Universiteti I tiranës fakulteti I shkencave tё natyrёs departamenti I kimisë industriale


Download 5.04 Kb.

bet6/11
Sana10.01.2019
Hajmi5.04 Kb.
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11

Mb
etj

u
rb
an

(t) 
Mb
etj

to
n
/b
an
o
r/
vi

Mbetje urbane (t) 
Mbetje pro banor/vit (t) 

37 
Prodhimi i biogazit 
Biogazi është një gaz i djegshëm, i cili çlirohet gjatë procesit të fermentimit të të gjitha 
llojeve  të  biomasës.  Ai  prodhohet  në  impiante  të  prodhimit  të  biogazit,  ku  si  lëndë  e 
parë për fermentim përdoren mbeturina organike apo edhe bimë energjitike.  
Prefiksi  “bio”  tregon  lidhjen  apo  edhe    ndërtimin  biotik
18
  të  lëndës  së  parë,  e  cila  ka 
origjinë organike (e kundërta e gazit natyror). 
Biogazi  mund  të  përdoret  për  prodhimin  e  energjisë  elektrike,  si  lëndë  djegëse  për 
motorrat  apo  edhe  për  furnizimin  e  rrjetit  të  furnizimit  qëndror  të  ngrohjes  me  gaz. 
Përqindja  e  përmbajtjes  së  metanit,  djegia  e  të  cilit  shoqërohet  me  çlirim  nxehtësie, 
është vendimtare për shfrytëzimin e biogazit. 
Si lëndë e parë për prodhimin e biogazit shërbejnë: 
-  mbetjet  e  fermentueshme  me  përmbjatje  biomase,  si  llumrat  e  ujrave  të  zeza, 
mbeturinat biologjike apo mbetjet ushqimore, 
-  plehrat organike nga mbetjet e kafshëve, 
-  mbetjet e papërdorshme të frutave, perimeve dhe zarzavateve, si dhe  
-  bimët energjetike.  
Nga fermetimi dhe përpunimi i tyre i mëtejshëm dalin lëndë me përmbajtje të ndryshme 
biogazi, të cilat në varësi të përbërjes, kanë edhe përmbajtje të ndryshme metani (tab. 2-
10). 
Një pjesë e mirë e lëndëve të para, sidomos e mbeturinave shtëpiake dhe mbetjeve agro-
bujqësore kanë kosto grumbullimi, prandaj edhe përpunimi i tyre për prodhim biogazi 
është me kosto më të ulët ekonomike.  
Biogazi prodhohet përmes procesit të shkatërrimit natyral të lëndëve organike në kushte 
anokside/anaerobe  (nga 
greqishtja.  an=„mungesë“,  oxys=„oksigjen“).  Gjatë  këtij 
procesi mikroorganizmat shndërrojnë karbohidratet (sakaridet; C
m
(H
2
O)
n
), proteinat dhe 
yndyrnat në produkte kryesore: metan dhe ujë. 
Ky  proces  përbëhet  nga  disa  etapa  (fig.  2-8),  gjatë  së  cilave  mikroorganizmat  kryejnë 
shkëmbime të ndryshme lëndësh (metabolizmi). Si fillim (hidroliza), pjesët polimerike 
(makro-molekula),  që  përbëjnë  biomasën  (celuloza,  lignina,  proteina)  shndërrohen 
përmes  enzimave  mikrobiologjike  në  substanca  monomere  të  afta  për  të  hyrë  në 
reaksion.  Kështu  largohen  lloje  të  ndryshme  të  enzimave  sekretive  (exo-enzima)  si 
amilasa  (niseshte),  proteasa
19
  dhe  lipaza
20
,  të  cilat  hidrolizojnë  makromolekulat  në 
molekula - oligomere dhe -monomere. Sakaridet si niseshtja dhe hemiceluloza ndahen 
                                                 
18
 Mbiemri biotik (nga greqishtja e vjetër- βίος, bíos, jetë) përdoret për të pasqyruar etapa dhe gjendje (nganjëherë 
edhe objekte), tek të cilat janë pjesëmarrës edhe gjallesa të ndryshme. 
19
 Proteaza ose proteinaza janë enzima, të cilat mund të ndajnë proteinat ose peptidet.  Nga ana tjetër peptidet janë 
lidhje  organike,  të  cilat  përmbajnë  lidhje  peptide  (lidhje  amidash  (R-NH
2
)  dhe  grupit  karboksil–COOH)  ndërmjet 
acideve aminoike (një grup karboksil dhe një grup aminash–NH
2
) dhe mund të trajtohen si proteina të vogla. 
20
 Lipaza është një lloj enzime e cila ndahet nga lipidet. 

38 
në  oligo-  dhe  monosakaride  (sheqer  i  një-  apo  shumëfishtë).  Proteinat  zbërthehen  në 
peptide  apo  acide  aminoike.  Në  të  njëjtën  mënyrë  yndyrërat  hidrolizohen  në  acide 
yndyrore dhe glicerinë (C
3
H
8
O
3
). 
Tabela 2-10: 
Sasia  e  biogazit  të  prodhuar  dhe  përmbajtja  e  metanit  për  disa  lëndë  organike 
(Das Magazin für moderne Landwirtschaft, 2000). 
Lënda 
Sasia e biogazit të prodhuar në 
m
3
/ton Masë e njomë 
Përmbajtja 
 

metanit 
Silazh misri 
202 
52% 
Silazh foragjeresh 
172 
54% 
Panxhar (mangold wurzel) 
111 
51% 
Mbetje organike 
100 
61% 
Pleh pulash 
80 
60% 
Panxhar sheqeri (melase) 
67 
72% 
Pleh derrash 
60 
60% 
Pleh gjedhësh 
45 
60% 
Drithëra 
40 
61% 
Plehra  të  lëngshme  të 
derrave 
28 
65% 
Plehra  të  lëngshme  të 
gjedhëve 
25 
60% 
Produktet  e  hidrolizës  në  fazën  e  acidifikimit  zbërthehen  më  tej  përmes 
mikroorganizmave fermentues në alkoole (R-O-H), acide organike (-COOH), CO
2
 dhe 
H
2
 (si mbetje dalin edhe H
2
S dhe NH
3
). Alkoolet dhe acidet organike nën veprimin e 
baktereve acetogjene shndërrohen në acid acetik (C
2
H
4
O
2
) dhe hidrogjen. 
Në etapën e fundit anaerobe, nga reaksioni i dioksidit të karbonit me hidrogjen, oksigjen 
dhe acid acetik -përmes mikroorganizmave njëqelizor (archaeabacteria), ndodh formimi 
i metanit (metanogjenezë) dhe dioksidit të karbonit (reaks. 2-1). 
+
3
4
2
CH COO - + H
CH + CO

 
(
)
Δ ° = −
 
35,9  /
G
kJ mol
 
 
(2-1) 
Afërsisht 30% e metanit krijohet nga reaksioni i hidrogjenit me dioksid karboni, të cilat 
janë produkte të ndërmjetme të acidogjenezës (reaks. 2-2). Në shumicën e impianteve të 
prodhimit  të  biogazit  në  agro-blegtori,  kjo  ndodh  në  kundërshtim  të  literaturës 
shkencore,  në  rrugën  e  reaksionit  hidrogjenotrope  nën  trysni  dhe  temperaturë  të  lartë 
dhe kohë të shkurtër fermentimi. 
2
2
4
2
CO + 4 H
CH + 2 H O

  
(
)
Δ ° = −131,0  /
G
kJ mol
 
 
(2-2) 
Që të katër fazat e mësipërme nuk mund të ndahen në mënyrë strikte, pasi p.sh.: edhe në 
rastin  e  acidogjenezës  krijohet  acid  acetik,  hidrogjen  dhe  metan.  Nga  ana  tjetër 
acidogjeneza  kërkon  aftësi  të  veçanta  shkëmbimi  ndërmjet  lëndëve,  të  cilat  ndodhin 
vetëm gjatë metanogjenezës. 

39 
 
Figura 2-8: 
Paraqitje e përgjithshme e fermentimit të polimereve dhe lipideve (modifikuar 
sipas (Deppenmeier, 2002)) 
Gjatë procesit të prodhimit të biogazit duhet të transportohen sasi të mëdha lëndësh të 
para dhe produktesh. Ana logjistike e këtij procesi në rastin e impianteve agro-bujqësore 
mund  të  ndahet  në  tre  etapa.  Kemi  të  bëjmë  me  etapën  e  përgatitjes  së  substratit 
(korrje/shirje,  transport  dhe  konservim),  fermentimi  i  biomasës  (transport,  dozim  dhe 
mbulim  nevojash),  si  dhe  me  shfrytëzimin  e  mbetjeve  të  fermentimit  (grumbullim, 
transport dhe shfrytëzim). 
Në rastin e impianteve të mëdha industriale, që nuk përdorin produkte agro-bujqësore 
për lëndë të parë, do të duhet të përgatitej një koncept i mirëfilltë transporti, pasi në të 
tilla  impiante  lënda  e  parë  do  të  duhet  të  përpunohen  menjëherë.  Kjo  kursen 
magazinimin dhe grumbullimin e saj në rrethinat e impiantit. 
Faktorët  që  ndikojnë  në  hartimin  dhe  përzgjedhjen  e  konzeptit  produktiv  të  impiantit 
janë të shumëllojshme dhe rrjedhojat e tij akoma më të mëdha. Përmasat e impiantit ose 
nevoja  për  substrat  dhe  lëndë  të  parë  janë  përcaktuese  të  kushteve  dhe  mundësive  të 
prodhimit. Në aspektin e furnizimit me lëndë të parë janë hartuar modele të ndryshme të 
magazinimit central apo atij të decentralizuar. Në rast se për impiante të vogla apo të 
mesme nuk rekomandohet magazinimi i decentralizuar, për impiantet e mëdha, si pasojë 
e  sasive  të  mëdha  të  lëndës  së  parë,  por  edhe  e  shtrirjes  më  të  gjerë  të  tyre,  ndarja  e 
etapave logjistike ka përparësitë e saj. Faktori më i rëndësishëm i të gjithë procesit është 
vendndodhja e impiantit. 
Në  figurën  2-9  janë  paraqitur  në  mënyrë  skematike  teknologjitë  e  fermentimit,  si  dhe 
opcionet teknologjike, që rrjedhin prej tyre. Kriteri i parë dallues është qëndrueshmëria 
e  substratit  që  futet  në  fermentues.  Në  terminologjinë  e  kësaj  fushe  përdoren  shpesh 
nocionet “fermentim i lëngshëm” apo “- i thatë”. Substrate me përmbajtje deri në 15% 
masë  të  thatë  mund  të  pompohen.  Kjo  vlerë  shërben  shpesh  edhe  si  vlerë  kufitare 

40 
ndërmjet të dy metodave të fermentimit. Një kriter tjetër për dallimin e tyre është edhe 
fakti nëse substrati është i transportueshëm në formë dëngjesh. 
 
Figura 2-9: 
Veçoritë  e  teknologjive  të  fermentimit  (*Psychrophil  –  gjallesa  që  jetojnë  në 
temperatura të ulëta (-5 deri +20°C); Mesophil – ato jetojnë në temperatura 10-
15°C; Thermophil – nga 40 deri 45°C; Hyperthermophil/Extremophil – jetojnë 
nga 70 deri 80°C) 
2.1.5  Shpenzimet për prodhimi e biogazit 
Shpenzimet  e  prodhimit  të  gazit  të  papërpunuar,  gazit  të  impianteve  të  përpunimit  të 
ujrave  të  zeza,  gazit  të  impianteve  të  mbeturinave  dhe  gazit  të  sintezës  janë  shumë  të 
ndryshme dhe varen nga shumë faktorë, të cilët ndikojnë edhe në cilësinë apo llojin e tij. 
Për  shembull  për  prodhimin  gazit  të  papërpunuar  dhe  atë  të  sintezës  do  të  duhet  të 
ndërtohet  patjetër  një  impiant  përpunimi.  Nga  ana  tjetër,  gazi  nga  impiantet  e 
përpunimit  të  ujrave  të  zeza  dhe  ai  i  impiantit  të  përpunimit  të  mbeturinave,  janë 
produkte të mbetjeve, të cilat mund të prodhohen në mënyrë të vazhdueshme, pa patur 
nevojën e një impianti. 
Duke  u  nisur  nga  kjo  do  të  duhet  të  bëhet  dallimi,  nëse  substrati  është  prodhuar  me 
qëllim prodhimin e biogazit, apo lënda e parë është grumbulluar si mbetje. Kjo më pas 
ndikon në koston, si dhe në sasinë e gazit të prodhuar. Një faktor tjetër i rëndësishëm 
është  fermentimi,  me  të  cilin  nënkuptohen  sisteme  impiantesh  të  ndryshme  (impiant 
rezervuar/-qarkullues, forma dhe sisteme përzierse të ndryshme të fermentuesve, ...), si 
dhe kapaziteti i tyre teknik (të matura në volumin e fermentuesit, fuqinë elektrike).  

41 
Kostot specifike të prodhimit të biogazit të papërpunuar për një impinat me kapacitet 50 
m³/h variojnë deri në 24 €cent/m³. Për rastin kur kapaciteti i impiantit është tre herë më i 
madh, pra 150 m³/h, kostoja e prodhimit zvogëlohet me çerekun e vlerës paraprake (18 
€cent/m³).  Ndërkohë  që,  me  rritjen  pesë  herë  të  kapacitetit  të  impiantit  (250  m³/orë) 
kostoja e prodhimit bie në 16 €cent/m³ (Bundesministerium für Verkehr, Innovation und 
Technologie, Wien, 2005). 
Gjatë  analizës  së  kostove  të  prodhimit  të  gazit  nga  impiantet  e  përpunimit  të 
mbeturinave, është marrë parasysh fakti që, nxjerrja e gazit ka kosto të ulët, si dhe duke 
u  nisur  edhe  nga  ana  ligjore  për  mbrojtjen  e  mjedisit,  mbetjet  e  gazit  do  të  duhet  të 
trajtohen më tej. 
Për përllogaritjen e kostove të prodhimit të gazit nga një impiant i tillë, është marrë për 
bazë  një  model  me  mundësi  të  ndryshme  të  grumbillimit  të  mbetjeve,  duke  patur 
parasysh  kohën  e  ndërtimit  të  impiantit,  si  dhe  potencialet  e  krijimit  të  gazit.  Sipas 
Novak  (2004)  vlera  e  këtyre  kostove  shkon  në  1,72  €cent/m
3
.  Këto  përllogaritje  kanë 
për  bazë  kriterin,  që  për  një  pikë  grumbullimi  të  mbeturinave  me  sipërfaqe  prej  një 
hektarë, potenciali i përgjithshëm i prodhimit të biogazit për 25 vjet, është 12,6 Mio. m
3

Vlera e potencialit të shfrytëzueshëm të gazit është marrë vetëm 50%, pra 6,3 Mio. m
3
 
për  25  vjet.  Në  rast  se  kjo  sasi  gazi  pjesëtohet  me  8.760  orë  (gazi  i  impianteve  të 
mbetjeve prodhohet çdo 24 orë dhe për 365 ditë në vit), atëherë kemi vlerën 30 m
3
/orë. 
Kjo vlerë vlen për pika grumbullimi me sipërfaqe nga 3 deri 20 ha, pra për kapacitet 90 
m
3
/orë deri 600 m
3
/orë. Nga kjo vlerë kemi të bëjmë me një rënie të theksuar të kostove 
të  prodhimit.  Pra  nxjerrja  e  gazit  nga  këto  impiante  ka  një  kosto  sa  1/10  apo  1/15  e 
nxjerrjes  së  biogazit.  Kjo  përparësi  duhet  të  merret  parasysh  edhe  me  anët  e  veta 
negative,  si  mungesa  e  vazhdimësisë  përsa  e  përket  sasisë  apo  cilësisë  se  gazit  të 
prodhuar, bashkë me mbetjet e shumta toksike. 
Përllogaritja e kostove të prodhimit të gazit sintetik janë akoma në stadin e kërkimeve 
shkencore. Impiantet e deritanishme demonstrative të konvertimit të gazit të sintezës në 
një  gaz  me  përmbajtje  të  atillë  metani,  që  të  jetë  i  përshtatshëm  për  përdorim, 
karakterizojnë më shumë procesin e metanizimit dhe janë akoma në studim. 
Në rastin e kostove të ndryshueshme të fuqisë punëtore, rrymës elektrike, nxehtësisë së 
nevojshme,  mbajtjes  në  gjendje  pune  të  aparaturave,  siguracioneve,  si  dhe  në  rastin  e 
kostove  të  ndryshueshme  (administrim,  konsulencë  dhe  shërbim  klienti  apo 
anëtarësime), për lloje të ndryshme të burimeve të gazit, kemi edhe ndryshime të mëdha 
të kostove të përgjithshme. 
Përllogaritja e kostove të investimit fillestar për prodhimin e biogazit bëhet duke marrë 
parasysh  parametrat  e  cilësisë  dhe  sasisë  së  produktit  përfundimtar.  Fakti  që,  gazi  i 
prodhuar  (en.  Raw  gas-  gas  i  papërpunuar)  përmban  sasi  të  konsiderueshme 
papastërtish dhe pastrimi i tij është i domosdoshëm, bën që kostot e këtyre proceseve të 
mos  anashkalohen  dot.  Prandaj  në  kapitujt  në  vazhdim  do  të  trajtohen  teknologjitë  e 
pasurimit me metan dhe tharjes, pastrimit -nga oksigjenit, mbetjet e squfurit, si dhe nga 
dioksidi të karbonit. 

42 
2.1.6  Pasurimi dhe tharja e biogazit 
Në shumë projekte biogazi pastrohet deri në cilësinë e gazit natyrorë përmes impianteve 
të  pastrimit/pasurimit  dhe  tregtohet  më  tej  si  bio-metan  në  rrjetin  e  përgjithshëm  të 
furnizimit.  Pasurimi  i  tij  realizohet  duke  rritur  vlerën  e  përqendrimit  të  metanit  në 
biogaz. Qëllimi i pasurimit është rritja e përqendrimit të energjisë në gazin përfundimtar 
dhe  përdorimi  i  tij  si  konvertues  apo  shtesë  në  rrjetin  e  përgjithshëm  të  gazit.  Për  të 
shmangur  korrozionin  nga  substancat  shoqëruese  të  gazit,  si  CO
2
,  H
2
S  dhe  O
2
,  si  dhe 
për  të  shmangur  efektet  negative  gjatë  pastrimit  të  biogazit,  është  e  domosdoshme 
krijimi dhe ruajtja e një ambienti të thatë. 
•  Tharja me tretje (absorptive) 
Tharja e gazit mund të kryhet përmes metodave përthithëse/absorptive
21
, duke zbërthyer 
një apo më shumë komponentë nga gjendja e gaztë. Kjo realizohet duke shtuar tretësira 
absorbuese.  Gjatë  këtij  procesi,  tretësira  larëse  dhe  lëndët  absorbuese  obsorbohen 
fizikisht, duke mos ndërvepruar kimikisht në asnjë formë me njëra-tjetrën. Gazi i tharë e 
përshkon kolonën nga poshtë-lart në kah të kundërt me absorbentin. 
Pas tejngopjes lënda absorbtive kalon në një kolonë të dytë. Aty ajo ripërtërihet duke u 
nxehur  deri  ne  200  °C,  pasi  lënda  e  absorbuar  avullon  nga  tretësira.  Në  aspektin 
ekonomik tharja me përthithje është rentabël vetëm për rryma gazi të cilat i kalojnë 50 
m
3
/orë.  Kjo  për  faktin  që,  kjo  teknologji  kërkon  një  numër  relativisht  të  lartë 
aparaturash (Klinski, Einspeisung von Biogas in das Erdgasnetz, 2006). 
•  Tharja me përthithje (adsorptive) 
Si përthithës në procesin e tharjes me adsorbentë janë të përshtatshëm zakonisht filtrat 
molekularë
22
,  oksidi  i  silicit  (SiO
2
-  en.  silica  gel)  dhe  oksidet  e  aluminit.  Reaktori 
adsorbues me shtrat të fiksuar, i cili është i mbushur me adsorbentë në formë kokrrizash, 
përshkohet nga poshtë-lart nga biogazi, që do të thahet në temperaturë të ambientit dhe 
trysni prej 6 deri 10 bar. Për të mundësuar një proces të vazhdueshëm do të nevojiten dy 
reaktorë  adsorbues  me  shtrat  të  fiksuar.  Kjo  pasi  ndërkohë  që  njëri  adsorber  të 
ripërtërihet, tjetri kryen tharjen e mëtejshme të biogazit. 
Procesi i ripërtërimit kryhet në dy mënyra të ndryshme, të cilat janë praktikuar dhe kanë 
dhënë  rezultatet  e  duhura  në  praktikë.  Njëra  prej  tyre  është  metoda  ripërtëritëse  e 
ngrohtë, gjatë së cilës adsorberi i ngopur në trysni normale përshkon reaktorin në kah të 
kundërt  me  një  gaz  të  nxehtë  me  temperaturë  120  –  150  °C,  ose  veçuesi/desorberi
23
 
nxehet direkt dhe spërkatet i përzier me një gaz shpërlarës. Si pasojë e temperaturës së 
lartë, uji i adsorbuar do të veçohet përsëri dhe transportohet jashtë me gazin e nxehtë. 
                                                 
21
  Absorbues  -nga  lat.  absorbere‚  përthithje/përzierje/tretje‘.  Ndajthithja  (en.  Sorption)  është  një  përkufizim  i 
përgjithshëm, që përshkruan proceset e shtimit të një substance në një fazë apo ndërmjet një sipërfaqeje kontakti të dy 
fazave.  Shtimi  dhe  tretja  e  një  substance  brenda  një  faze  quhet  absorpim  (en.  Absorption),  ndërsa  përthithjen 
ndërmjet  sipërfaqeve  të  kontaktit  e  quajmë  adsorpim  (en.  Adsorption).  Për  proceset  ku  nuk  ka  një  dallim  të  qartë 
ndërmjet  ab-/  dhe  adsorpimit,  J.W.  McBain,  që  në  vitin  1909  ka  futur  termin  sorpim  (en.  Sorption).  Substanca  e 
përthithur quhet adsorbat; ajo që thith quhet adsorben. 
22
 Filtra molekularë- en. molecular sieve - janë materiale sintetike me përmasa të njëjta shumë të vogla dhe precize, të 
cilat kanë aftësi adsorbive për molekulat e mëdha të gazeve, avujve dhe lëngjeve. Në varësi të molekulave përbërëse 
përzgjidhet edhe madhësia e filtrit, duke bërë kështu të mundur kalimin e molekulave të vogla. 
23
 Procesi i ndarjes së një gazi nga një lëndë në teknologjinë kimike quhet desorbim (e kundërta e adsorpimit). 

43 
Faktikisht  gjatë  këtij  procesi  në  adsorbentin  e  ripërtëritur  ngelet  gjithmonë  një  sasi  e 
vogël uji. Kjo varet kryesisht nga temperatura e ripërtëritjes, nga kohëzgjatja e procesit 
të shpërlarjes, si dhe nga sasia e ujrave në gazet ripërtëritëse. Duke qenë se harxhohet 
shumë energji, kjo teknologji ka efekte ekonomike pozitive vetëm në raste të volumeve 
të mëdha. 
Një teknologji tjetër është edhe ajo e variatit të ripërtëritjes në të ftohtë (Heatlees-Dryer-
Prinzip).  Pas  uljes  së  trysnisë  dhe  shpërlarjes,  adsorberi  i  ngarkuar  thahet  përmes  një 
rryme të kundërt të një pjese të gazit të tharë më përpara. Gazi i përdorur për shpërlarje 
nuk përdoret më në ciklin ripërtëritës. Përparësitë e kësaj teknologjie janë kohëzgjatja e 
shkurtër e të gjithë ciklit (2 deri 10 minuta), mospasja nevojë për nxehtësi- për ngrohje 
të procesit, si dhe për desorbim të ujit. Si e metë e këtij procesi duhet përmendur fakti, 
që teknologjia e bazuar në Heatlees-Dryer-Prinzip është ekonomike vetëm për volume 
të vogla gazi (Urban, 2008). 
•  Tharja me kondensim 
Teknologjia  e  tharjes  me  kondensim  bazohet  në  ftohjen  e  rrymës  së  biogazit  nën 
temperaturën e kondensimit
24
 të ujit, i cili ndahet më pas nga gazi. Faktori vendimtar në 
këtë  proces  është  ulja  e  temperaturës.  Sa  më  e  ulët  të  jetë  temperatura,  aq  më  shumë 
kondensat  mund  të  krijohet  dhe  më  pas  të  ndahet  nga  gazi.  Përmes  kësaj  teknologjie 
bëhet  i  mundur  mënjanimi  i  korrozionit  në  pjesët  e  tjera  të  impiantit.  Kjo  metodë 
praktikohet  në  teknologjitë  e  pasurimit  të  biogazit,  si  p.sh.:  në  rastin  e  adsorbimit  me 
ndryshim presioni apo tek teknologjia e mënjanimit adsorpiv të mbetjeve të squfurit. Në 
të  vërtetë  përmes  kësaj  teknologjie  nuk  arrihet  realizimi  i  normave  të  larta  të 
rregulloreve G260 dhe G262 të DVGW
25
 (Deutscher Verein des Gas- und Wasserfaches 
e.V.) (Klinski, Einspeisung von Biogas in das Erdgasnetz, 2006), (Urban, 2008). 
2.1.6.1  Ndarja e oksigjenit 
Për të respektuar normat dhe marrëveshjet ndërkombëtare të trasportimit të gazit natyror 
duhen  ruajtur  normat  maksimale  të  përmbajtjes  së  oksigjenit,  të  cilat  janë  përcaktuar 
nga EASEE
26
 (European Association for the Streamlining of Energy Exchange). Vlera 
maksimale e oksigjenit të lejuar prej 10 ppmv
27
 e bën pastrimin e gazit nga oksigjeni të 
domosdoshëm (Urban, 2008). 
•  Përthithja kimike në elektroda bakri 
Kjo metodë e quajtur ndryshe edhe adsorpim kimik (en. chemisorption) është një formë 
speciale e adsorpimit, gjatë së cilës në ndryshim me adsorpimin fizik, adsorbanti lidhet 
përmes  lidhjeve  të  forta  kimike  në  adsorbent  (substrat).  Gjatë  këtij  procesi  kemi  të 
bëjmë  me  ndryshim  kimik  si  të  adsorbantit,  ashtu  edhe  të  adsorbentit.  Kryesisht 
adsorpimi fizik është një etapë paraprake e adsorpimit kimik, i cili në ndryshim me të 
parin, nuk është më i kthyeshëm dhe kërkon energji të lartë aktivizimi. Energjia lidhëse 
                                                 
24
 Temperaturë e kondensimit apo e krijimit të vesës së një përzierje gazesh, quhet temperatura në të cilën kondensimi 
dhe avullimi i lëndëve të lëngëshme ndodhen në ekuilibër. Pra gazi është i tejngopur me avull. Kjo temperaturë varet 
kryesisht prej përqendrimit të lëndës së lëngshme dhe presionit. 
25
 DVGW- Shoqëria e specialistëve të degëve të gazit dhe ujit për Gjermaninë. 
26
 EASEE – Shoqëria europiane e racionalizimit të shkëmbimit të energjisë. 
27
 ppm – en. parts of million. Pjesë për milion të volumit (0,0001 %). 

44 
e  tij  është  afro  800  kJ/mol  (gati  8  eV/Atom
28
),  ndërsa  ajo  e  adsorpimit  fizik  rreth  80 
kJ/mol (afro 0,8 eV/Atom) (Zangwill, 1988). 
Absorpimi i gazrave në ujë varet nga presioni, raportet në përqindje të biogazit/ujë larës 
si dhe nga temperatura e ujit. 
Në  rastin  në  fjalë,  kemi  të  bëjmë  me  një  reaksion  ndërmjet  oksigjenit  në  kontaktin  e 
parë me elektrodat e bakrit, përmes të cilit krijohet oksidi i bakrit. 
2
1
Cu+ O
CuO
2

 
 
 
 
 
 
 
 
(2-3) 
Ndërkohë  që  procesi  i  tejngopjes  me  oksigjen  është  përbyllur,  procesit  i  shtohet 
hidrogjen, duke realizuar kështu ripërtëritjen e plotë të bakrit. 
2
2
CuO+H
Cu+H O

    
 
 
 
 
 
 
(2-4) 
Temperatura  optimale  e  reaksionit,  në  të  cilën  elektrodat  e  bakrin  zotërojnë  aftësitë 
maksimale thithëse ndaj oksigjenit, duke e mënjanuar atë plotësisht nga gazet e procesit, 
është  rreth  200  °C.  Për  të  mundësuar  realizimin  e  një  procesi  të  vazhdueshëm 
teknologjik, praktikohet puna me dy reaktorë. Njëri prej reaktorëve kryen përthithjen e 
oksigjenit në elektrodat e bakrit, ndërkohë që tjetri kryen procesin e ripërtëritjes. Duke 
qenë se elektrodat e bakrin veprojnë edhe me squfurin, do të duhet të kryhet pastrimi i 
mëpërparshëm  i  tij  nga  këto  mbetje,  pasi  në  të  kundërt  kemi  rënie  të  kapaciteteve 
produktive. 
Procesi i ripërtëritjes kryhet duke përdorur gaz nga procesi, të cilit i shtohet një masë e 
përllogaritur  e  oksigjenit.  Përmes  rrjedhjes  së  rrymave  të  oksigjenit  reduktohet  edhe 
sasia e tij, pasi hyn në reaksion me bakrin e elektrodave. 
Një mundësi tjetër e ripërtëritjes së elektrodave të bakrit, është edhe ripërtëritja in-situ
Gjatë  kësaj  teknologjie  bëhet  i  mundur  ripërtëritja  e  elektrodave  gjatë  kohës  së 
ngarkimit, duke i shtuar doza të caktuara të oksigjenit. Një përparësi e veçantë e kësaj 
metode është fakti, që në këtë rast duhet të përdoret vetëm një reaktor. Kompleksiteti i 
lartë i kësaj teknologjie e bën atë të vështirë për përdorim, prandaj ajo përdoret rrallë. 
Përdorimi  i  dy  reaktorëve  në  teknologjinë  e  adsorpimit  kimik,  si  dhe  sasia  e  lartë  e 
energjisë  së  nevojshme  për  të  ndihmuar  procesin,  bëjnë  që  ajo  të  ketë  kosto  të  lartë 
prodhimi. Por nuk duhet lënë pa përmendur fakti, që ajo garanton një pastërti të lartë të 
gazit (më të vogla se 1 deri 10 ppmv). Një përparësi tjetër e kësaj metode është edhe 
mos krijimi i hidrogjenit dhe ujit, gjatë procesit të veçimit të oksigjenit (Urban, 2008). 
•  Ndarja katalitike e oksigjenit 
Eleminimi katalitik i oksigjenit bazohet në reaksionin e oksigjenit me hidrogjenin duke 
krijuar  ujë  (ger.  Knallgasreaktion).  Ky  është  një  reaksion  eksploziv  eksotermik,  i  cili 
                                                 
28
 1 eV/atom = 23.069 kcal/mol = 96.521 kJ/mol 

45 
zhvillohet me një shpejtësi detonimi (en. Velocity of detonation: VoD) prej 2,82 km/s
-1
 
(Jander & Spandau, 1987) 
2
2
2
2H +O
2H O

 
 
 
 
 
 
 
 
(2-5) 
Si  katalizitorë  të  procesit  përdoren  pluhura  metalesh  të  bluara  imët  si  p.sh.:  të 
palladiumit (Pd) apo të platinit (Pt), të cilat mundësojnë reaksionin e të dy substancave 
në temperaturë të dhomës. Para se biogazi të hyjë në reaktor, ai përzihet me hidrogjen. 
Reaksioni  ndodh  në  temperaturën  80  °C,  pasi  në  këtë  temperaturë  katalizatori  është 
aktivizuar në mënyrë të mjaftueshme. 
Nuk  duhet  harruar  se  edhe  gjatë  kësaj  metode  duhet  të  ruhet  një  pastërti  e  lartë  nga 
mbejtjet e squfurit, pasi në të kundërt hyn paladiumi në reaksion me squfurin. Sipas të 
dhënave  të  prodhuesve  të  katalizatorëve,  vlera  maksimale  e  mbetjeve  të  squfurit  të 
lejuara për të gjithë jetëgjatësinë e tyre, nuk duhet ti kalojë 1.000 ppmv. 
Në  të  njëjtën  mënyrë  si  në  rastin  e  përthithjes  kimike  me  elektroda  bakri,  vlera  e 
përqendrimit të oksigjenit të lejuar, pas pastrimit katalitik, nuk duhet ta kalojë 10 ppmv. 

Do'stlaringiz bilan baham:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11


Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©fayllar.org 2017
ma'muriyatiga murojaat qiling