Биогаз. Биогазовые установки

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Онлайн admin

  • Администратор
  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 7424
Биогаз. Биогазовые установки

Биогаз — газ, получаемый метановым брожением биомассы. Разложение биомассы происходит под воздействием бактерий.



Цели использования биогазовой технологии:

Производство высококалорийной энергии

Производство высококачественных удобрений

Уменьшение интенсивности запахов

Уменьшение агрессивного разъедающего действия

Улучшение показателей текучести

Уменьшение загрязнения воздуха аммиаком и метаном

Предотвращение потери питательных веществ

Уменьшение вымывания нитратов

Лучшая приспособляемость к потреблению растениями

Улучшение здоровья растений

Гигиенизация гноя

Уменьшение способности к прорастанию у семян сорняков

Переработка органических отходов

Экономия на затратах подключения к канализации

Онлайн admin

  • Администратор
  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 7424
Биогаз образуется с помощью бактерий в процессе разложения органического материала при анаэробных (без доступа воздуха) условиях и представляет собой смесь метана и других газов в следующих пропорциях:

Метан CH4                40 - 70%
Углекислый газ CO2     30 - 60%
Другие газы         1 - 5%
Водород H2     0 - 1%
Сероводород H2S     0 - 3%


Состав биогаза

Теплотворная способность одного кубометра биогаза составляет в зависимости от содержания метана 20-25 МДЖ/ м3, что эквивалентно сгоранию 0,6 - 0,8 литра бензина, 1.3 - 1.7 кг дров или использованию 5 - 7 кВт электроэнергии.

Биологический процесс брожения

В процессе сбраживания сырья в биогазовых установках бактерии, производящие метан, разлагают органическое вещество и возвращают продукты разложения в виде биогаза и других компонентов в окружающую среду. Знание процесса сбраживания необходимо для выбора конструкции, строительства и эксплуатации биогазовых установок.
Состав сырья и производство биогаза.

В принципе, все органические вещества подвержены процессам брожения и разложения. Однако в простых биогазовых установках предпочтительно перерабатывать только однородные и жидкие органические отходы: экскременты и урину скота, свиней и птиц.

В более сложных биогазовых установках можно перерабатывать и другие виды органических отходов - растительные остатки и твердые мусорные отходы. Объем вырабатываемого биогаза зависит от типа используемого сырья и температуры процесса сбраживания.

Онлайн admin

  • Администратор
  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 7424


Производство
 
Существуют промышленные и кустарные установки. Промышленные установки отличаются от кустарных наличием механизации, систем подогрева, гомогенизации, автоматики. Наиболее распространённый промышленный метод — анаэробное сбраживание в метантенках.

Принцип работы установки

Биомасса (отходы или зеленая масса)периодически подаются с помощью насосной станции или загрузчика в реактор. Реактор представляет собой подогреваемый и утепленный резервуар оборудованный миксерами. Материалом промышленного резервуара чаще всего служит железобетон или сталь с покрытием. В малых установках иногда используются композиционные материалы. В реакторе живут полезные бактерии питающиеся биомассой. Продуктом жизнедеятельности бактерий является биогаз. Для поддержания жизни бактерий требуется подача корма, подогрев до 35-38 °С и периодическое перемешивание. Образующийся биогаз скапливается в хранилище (газгольдере), затем проходит систему очистки и подается к потребителям (котел или электрогенератор). Реактор работает без доступа воздуха, герметичен и неопасен.

Для сбраживания некоторых видов сырья в чистом виде требуется особая двухстадийная технология. Например, птичий помет, спиртовая барда не перерабатываются в биогаз в обычном реакторе. Для переработки такого сырья необходим дополнительно реактор гидролиза. Такой реактор позволяет контролировать уровень кислотности, таким образом бактерии не погибают из-за повышения содержания кислот или щелочей. Возможна переработка этих же субстратов по одностадийной технологии, но при коферментации (смешивании) с другими видами сырья, например, с навозом или силосом.

Факторы, влияющие на процесс брожения:

Температура
Влажность среды
Уровень рН
Соотношение C : N : P
Площадь поверхности частиц сырья
Частота подачи субстрата
Замедляющие вещества
Стимулирующие добавки

Онлайн admin

  • Администратор
  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 7424
Для получения биогаза можно использовать растительные и хозяйственные отходы, навоз, сточные воды и т. п. В процессе ферментации жидкость в резервуаре имеет тенденцию к разделению на три фракции. Верхняя- корка, образованная из крупных частиц, увлекаемых поднимающимися пузырьками газа, через некоторое время может стать достаточно твердой и будет мешать выделению биогаза. В средней части ферментатора скапливается жидкость, а нижняя, грязеобразная фракция выпадает в осадок.

Бактерии наиболее активны в средней зоне. Поэтому содержимое резервуара необходимо периодически перемешивать хотя бы один раз в сутки, а желательно до шести раз. Перемешивание может осуществляться с помощью механических приспособлений, гидравлическими средствами (рециркуляция под действием насоса), под напором пневматической системы (частичная рециркуляция биогаза) или с помощью различных методов самоперемешивания.

Установки для получения биогаза. В Румынии генераторы биогаза получили широкое распространение. Одна из первых индивидуальных установок была введена в эксплуатацию еще в декабре 1982 года. С тех пор она успешно обеспечивает газом три соседствующие семьи, имеющие каждая по обычной газовой плите с тремя конфорками и духовкой.

Ферментатор находится в яме диаметром около 4 м и глубиной 2 м (объем примерно 21 м3), выложенной изнутри кровельным железом, сваренным дважды. Сначала электрической сваркой, а затем, для надежности, газовой. Для антикоррозионной защиты внутренняя поверхность резервуара покрыта смолой.

Снаружи верхней кромки ферментатора сделана кольцевая канавка из бетона глубиной примерно 1 м , выполняющая функцию гидрозатвора. В этой канавке, заполненной водой, скользит вертикальная часть колокола, закрывающего резервуар. Колокол высотой около 2,5 м - из листовой двухмиллиметровой стали. В верхней его части и собирается газ.

Ферментатор загружается примерно 12 м3 свежего навоза, поверх которого выливается коровья моча (без добавления воды). Генератор начинает работать через 7 дней после наполнения.


Похожую компоновку имеет еще одна установка (см. рис.). Ее ферментатор сделан в яме, имеющей квадратное поперечное сечение размерами 2x2 и глубиной примерно 2,5 м .

Яма облицована железобетонными плитами толщиной 10-12 см, оштукатурена цементом и покрыта для герметичности смолой. Канавка гидрозатвора глубиной около 50 см также бетонная, колокол сварен из кровельного железа и может на четырех <ушках> свободно скользить по четырем вертикальным направляющим, установленным на бетонном резервуаре.

Высота колокола примерно 3 м, из которых 0,5 м погружено в канавку.

При первом наполнении в ферментатор было загружено 8 м3 свежего коровьего навоза, а сверху залито примерно 400 л коровьей мочи.

Через 7-8 дней установка уже полностью обеспечивала владельцев газом.

Онлайн admin

  • Администратор
  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 7424
BIOGAS AND ANAEROBIC DIGESTION: Fundamentals and Applications
Ann C. Wilkie
БИОГАЗ И АНАЭРОБНОЕ ВЫВАРИВАНИЕ: Основные принципы и Приложения
University of Florida

Global Climate Energy Program (GCEP)
Biomass Energy Workshop
Stanford University




Оффлайн AND

  • Постоянный участник
  • ****
  • Сообщений: 496
Водоросли - на смену бензину

Не забудьте поделиться вашими результатами с другими! Жадность - вот что мешает таким вещам увидеть свет и сделать мир немного лучше.
Остановим либерально-шелудивый геофашизм и религию денег!

Онлайн admin

  • Администратор
  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 7424
Вот это - интересное видео!

20kW Biomass Power Generator








www.planetgreensolutions.com/...