Calea Mărășești , Nr. 157, Bacău, 600115, Tel./Fax +40 234 580170 http://inginerie.ub.ro ; e-mail: decaning@ub.ro BAZELE INGINERIEI MEDIULUL -proiect… [625859]

ROMÂNIA
MINISTERUL EDUCAȚIEI NAȚIONALE
ȘI CERCETĂRII ȘTIINȚIFICE
UNIVERSITATEA „VASILE ALECSANDRI” din BACĂU
Facultatea de Inginerie
Calea Mărășești , Nr. 157, Bacău, 600115, Tel./Fax +40 234 580170
http://inginerie.ub.ro ; e-mail: [anonimizat]

BAZELE INGINERIEI MEDIULUL
-proiect –

Îndrumători : Conf. univ. dr. ing. Mirela Panainte Lehăduș
Ș.l. dr. ing. Irimia Oana

Studenți: Buzatu Petrișor
Cimpoi Petrică
Ciosu Maria Alexandra
Răvaș Amalia Nicoleta
Zaharia Andrei
Grupa: 321, IMPI

2017

BIOGAZUL, SURSĂ DE FURNIZARE A
AGENTULUI TERMIC ÎN MEDIU RURAL

Cuprins :

1. INTRODUCERE ………………………….. ………………………….. ………………………….. …………… 1
1.1. Noțiuni generale despre biogaz ………………………….. ………………………….. ……………… 1
1.2. Obținerea bi ogazului ………………………….. ………………………….. ………………………….. … 1
1.3. Concepte pentru utilizarea biogazului ………………………….. ………………………….. …….. 3
2. PREZENTAREA GENERALA A LOCALITĂȚII ………………………….. …………………….. 4
2.1. Încadrarea in zona a instalației ………………………….. ………………………….. ………………. 4
3. MATERIA PRIM A ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……….. 5
3.1. Tipuri de biomasa ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……. 5
3.2. Cantități disponibile ………………………….. ………………………….. ………………………….. …. 6
3.3. Sisteme de depozitare ………………………….. ………………………….. ………………………….. . 6
3.4. Transportul materiei p rime ………………………….. ………………………….. ……………………. 8
4. PROCESUL TEHNOLOGIC ………………………….. ………………………….. ………………………. 9
4.1. Elementele componente ale instalației ………………………….. ………………………….. ……. 9
4.2. Descrierea procesului tehnologic ………………………….. ………………………….. ………….. 10
4.3. Cerința de apa ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……….. 14
5. PARAMETRI TEHNICI ………………………….. ………………………….. ………………………….. . 15
5.1. Necesarul de agent termic ………………………….. ………………………….. …………………… 15
5.2. Dimensionarea instalației ………………………….. ………………………….. ……………………. 16
6. AVANTAJE SI DEZAVANTAJE ………………………….. ………………………….. ……………… 16
6.1. Avantaje ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……………….. 16
6.2. Dezavantaje ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………….. 17
7. FACTORI DE MEDIU ………………………….. ………………………….. ………………………….. …. 17
8. CONCLUZII ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……………….. 20

1
1. INTRODUCERE
Există mu lte motive pe ntru implementarea unei instalații de biogaz, de la
protecția mediului și de reducere a deșeurilor , la pr oducerea de energie regenerabilă .[1]
Numărul de instalații de biogaz a crescut considerabil în ultimii ani la nivel mondial. [2]
Sectorul e uropean al biogazului numără mii de astfel de instalații . Accentul pus pentru cele
mai multe instalații de acest gen, este de a maximiza producția de energie electrică în unități
de cogenerare, însă, în multe cazuri, căldura de la unitățile de cogenerare e ste doar parțial
folosită , sau se pierde [3].
Obiectivul proiectului îl constituie elaborarea soluției de asigurare a agentului
termic din energie alternativă, pentru o localitate situată în mediul rural.
Acest proiect poate fi implementat în orice localitate care îndeplinește condițiile
minime de furnizare a materiei prime necesare, pentru obținerea de biogaz.
Scopul prezentului proiect este de a respecta nor mele impuse de Uniunea
Europeană pentru a urmări politicile energetice regenerabile , prin accesarea Fondurilor
Europene.
Oportunitatea dezvoltării instalației de biogaz este în principal legată de
disponibilitatea materiei prime, n ecesare producției biogazului [4 ].
Prin urmare localitatea în care se va construi viitoarea instalație este încadrată ca
zonă montană, defavorizată din punct de vedere economic, unde lemnul reprezintă principala
materie primă utilizată pentru încălzirea locuințelor .

1.1. Noțiuni generale despre biogaz

Biogazul este un amestec de metan, dioxid de carbon, azot, hi drogen și hidrogen
sulfurat, obținut în urma procesului de fermentație anaerobă a excrementelor de animale și
aproape a tuturor reziduurilor organice.[5 ]

Tab.1 Compoziția chimică a biogazului[6 ]
Nr. Substanțe componente Formula Proporția
1 Metan CH4 52-85
2 Dioxid de carbon CO2 14-18
3 Hidrogen de carbon H2S 0,08-5,5
4 Hidrogen H2 0-5
5 Oxid de carbon CO 0-2,1
6 Azot N2 0,6-7,5
7 Oxigen O2 0,1-0,2

Acest amestec de CH4 și CO2 se numește biogaz . Biogazul poate fi clasificat în
funcție de procentul de metan conținut. Un procent mai ridicat de metan asigură o valoare
energetică mai mare. Media unui conținut de circa 60% metan , generează o valoare
energetică de aprox. 5000 – 6000 Kcal/m3 de biogaz [7].

1.2. Obținerea biogazului

Procesul prin care s e obține biogazul presupune fermentația anaeroba a
gunoiului de grajd și a materiilor vegetale în condi ții controlate (Fig.1) ȋntr-un digestor .

2

Fig. 1 – Fluxul tehnologic de producere biogaz din gunoi de grajd și culturi energetice

Ipoteza de bază a acestui studiu este că
potențialul de biogaz este proporțional cu
potențialul total de biomasă al zonei țintă [8].
Materia primă poate fi constituită din
două categorii. În principal gunoiul de grajd și
alte reziduuri provenite de la fermele de creștere
a porcilor, vacilor și găinilor, unde resturile
vegetale, produșii secundari rezultați din
activitățile agricole și deșeurile fermelor pot
asigura o alternativă pentru completarea
necesarului de materii prime.
O a doua categorie constă dintr -o serie
largă de reziduuri organice adecvate procesării
în fabricile de biogaz, precum reziduurile
provenite din activitățile de catering, deșeurile
solide menajere, dar și cele rezultate din
industria a limentară și cea farmaceutică.[9 ].
Categoriile cele mai frecvente utilizate
în producția de bi ogaz sunt evidențiate în Fig. 2 .
Calitatea materiei prime determină
alegerea tehnologiei de procesare.

Fig. 2 – Categorii principale de materie
prima

3
În instalațiile de biogaz materia organica de intrare, care se numește materie
primă, este digerată anaero b cu scopul de a se descompune în două pr oduse principale,
biogaz ș i digestat.
Compusul dorit este metanul deoarece acesta poate fi convertit ȋntr -o unitate de
cogenerare , în energie elec trică și termică .
Capacitatea instalației influențează cantitatea și disponibilit atea producției de
energie termica. Ȋ ntr-o instalație de biogaz, care are o unitate de cogenerare pe bază de mot or,
eficiența ajunge până la 90%, producându -se aproximativ 35% electricitate și 65%
căldură [10].
Aproximativ 25% din căldura produsă este neces ară pentru a încălzi digestoarele
în condițiile climatice central Europene, însă cea mai mare parte este considerata ca fiind
căldura “reziduală ”, care în general nu mai este utilizată pentru alte procese. Aceasta căldură
ar putea fi folosita pentru produc erea a agentului termic.
Digestatul rămas este un îngrășământ valoros, care este folosit în agricultură
înlocuind îngrășămintele minerale.

1.3. Concepte pentru utilizarea biogazului

Drept purtător de energie, biogazul poate fi transformat î n ene rgie te rmică,
energie mecanică și energie electromagnetică (lumină ).
Acesta poate fi de asemenea folosit ca ș i compus chimic. Există mai multe opțiuni diferite
pentru utilizarea biogazului , cuprinzând de la aplicații foarte mici la instalații sofisticate din
punc t de vedere tehnic.
 Iluminat : în lămpi de gaz;

 Încălzire : în arzătoare, boilere și sobe pe biogaz;

 Uscare : ca o formă ușoară de utilizare a energiei termice în uscătoare tip șarjă (prin
trecere), uscătoare tip bandă rulantă, uscătoare cu mecanism mobil c u zbaturi precum
și în sistemele sorptive de stocare a energiei termice ;

 Răcire : în instalații frigorifice cu absorbție ;

 Electricitate : în motoare pe gaz ( Motoare Pilot și Injecție, Motoare Otto pe gaz),
pile de combustie , micro -turbine pe gaz, motoa re cu Ciclu Rankine ( CRC, ORG ),
cu ciclul Kalina , Motoare Stirling , turbine cu gaze de ardere;

 Transporturi : în Vehicule pe Gaz Natural Comprimat ca biometan;

 Înmagazinare de energie : în sisteme de stocare specifice pentru biogaz (de presiune
joasă sau înaltă; lichefiat), sau ca biometan în rețeaua de gaze naturale cu scopul de
a echilibra încărcarea cu energie electrică și termică.

 Substitut al gazului natural : condiționat la biometan urmat de injectarea în rețeaua
de gaze naturale .[11]

4
2. PREZENTA REA GENERALA A LOCALITĂȚII

Zona în care are loc evaluarea potențialului pentru producția de biogaz a fost
selectată ca fiind comuna Agăș , din județul Bacău .
Suprafața totală 21039,55 ha din care:
 suprafața agricolă 8535,8 ha (arabil 240 ha, pășun i 4629.19 ha, fânețe 3666.6 ha);

 suprafața neagricolă 12503,75 ha ( păduri 11898.61 ha, ape si stuf 120,6 ha, drumuri
253,8 ha, construcții 181,65 ha, neproductiv 49,63 ha);
Comuna Agăș are un număr de 8 sate componente : Agăș , Cotumba, Beleghet , Diaconeș ti,
Preluci, Goioasa, Coșnea și Sulța. [12]
Comuna Agăș deține 66 de apartamente care au rețea de alimentare cu apă pe o
lungime de 4 km. Această rețea este improprie deoarece captarea apei s -a făcut din Pârâul
Agăș fără să existe o stație de filtrare și t ratare a apei. Întreaga comună este electrificată. Nu
există rețea de distribuție a energiei termice. [13]
Tab.2 Populația stabilă și gospodăriile populației la recensământul din 2011

Conform recensământului general agricol din 2014 pe raza c omunei Agăș sau
înregistrat un efectiv de animale conform tab.3 .

Tab.3 Efectivele de animale pe localitatea Agăș
Nr.
crt Comuna Bovine Porcine Ovine Caprine Păsări Cabaline
1 Agăș 1590 1391 4215 774 14928 396

2.1. Încadrarea in zona a instalației
Amplasamentul lucrării este si tuat pe un teren ce ocupă o suprafață de 22080mp,
de formă aproximativ dreptunghiulară, cu două puncte de acces la drumul național DN12A,
și la calea ferată cu o lățime de 46 m și lungimea de 480m.

Fig. 3 – Încadrarea în zonă a terenului
Jud. Bacău Populație stabilă Nr. Gospodăriilor
populației Nr .mediu perso ane
pentru o gospodărie Comuna Ambele sexe
AGAS 5651 2151 2,61

5
Terenul luat în studiu aparține fostului UFET, societate de stat și se învecinează
cu proprietăți private lipsite de c onstrucții. În conformitate cu ridicarea topografică a zonei
se poate observa că terenul este plat.

3. MATERIA PRIMA

3.1. Tipuri de biomasa

Principiul de baza a acestui proiect este folosirea dejec țiilor animale ca materie
prima. E ste însă adevărat ca, atât cantitatea cât ș i calitatea biogazului obținut este influențată
de specia de animal tipul , de furaje și modul de tratare a dejecțiilor înainte de a fi introduse
în fermentator.
Tab.4 Volumul de biogaz obținut și cantitatea de energie, obținute din div erse produse, în
urma digestiei anaerobe.
Produs Volum
( m3) Masa
( t) Volum biogaz
( m3) Energie
electrică
(KWh) Energie
termică
(KWh)
Dejecție lichidă bovine 1 1 15 27 54
Dejecție solidă bovine 1 0,3 10,1 18 36
Dejecție lichidă suine 1 1 15,6 28 56
Dejecție solidă suine 1 0,3 23,5 42 84,6
Dejecție lichidă păsări 1 1 44,5 80 160
Dejecție solidă păsări 1 0,3 29,3 52 105
Dejecție solidă ovine 1 0,3 21,1 38 76
Dejecție solidă cabaline 1 0,3 18,9 34 68
Fân 1 0,35 137,8 248 496
Coceni de porumb 1 0,4 123,8 222 445

Toate aceste materii se fo losesc în diferite combinații astfel încât cantitatea de
biogaz obținuta să fie de aproximativ 5000 mc pe zi . Materia primă care se intenționează a
fi introdusă în proces este primită pe platforma de recepție (Fig.8)

6
3.2. Cantități disponibile

Conform Codului de bune practici agricole, art.129 , cantitățile de feca le și urina
animaliera provenite de la diferite tipuri de animale , sunt prezentate în tab.5. De asemenea,
calculul include și apa de băut risipită de animale, apa pentru igienizare și volumul de apa
de ploaie căzută pe suprafețele de colectare.
Tab 5. Valori le medii ale producție de gunoi de grajd în sisteme de întreținere
Produs Producție
de gunoi
Kg/animal/
zi Capacitate
de stocare
m3/animal/
an Efectiv
animale
in Agăș Total
dejecții
anuale Total
dejecții
anuale/m3
semilichide bovine 28 18 1590 28620
33,390 Apa risipită și apa
igienizată litri/an bovine 3 1590 4770
semi lichide suine 12 7.2 1391 10015
10308 Apa risipită și apa
igieni zată litri/an suine 0.21 1391 293
Dejecții păsări 0.24 14928 3583 3583
Dejecții ovine 2.7 1.08 4215 4552 4552
Dejecții cabaline 26 14.4 396 5704 5704

Tab 6. Potențialul energetic al comunei Agăș
Produs Total dejecții
anual/m3 Valoarea
gazului obțin ut
m3 Valoarea
energetica
(KWh) Valoarea
termica
(KWh)
Semilichide
bovine 33390 419045 751275 1502550
Semi lichide suine 10308 201522 360780 724512
Dejecții păsări 3583 132213 236478 474758
Dejecții ovine 4552 960481 172976 345952
Dejecții cabaline 5704 107806 193936 387872

3.3. Sisteme de depozitare

Acest capitol descrie n ormele și reglementările privind protecția mediului,
amplasarea capacitaților de depozitare a gunoiului de grajd și măsurile de siguranță .
Cu privire la impactul asupra mediului al depozitelor de gunoi, există două directi ve
europene care trebuie luate în considerare.
 Directiva Consiliului 91/676/CEE din 12 Dec.1991, prevede ca statele membre
trebuie sa pună bazele unor coduri de bune practici agricole, pentru protecția apelor
împotriva poluării cu nitrați din surse agricole.

 Directiva Consiliului 96/61/CEE din 24 Sept.1996, privind Prevenirea si Controlul
Integrat al Poluării. Directiva prevede să se ia toate masurile de prevenție împotriva

7
poluării , prin aplicarea celor mai bune tehnici disponibile, pentru realizarea
sistemelor de întreținere a animalelor, depozitarea dejecțiilor animaliere, procesarea
gunoiului de grajd în ferma și aplicarea îngrășămintelor pe terenul arabil [14].
Cele mai bune tehnici disponibile privind depozi tarea dejecțiilor solide și lichide animaliere
se referă la:
 Proiectarea unor spatii de depoz itare cu o capacitate suficientă până la procesarea
ulterioară, colective, numite în continuare Puncte de Colectare Centralizate(PCC).

 Construirea unor spatii de depozitare stabile, rezistente la impact mecanic, termic si
chimic, reprezentând o platforma betonată, cu sistem de colectare și rezervor, cu
fundația și pereții impermeabili și rezistenți la coroziune.

 Amplasarea de PCC -uri pe raza comunei, pentru depozi tarea dejecțiilor , ținând cont
de: distanța față de vecinătate , direcția vântului predominant, de numărul și
capacitatea fermelor, în raport cu volumul de dejecții pe care acestea le produc,
conform Fig 4.
În general, capacitat ea de depozitare PCC, trebuie să asigurare colectarea și
depozitarea pentru o perioadă de 4 luni.
Fig. 4 – Distanțele minime între platformă și alte obiective învecinate .
În interiorul rezervorului, fragmentele mai grele ale conținutului se depun la baza
rezervorului și formează o ma să solidă, în timp ce fragmentele mai ușoare plutesc la
suprafața și formează o crusta.
Din aceste motive, punctul de colectare, vine echipat cu un omogenizator cu motor
submersibil cu elice.(Fig 5)
Înainte de golirea rezervorului este necesar ca dejecții le să fie agitate pentru a forma un
amestec omogen, astfel fiind ușor de colectat.

8

3.4. Transportul materiei prime

Soluția tehnica pentru colectarea, manipularea si transportul dejecțiilor de la
PCC -uri la platforma de recepție a insta lației de biog az, este utilizarea vidanjelor (Fig.6)
echipate cu pompe de colectare și golire.

Fig.6 – reprezentare grafic ă a utilajului de transport materie primă

Fig. 5 – Omogenizator cu elice cu motor
submersibil

9
4. PROCESUL TEHNOLOGIC

4.1. Elementele componente ale instalației

În cadru l construcției instalației de biogaz se vor rea liza ș i amplasa următoarele
obiective c onform fig.7

Fig. 7 -Vedere de ansamblu a instalației

 Platforma de recepție ;
 Dozator;
 2 Fermentatoare fiecare de cca 3040 mc;
 1 Rezervor (tanc de stocare a biogazului);
 2 Tancuri de stocare nămol de fermentație ;
 2 Grupuri de cogenerare;
 Un post de transformare
 Gospodăria de apă (Fig. 20)
 Pavilion exploatare (holuri de acces, grupuri sanitare, camera recreere, laborator
analize, birouri, camere instalații electrice)
 Bazin vid anjabil
 Parcare(5 locuri)
Întreaga suprafața de teren de 22080mp va fi împrejmuita cu un gard din plasă
de sârmă zincată pe rame metalice, fixate pe stâlpi metalici. Accesul în incintă va fi prevăzută
cu porți de acces metalici. Suprafața totală a spaț iilor verzi ce urmează a fi amenajată va fi
realizată prin plantare cu gazon și lizieră în vecinătatea gardului.

10

4.2. Descrierea procesului tehnologic

Platforma de recepție (Fig.8) va fi realizata dintr -un covor de beton cu o
suprafața de 4500mp, ada ptată pentru recepția dejecțiilor solide ș i lichide, va fi prevăzută
cu un câ ntar, o instalație de transport cu sistem de separare a obiectelor nedorite ș i mașina
de mărunțire a materiei prime (Fig.9).

Prin procesul de zdrobire,
materia obținută (biom asa) ajunge gravitațional în rezervor ul de transfer numit î n continuare
dozator, unde, pentru a îndeplini condițiile de fluiditate necesare, se adaugă apa.
Dozatorul (Fig.10 ) reprezintă un depozit al biomasei de unde prin pompa re
aceasta vine transportată în digestor 1.

Fig. 10 – Dozatorul pentru biomasa

Cea mai importantă componentă a instalației este digestorul (Fig. 11 ), în
interiorul căruia are loc digestia anaerobă (AD).
Fig. 8 – Platforma de recepție cu dispozitiv
de cântărire Fig. 9 – Banda transportoare cu sistem
de mărunțire

11

Fig. 11 – Digestor
Cantit atea ș i calitatea metanului obținut în urma digestiei este dependenț a de
temperatura mediului interior al digestorului, unde temperatura variază de la 38 la 44°C. Din
acest motiv 25% din căldura produsă î n urma arderii la modulu l de cogenerare va fi utiliz ată
pentru a păstra o temperatură constantă in interiorul fe rmentatorului. Cea mai eficientă
măsură pentru reducerea pierderilor de căldură este izolarea tuturor suprafețelor digest orului
prin includerea subterană a acestuia Fig.6 și utilizarea unor materi ale izolatoare termic
conform fig.7.

Fig. 12 – Integrarea subterană a fermentatorului

12

Fig. 13 – Grafic schematic ce prezintă peretele unui di gestor incluzând un profil te rmic pentru
o iarnă rece ( -18°C) .
În partea superioara a fermentatorului se va ins tala o membrana dublu strat.
Membrana interioara este cea care ț ine etanș gazul rezultat in urma digestiei, iar membrana
exterioara pentru protecției împotriva intemperiilor .

Fig. 14 – Reprezentarea schematică a sistemelor componente ale acoperișului de stocare a
gazului și a elementelor de siguranță auxiliare
Digestorul este echipat cu două agitatoare submersibile pentru a asigura omoge nizarea
substratului.
A- membrană exterioara;
B- membrană interna;
C- dispozitiv desulfurare
D- cadru suport pentru
susținere membrană;
E- perete digestor

13

Fig. 15 – Agitator orizontal
Considerând natura biomasei, timpul optim de retenție a materi alului ȋ n
fermentator, este de aproximativ 55 de zile. Pentru a asigura un flux continu u a producției ,
instalația este prevăzută cu un al doilea digestor.
Nămolul rezultat în urma digestiei (digestatul) este evacuat prin pompare din
Fermentatorul 2 si dep ozitat în cele două tancuri de stocare, ulterior vândut ca fertilizant
pentru agricultură .

Fig. 16 – Bazine de stocare nămol de fermentație .
Gazul acumulat î n capacul fermentatorului este supus procesului de curățare a
hidrogenului sulfurat ș i a amoniacu lui denumit desulfurare, prin injectare de aer în partea
superioară a digestorului cu ajutorul unui compresor (Fig.13, litera C).
Transferul gazului din parte superioară a membranei la rezervor de stocare se
efectuează prin intermediul unei conducte sub acțiunea surplusului de presiune acumulata î n
capacul fermentatorului. Gazul depozitat in rezervorul de stocare este utili zat pentru
producerea energiei în cele două grupuri de cogenerare , unde are loc generarea simultană
atât a electricității , cât ș i a căldurii.

14

Fig. 17 – Balon depozitare biogaz
Grupul de co generare (Fig. 18) este constituit dintr -un ansamblu com pus din
motor cu ardere internă prevăzut cu o turbina și generator (Fig. 19) și un boiler pentru
producerea agentului termic .

Fig. 18 – Reprezenta re grafic ă Fig. 19 – Motor cu ardere internă
a grup ului de c ogenerare

4.3. Cerința de apa

Pentru obiectivul ce urmează a se construi, s -au luat în calcul as pectele igienico –
sanitare ce trebuie îndeplinite pentru ap rovizionarea cu:
 apa potabilă pentru pavilionul de exploatare , cu toate activitățile conexe( toalete,
dușuri, vestiare, sala de mese, laborator analize );
 apa pentru asigurarea fluxului tehnologic;
 rezerva pentru incendii, pentru întreținerea sistemului de alimentare cu apa , inclusiv
acoperirea eventualelor pierderi de apa;

15
 Întreținere (spatii verzi, curățenie și igienizare) ;
 Cel mai important sector pentru alimentarea cu apă , îl reprezintă produc ția de apă
caldă menajeră și agent termic;
Alimentarea cu apă se va efectua din sursă proprie, prin pompare din cele patru
puțuri de adâncime conform schemei din (fig. 20) , fiind tratată și înmagazinată spre
asigurarea necesarul ui de apă , pentru cerințele detaliate mai sus.

Fig. 20 – Gospodăria de apă
Apa uzată va fi canalizată și înmagazinată într-o fosă septică, vidanjabilă și va fi
folosită la momentul umplerii în procesul tehnologic.

5. PARAMETRI TEHNICI

5.1. Necesarul de agent termic

Exemplul urm ător prezintă consumul mediu net de energie per persoană în
Germania (bazat pe calculele din Paeger 2012):
• Consumul net de energie pentru încălzire și DHW per persoană în gospodării:
20,2 kWh/zi sau 7373 kWh/an
• Consumul net de energie pentru încălzire per persoană în gospodării:
17 kWh/zi sau 6205 kWh/an
• Consumul net de energie pentru încălzire per persoană în gospodării (per m² suprafață
locuită):
155 kWh/an/m²
• Consumul net de energie pentru DHW per persoană în gospodării:
3,2 kWh/zi sau 1168 kWh/an .

16

5.2. Dimensionarea instalației

În scopul determinării dimensiunilor pot rivite ale fabricii de biogaz, în ceea ce
privește producția de energie electrică sau termică trebuie luat în calcul tipul materiei
prime avute la dispoziție .
Pentru l ocalitatea ținta a instalației noastre, conform Tab.5 si T ab.6, s-a calculat o valoare
totală a dejecțiilor anuale și o valoare medie a producției de biogaz , evidențiate în Tab.7.
Tab.7 – Valori medii anuale
Produs Volum
dejecții
anual/m3 Volumul gazului
obținut /m3 Energie electrică
(KWh) Energie termică
(KWh)
Total 57537 m3 1821 067 m3 1,7GW 3,44 GW
Având în vedere consumul net de energie pentru încălzire și apa caldă per
persoană , de 7373 kWh/an, producția medie de energie ter mică de 3.44GWh/an în insta lația
de biogaz, ar fi suficientă pentru nevoile anuale unu număr de aproximativ 500 de persoane,
sau 200 de locuințe .

6. AVANTAJE SI DEZAVANTAJE

6.1. Avantaje

Realizarea investiț iei va produce un impact pozitiv asupra med iului atât sub
raportul res pectării standardelor de mediu cât și din punct de vedere sanitar, sanitar/
veterinar, fito sanitar.
Proiectul propus va conduce la o îmbunătățire durabilă a managementului deșeurilor
animaliere pe raza Comunei Agăș .
Un bun cont rol al dozelor de nutrient: (azot, fosfor, potasiu ),și implicit reducerea
riscurilor p rivind poluarea apelor cu nitraț i.
Reducerea contribuției locale la încălzirea globala prin distrugerea metanului și
reducerea em isiilor de g aze cu efect de seră din amonte;
O reducere semnificativă a descărcării in mediu a agenț ilor patogeni ca urmare a efectului
de igienizare microbiologică a fermentă rii anaerobe.
Îmbunătățirea apelor subterane prin protecți e sporită .
Asigurarea unei surse alternative de energie regenerabilă , care îmbunătățește
securitatea energetică ș i contribuie la economia verde.
Beneficiile sociale ș i economice asociate cu proiectul propus cuprind:

17
 O sursa nouă de venit la bugetul local ;
 Noi locuri de muncă ;
 O contribuție locală la atingerea obiect ivelor politice guvernamentale privind
producț ia de energie din surse regenerabile;
 O imagine publică mai bună a admi nistrației locale [15].

6.2. Dezavantaje

Efectele negative directe sau indirecte asupra mediului asociate cu instalarea ș i
funcționarea instalației propuse nu sunt semnificative.

7. FAC TORI DE MEDIU

Tab.8 – Evidențiere riscuri
Riscuri potențiale Risc de electrocutare ș i/sau ardere
Factori afectați Factori umani
Măsuri de
prevenire, control
și reducere a
efectelor – traseele de transport ș i distribuție a energiei electrice vor fi
proiectate și realizate cu respectarea normelor specifice în
vigoare;
– intervențiile la postul trafo și instalațiile electrice aferente
se vor face numai de personal autorizat;
– instruirea personalului;
– respectarea planurilor de mentenanța și control .
Riscuri potențiale Risc de explozie si incendiu
Factori afectați -factorii de mediu(apa, aer, sol/subsol);
-mediul socio -economic;
-Amploare: în spațiu: se limitează la platforma i ndustrială – în
timp: efectele imedia te sunt de scurtă durată (emisii poluanț i, etc),
iar efectele socio -economice pot fi de durată mai mare în funcț ie de
amploarea evenimentului .
Măsuri de
prevenire, control
și reducere a
efectelor -rezervoarele și conductele pentru stocarea și vehicularea
biogazului sunt realizate din materiale rezistente și proie ctate
pentru a corespunde condițiilor de funcționare a instalaț iei;
– pentru prevenirea formă rii amestecurilo r explozive aer – metan,
instalația este prevăzută cu detectoare de CH4;
-pentru prevenirea creșterii presiunii în postdigestor, în cazul unei
avarii la generatoarele pe biogaz instalația este prevăzută cu un
consumator de necesitate (fȃcla) proiectat să poată ardă în condiții
de siguranț a debit ul de bi ogaz generat de instalaț ie;
-instruirea personalului privind pericolele de explozie și incendiu;
-elaborarea unui re gulament intern cu privire la mă surile de
prevenire a incendiilor și exploziilor;
– elaborarea unui plan pentru situații de urgență ;
– în caz, de incendiu ampla samentul este dotat cu o rezervă de apă
de incendiu;

18

-amplasamentul va fi dotat cu sistem de supraveghere video, iar
accesul se va face în baza unei cartele electronice;
-instalația este prevăzută cu paratrăsnete ;
– respectarea p lanurilor de mentenanță și control a stării tehnice a
instalațiilor și echipamentelor de pe amplasament.
Riscuri potențiale Risc de poluare biologica
Factori afect ați Factor uman;
Factorii de mediu;
Biodiversitate a
Măsuri de
prevenire, control
și reducere a
efectelor – transportul, manipularea și tratarea termică a materiilor prime cu
respectarea condițiilor din Regulamentul C.E. 1774/2002, cu
modificăril e ulterioare;
Riscuri potențiale Risc de otrăvire/asfixiere
Factori afectați Factori umani;
Fauna;
Amploare: local si temporar
Măsuri de
prevenire, control
și red ucere a
efectelor -depozitarea materiilor prime și desfășurarea proceselor generatoare
de substanțe ce pot provoca otrăviri/asfixieri se realizează în spații
închise, din care evacuarea gazelor se face controlat;
-instruirea personalului;
asigurarea echipa mentelor de protecție adecvată;
– realizarea unui plan de situații de urgentă și intervenții intern și
extern, care sa prevadă măsuri de limitare în spațiu și în timp a
efectelor unui eveniment;
Riscuri potențiale Risc de poluare cu substanț e generatoare de
miros, substanțe periculoase și gaze cu efect de seră .
Factori afectați Factori de mediu(apa, aer, sol –subsol);
Sănătatea populației ;
Fauna și flora;
Amploare: limitată în spațiu și timp.
Măsuri de
prevenire, control
și reducere a
efectelor – -depozitarea materiilor prime și desfășurarea proceselor generator
de substanț e ce pot provoca miros se realizează în spații închise ,
din care evacuarea gazelor se face controlat;
-depozitarea digestatului în rezervoare etanșe , pentru a preveni
emisii de mirosuri și predarea acestuia spre eliminare/valo rificare,
după un grafic care să evite staț ionare a pe amplasament a unor
cantități mari;
-elabo rarea unui plan de control a stării te hnice a ambalajelor și
spațiilor de depozitare a substanț elor periculoase și a instalaț iilor de
transport a acestora;
-elaborarea și aplicarea unui plan de mentenanță a echipamentelor
componente și a conductelor și rețelelor de canalizare din incintă,

19

în scopul prevenirii scurgerilor și depunerilor de materiale
generator de mirosuri;
-respectarea planului de mentenanță și de control a stării tehnice și
supravegherea permanentă a procese lor de purificare a biogazului
și de valorificare energetică a acestor a.
-controlul permanent a concentrației de gaz metan din atmosferă cu
ajutorul detectoarelor.

20
8. CONCLUZII

In cele din urm ă, se poate concluziona că o instalaț ie de biogaz poate gestiona
deșeurile animaliere generate într-o localitate, reducând astfel nivelul de poluare cu nitrați .
Dat fiind faptul c a, pentru digestia anaerob ă se pot procura o gam ă largă de
materii din biomas ă, dimensionarea instalației poate fi proiectat ă cu o capacitate de
procesare mai mare de cât materia prim ă disponibil ă în localitate , producând astfel o
cantitate mai mare de energie electric ă si termic ă.
Implementarea unui astfel de proiect într-o zonă rural ă poate asigura
furnizarea cu agent termic și apă caldă menajer ă instituțiile de învățământ , de pe raza
localității și potențiali utilizatori casnici.
Indiferent de potențialul de biomas ă al localității țintă, rețeaua de furnizori de
materie prima pentru acest tip de instalație se poate extinde și în localitățile învecinate ,
unde se pot găsi generatori de deșeuri organice.

21

BIBLIOGRAFIE
Figuri
Fig1.*** http://www.fabbiogas.eu/en/home/about -bioga s Accesat pe data de 19.01.2017.
Fig2. *** Fig12 http://www.biogasin.org/files/pdf/WP3/D.3.6.6_Trinergi_RO.pdf Accesat
pe data de 20.01.2017 .
Fig3.*** www.Google Earth.com
Fig.4. Fig5. Fig 19. *** Henrik Frederiksen, Daniel Danut, Mihai Masinistru, Adrian
Gregulesc. Sisteme pentru depozitarea dejecțiilor . Standarde de ferma. Editura: Danish
Agricultural Advisory Service Anul:2010.
Fig.6.*** http://nameit.ro/wp -content/uploads/2016/06/v idanjare.jpg (Vidanja)
Fig.7.***https://www.alibaba.com/product -detail/BOT -CDM -TURN -KEY -biogas –
project_1616172068.html
Fig.8.***Platforma de receptive. http://www.scaime.com/fr/363/367/article/juin -2010.html
Fig.9.***Zdrobitor. http://www.incomimex.com/news_details.php?id=9
Fig.10.***Dozator http://agrointel.ro/57181/bauer -solutii -complete -in-irigatii -si-
prelucrarea -dejectiilor -animale/
Fig.11.***Digestor. http://www.xylemwatersolutions.com/scs/italy/it -it/news -and-
events/Soluzioni -Xylem -stampa -tecnica/Fognature/Documents/d3.pd f
Fig.12.*** Integrarea subterana a fermentatorului https://s -media -cache –
ak0.pinimg.com/originals/48/3f/eb/483feb5eff5219645b860ad5fdb7d61f.jpg
Fig.13.*** Grafic schematic ce prezinta peretele digestor. Dominik Rutz, Utilizarea durabila
a energiei termice a instalatiilor de biogas, Editura: WIP Renewable Energies, Orasul:
Munchen,Germany,2012.
Fig.14.***Reprezentarea schematică a sistemelor compone nte ale acoperișului.
http://www.geangu.ro/linii -de-producere -biogaz/biogaz -din-deseuri -agricole/
Fig.15.*** Agitator orizontal.
http://www.corradighisolfi.it/sistemadimiscelazion ecombi.html
Fig.16.*** Bazine de stocare namol de femrmentatie
http://www.clubafaceri.ro/bursa/industrie_prelucrare_echip amente/111422/Statie+de+epur
are+levigat+sau+ape+uzate.html
Fig17.*** Balon depozitare biogaz http://www.tribuna.ro/stiri/actuali tate/rapirea -din-
serai -infunda -reteaua -de-canalizare -din-sibiu -91180.html
Fig.18. *** Reprezentare grafica a grupului de coogenerare.
http://www.skyscrapercity.com/showthread.php?p=1 28554274
Fig.19.*** Motor cu ardere interna. Dominik Rutz, Utilizarea durabila a energiei termice a
instalatiilor de biogas, Editura: WIP Renewable Energies, Orasul: Munchen,Germany,2012.

22
Fig.20.*** Gospodar ia de apa. http://www.forajeputuri.ro/sisteme -de-tubare -puturi -de-apa/

Tabele.
Tab.1.*** Compoziția chimică a biogazului . Henrik Frederiksen, Daniel Danut, Mihai
Masin istru, Adrian Gregulesc. Sisteme pentru depozitarea dejectiilor. Standarde de ferma.
Editura: Danish Agricultural Advisory Service Anul:2010,
Tab.2.*** Populația stabilă și gospodării le populației la recensământul.
http://www.bacau.insse.ro/phpfiles/comunicat%20Bacau_date_preliminare_RPL2011_1.pd
f Accesat la data de 31.01.2017
Tab.3.*** Efectivele de animale pe localitatea Agăș.
http://www.rga2010.djsct.ro/inceput.php?cod=36&codj=4 Accesat la data de 31.01.2017
Tab.4. *** Volumul de biogaz obținut și cantitatea de energie, obținute din diverse produse,
în urma digestiei anaerobe. http://biogaz -instalatii.ro/imici.html , accesat 18.12.2016
Tab.5
Tab.8.*** Factori de mediu.Instalatii biogaz pentru “1MEWel”, Titular S.C. Cert prodex
S.R.L Focsani. Anul 2010.
[1, 9, ]***Institutul Fraunhofer pentru Energia Eoliană și Tehnolo gia pentru Sisteme
Energetice (IWES), Henning Hahn; Material informativ pentru instituțile finanțatoare din
Romȃnia, Consolidare de capacitați pentru insistuțile finanțatoare, ȋn ceea ce privește
finanțarea proiectelo r de biogaz agricol ȋn Romȃnia.
[2, 3, 7, 10, 11, ] *** Grafic schematic ce prezinta peretele digestor. Dominik Rutz, Utilizarea
durabila a energiei termice a instalatiilor de biogas, Editura: WIP Renewable Energies,
Orasul: Munchen,Germany,2012.
[4, 8,] *** Factori de mediu.Instalatii biogaz pentru “1MEWel”, Titular S.C. Cert prodex
S.R.L Focsani. Anul 2010.
[5, 6, 14,] .*** Compoziția chimică a biogazului . Henrik Frederiksen, Daniel Danut, Mihai
Masin istru, Adrian Gregulesc. Sisteme pentru depozitarea dejectiilor. Standarde de ferma.
Editura: Danish Agricultural Advisory Service Anul:2010
[12, 13, ]*** https://ro.wikipedia.org/wiki/Comuna_Ag%C4%83%C8%99,_Bac%C4%83u ,
accesat 19.01.2017

23