Environmental performance of the innovative, patented mixing system in an agricultural biogas plant based on lca approach

Fig. 3. Unit processes within the system boundaries.
E. Wrzesi´nska-Jędrusiak et al.

---

Journal of Cleaner Production 349 (2022) 131420
6
biogas does not come from fossil fuels, and its emissions are part of the 
natural carbon cycle in nature. The use of slurry to produce biogas 
prevented methane emissions into the atmosphere. 
The energy balance for both scenarios S01 and S02 was carried out 
based on the energy consumption and production data of the biogas 
plant. The energy-intensive processes comprise dosing, mixing the 
substrate, heating and discharging the digester. The energy quantity 
inputs and outputs were monitored for each scenario once a month for 
six months. The monitoring data is provided as supplementary mate-
rials. When determining energy inputs for heating the fermentation 
mass, it was predicted that in addition to the heat generated by the 
cogeneration system, it would be necessary to use the grid electricity at 
times when the cogeneration system would not be in operation. 
Differences are evident in the electricity input for the mixing process 
which requires less electricity for the mixing technology using a hybrid 
pump. Due to the higher biogas yield and methane content achieved 
with the mixing technology using a hybrid pump, higher yields of both 
electricity and heat were determined. Therefore, a more favourable 
energy balance was obtained for the mixing technology using a hybrid 
pump compared to the conventional technology using a hydraulic pump. 
It was determined that 51,347.72 kWh of electricity and 65,859.01 kWh 
of heat could be generated per year for the technology using a hybrid 
pump or 37,786.66 kWh of electricity and 50,382.21 kWh of heat for the 
technology using a hydraulic pump.