [62]:
 să aibă un conținut ridicat de materie organică biodegradabilă;
 să aibă o umiditate ridicată;
 să nu conțină substanțe inhibitoare pentru microorganisme;
 să conțină carbon și azot într -o anumită proporție (C/N = 15 – 30).

Temperatura reprezintă cel mai important factor în procesul de fermentație
anaerobă, aceasta influențând creșterea și supraviețuirea microorganismelor, activitatea
enzimelor și co -enzimelor, producția de metan, precum și calitatea digestatului [3, 19].
Obținerea de b iogaz este posibilă, teoretic, în domeniul de temperaturi 0 -60oC, dar
dacă temperatura scade sub 6oC sau crește peste 55oC atunci reacțiile chimice și enzimatice
sunt mult încetinite [40, 52].
Procesul de fermentație anaerobă se poate desfășura în trei d omenii de temperatură:
1. domeniul criofil – temperatura este cuprinsă între 10 și 20oC:
2. domeniul mezofil – temperatura este cuprinsă între 25 și 35oC;
3. domeniul termofil – temperatura este cuprinsă între 40 și 55oC.
Temperatura din fermentator este un parametru cheie în procesul de fermentare
anaerobă, având o importanță deosebită în producerea biogazului. În general, bacteriile
metanogene se dezvoltă cel mai bine în domeniul de temperatură mezofil .

Fig. 2.7. Influența temperaturii asupra producț iei de biogaz [1]

19
Intervalul de pH optim pentru fermentarea anaerobă în domeniul de temperatură
mezofil este situat între 6,5 și 8, iar procesul este inhibat dacă valoarea pH -ului scade sub
valoarea 6,0 sau crește peste valoarea 8,3. Valoarea pH -ului poate fi crescută de către
amoniac, în timpul descompunerii proteinelor, sau prin prezența acestuia în fluxul de
alimentare, în ti mp ce acumularea de acizi grași volatili scade valoarea pH -ului [1].
Metalele grele . Prezența metalelor grele în procesul de fermentare anaerobă a
substratului constituit din culturi energetice, fracția organică a deșeurilor municipale și a
celor provenite din sectorul agricol, are un rol foarte important în performanța și stabilitatea
fermentatoarelor unde se produce biogazul. În funcție de concentrația în care se regăsesc,
metalele grele pot avea un rol stimulator, inhibitor sau chiar toxic în procesul de fermentare
anaerobă [50].
Omogenizarea conținutului supus procesului de fermentare anaerobă în vederea
obținerii de biogaz, este de asemenea un parametru important.
Omogenizarea conținutului prin agitare (amestecare) este o operație tehnologică
obligatorie în fermentator. Ea asigură un contact permanent între materia organică și
microorg anisme și o uniformizare a temperaturii din fermentator. Totodată, previne formarea
crustei, ajută la degajarea mai rapidă a biogazului format și conferă materialului fermentat o
consistență convenabilă pe ntru operațiunea de evacuare [52 ].

2.3. Procedee de pretratare a biomasei în vederea îmbunătățirii calității
biogazului

2.3.1. Pretratament biologic
Acest tip de pretratament este în general asociat cu utilizarea de specii fungice care
produc enzime capabile de biodegradare de substraturi precum ligni na, hemiceluloză și
polifenoli. Deconstrucția structurilor de lignină în peretele celular folosind microbi și / sau
enzime ca, catalizatori este de obicei denumită pretratare biologică și apărută în prima etapă
de hidroliză cu alte procese de pretratare.
Procesele de pretratament biologic se desfășoară lent și de aceea nu poate fi aplicat la
scară industrial mare. Timpul de definitivare al unui proces de pretratament biologic durează
între 10 și 14 zile. Un alt dezavantaj alt acestui mod de pretratare al s ubstratului pentru
fermentația anaerobă îl constituie faptul că procesele biologice au nevoie de mult spațiu
pentru a se putea desfășura cu un randament acceptabil [16,29,36 ].
În pretratarea biologică se poate utiliza și procesul bioorganosolv care utilizează drep
substrat lemnul de fag și are o eficiență destul de ridicată. Această metodă de pretratare nu
este energofagă utilizând cu 15% mai puțină enrgie comparative cu metodele de pretratare
clasice [16,51 ].
Comparativ cu pretratarea fizică și chi mică, pretratamentul biologic necesită de obicei
o energie mult mai scăzută de intrare și fără substanțe chimice, și se desfășoară mult mai ușor
cu, condițiile de mediu, astfel încât puțini inhibitori ar putea să afecteaze în mod negativ
digestia anaerobă. Cu toate acestea, lung timpul de pretratare a limitat utilizarea acestor
procese în scopuri comerciale [60].

20
2.3.2. Pretratament termic

Tratamentul termic se găsește ca unul dintre cele mai frecvente pretratamente de
succes pentru aplicații pe scară industrială. Pretratarea termică duce la îndepărtarea
patogenului cu îmbunătățirea performanțelor de deshidratare și reducerea vîscozității
digestatului cu o îmbunătațire ulterioară a manipulării digestatului.
Pretratamentul ter mic al substratului presup une încălzirea acestuia la diferite
temperaturi încadrate în diferite domenii de temperatură (criofil, mezofil, termofil). Din
punctul de vedere al obținerii unei cantități mari de biogaz cu o calitate ridicată se încălzește
substratul până la o temperatur ă de aproximativ 35o – 40oC (domeniul termofil). După
încălzirea substratului acesta poate fi prelucrat mai ușor ulterior când substratul va fi supus
unui proces de fărâmițare. Prin fărâmițare sau mărunțire grosieră particulele de substrat vor fi
aduse la o dimensiune de 10 – 50 mm [16].
Cercetătorii au sugerat că pretratarea termică la temperaturile ridicate ( în general
mai mult de 70 °C) ar putea conduce la crearea de legături chimice și să conducă la
aglomerarea de particule. Ei au mai raportat că pretratamentul termic la temperaturi sub
100°C nu a dus la degradarea complexului de molecule, dar pur și simplu induce deflocurarea
macromoleculelor. Au studiat tratarea termică a deșeurilor alimentare și deșeuri de fructe și
legume la temperaturi mai îna lte ( în jurul valorii 175 °C) și a raportat o scădere a
randamentului de metan .

2.3.3. Pretratament mecanic

Pretratarea mecanică este definită ca defalcarea sau zdrobirea particulelor de substrat
și datorită acestui fapt există o creștere a suprafeței sp ecifică care va fi responsabilă pentru
asigurarea unui contact mai bun între substrat și inoclu ( bacterie anaerobă) care vor spori în
cele din urmă procesului de digestie anaeroba [23 ].
Pretratrea mecanică a substratului presupune pulverizarea acestuia. Pentru a se realiza
acest lucru este necesară o micșorare a dimensiunii particulelor substratului.
Acest obiectiv poate fi atins prin aplicarea mai multor procese: fărâmițarea sau
mărunțirea grosieră prezentată în subcapitolul de pretratament termic, deoa rece presupune și
o tratare termică, reducerea brută a dimensiunii particulelor, măcinarea, mărunțirea fină,
sfărâmarea etc [16, 51 ].
Toate metodele de pretratare mecanică menționate mai sus, cu excepția mărunțirii
gosiere, diminuează particulele de substrat, în vederea pulverizării acestuia, de la dimensiuni
de 10 – 50 mm până la dimensiuni de 0,2 – 2 mm în cazul sfărâmării și al măcinării. Celelalte
metode reduc particulele de la dimensiuni de 10 – 30 mm până la 0,4 mm. Prin urmare
sfărâmarea și măc inarea sunt cele mai eficiente. Mărunțirea grosieră este metoda prin care
particulele de substrat sunt aduse la dimensiuni de 10 – 50 mm. Pentru a putea avea un astfel
de randament al reducerii dimensiunilor particulelor de substrat se utilizează sfărâmare a
măcinarea cu bile vibratoare [16].

21

Fig. 2.8. Efectul dimensiunii particulelor de substrat asupra producției de biogaz [28]

2.3.4. Pretratament chimic

Pretratamentul chimic presupune adăugarea în substrat de NaOH, KOH, Ca(OH) 2,
hidrazină sau amoniac anhidru. Acest adaos de substanțe chimice se utilizează pentru
substraturile sărace în lignină precum deșeurile de la fermele agrozootehnice. Efectul acestor
substanțe chimice este de a desface legăturile dintre lignină și carbohidr ați, dar totuși
cantitatea de lignină nu trebuie să fie mare întrucât NaOH, KOH, Ca(OH) 2, hidrazina și
amoniacul anhidru se consumă repede și în totalitate în timpul procesului de pretratare
[16,43,49 ].
Metodele de pretratare chimică sunt utilizatate mai des decât metodele de pretratare
biologică sau fizică deoarece acestea sunt mai eficiente și sporesc biodegradarea din
materiale complexe.

Fig. 2.9. Efectul tratamentului chimic asupra știuleților de porumb văzut la microscop [68]

Pretratarea chimică este definită ca distrugerea compușilor organici prin intermediul
unos acizi, alcalinii sau oxidanți puternici. În general o ajustare a pH -ului prin creșterea
alcalinității, prin urmare pretratamentul alcalin este substanța chimică pref erată [38 ].
Pretratramentul chimic a devenit unul dintre cele mai promițătoare metode de
îmbunătățire a biodegradabilității celulozei prin îndepărtarea de lignin și/sau hemiceluloză și
să scadă gradul de polimelizare și cristalinitatea componentului ce lulozic în lingnoceluloze. A
fost investigată pe larg delignificarea materialelor celulozice din c eluloză și hârtie din
industrie

22

CAPITOLUL III
Instalații pentru obținerea biogazului utilizate în țară și în străinătate

Poten țialul mondial al produc ției de energie pe baz ă de biomas ă se estimeaz ă a fi la
un nivel foarte ridicat. Evaluarea poten țialului energetic al biomasei se bazeaz ă pe
numeroase studii, scenarii și simul ări, care demonstreaz ă faptul c ă numai o mic ă parte a
acestuia este folosit ă în prezent. Potrivit acelora și cercet ări, gradul de utilizare a biomasei ar
putea fi crescut semnificativ în viitorul apropiat.
Asocia ția European ă pentru Biomas ă (AEBIOM) estimeaz ă că produc ția european ă
de energie, având ca baz ă biomasa, poate fi crescut ă de la 72 Mt oe în 2004 la 220 Mtoe în
2020. Cel mai mare poten țial de cre ștere corespunde biomasei de origine agricol ă. Conform
AEBIOM, în țările UE27 pot fi utilizate între 20 și 40 de mil ioane de hectare (Mha) de teren
pentru produc ția agricol ă de energie, f ără a fi afectat ă produc ția alimentar ă a Uniunii. În
aceast ă privin ță, biogazul joac ă un rol important, având un poten țial pentru dezvoltare foarte
ridicat. Pentru conversia biomasei în biogaz prin procesul AD pot fi folosite diferite tipuri de
reziduuri: deșeuri și produse secundare provenite din agricultur ă, din agro -industrii și
industria alimentar ă, din gospod ării și, în general, de șeuri r ezultate dintr -o multitudine de
activit ăți cotidiene ale societ ății [1].
La nivel european, estimarea poten țialului energetic al biogazului este destul de dificil
de realizat, din cauza num ărului mare de variabile care trebuie luate în calcul. Spre exemplu,
poten țialul energetic al biogazului depinde de disponibilitatea terenurilor care s ă fie dedicate
culturilor agric ole energetice, f ără a fi afectat ă produc ția alimentar ă, de productivitatea
acestor culturi, de randamentul diferitelor substraturi de generare a metanului, precum și de
eficien ța energetic ă totală a utiliz ării biogazului. Institutul German pentru Energie și Mediu a
stabilit c ă, în Europa, poten țialul energetic al biogazului este s uficient de mare pentru a putea
înlocui consumul total de gaze naturale, prin injec ția de biogaz îmbun ătățit (biometan) în
rețea (Figura 3 .1.).

Fig. 3.1. Rețeaua europeană de tr ansport a gazelor naturale și pot ențialele coridoare (în
galben) potrivite injecției de biometan, obținut prin procesu l de îmbunătățire a biogazului [5 ]

23

3.1. Instala ții pentru obținerea biogazului utilizate în România
Oportunitatea dezvolt ării produc ției de biogaz este în principal legat ă de
disponibilitatea materiei prime necesare produc ției biogazului. Prin urmare, pentru estimarea
poten țialului de biogaz este necesar ă estimarea acestei disponibilit ăți a diferi telor surse de
materii prime ce pot fi s upuse digestiei anaerobe, precum de șeurile organice și culturile
energetice [1].
Fragmentarea terenu rilor este unul dintre factorii majori care ar putea influenț a
proiectele de biogaz, deoarece accesul la materiile prime necesită existenț a unui sistem de
management local.
România are u n grad ridicat de fragmentare a terenturilor agricole. Acesta constituie
un dezavantaj în dezvoltarea proi ectelor de biogaz de dimensiuni mari, prin dificul tatea de
asigurare a materiilor prime într -un flux durabil ș i const ant.
Cele mai mari oportunităț i de implementare a instalațiilor de biogaz în Romania le au
județ ele din sud-estul țării, unde gradu l de fragmentare al terenurilor agricole este mai redus
(terenuri de 20 – 50 hectare), iar fermel e zootehnice, de dimensiuni mai mari decât în alte
zone , pot opta pentru producerea de biogaz ca metodă de management al deș eurilor.
Condițiile actua le de fragmentare a terenurilor agricole în România sunt favorabile
dezvoltă rii proiectelor de biogaz pentr u gospodă rii individuale sau pentru mici asociaț ii
familiale.
În plus, din experienț ele altor state (China, India, Nepal, Vietnam etc.) care au
dezvoltat instalaț ii de biogaz pentru aplicații do mestice, s -a ajuns la concluzia că cu cât
instalaț ia are o c apacitate mai mare, cu atât probabilitatea ca aceasta să opereze în condiț ii
optime este mai mică. Din acest motiv, instalaț iile cele mai eficiente care operează cu
tehnologie simplă, în zonele rurale, sunt de tip familial [42].
În România, tehnologia biog azului este în stadiu incipient, piața de biogaz din țara
noastră fiind printre cele mai puțin dezvoltate din Europa. Biomasa din agricultură poate fi o
sursă important de materie primă în producția de biogaz, având în vedere că România are o
suprafață agr icolă utilizată de 13,9 mil. ha.
În prezent , în România , sunt produse aproximativ 1.700 tone echivalent petrol (tep),
energie electrică și aproximativ 1.900 tep energie termică generată de biogaz/an [82, 83 ].
România are un po tențial semnificativ pentru produc ția de biomasă din culturi
energetice.
Conform figurii 3.2 se poate observa că potențialul mai ridicat pentru obținerea de
biomasă din culturi energetice îl au câmpiile din partea de sud a României, apoi cele din
partea de vest și de est, ce l mai mic potențial avându -l câmpiile din Transilvania [1].

24

Fig. 3.2. Potențialul exploatării culturilor energetice în România [1]

România are un potențial ridicat și în ceea ce privește deșeurile agricole. Acest
potențial este ilustrat în figurile 3.3 și 3.4 conform cărora deșeurile agricole rezultate din
producția primară se obțin în cantitate mai mare în partea de sud a țării și în cantitate mai
mică în partea de nord. Deșeurile agricole rezultate din producția secundară sunt în antiteză
cu cele obținute din producția primară întrucât primele menționate se obțin în cantitate mai
mare în partea de nord a țării și în cantitate puțin mai mică în partea de sud [1].

Fig. 3.3. Potențialul obținerii deșeurilor agricole rezultate di n producția primară la
nivel național [1]

25

Fig. 3.4. Potențialul obținerii deșeurilor agricole rezultate din producția secundară la
nivel național [1]

Din punct de vedere al deșeurilor urbane cantitățile cele mai semnificative se produc
în nord -estul României. Următoarele zone producătoare a unor cantități mari de deșeuri
urbane sunt nord -vestul, sud -estul și sudul României [1].

Fig. 3.5. Producția de deșeuri urbane la nivel național [1]

26
Cantitatea de nămoluri de canalizare rezultate din epurarea apelor uzate este ridicată
la nivelul întregii țări. Acest lucru este ilustrat în figura 3.6, conform căreia cantitatea de
nămoluri de canalizare este puțin mai ridicată în partea de nord a României și atinge
minimele naționale în zona Olteniei [1].

Fig. 3.6. Nămolurile de canalizare la nivel național [1]

În ceea ce privește deșeurile din industria alimentară în România, acestea sunt în
cantitate mai mare î n partea de nord a țării. Pe locul al doilea, din acest punct de vedere este
zona de sud -est a României, după cum reiese și din figura următoare. [1]

Fig. 3.7 Deșeuri de la procesarea alimentelor în România [1]

Culturile energetice, deșeurile agricole, deșeurile urbane, nămolurile rezultate de la
epurarea apelor uzate și deșeurile alimentare reprezintă potențiale substraturi pentru obținerea
biogazului. În figura 3.8 este prezentată producția potențială de biogaz în România.

27

Fig. 3.8. Producția poten țială de biogaz în România [1]

Din punct de vedere funcțional și al amplasării, instalațiile de producere a biogazului
se pot clasifica astfel:
– instalații de biogaz de nivel familial (capacitate mică);
– instalații de biogaz de nivel fermier (de la cap acitate medie spre mare);
– instalații centralizate de biogaz în co -digestie (de la capacitate medie spre mare

O instalație de capacitate mică menită pentru obținerea biogazului este prezentată în
figura 3.9 și este alcătuită din patru părți principale, ș i anume:
 sistemul de alimentare – constă din rezervorul pentru amestecarea substratului,
prevăzut cu agitator și o pompă care alimentează fermentatorul anaerob cu un debit
Q = 4,12 l/min;
 fermentatorul anaerob sau digestorul;
 conducta de gaz dotată cu si steme relative de tratare;
 un rezervor pentru a stoca biogazul obținut [19].

Fig. 3.9. Instalație de capacitate mică pentru obținerea biogazului [84]

28

Fig. 3.10. Schema funcțională a instalației pilot (Didacta Italia) pentru produ cerea biogazului
din biomasă [84 ]

1 – fermentattor anaerob; 2 – rezistență electrică (2000 W); 3 – rezervor pentru amestecare
prevăzut cu agitator; 4 – pompa P 1 pentru amestecarea și recircularea fazei lichide; 5 –
manometru în formă de U; 6 – valvă; 7 – conducte pentru nămolul activ; 8 – decantor (pentru
separarea gazului din nămol); 9 – dispozitiv de siguranță pentru flacără; 10 – filtre cu carbon
activ pentru îndepărtarea hidrogenului sulfurat; 11 – contor de gaz cu alarmă; 12 – coloană cu
apă pentru îndepărtarea dioxidului de carbon; 13 – filtre cu silicage pentru îndepărtarea
vaporilor de apă; 14 – valvă pentru transferul biomasei în bioreactor; 15 – rezervor pentru
stocarea biogazului; 16 – pompa P 2 pentru alimentarea fermentatorului anaerob (Q = 4,12
l/min); 17 – rezervoare cu soluții pentru reglarea pH -lui (acid acetic sau amoniac); 18 –
echipament electric de măsură și control și sistem pentru achiziții de date; V 1 – electrovalvă
cu cronometru pentru controlul debitului; V 2 – valvă pentru recirculare și amestecare; V 3 –
valvă pentru recircularea nămolului activ; V 4 – valvă pentru adăugarea amoniacului; L 1 –
traductor de nivel; TIC – termostat pentru control ul temperaturii din bioreactor; PC –
calculator.

Modul de funcționare
Instalația de capacitate mică pentru obținerea biogazului prezentată mai sus
funcționează utilizând ca materie primă dejecții anilmaliere și reziduuri provenite din
agricultură.

29
Indiferent de materia primă utilizată, aceasta este introdusă într -un rezervor de oțel
inoxidabil alături de apă și o serie de substanțe nutritive (glucoză, clorură de fier, de potasiu,
de amoniu etc.) care activează bacteriile în timpul procesului de ferment are anaerobă.
Omogenizarea materiei prime, a apei și a substanțelor hrănitoare se realizează cu
ajutorul unui agitator cu palete timp de aproximativ o oră. Faza lichidă a materialului
fermentat parțial este transvazată din rezervorul (3) în fermentatorul anaerob (1), cu ajutorul
unei pompe cu piston (16) acționată de la consola (18). Această operație se realizează pentru
a se fermenta în totalitate materialul.
Pentru a se păstra condițiile anaerobe în interiroul fermentatorului pe toată durata
procesului de fermentare, acesta este închis ermetic. De asemenea, în interiorul
fermentatorului anaerob se realizează controlul temperaturii și pH -lui eșantionului. Se
recomandă ca pH -ul probei să aibă valori cuprinse între 6,8 și 7 (pH neutru). În cazul în care
proba are un caracter acid sau bazic ce depășește limitele adimisibile, acest lucru poate fi
ajustat cu ajutorul soluțiilor bazice sau acide conținute în recipientele (17). În ceea ce privește
temperatura optimă de desfășurare a procesului de fermentare anae robă aceasta trebuie să
aibă o valoare apropiată de 35oC (domeniul mezofil). Pentru reglarea și menținerea
temperaturii în parametrii optimi, substratul supus fermentării anaerobe este încălzit cu
ajutorul rezistenței electrice (2). Această operație este r ealizată prin extragerea materialului
fermentat din reactor pe la partea superioară sau pe la partea inferioară a acestuia cu ajutorul
pompei (4) care totodată trimite eșantionul către rezistență. După ce proba a trecut prin
rezistență se întoarce în react or.
Timpul de retenție al substratului în fermentator este de o săptămână. Biogazul
propriu -zis se produce în 2 – 3 zile de la startul procesului de fermentare anaerobă. Înainte de
a fi stocat în rezervorul (15), biogazul este supus unor tratamente de pur ificare realizate în
echipamente speciale. Filtrul de carbon activ (10) este utilizat pentru a îndepărta hidrogenul
sulfurat din conținutul biogazului, deoarece este corosiv și poate afecta întraga instalație.
Filtrul de silicagel (13) alcătuit dintr -un ma terial higroscopic care elimină apa reziduală din
biogaz. Separatorul de dioxid de carbon (12) este utilizat cu scopul de a înlătura o parte din
dioxidul de carbon din conținutul biogazului.
Cantiatea de biogaz produsă poate fi citită de la contorul (11) dotat cu un sistem de
alarmă sau se poate citi direct de pe consolă (18).
În final, după ce a trecut prin toate etapele de purificare, biogazul ajunge în rezervorul
de stocare (15) aalcătuit din patru camere de cauciuc, suprapuse, având o capacitate de 120
litri, stocarea realizându -se la presiunea atmosferică [19].
Întrucât România are un potențial destul de mare pentru a produce biogaz investitorii
străini au început să acorde atenție țării noastre și astfel au început să apară stații de biogaz și
în țara noastră.
Printre aceste stații se numără cea de la Filipeștii de Pădure, județul Prahova, cea de la
USAMVB Timișoara, cea județul Suceava și cea de la fabrica d e bere Bergenbier din Ploiești.

30
Instalația de producere a biogazului de la la Filipeștii de Pădure, Județul Prahova
Prima stație Românească de producere a energiei regenerabile î n cogenerare, pe baza
de biogaz Ploiești, 9 iulie 2013. Genesis BIOPARTNER, holding românesc format din
parteneriatul Baupartner România și Vireo Energy Suedia, anunță inaugurarea primei stații
româneștide producere a energiei regenerabile în cogenerare, pe baza de biogaz.
Stația de biogaz construită la Filipeștii de Pădure, Județul Prahova, este un proiect
inițiat, dezvoltat și finanțat integral de Genesis BIOPARTNER ș i are o capacitate de 1MW/h
electric și 1,2MW/h termic și procesează zilnic o cantitate de 49 tone substrat organic, iar
proiectul a presupus o investiție de aproximativ 5.000.000 euro.
Stația de biogaz de la Filipeștii de pădure este un proiect dezvoltat și finanțat complet
de cei de la Genesis Biopartner, având o capacitate de 1MWh electric și 1,2 MWh termic
procesând zilnic o cantitate de 49 tone de substrat organic.
Această stație este de tip CHP adică funcționează în regim de co -generare. O parte din
biogazul produs este folosit pentru a obține energie electrică și termică [85].

Fig. 3.11. Fermentator dotat cu membrană pentru stocarea biogazului de la stația de biogaz
din Filipeștii de P ădure [86]

Implementarea proiectului, unic în România până în prezent, a început în luna iunie
2012 cu scopul de a produce energie regenerabilă (electrică și termică), în cogenerare, prin
utilizarea de substrat organic (vegetal și, ulterior, deșeuri organice) în zona amplasamentului.
Noutatea proiectului constă în furnizarea către un partener a energiei termice produse
de centrală de cogenerare, producerea de energie electrică în bandă, furnizarea predictibilă
(peste 8000 ore funcționare/an), precum și posibilitatea de stocare a energiei (biogazului).

31

Instalația de producere a biogazului de la USAMVB Timișoara
În țara noastră un tip de instalație agricolă de producere a biogazului a fost construită
la ferma zootehnică a Stațiunii Didactice Experimentale a USAMVB Timișoara care are o
producție de biogaz cuprinsă între 60 – 100 m3/zi în condițiile alimentării cu dejecții vită și
siloz de porumb (fig. 3.12 ).

Fig. 3.12. Schema instalației de producere a biog azului de la USAMVB Timișoara [87 ]

Fermentatorul instalației este orizontal cu o capacitate de 60 m3, are o construcție
simplă ce asigură o întreținere minimă, iar amestecarea se realizează prin barbotarea
biogazului. Substratul utilizat este un amestec compus din dejecții, apă, siloz de po rumb și
alte produse organice fermentabile.
În bazinul de amestec prevăzut cu o pompă cu tocător, substratul este omogenizat,
apoi este pompat în fermentator iar materialul fermentat este evacuat printr -un sistem de
prea-plin.
Substratul este reținut în fe rmentator pe o durată de 20 – 30 de zile care este suficientă
pentru a asigura igienizarea materialului prin distrugerea microorganismelor patogene și a
semințelor de buruieni.
Originalitatea instalației constă în sistemul de amestecare prin barbotare care elimină
inconvenientele sistemului convențional de amestecare mecanică (consumul de energie,
defecțiunile amestecătoarelor).
Biogazul degajat este colectat în interiorul unui dom montat pe fermentator, condus
spre rezervorul de stocare a gazului și folos it o parte (20 – 30%) pentru asigurarea
temperaturii de fermentare iar cealaltă parte pentru producerea de apă caldă și energie
electrică pentru fermă (fig. 3.13) [87].

32

Fig. 3.13 . Instalația de producere a biogazului de la USAMVB Timișoara [ 87]
1 – rezervor flexibil gaz; 2 – gazometru; 3 – pompă alimentare; 4 – bazin de amestec; 5 – fermentator;
6 – centrală termică; 7 – conductă barbotare; 8 – dom; 9 – gură de vizitare; 10 – evacuare

Instalația de producere a biogazului din județul Suceava
Un alt tip de instalație de producere a biogazului este cea cu sistem de fermentare cu
alimentare continuă – fig. 3.14 . O singură pompă asigură atât alimentarea fermentatorului din
tancul de pre -fermentare precum și evacuarea reziduului din fermentator.

Fig. 3.14 . Schema tehnologică a unui sistem de fermentare cu alimentare continuă [ 52]

33
La noi în țară, un astfel de sistem a fost implementat în județul Suceav a, satul
Vornicenii Mici (fig. 3.15 ). Substratul utilizat este compus din 96% porumb furajer (36000
t/an) și 4% dejecții animaliere (4000 t/an). Instalația are o capacitate de producție a
biogazului de 2MW/h și capacitatea totală instalată de aproximativ 3 MW/h. Biogazul produs
în timpul nopții se acumulează în rezervorul tampon de gaz. Cele două motoare de
cogenerare produc energie electrică și termica timp de 16 ore pe zi, în intervalul orar 7.00 –
23.00, cu un consum maxim de biogaz de 1600 m3/oră [88 ].

Fig. 3.15 . Instalația de producere a bi ogazului din județul Suceava [88 ]

Instalația de producere a biogazului de la fabrica Bergenbier, Ploiești
Producătorul de bere Bergenbier este un exemplu pentru competitori întrucât a
investit în construcția unei stații de biogaz care să producă energia electrică necesară fabricii.
Această stație de biogaz produce o cantitate de aproximativ 500 000 m3 biogaz anual folosind
ca substrat nămolurile obținute prin epurarea apelor reziduale rezultate din producția berii
[89].

34

Fig. 3.16. Stația de biogaz de la fabrica Bergenbier din Ploiești [89]

3.2. Instala ții pentru obținerea biogazului utilizate în străinătate
În prezent, Germania, Austria, Danemarca și Suedia se num ără printre cele mai
avansate țări din Europa în domeniul tehnologiilor pentru biogaz, având cel mai mare num ăr
de fabrici de acest fel, de ultim ă genera ție.
Conform EurObserv’ER [73], la nivelul Uniunii Europene s -au produs în anul 2013
aproximativ 13,4 milioane tone echivalent petrol (Mtep) energie din biogaz, fiind cu 1,2 Mtep
mai mult decât în 2012, reprezen tând o creștere cu 10,2%.
În 2014, nivelul producției de biogaz în Uniunea Europeană crescut la 15 Mtep, ceea
ce reprezintă aproximativ 7,6% din totalul producției de energie regenerabilă primară din
Uniunea Europeană. Diferențele dintre statele membre sun t totuși semnificative, deoarece în
numai trei state membre (Germania, Regatul Unit al Marii Britanii și Italia) s -a obținut 77%
din producția de biogaz a Uniunii Europene, biogaz care a fost utilizat pentru producția de
energie electrică (62%), urmată de producerea căldurii (27%) și utilizarea ca și combustibil
pentru transport (11%).
Diferite scenarii estimează că în anul 2030, producția de biogaz în Uniunea europeană
va crește până la 28,8 Mtep, reprezentând 2,7% din consumul total de energie, în funcție de
cantitatea de materii prime utilizate, de creșterea gradului de cunoaștere și de îmbunătățire a
tehnologiei fermentației anaerobe ca urmare a exprienței practice a procesatorilor [34].
Ultimul raport al Asociației de biogaz din Europa [20] arată că în anul 2015 numărul
instalațiilor de biogaz a crescut cu 3% față de anul precedent, însumând un număr de 17.376
instalații (figura 3.17).

35
Aceste instalații sunt distribuite după cum urmează [14]: Germania – 10846, Italia –
1555, Franța – 717, Elve ția – 638, Republica Cehă – 554, Regatul Unit al Marii Britanii –
523, Austria – 444, Suedia – 282, Polonia – 277, Olanda – 268, Belgia – 204, Danemarca –
152, Slovacia – 140, Spania – 139, Norvegia – 123, Finlanda – 84, Ungaria – 71, Portugalia –
64, Leto nia – 59, Lituania – 36, Luxemburg – 30, Irlanda – 29, Grecia – 28, Slovenia – 26,
Croația – 23, Estonia – 18, Cipru – 11, Bulgaria – 11, România – 11, Serbia – 7 și Islanda –
4.

Fig. 3.17. Evoluția numărului de in stalații de biogaz în Europa [90 ]

Un număr important de instala ții de biogaz func ționeaz ă și în alte p ărți ale lumii. În
China, de exemplu, în anul 2006, au fost ident ificate mai mult de 18 milioane de digestoare
domestice pentru biogaz, poten țialul total pentru biogaz chinezesc fiind estimat la 145
bilioane de metri cubi. De asemenea, în India exist ă astăzi în func țiune aproximativ 5
milioane de fabrici pentru biogaz mici. Alte țări, precum Nepalul și Vietnamul, posed ă și ele
un num ăr considerabil de instala ții pentru bi ogaz.
Cele mai multe fabrici de biogaz din Asia utilizeaz ă tehnologii simple și sunt, prin
urmare, u șor de proiectat și de reprodus. De cealalt ă parte a Atlanticului, SUA, Canada și
multe țări ale Americii Latine sunt pe cale de a dezvolta sectoare moderne pentru biogaz, în
aceast ă direc ție fiind implementat, în fiecare dintre acestea, un cadru politic favorabil, pentru
a veni în sprijinul acestui domeniu de activitate. Num ărul mare de instala ții de biogaz
existente, care func ționeaz ă în diferite țări, dovede ște faptul c ă, în prezent, tehnologiile
pentru biogaz sunt evoluate, sustenabile și ofer ă garan ții economice solide [1].

Instalația de producere a biogazului de tip chinezesc
În China sunt răspândite pe scară largă, tehnologiile neindustriale de producere a
biogazului. Astfel, există milioane de instalații simple, de capacitate mică, la nivel familial,
amplasate în special
Fermentatorul este îngropat, funcționează semi -continuu, nu are amestecare fiind
alimentat cu nămoluri de canalizare, dejecții animaliere și deșeuri menajere.

36

Estimându -se la 0,2 – 0,3 m3/persoană zi, cantitatea de gaz necesară pentru prepararea
hranei și iluminat rezultă că fermentatoarele cu capacități de până la 12 m3 pot asigura
necesitățile unei familii de 5 – 6 persoane (fig. 3.18). Primul reactor chi nezesc a fost construit
în 1958.

Fig. 3.18. Reactor tip chinezesc [3]

Instalația de producere a biogazului de tip indian
Tipul indian (Figura 3.19) este similar celui chinezesc, adic ă un reactor subteran
pentru deșeurile menajere și de ferm ă la scar ă mică.
Diferen ța este c ă efluentul este colectat la partea de jos a reactorului, iar clopotul
plutitor cu gaz func ționeaz ă și ca rezervor pentru biogaz.

Fig. 3.19. Reactor tip indian [3]

37

Instalația de producere a biogazului din Ribe , Danemarca
Instalația de fermentare prezentată în figura 3.20, se găsește în Ribe, Danemarca și
folosește ca substrat dejecții de la vaci, porci, găini și nurci primite de la 69 de ferme.
Nămolul din dejecții este fermentat împreună cu resturi de la abatoare și deșeuri organice
rezultate din industria alimentară și din procesarea peștelui.
Instalația este alimentată zilnic cu 325 t/zi dejecții animaliere și 68 t/zi biomasă, având
o producție de biogaz de 48 mil. Nm3/an.
Fermentarea are lor în trei rezervoare cu o capacitate de 1745 m3 fiecare, la o
temperatură de 5 3oC, iar timpul de retenție de minim 4 ore asigură o sterilizare eficientă a
substratului.
Digestatul rezultat este folosit de fermele care alimentează instalația de co -fermentare,
iar surplusul este vândut către 72 de ferme agricole din zonă. Fermele care asigură substratul
au la dispoziție 25 de rezervoare descentralizate cu o capacitate totală de 50000 m3, fiind
amplasate în apropierea câmpurilor ce urmează a fi fertilizate. Aceast a se traduce prin
reducerea costurilor și a duratei de transport, conducân d și la lărgirea ariei de aplicare a
fertilizatorului.
Biogazul obținut din fermentare este folosit în amestec cu gaze naturale (în mică
proporție) într -o instalație de co -generare care asigură electricitatea și căldura pentru or așul
Ribe [2].

Fig. 3.20 . Schema tehnologică a stației de biogaz din Ribe, Danemarca [ 2]

Amestecare Depozitare
Fermentator
Instalație de
co-generareBoilerStocare
digestat
ElectricitateCăldură pentru
populațieCăldură pentru
fermentatorDeșeuri
organice NămolResturi de
la abator

38
Instalația de producere a biogazului EnviTec , Germania
În cadrul stațiilor EnviTec, fermentarea are loc într -o atmosferă închisă ermetic.
Timpul mediu de procesare a materiilor prime în fermentator este de 60 – 70 zile.
Fermentarea are loc în intervalul termic de 35 – 38°C. Bacteriile metanogene descompun
componentele amestecului, rezultatul fiind biogazul și materia solidă rămasă după
ferme ntare, care va fi utilizată ca și îngrășământ pentru culturile agricole. Avantajul acestui
proces, spre deosebire de alte procese, constă în consumul redus de energie și eficiența
ridicată.
În figura 3.21 este prezentată schema tehnologică a unei astfel d e instalații de
fermentare anaerobă.

Fig. 3.21 . Principiul de funcționare a stațiilor Envitec pentru producerea biogazului [91 ]

Instalația a fost implementată cu succes în mai multe localități din Europa dintre care
amintim: Holdorf, Bakum (Germania), Hockliffe, Thaxted (Marea Britanie), Bondeno,
Casalvolone (Italia), Julcin, Trestina (Cehia), Rohan (Franța), Klarafalva (Ungaria),
Bergharen (Olanda) etc.

39

În figura 3.22 este prezentată stația de producere a biogazului din Güstrow, Germania
care este cea mai mare instalație de acest fel din lume având o suprafață de 20 ha. Instalația
produce 10000 m3 biogaz /h asigurând necesarul de gaz pentru 50000 de locuitori [ 91].

Fig. 3.22 . Stația de producere a biogazului din Güstrow (Germania) [91 ]

40
CAPITOLUL IV
STADIUL ACTUAL AL CERCETĂRILOR TEORETICE ȘI
EXPERIMENTALE PRIVIND OBȚINEREA BIOGAZULUI

În ultimii ani s -au fost depuse eforturi considerabile pentru găsirea unor căi de
îmbunătățire a performanțelor procesului de fermentare anaerobă, în special în cazul folosirii
deșeurilor solide, caracterizate de prezența într -o proporție mai mare a macroparticulelor.
Substratul cu un conținut ridicat de materie organică este greu de descompus deoarece este
bogat în lignoceluloză cum ar fi deșeuri agri cole, deșeuri de hârtie și de celuloză .

4.1. Influența substratului asupra procesului de fermentație anaerobă [ 21]
Pentru a evidenția influența substratului asupra procesului de fermentație anaerobă, în
realizarea cercetărilor experimentale, s -au utilizat ca substrat Miscanthus x giganteus uscat,
recoltat la maturitate din cultura Institutului Național de Mașini Agrico le din București și
dejecții de păsări, obținute de la o gospodărie din județul Teleorman, România.
Plantele de Miscanthus x giganteus au fost mărunțite cu ajutorul morii de laborator
GRINDOMIX GM 200 (fig. 4.1) , dotată cu o cuvă și 2 cuțite din oțel fixate la partea de jos a
unui rotor, realizând astfel mărunțirea prin impact a particulelor de material . Pentru
mărunțirea plantelor, turația a fost setată la 5000 rot/min iar timpul de măcinare a fost de 1
min.

Fig. 4.1 . Moara de laborator GRINDOMIX GM 200 pentru mărunțirea biomasei
1 – cuva de oțel; 2 – rotor cu cuțite din inox [21]

Cantitățile de substrat utilizat în realizarea experimentului, sunt prezentate în tabelul
4.1.

1
2

41
Tabelul 4.1 Cantitatea de substrat utilizată în realizarea experimentelor [21]
Miscanthus x giganteus (g) Dejecții de păsări (g) Apă (ml)
Flacon Erlenmeyer 1 80 – 600
Flacon Erlenmeyer 2 60 20 500
Flacon Erlenmeyer 3 40 40 400
Flacon Erlenmeyer 4 40 40 500
Flacon Erlenmeyer 5 40 40 500
Flacon Erlenmeyer 6 20 60 250
Bioreactor 30 30 600

Fiecare sort de substrat a fost introdus, în cantitățile prezentate mai sus, în 6 flacoane
Erlenmeyer închise cu dopuri de cauciuc și într -un bioreactor cu o capacitate de 1000 ml (fig.
4.2).
Flacoanele Erlenmeyer au fost introduse într -un termostat bacte riologic, pentru 10
zile, la o temperatură de 35oC. Bioreactorul de capacitate mică prevăzut cu un agitator
magnetic a fost așezat pe o plită, temperatura fiind, de asemenea, setată la 35oC.
După o perioadă de incubație de 10 zile, au fost prelevate probe din gazul rezultat și
au fost analizate utilizând tehnica cromatografiei de gaze cu detector de conductivitate
termică (GC -TCD) (tabelul 4.2) .

Fig. 4.2. Bioreactorul și flacoanele Erlen meyer plasate în termostatul bacteriologic [ 21]
Tabelul 4.2 Concentrația componentelor din gazul rezultat [ 21]
CH 4 (%) CO 2 (%) O2 (%) N2 (%)
Bioreactor <0,01 1,6 20,4 78
Flacon Erlenmeyer 1 <0,01 1,1 23,2 75,7
Flacon Erlenmeyer 2 <0,01 0,6 22,6 76,7
Flacon Erlenmeyer 3 <0,01 0,5 26,2 73,3
Flacon Erlenmeyer 4 <0,01 1,3 25,7 73
Flacon Erlenmeyer 5 2,9 <0,01 22,3 74,8
Flacon Erlenmeyer 6 5,4 1,9 22,6 70,1

42
Din rezultatele obținute, se poate observa că metanul se regăsește în concentrații
foarte mici, dar cu toate acestea concentrația cea mai mare s -a regăsit în flaconul Erlenmeyer
6, în care au fost adăugate 20 g Miscanthus x giganteus și 60 g dejecții de păsări. Aceste
concentrații scăzute ale metanului, pot fi puse pe seama conținutului ridicat de celuloză din
tulpina plantei de Miscanthus x giganteus dar și a concentrației mari de amoniac care se
găsește de regulă în dejecțiile de pă sări, cauzând inhibarea procesului de fermentație
anaerobă.
În tabelul 4.3 și în figurile 4.3 și 4.4 sunt prezentate datele înregistrate pentru
cantitatea de solide solubile totale (TSS) și pH, pe parcursul celor 240 ore de testare a
substratului.

Tabelu l 4.3 Valorile parametrilor pH și TSS înregistrate pe parcursul experimentului [21]
Parametru Timp,
ore Flacon
Erlenm .
1 Flacon
Erlenm .
2 Flacon
Erlenm .
3 Flacon
Erlenm .
4 Flacon
Erlenm .
5 Flacon
Erlenm .
6
pH 24 4,97 5,51 5,97 5,76 5,41 5,47
48 5,09 5,62 6,28 5,71 5,81 6,45
192 4,93 5,35 5,77 5,6 5,7 6,61
240 4,84 5,44 5,7 5,49 5,51 5,97
TSS (%) 24 1,9 1,4 1,8 2,2 2,6 3
48 1,5 0,7 0,8 1,8 2,3 2
192 0,8 0,6 1,5 1,3 1,3 1,8
240 0,5 0,1 1,5 1,1 0,8 1,2

Fig. 4.3 . Variația parametrului TSS în timpul fermentației anaerobe [ 21]
00,511,522,533,5
0 50 100 150 200 250 300TSS, %
Timp de fermenta ție, oreFlacon Erlenmeyer 1
Flacon Erlenmeyer 2
Flacon Erlenmeyer 3
Flacon Erlenmeyer 4
Flacon Erlenmeyer 5
Flacon Erlenmeyer 6

43

Fig. 4.4 . Variația parametrului pH în timpul fermentației anaerobe [ 21]

Substan țele solubile totale (TSS), conț in zaharuri solubile, proteine s olubile, săruri
minerale, pigmenți și alți compuși solubili în apă, care sunt utiliza te ca substrat nutritiv pentru
diferite grupu ri de microorganisme implicate în fermentația anaerobă ș i producerea de
bioga z.
Din analiza datelor, se observă că, în major itatea cazurilor, valoarea TSS are tendința
de descreștere în raport cu proporția de dejecții de păsări a probelor de material . În timp,
populațiile bacteriene consumă nutrienții prezenți în substratul utilizat, iar valorile TSS scad
semnificativ, astfel: în cazul probei 1, valoarea TSS scade de la o valoare de 1,9% înregistrată
după 24 ore de la începerea procesului, la o valoare de 0,5% după 140 ore de incubație;
pentru proba 2, cantitatea de substanțe solubile totale scade de la 1,4% la 0,1%, la sfârșitu l
experimentului.
În ceea ce privește pH -ul probelor de material supus digestiei, se constată o tendință
descrescătoare a valorilor acestuia cu proporț ia de dejecții utilizate. După primele 24 ore ale
procesului, valorile pH -ului prezintă o creștere ușoară în aproape toate cazurile, iar după 48
ore, valorile încep să scadă, la sfârșitul perioadei de incubație ajungând să aibă valori
cuprinse între 4,8 și 6 unități.
Concluzii
În urma experimentului desfășurat, s -a constatat că printre cei mai importanți
parametri care influențează procesul de fermentație anaerobă se numără și tipul de substrat
utilizat. Concentrația de metan regăsită în probele de gaz prelevate este foarte mică, pentru
flacoanele Erlenmeyer 1 – 4 și bioreactor CH 4 < 0,01% (v/v), pentru pro ba 5 metanul a avut o
concentrație de 2,9% (v/v) iar pentru proba 6, metanul s -a regăsit într -o concentrație de 5,4%
(v/v). Aceste valori scăzute ale metanului pot fi datorate atât conținutului ridicat de celuloză
regăsit în plantele uscate de Miscanthus x giganteus cât și concentrației mari de amoniac care
se regăsește de regulă în dejecțiile de păsări. De asemenea, raportul C/N pentru dejecțiile de
păsări este cuprins între 8:1 și 10:1, față de rapotul optim care ar trebui să fie cuprins între
15:1 și 30:1 . Acești parametrii au dus la inhibarea procesului de fermentație anaerobă, aspect
reflectat în concentrația foarte mică a metanului rezultat.

34567
0 50 100 150 200 250 300pH
Timpdefermenta ție, oreFlacon Erlenmeyer 1
Flacon Erlenmeyer 2
Flacon Erlenmeyer 3
Flacon Erlenmeyer 4
Flacon Erlenmeyer 5
Flacon Erlenmeyer 6

44
4.2. Concept tehnologic ICPE -CA instalație de biogaz pentru gospodării
individual e și asociații familiale [42]
Lucrarea prezintă o soluție simplă și eficientă de valorificare energet ică a deșeurilor
biodegradabile generate în fermele agro -zootehnice și în gospodăriile din mediul rural, în tr-o
instalație de biogaz având capacitatea ferm entatorului de 4 -16 m3.
Instalația este destinată tratării și valorificării energeti ce a deșeurilor biodegra dabile
generate în gospodăriile din mediul rura l (dejecții animaliere, deșeuri agricole de tip paie,
coceni, știuleți de porumb, deșeuri de grădinăr it, resturi d e fructe și borhot rezultate la
producerea de băutu ri alcoolice, deșeuri menajere, resturi alimentare, etc.), cu producere de
biogaz și material fertilizant ecolog ic, concomitent cu salubrizarea terenurilor și
îmbunătățirea calității mediului.
Aspectele constructive specifice se referă î n principal la forma inovati vă a reactorului
de fermentare, compartimentat parți al în patru zone de fermentare, care asigură menț inerea
masei în incintă până la descompunerea comple tă a substanțelor organice și o hidrodinamică
a nămolului de fermentare ce permite omogenizarea mas ei prin curgere liberă, fără un
consum suplimentar de energie.
Amplasarea econo mică pe teren, prin localizarea rezervoarelor de aliment are a
biomasei și de evacuare a nămolului fermentat pe aceeași parte a fermentatorului, constituie
un alt aspect de noutate al proiectului.
Instalația de biogaz, r ealizată din cărămidă și mortar de ciment, este de constr uctie
parțial subterană, camera de fermentare fiind amplasată sub nivelul solului.

Fig. 4. 5. Instalație de biogaz de uz gospodăresc [42]

Rezultate tehnico -economice. Între principalele rezultate tehnico -economice ob ținute,
pentru o tipodimensiune corespu nzătoare unui volum interior al fermentatorului de 4 m3 și un
volum util de 2,8 m3, pot fi menționate următoarele:
 tratarea zilnică a unei cantități de cca. 25 kg deșeuri organice (dejecții animaliere,
deșeuri vegetale, resturi alimentare etc.);

45
 obținerea de biogaz în volum de cca. 1 -2 m3/zi, în condițiile respectării
parametrilor de proces (pH, temperatura, umiditate); valoarea energetică a biogazului cu un
conținut de cca. 60% metan este de 5000 -6000 kcal/m3, un volum de 1 m3 biogaz suplinind
0,5 l combustibil petrolier sau 5,5 kg lemn.
 obținerea unei cantități zilnice de cca. 20 kg fertilizant ecologic lichid, lipsit de
agenți patogeni, inodor și bogat în nutrienți.
Instalația de bioga z pentru gospodarii individuale din mediul rural a fo st construită in
comuna Boteni, jud. Arges, in cursul anului 2010 (fig. 4.6), fiind in prezent fun ctională.
Instalația de biogaz pentru gospodăriile individuale din mediul rural a re un impact
pozitiv asupra mediului prin facilita rea salubrizării terenurilor, a gospodăriilor și a nexelor,
reducerea emisiilor de gaze cu efect de seră, îmbu nătățirea calită ții terenurilor agricole
fertilizate cu nămol fermentat bogat în nutrienți.
Biogazul generat est e un gaz combustibil ce conține 50-70% metan. Acesta este
utilizat pentru activități casnice curente (gătit, asigurare apa caldă menajeră), prin arderea în
arzătoare speciale, nu se eliberează în mediu și nu reprez intă o sursă de poluare dacă se
respectă condițiile de proiectare și etanșeizare a instalației.

Fig. 4.6. Instalație de biogaz constru ită în comuna Boteni, jud.Argeș [ 42]

Concluzii
Deșeurile organice generate în activit ati agro -zootehnice, precum resturi vegetale și
dejecții animaliere dar și deșeurile și apele reziduale generate în industria alimentară și d e
băuturi alcoolice, reprezintă o resursă valoroasă pentru producerea de biogaz și fertilizanti
ecologici. Pri n valorificarea acestei resurse în instalații de bioga z, se aduc importante
beneficii atât sectorului energe tic, cât și calității mediului, contribuindu -se totodat ă la
creșterea competitivității produselor agricole, precum și la creșterea veniturilor și nivelului de
trai ale populatiei.
Gradul ridicat de fra gmentare a terenurilor agricole în Romania reprezintă un
dezavantaj pentru implementarea de instalați i de biogaz de dimensiuni mari, cu producere de
biogaz, eco -fertilizanți, e nergie electrică și căldură.
În schimb, condiți ile actuale de fragmentare sunt favorabile dezvoltăr ii proiectelor de
biogaz pentru gospodării individuale și asociații familiale.

46
Aceste instalații de uz gosp odăresc prezintă avantajul de a menține cu ușuri nță
parametrii optimi, operează cu eficiență ridicată și rezolvă la nivel local problem precum
asigurarea de ga z combustibil pentru necesități casnice curen te, concomitent cu salubrizarea
terenurilor și dezvoltarea agriculturii ecologice.

4.3. Co-fermentarea anaerobă a dejecțiilor bovine și planta energetică
Miscanthus x giganteus în vederea producerii de biogaz
În cadrul acestui experiment s -a urmărit performanța procesului de fermentație
anaerobă la utilizarea substratului format din dejecții bovine în amestec cu planta energetică
Miscanthus x giganteus. Au fost evaluați parametrii cu un rol important în procesul de
fermentație anaerobă, și anume: pH -ul, solidele solubile totale (TSS), conținutul de proteine
solubile și zaharuri reducătoare. D e asemenea, pe parcursul procesului de fermentație
anaerobă, s -au monitorizat producția de biogaz, precum și valorile procentelor celor mai
importante gaze care intră în componența acestuia (CH 4, CO 2 și H 2S).
Pentru acest studiu au fost utilizate dejecții bovine proaspete, obținute de la o
gospodărie din județul Teleorman, în amestec cu planta energetică Miscanthus x giganteus,
recoltată în perioada de vegetație din cultura Institutului Național de Mașini Agricole, INMA
București.

Fig. 4.7. Planta energet ică Miscanthus x giganteus [81]

Pentru a se evita îngreunarea procesului de fermentație anaerobă, din cauza
conținutului ridicat de celuloză regăsit în tulpină, au fost folosite numai frunzele verzi ale
plantei, tocate la dimensiuni cuprinse între 5 și 9 cm.
Dejecțiile de bovine au fost amestecate cu frunzele de Miscanthus x giganteus și apă,
în cantitățile prezentate în tabelul 4.4.

Tabel ul 4.4. Substratul testat pentru obținerea biogazului
Substrat Cantitate (kg) Raport C/N Umiditate (%)
Dejecții bovine 16 25 [15] 86 [15]
Miscanthus x giganteus frunze 2,5 26 [7] 85 [8]
Apă de robinet 15 – –

Raportul C/N al substratului testat a fost calculat conform [62], având valoarea 25,4:1.

47
Experimentul s -a realizat în domeniul mezofil, temperatura fiind treptat ridicată (în
aproximativ 4 ore) de la 21oC până la 37 ± 1,5oC, această valoare fiind menținută constantă
până la sfârșitul experimentului.
pH-ul inițial al substratului a fost de 8,2 unități, fiind afișat pe panoul de comandă.
Ajustarea pH -ului este realizată automat cu ajutorul unei soluții de CaCO 3.
Timpul de retenție al substratului în reactorul anaerob a fost de 15 zile, până când
producția de biogaz a fost aproape nulă.
Evaluarea procesului de fermentație anaerobă s -a realizat prin analizare a și
interpretarea următorilor parametrii: solide solubile totale (TSS), conținutul de proteine
solubile și zaharuri reducătoare. Analiza probelor s -a realizat prin prelevarea de amestec din
bioreactor în zile diferite ale procesului de fermentație anaerob ă (zilele 1, 4, 7, 11 și 15).
Determinarea conținutului de proteine solubile și zaharuri reducătoare din substratul
testat, poate oferi informații importante referitoare la descompunerea materiei prime dar și la
producția de biogaz generată. În acest caz, acești parametri au înregistrat concentrații mici la
începutul procesului de fermentație anaerobă de 0,6, respectiv 3,8 mg/ml, la sfârșitul
procesului de incubație fiind nedetectabile.
În tabelul 4.5 sunt prezentate caracteristicile substratului testat î n diferite etape ale
procesului de fermentație anaerobă.

Tabel ul 4.5. Caracteristicile substratului în timpul procesului de fermentație anaerobă
Ziua 1 Ziua 4 Ziua 7 Ziua 11 Ziua 15
TSS (%) 1,20 0,72 0,65 0,34 0,21
pH 8,21 7,23 7,19 7,32 7,27

În ceea ce privește pH -ul substratului supus procesului de fermentație anaerobă, se
constată o tendință ușor descrescătoare a valorilor acestuia, păstrându -se, totuși, până la
finalul procesului condițiile optime pentru dezvoltarea microorganismelor în fer mentatorul
anaerob.
În timpul procesului de descompunere anaerobă, conținutul de TSS (%) prezintă o
tendință descrescătoare, aspect ce indică consumul de substrat pentru creșterea și întreținerea
celulară. Astfel, se poate observa faptul că pe parcursul bi osintezei, valorile TSS au scăzut de
la 1,20%, valoare înregistrată în prima zi a procesului, la 0,21% în ultima zi de fermentație a
substratului.
Datele experimentale înregistrate pentru producția de biogaz zilnică și pentru gazele
care intră în componenț a acestuia (CH 4, CO 2 și H 2S), au fost fitate cu ajutorul programului
Table Curve 2D, de unde au rezultat ecuațiile analitice cu valorile coeficienților dar și
coeficientul de corelare Pearson (R2).

48
Tabel ul 4.6. Valorile producției de biogaz și a gazelor componente
Timp de
fermentație (zile) Biogaz (m3/zi) CH 4 (%v/v) CO 2 (%v/v) H2S (%v/v)
1 0 2,4 10 0,79
2 0,012 16 19 1,80
3 0,028 22,4 35 2,94
4 0,047 24 44 3,69
5 0,068 27,2 53 3,65
6 0,086 30,4 48 3,38
7 0,102 32 44 3,12
8 0,117 34,4 42 2,64
9 0,139 36,8 40 2,46
10 0,151 39,2 35 2,15
11 0,157 41,6 32 1,98
12 0,162 44 28 1,89
13 0,160 45,6 26 1,54
14 0,155 48,8 23 1,14
15 0,149 55,2 19 0,83

În figura 4.8 este prezentată producția de biogaz înregistrată zilnic, pe parcursul
procesului de fermentație anaerobă.

Fig. 4.8. Producția de biogaz înregistrată pe parcursul perioadei de incubație [22]

În figura 4.8 se observă că în primele 24 de ore, producția de biogaz este aproape 0,
aspect datorat probabil atât numărului mic de microorganisme existente inițial în materia
primă, cât și perioadei de adaptare necesară celulelor bacteriene la noile condiții de
fermen tație. După acest interval, acumularea de biogaz crește destul de rapid, după ecuația
3 5.1ln cx bxay 
. Curba datelor experimentale cu ecuația afișată pe grafic prezintă un
coeficient de corelație mare, R2=0,998.
Biogazul a început să se producă după ziua a doua de fermentație, înregistrând o
valoare de 0,003 Nm3/kg substanță uscată.

49
Acest fenomen poate fi atribuit prezenței componentelor biodegradabile în fracția
solubilă, care este metabolizată continuu în produse fermentative.
Cantitatea totală de biogaz produsă pe parcursul celor 15 zile de fermentație anaerobă
a dejecțiilor animaliere amestecate cu planta energetică Miscanthus x giganteus a fost de
aproximativ 0,420 Nm3/kg substanță uscată.
Concentrația specifică de metan a fost înregistrată pe parcursul celor 15 zile de
fermentație anaerobă și este reprezentată în figura 4.9.

Fig. 4.9. Concentrația zilnică de metan în biogazul produs [22]

În această instalație și pentru substratul menționat, cantitatea de CH 4 % (v/v) a avut
valori comparabile cu cele din literatura de specialitate, care se regăsesc în intervalul 55 -80%
vol. Concentrația maximă de 56,8 % (v/v) s -a înregistrat în ziua 15, acesta reprezentând 0,023
Nm3CH 4/kg substanță uscată.

Fig. 4.10. Concen trația zilnică de hidrogen sulfurat în biogazul produs [22]

50
Producerea hidrogenului sulfurat în procesul de fermentație anaerobă este atribuită
bacteriilor sulfat – reducătoare, care utilizează ca substrat acetat, acizi grași, propionat și
hidrogen, format în fazele de descompunere a substratului. Descompunerea propionatului de
către bacteriile sulfat – reducătoare, produce dioxid de ca rbon, sulfit și acetat. Ecuațiile 4 și 5,
descriu formarea hidrogenului sulfurat în procesul de fermentație anaerobă [22].
(4.1)
(4.2)
După cum se poate obs erva în figura 30, valorile concentrației de hidrogen sulfurat au
înregistrat o creștere rapidă în primele 5 zile de fermentație datorită descompunerii
substratului, urmată de acțiunea bacteriilor sulfat – reducătoare la formarea CO 2 și H 2S.
După 4 zile se înregistrează un peak de 3,696 %, după care se pare că bacteriile sulfat –
reducătoare își încetinesc activitatea, hidrogenul sulfurat ajungând la sfârșitul perioadei de
fermentație la o valoare de 0,83 %.
Figura 4.11 prezintă variația dioxidului de carbon pe parcursul procesului de
fermentație anaerobă.

Fig. 4.11. Concentrația zilnică de dioxid de carbon în biogazul produs [22]

Dioxidul de carbon rezultat din diferite procese fermentative (3) sau din reacții care se
desfășoară în prima etapă a procesului de fermentație, înregistrează o creștere de 10% (v/v)
în primele 5 ore, atinge un maxim de 53 % (v/v) după 5 zile și apoi scad e până la 19 % (v/v)
la sfârșitul fermentației. Ecuațiile (3) – (5) descriu formarea dioxidului de carbon și a
metanului în procesul de fermentație anaerobă [50].
(4.3)
(4.4)
(4.5)

SHOH CO SO COOH CH 2 2 22
4 3 2 2 
OH SH H SO H 2 22
4 2 4 2 4  
2 2 3 6 126 2 2 CO OH CHCH OHC  
2 4 3 CO CH COOH CH 
OH CH H CO 2 4 2 2 2 4 

51
Concluzii
În cadrul acestui experiment s -au evaluat producția de biogaz, concentrațiile de
metan, dioxid de carbon si hidrogen sulfurat, precum și variația în timp a caracteristicilor
substratului format din dejecții animaliere în amestec cu planta energetică, Misca nthus x
giganteus , utilizând o instalație de capacitate mică pentru obținerea biogazului la
temperatura de 35 (±1) oC, pH neutru și amestecare intermitentă.
Producția de biogaz obținută la sfârșitul celor 15 de zile de fermentație anaerobă a
substratului testat a fost de 0,420 Nm3/kg substanță uscată.
Pe parcursul biosintezei, s -a observat că valorile TSS au scăzut de la 1,20% la 0,21%,
pH-ul a avut o tendință ușor descrescătoare de la 8,21 unități la 7,27 unități.
Rezultatele obținute sunt în concordanță cu cele din literatura de specialitate. R.
Wahid & al. [65] au evaluat concentrația de metan obținută din tulpini și din frunze verzi de
Miscanthus x giganteus și Miscanthus sinensis. Aceștia au raportat că după 90 zile de
fermentație anaerobă, producția d e metan pentru Miscanthus x giganteus a variat pentru
tulpini de la 285 la 333 Nl/kg VS și pentru frunze de la 286 la 314 Nl/kg VS, iar pentru
Miscanthus sinensis de la 291 la 312 Nl/kg VS pentru tulpini și de la 298 la 320 Nl/kg VS
pentru frunze.
Rezultat ele înregistrate pentru producția de biogaz zilnică și pentru gazele
componente ale acestuia, au fost fitate cu ajutorul softului Table Curve 2D, curbele datelor
experimentale cu ecuațiile afișate prezentând un coeficient de corelare foarte bun, R2 > 0,970 .
Evaluarea potențialului pentru obținerea biogazului a plantei energetice Miscanthus x
giganteus este foarte importantă, deoarece în ultima perioadă a crescut interesul pentru
găsirea de culturi de biomasă cu un conținut de energie ridicat, cost de produc ere scăzut și
efecte minime asupra mediului înconjurător.

4.4. Concept tehnologic de producere a biogazului din deșeuri organice realizat
la SC ICPT Tehnomag SA Cluj -Napoca
O soluție tehnică de insta lație de producere a biogazului din deșeuri organice [ 25]
care să poată fi adaptată și utilizată într -o gospodări e individuală, de orice mărime, cu
înzestrare medie, c hiar și în zone izolate, a fost realizată la SC ICPT Tehnomag SA Cluj –
Napoca.
Pe acest mod el experimental (cu funcționare discontinuă) s -au efe ctuat măsurători și
analize ale biogazului obținut și s-au verificat factorii care influențează pro cesul de obținere a
biogazului.
Practic, după introducer ea materialului până la nivelul stabilit și realizarea e tanșării,
fermentația a început imediat, îns ă producția d e biogaz s -a obținut după circa 20 de zile (la o
temperatură de 30 oC). La primele degajări de biogaz, ac esta, având un conținut mare de
dioxid de carbon, s -a aprin s greu. În această situație s -a deschis robinetul montat pe furtunu l
de transpo rt al biogazului, iar biogazul a fost eliminat în atmosferă. S -a repetat de trei ori
această operație până când s -a eliminat cantitatea ma i mare de CO 2 degajată inițial, conținutul
în metan al bio gazului a crescut, iar acesta a putut fi folosit la ardere.

52
Această perioadă s e numește perioadă de amorsare, iar la instalațiile industriale care
au un flux continuu de producție, după această perio adă, când bacteriile metanogene încep să
consume, se alimenteaz ă periodic instalația cu materie organic ă proaspătă, pentru o producție
constantă de biogaz.
S-a măsurat zilnic can titatea de biogaz rezultată, cu un aparat de măsură a debitului,
până la finalizarea fermentării (170 kg de amestec de substanță organică) și epuizarea
metanului.
Cu aceste măsurători, î n figura 4.12 se prezintă graficul „volum zilnic generat/ timp”,
care exprimă evoluția în timp a cantității de biog az produse în toată perioada de staționare a
mater ialului de fermentare în bazin.

Fig. 4.12 . Volumul zilnic de biogaz pentru o perioadă î ntreagă de staționare
în fermentator, până la epuizarea substanței organice [9]

În cazul real, al al imentării continue, zona optimă determină ritmul de a limentare cu
material proaspăt, nefermentat, după cu m este ilustrat în figura 4.13.
Se observă că dac ă ritm ul de alimentare este constant, producția rămâne constantă la o
valoare maximă.

Fig. 4.13 Stabilirea ritmului de alimentare, în funcț ie de minimul necesar de biogaz [ 9]

Compoziția biogaz ului funcție de perioada de fermentare este prezen tată în figura
4.14, iar în figura 4.15 este reprezentat ă compoziția medie a biogazului rezultat din
încărcătură pe întreaga perioadă de fermentare.

53

Fig. 4.14. Variația degajării biogazului, în %, pe
gaze componente,în perioada de fermentare, la
patru prelevări de probe [9] Fig. 4.15. Compoziția medie, în %, a
biogazului, pe toată perioada de
fermentare [9]

Concluzii
Folosir ea biogazului obținut, împreună cu arderea resturilor care r ămân după
fermentare, rezultate din reziduurile colec tate într -o loc alitate care are 1 milion de locuitori,
ar reprezenta aproximativ 50 % din necesarul consumului anual de gaz metan !
Statistica mondială apreciază că, într -un an, î n lume biomasa nefolo sită de om se
cifrează la circa 150 ·109 t.

54
CONCLUZII

Conform Directiv ei 2009/28/CE, biomasa este “ fracțiunea biodegradabilă a
produselor, deșeurilor și reziduurilor de origine biologică din agricultură (inclusiv substanțe
vegetale și animale), silvicultură și industriile conexe, inclusiv pescuitul și acvacultură,
precum și fracțiunea biodegradabilă a deșeurilor industriale și municipale ”.
La nivelul Uniunii Europene se preconizează crearea a peste 300.000 de noi locuri de
muncă în mediul rural, tocmai prin exploatarea biomasei. În prezent, în UE, 4 % din necesarul
de energie este asigurat din biomasă.
Printre mijloacele de utilizare a biomasei în vederea obținerii de energie, producerea
biogazului prin procesul de fermentație anaerobă reprezintă în momentul de față cea mai
răspândită practic ă în Europa.
Categoriile cele mai frecvente de biomasă utilizate în producția europeană de biogaz
provin din sectorul agricol (deșeuri rezultate din zootehnii și culturi vegetale) și din sectorul
industrial și municipalitate (industria alimentară, deșeuri biodegradabile rezultate din
serviciile de management ale deșeurilor urbane; nămoluri provenite de la stațiile de epurare a
apelor uzate).

În prezent, producția de biocombustibili din biomasă ca resursă de energie
regenerabilă este destul de importantă , deoarece este o resursă de energie curată asigurând
beneficii pentru mediu , economie , agricultură și dezvoltare rurală durabilă. Mai mult decât
atât, dezvoltarea biocombustibililor din culturi energetice are un rol critic în dezvoltarea
economiei mondial e și reducerea schimbărilor climatice globale .
O statistică realizată în anul 2016 arată că în țările europene, biogazul se obține dintr –
o gamă largă de materii prime: reziduuri agricole (gunoi de grajd, reziduuri ale culturilor
agricole și culturi energetice), reziduuri din industria alimentară și industria băuturilor,
deșeuri biologice și deșeuri organice municipale, nămoluri de epurare, etc.
Temperatura reprezintă cel mai important factor în procesul de fermentație anaerobă,
aceasta influențând c reșterea și supraviețuirea microorganismelor, activitatea enzimelor și co –
enzimelor, producția de metan, precum și calitatea digestatului.
Metodele de pretratare chimică sunt utilizatate mai des decât metodele de pretratare
biologică sau fizică deoarece a cestea sunt mai eficiente și sporesc biodegradarea din
materiale complexe.
Instalațiile de biogaz contribuie efectiv la reducerea cantității de metan eliberat direct
în atmosferă prin captarea acestuia și utilizarea sa drept combustibil alternativ, pentru
generarea de energie electrică și termică.
Cele mai mari oportunităț i de implementare a instalațiilor de biogaz în Romania le au
județ ele din sud-estul țării, unde gradu l de fragmentare al terenurilor agricole este mai redus
(terenuri de 20 – 50 hectare), iar fermel e zootehnice, de dimensiuni mai mari decât în alte
zone , pot opta pentru producerea de biogaz ca metodă de management al deș eurilor.
Condițiile actua le de fragmentare a terenurilor agricole în România sunt favorabile
dezvoltă rii proiectelor de b iogaz pentru gospodă rii individuale sau pentru mici asociaț ii
familiale.

55
Prima stație Românească de producere a energiei regenerabile î n cogenerare, pe baza
de biogaz Ploiești, 9 iulie 2013
În prezent, Germania, Austria, Danemarca și Suedia se num ără printre cele mai
avansate țări din Europa în domeniul tehnologiilor pentru biogaz, având cel mai mare num ăr
de fabrici de acest fel, de ultim ă genera ție.
Un num ăr important de instala ții de biogaz func ționeaz ă și în alte p ărți ale lumii. În
China, de exem plu, în anul 2006, au fost ident ificate mai mult de 18 milioane de digestoare
domestice pentru biogaz, poten țialul total pentru biogaz chinezesc fiind estimat la 145
bilioane de metri cubi. De asemenea, în India exist ă astăzi în func țiune aproximativ 5
milioane de fabrici pentru biogaz mici. Alte țări, precum Nepalul și Vietnamul, posed ă și ele
un num ăr considerabil de instala ții pentru bi ogaz.
Cele mai utilizate materii prime pentru producerea biogazului provin în primul rând
din sectorul agricol, acest ea fiind constituite din deșeuri rezultate din zootehnie (gunoi de
grajd, dejecții animaliere, nămoluri) dar și din resturi vegetale (paie, frunze, fructe etc). În
ultima perioadă, noi categorii de materii prime au fost testate fiind în momentul de față
utilizate în instalațiile de fermentare anaerobă pentru obținerea biogazului. Acesta este cazul
culturilor energetice, cum sunt: porumbul, sorgul, lucerna, orzul, Miscanthus x giganteus ,
salcia energetică și floarea soarelui .
Deșeurile organice generate în activit ati agro -zootehnice, precum resturi vegetale și
dejecții animaliere dar și deșeurile și apele reziduale generate în industria alimentară și d e
băuturi alcoolice, reprezintă o resursă valoroasă pentru producerea de biogaz și fertilizanti
ecologici. P rin valorificarea acestei resurse în instalații de bioga z, se aduc importante
beneficii atât sectorului energe tic, cât și calității mediului, contribuindu -se totodat ă la
creșterea competitivității produselor agricole, precum și la creșterea veniturilor și nivelului de
trai ale populatiei.

56

BIBLIOGRAFIE

[1] Al Seadi T., Rutz D., Prassl H., Kotnner M., Finsterwalder T., Volk S., Janssen R.,
Ofițeru A., Adam escu M., Bodescu F., Ionescu D., Biogazul -ghid practic , 2008, ISBN 978 –
87-992962 -0-0.
[2] Al Seadi Teodorita, Danish centralised biogas plants – Plant descriptions,
Bioenergy Department, University of Southern Denmark, 2000;
[3] Al Seadi Teodorita ș.a., Biogazul, ghid practic, elaborat în cadrul proiectului
Big>East (EIE/07/214/SI2.467620), 2008 (versiunea în limba română);
[4] Al Seadi T., Rutz D., Janssen R., Drosg B., 2013. Biomass resources for biogas
production, Capitol 2, p. 20, DOI: 10.1533/9780857097415.1.19 în The biogas handbook,
Woodhead Publishing Limited .
[5] Amon, T.; Machmüller, A.; Kryvoruchko, V.; Milovanovic, D.; Hrbek, R.; Eder,
M. W.; Stürmer, B.: Optimierung der Methanausbeute aus Zuckerrüben, Silomais,
Körnermais, Sonnenblumen, Ackerfutter, Getreide, Wirtschaftsdünger und Rohglyzerin unter
den Standortbedingungen der Steiermark. Published by Bundesministerium für Land – und
Forstwirtschaft, Umwelt und Wasserwirtschaft in collaboration with Amt der
Steiermärkischen Landesregierung, Wien, Graz, Austria, 2007
[6] Apples L., Assche A.V., Willems K., Degreve J., Impe J.V., Dewil R., Peracetic
acid oxidation as an alternative pre -treatment for the anaerobic digestion of wasteactivated
sludge , Bioresource Technology, 102, p. 4124 -4130, 2011.
[7] Arsova L., Anaerobic digestion of food waste: current status, problems and an
alternative product , Columbia University, p. 14, 2010.
[8] Badea A., Necula H., Surse regenerabile de energie , p. 283, Ed. Agir, Bucure ști,
2003, ISBN 978 -973-720-469-1.
[9] Bejan Mircea, Rusu Tiberiu, O SURSĂ DE ENERGIE REGENERABILĂ –
BIOGAZUL DIN DEȘEURILE ORGANICE, Buletinul AGIR nr. 1/2007 ianuarie -martie
[10] Bilitewski B., Hardtle G., Marek K., Waste management , (1997) Berlin, Springer,
3-540- 59210 -5.
[11] Buyukkamaci N., Filibeli A. , Volatile fatty acid formation in ananaerobic hybrid
reactor . Process Biochem, 39 , pp. 1491 –1494 , 2004.
[12] Câmpeanu V., Pencea S., Renewable energy sources in Romania: from a
„paradise” of investors to a possible abandon or to another boom? The impact of a new
paradigm in Romanian renewable sources policy , Procedia Economics and Finance 8 (2014)
129 – 137, 1st International Conference 'Economic Scientific Research – Theoretical,
Empirical and Practical Approaches', ESPERA 2013 .
[13]Charles W., Walker L., Cord -Ruwisch R., 2009. Effec t of pre -aeration and
inoculums on the start -up of batch thermophilic anaerobic digestion of municipal solid waste.
Bioresour. Technol. Vol. 100, pp. 2329 –2335.

57
[14] Chen Y., Cheng J.J., Creamer K.S., Inhibition of anaerobic digestion process: a
review, Bi oresour Technol, 99, p. 4044 -4064, 2008.
[15] Cirne D.G., Lehtomaki A., Bjornsson l., Blackall L.L., Hydrolysis and microbial
community anașyses in two -stages anaerobic digestion of energy crops, J Appl Microbiol,
103, p. 516 -27, 2007.
[16] Chandra RP, Bura R, Mabee W, Berlin A, Pan X, Saddler J., Substrate
pretreatment:the key to effective enzymatic hydrolysis of lignocellulosics? Biofuels,
Springer, p.67 –93.
[17] Demirel B., Scherer P., Trace element requirements of agricultural biogas
digesters durin g biological conversion of renewable biomass to methane , Biomass and
Bioenergy, 35 (3) (2011) 992 -998. http://dx.doi.org/10.1016/j.biombioe.2010.12.022 .
[18] Dicționarul explicativ al limbii române, Academia Română, Institutul de
Lingvistică „Iorgu Iordan -Al. Rosetti”,ediția a II -a, revizuită, București, Editura Univers
Enciclopedic Gol d, 2009, ISBN 978 -606-92159 -7-5.
[19] Dincă Mirela, Tehnici și sisteme de producere a biocombustibililor, Editura
Printech, București, 2015, ISBN 978 -606-23-0356 -3.
[20] Dincă M., Gh. Voicu, G. Paraschiv, M. Ferdeș, G. Moiceanu, P. Voicu, M.
Stefan, 2015. Anaerobic digestion of vegetal biomass used for biogas production.
Proceedings of the 43rd International S ymposion on Agricultural Engineering, Actual Taks
on Agricultural Engineering, pp. 657 -666, 2015, ISSN 1848 -4425, Opatija, Croatia, 24 -27
February 2015.
[21] Dincă M., Gh. Voicu, M. Ferdeș, G. Paraschiv, G. Moiceanu, N. Ungureanu, M.
Ionescu, P.Voicu, 2015 . The substrate influence on the anaerobic digestion process. 4th
International Conference on Thermal Equipment, Renewable Energy and Rural Development
TE-RE-RD 2015, pp. 221 – 226, Posada Vidraru, 4 -6 June 2015.
[22] Dincă M., Gh. Voicu, L. Toma, M. Ferde ș, I. Voicea, N. Ungureanu, G.
Paraschiv, G. Moiceanu, V. Vlăduț, Biogas production from anaerobic co -digestion of cow
manure and leaves of Miscanthus x giganteus, Romanian Biotechnological Letters, 20(6),
November – December 2015.
[23]Elliot A, Mahmood T. Comparison of mechanical pretreatment methods for the
enhancement of anaerobic digestion of pulp and paper waste. Water Sci Technol
2012;84:497 –505
[24] Ener -Supply – Eficiența Energetică și Energii Regenerabile – Politici suport
pentru energie la nivel local , Manual – Surse regenerabile de energie, București 2012 .
[25] Fizeșanu Silvia, Cătuneanu, T., Gnandt, Fr., Bejan, M. Știință și inginerie, vol. 5,
„Creșterea calității vieții prin realizarea de energie regenerabilă din deșeuri organice”, Editura
AGIR , București, 2004, pag. 59 -64.
[26] Gog A., Roman M., Roman C., Chintoanu M., Pitl G., Abraham B., Tehnologii
de obținere a biocombustibililor, Avantajele utilizării biocarburanților și ai altor carburanți
regenerabili, ISPE București, 27.11.2008 .
[27] Haghighatafshar S., Management of hydrogen sulfide in anaerobic digestion of
enzyme pretreated marine macro -algae – Master thesis, Water and Environmental
Engineering, No. 2012 -09, (2012).

58
[28] Hajji, A., Rhachi, M., The influence of particle size on the performance of
anaerobic digestion of municipal solid waste, Energy Procedia, 36, p. 515 -520, 2013.
[29] Hatakka A. Lignin -modifying enzymes from selected white -rot fungi: production
and role from in lignin degradation. FEMS Microbiol Rev, 13, p.125 –35, 19 94.
[30] Henning Hahn, Enrico Rose, Biljana Kulisic, Dominik Rutz, Biogazul, sursă
regenerabilă de energie, Trinergi Grup, România.
[31] Ilangovan K., Noyola A., Availability of Micronutrients during
anaerobicdigestion of molasses stillage using an upflo w anaerobic sludge blanket (USAB)
reactor , Environmental Technololy , 14 (8) (1993) 795 –799.
[32] Jurnalul Oficial al Uniunii Europene – Directive, Directiva 2009/28/CE a
Parlamentului European și a Consiliului din 23 aprilie 2009, privind promovarea utilizării
energiei din surse regenerabile , de modificare și ulterior de abrogare a Directivelor
2001/77/CE și 2003/30/CE .
[33] Kalyuzhnyi S., Veeken A., Hamelers B., Two -particle model of anaerobicsolis –
state fermentation. Water Sci Technol, 41, p. 43 -50, 2000.
[34] Kampman B., Leguijt C., Scholten T., Tallat -Kelpsaite J., Brückmann R.,
Maroulis G., Lesschen J.P., Meesters K., Sikirica N., Elbersen B., 2017. Optimal use of
biogas from waste streams. An assessment of the potential of biogas from digestion i n the EU
beyond 2020.
[35] Khalid A., Arshad M., Anjum M., Mahmood T., Dawson L., The anaerobic
digestion of solid organic waste. Waste Management, 31, p. 1737 – 1744, 2011.
[36] Lee J. Biological conversion of lignocellulosic biomass to ethanol, J Biotech nol,
56, p. 1 –24, 1997.
[37] Lemmer A., Naegele H.J., Sondermann J., How efficient are agitators in biogas
digesters? Determination of the efficiency of submersible motor mixers and incline agitators
by measuring
[38] Li H, Li Chenchen, Liu W, Zou S. Optimized alkaline pretreatment of sludge
before anaerobic digestion. Bioresour Technol 2012;123:189 –94)
[39] Lyberatos G., Skiadas IV, Modelling of anaerobic digestion —a review. Global
Nest: Int J, 1, p. 63 –76, 1999.
[40] Madigan et al., 1997
[41] Mao C. , Feng F., Wang X. , Ren G. , Review on research achievements of biogas
from anaerobic digestion , Renewable and Sustainable Energy Reviews 45 , pp. 540–555,
2015 .
[42] Mateescu C., Antinescu I., Creșterea eficienței instalațiilor de biogaz prin
îmbunătățirea potențialului metanogen al biomasei vegetale, Simpozionul Impactul Acquis –
lui comunitar asupra echipamentelor și tehnologiilor de mediu, Agigea 26 -28 august 2009 .
[43] McMillan J.D. Pretreatment of lignocellulosic biomass, 2000.
[44] Menardo S., Balsari P ., An analysis of the energy potential of anaerobic digestion
of agricultural by -products and organic waste , Bioenergy Research 5:759 – 767, 2012.
[45] Merlin P.C., Gopinath L.R., Divya D., A review on anaerobic decomposition and
enhancement of biogaz production through enzymes and microorganisms, Renewable and
Sustainable Energy Reviews 34 (2014) 167 -173

59
[46]Meyer A.K.P., Ehimen E.A., Holm -Nielsen J.B., 2018. Future European biogas:
Animal manure, straw and grass potentials for a sustainable European b iogas production.
Biomass and Bioenergy. Vol. 111, pp. 154 -164
[47] Nallathambi Gunaseelan V., Anaerobic digestion of biomass for methane
production: a review. Biomass Bioenergy, 13 , pp. 83-114, 1997.
[48] Naomichi Nisshio și Yutaka Nakashimada, Manufactur e of biogas and fertilizer
from solid food waste by means of anaerobic digestion (Capitol 7) în Food Industry Wastes,
2013, pag.123.
[49] Nguyen L.M. Organic matter composition, microbial biomass and microbial
activity in gravel bed constructed wetlands tr eating farm dairy wastewaters. Ecol
Eng2000;16:199 –221.
[50] Ostrem K., Greening waste: anaerobic digestion for treatiing the organic fraction
of municipal solid wastes – M.S. Thesis, 2004, Columbia University.
[51] Palmowski L., Mller J. Influence of the size reduction of organic waste on their
anaerobic digestion. Water Sci Technol 2000, 41, p.155 –62.
[52] Păunescu I., Paraschiv G., Instalații pentru reciclarea deșeurilor, 2006, Editura
Agir Publishing, București, p. 94 -100, ISBN 973 -720-109-4.
[53] Popa I.V. – Biomasa ca sursă de energie si produse chimice,
http://www.cicia.ro/res/3_prezentare_uti_roman.pdf;
[54] Puyuelo B., Ponsa S., Gea T., Sanchez A., Determing C/N ratios for typical
organic wastes using biodegradable fractions, Chemosphere, 85 (2011) 653-659.
[55] Riva G., Foppapedretti E., Carolis C., Malamatenios C., Signanini P., Crema G.,
Micaela Di Fazio, Gajdoš J., Ručinský R., MANUAL – SURSE REGENERABILE DE
ENERGIE, București, 2012
[56] Scarlat N., Blujdea V., Dallemand J.F., Assessment of the availability of
agricultural and forest residues for bioenergy production in Romania , Biomass and
Bioenergy, 35, 1995 -2005, 2011.
[57]Scarlat N., Fahl F., Dallemand J.F., Monforti F., Motola V., 2018. A spatial
analysis of biogas potential from manure in Europe. Renewable and Sustainable Energy
Reviews. Vol. 94, pp. 915 –930.
[58] Schnürer A., Jarvis Å., 2010. Microbiological handbook for biogas plants.
Swedish Waste Management U2009:03 Swedish Gas Centre Report 207
[59] Sun Y., Cheng J. Hydrolysis of ligno cellulosic materials for ethanol production:
areview. BioresourTechnol 2002, 83, p. 1 –11.
[60]Taherzadeh MJ, Karimi K. Pretreatment of lignocellulosic wastes to improve
ethanol and biogas production: a review. Int J Mol Sci 2008;9:1621e51)
[61] Tudora E., Biomasa ca resursă regenerabilă, Simpozionul Impactul Acquis -ului
comunitar asupra echipamentelor și tehnologiilor de mediu, Agigea Stația ICPE, 2009
[62] Vintilă T., Nikolic V., Integrarea fermentației anaerobe și captarea metanului în
manage mentul dejecțiilor într -o fermă de vaci de lapte , Institutul de Biotehnologii Aplicate,
2009, Timișoara.
[63] Vlăduț V., Danciu A., Nicolescu M., Postelnicu E., Tehnologii pentru obținerea
și utilizarea biomasei , Editura “Terra Nostra” Iasi, 2012

60
[64] Volf I., Produse și energie din resurse regenerabile , Ed. ECOZONE, Iași, Seria
Management, 2011, ISBN 978 -973-7645 -84-5.
[65] Wahid R., Nielsen S.F., Hernandez V.M., Ward A.J., Gilsum R., Jorgensen U.,
Moller H.B., Methane production potential from Miscant hus sp.: Effect of harvesting time,
genotypes and plant fractions, Biosystems Engineering, 133: 71 -80 (2015).
[66] Wang X., Yang., Feng Y., Ren G., Han X., Optimizing feeding composition and
carbon – nitrogen rations for improved methane yield during anaer obic co -digestion of dairy,
chicken manure and wheat straw, Bioresource Technology, 120 (2012) 78 – 83.
[67] Yi Z., Jia Z., Fuqing X., Yebo L., Pretreatment of lignocellulosic biomass for
enhanced biogas – Review , Progress in Energy and Combustion Science 42 (2014) 35 -53.
[68] Y.P. Zhang, SY. Ding, J. R. Mielenz, J.B Cui, R. T. Elander, M. Laser, M. E.
Himmel, J. R. McMillan, L. R. Lynd (2007) – Fractionating Recalcitrant Lignocellulose at
Modest Reaction Conditions, Biotechnology and Bioengineering, 97, v ol. 2, p. 214 –223.
[69] Zhang T., Liu L., Song Z., Ren G., Fenf Y., Han X., Zang G., Biogas production
by co -digestion of goat manure with three crop residues LoS ONE 8(6) (2013) e66845, doi:
10.1371/journal.pone.0066845.
[70] Zi Z., Jia Z., Fuqing X., Yeb o l., Pretreatment of lignocellulosic biomass for
enhanced biogas – Review, Progress in Energy and Combustion Science42 (2014) 35 -53.
[71] ***Chunlan Mao, Yongzhong Feng, Xiaojiao Wang, Guangxin Ren, Review on
research achievements of biogas from anaerobic digestion.
[72] ***European Biogas Association, Annual Statistical Report, 2016.
[73] ***EurObserv’ER. Biogas barometer 2014. https://www.eurobserv –
er.org/biogas -barometer -2014/ .
[74] *** European Commission, Europe 2020 , A strategy for smart, sustainable and
inclusive growth, Brussels, 3.3.2010, Available at
http://ec.europa.eu/europe2020/index_en.htm .
[75]***Production of Biogas by Anaerobic Digestion,
http://suscon.org/pdfs/cowpower/biomethaneSourcebook/Chapter_2.pdf (accesat la
23.07.2017).
[76]*** http://dx.doi.org/10,1016/B978 -0-12-391921 -2-00007 -X.
[77]***https://www.michigan.gov/documents/mda/AD_WhyMixFeedstocks_221951
_7.pdf
[78] ***https://www.centrucolectaredeseuri.ro/deseuri -animaliere/valcea
[79] ***http://www.creionul.ro/tag/deseuri/
[80] ***https://agrointel.ro/7843/bo gdan -parvu -21-de-ani-creste -2000 -de-gaini -free-
range -si-vinde -ouale -la-piata/
[81] https://www.gabot.de/ansicht/joost -sterke -miscanthus -als-conainermulch –
395926.html
[82] ***http://agrointel.ro

61
[83]***http://www.renexpo -bucharest.com
[84] ***www.didacta.it
[85]***https://cristim.ro/prima -statie -romaneasca -de-producere -energiei –
regenerabile -cogenerare -pe-baza-de-biogaz/
[86] ***http://www.green -report.ro/
[87] *** http://www.revista -ferma.ro/articole -tehnologii -agricole/noutate -pe-plan-
national. html,
[88] *** http://teb.com.ro/biogaz -din-culturi -energetice/ ,
[89] *** http://www.bursa.ro/
[90] *** http://biomassmagazine.com/articles/14141/european -biogas -association –
reports -17-376-biogas -plants -in-eu.
[91] *** http://www.envitec -biogas.com
[92]***http://european -biogas.eu/2015/12/16/biogasreport2015