Отримання біогазу шляхом анаеробного зброджування

Біогаз отримують метановим бродінням різних органічних речовин рослинного і тваринного походження в біогазових установках (БГУ)

З 1 т (по сухій речовині) органічного бродильного матеріалу утворюється 350-400 м3 біогазу з теплотворністю 23… 25 МДж/м3 тобто 1 м3 біогазу по теплоті еквівалентний 4 кВт год. електроенергії або 1,5 кг. кам'яного вугілля.

В Індії і Китаї використовуються мільйони сімейних БГУ.

Метанове бродіння - бактерійний процес що протікає в анаеробних умовах при t=30-40^оС. Цей процес не вимагає стерильних умов, технологічно нескладний і може бути відтворений в будь-якому господарстві.

Час бродіння 5…10 діб при t=55^оС (термофільний режим)або 10…15 діб при t=30-40^оС(мезофільний режим), більш тривалий час при t≈20^оС (псикрофільний режим).

Метанове бродіння здійснюється в реакторах-метантенках (рис. 5.1), виготовлених з металу або залізобетону, об'ємом від 1 до декількох тис. м³. Для збору газу під тиском звичайно використовують “мокрий” газгольдер.

В Україні роботи з анаеробного зброджування проводилися ще в 50-х роках ХХ ст. Так, на о. Хортиця в 1959 р. була споруджена біогазова установка, розрахована на переробку гною від 150 корів і 20 свиноматок з поросятами.

Біогаз - це суміш СН₄ і СО₂, що утворюється в спеціальних пристроях - біогазогенераторах (метантенках), влаштованих і керованих таким чином, щоб забезпечити максимальне виділення метану. Енергія, що отримується при спаленні біогазу, може досягати 60…90% від вихідної, якою володіє сухий початковий матеріал.

Інше і дуже важливе значення процесу - отримання цінного органічного добрива, в якому міститься значно менше хвороботворних організмів, ніж в початковому матеріалі. Проте, зазначимо, що не всі паразити і патогенні мікроорганізми гинуть в процесі анаеробного зброджування.

Отримання біогазу стає економічно виправданим, коли відповідний біогазогенератор працює на переробці існуючого потоку відходів. Прикладами подібних потоків можуть служити стоки каналізаційних систем, свиноферм, скотобоєнь і т.п. Економічність в цьому випадку пов'язана з тим, що немає потреби в попередньому зборі відходів, в організації і управлінні процесом їх подачі. Відомо, скільки і коли поступить відходів, і залишається лише переробити їх в біогаз і добриво.

Отримання біогазу можливе в установках самих різних масштабів. Воно особливо ефективне на агропромислових комплексах, де доцільно домагатися реалізації повного екологічного циклу. У таких комплексах гній піддають анаеробному зброджуванню з подальшою аеробною обробкою у відкритих басейнах. Біогаз використовують для опалення, для освітлення, в ДВЗ транспорту, електрогенераторів і т.д. У басейнах можна вирощувати водорості, що йдуть на корм худобі. Після аеробної ферментації повністю оброблені відходи, до того, як бути використаними у вигляді добрива, можуть подаватися в рибні садки і ставки для розведення водоплавної птиці. Успіх реалізації подібних схем прямо залежить від якості системного опрацювання всього проекту, міри стандартизації конструкцій, регулярності обслуговування тощо.

В Китаї широко розповсюджена БГУ “Габор”, яка розміщена під землею. Камера зброджування і газгольдер урівноважені між собою. Процес бродіння протікає стихійно, безконтрольно і без перемішування.

Дата добавления: 2014-12-07