LT EN RU

Биогаз и технология производства

Биогаз и технология производства  

Переработка отходов в биогаз, технология производстваНа предприятиях пищевой и сельскохозяйственной промышленности образуется огромное количество отходов,  с которыми обязательно обращаться в надлежащем порядке и выгодно использовать.  Органические отходы можно использовать для кормов, депонировать, компостировать, сжигать, запахивать в землю, перерабатывать в биотопливо или биогаз. 
В Западной Европе в последнее время в биогаз перерабатываются разные органические отходы: навоз и птичий помет, ил сточных вод, отходы скотобойного производства, предприятий по производству напитков и продовольствия.  Биогазовые установки строятся на хозяйственных участках, водоочистительных и пищевых предприятиях.
 Переработанные в современных биогазовых установках сельскохозяйственные, промышленные и органические сточные отходы меньше засоряют почву, воду и воздух. В них уничтожаются опасные бактерии и вирусы, уменьшается запах, используются местные энергетические источники. С ужесточением требований к охране окружающей среды сельскохозяйственные и промышленные предприятия обязаны применять анаэробные технологии утилизации отходов.   Закон об обращении с отходами устанавливает общие требования по превенции, учету, сбору, хранению, транспортировке, использованию, утилизации отходов, чтобы избежать отрицательного воздействия отходов на здоровье людей и окружающую среду,  устанавливает основные принципы систем организации и планирования обращения с отходами.  Правила и советы по передовому хозяйствованию регламентируют порядок и нормы удобрения полей отходами сельскохозяйственной и пищевой промышленности.
ПРОЦЕСС ПРОИЗВОДСТВА БИОГАЗА


Производство биогаза представляет собой сложный биологический и химический процесс, во время которого на органические вещества воздействуют  различные бактерии. Во время процесса органические соединения разлагаются на элементарные, которых метаногенные бактерии превращают в биогаз– в соединение метана, углекислого и иного газа. Метаногенные бактерии являются очень чувствительными анаэробами, поэтому температура, кислотность и щелочность, окислительно-редукционный потенциал и другие факторы окружающей среды должны соответствовать их требованиям.  Активность обмена веществ и интенсивность производства метана так же зависит от  состава субстрата, поддерживаемой температуры и ее колебаний, срока выдержки, факторов ослабления.
Производство метана может осуществляться в широком температурном диапазоне – с 0 до 100 ºC. Но для каждого вида микроорганизмов, участвующих в процессе, необходима только им присущая оптимальная температура.  В биоэнергетике принято распределят температуру на три группы: психрофильная (10 – 25 ºC), мезофильная (25 – 40 ºC), термофильная  (50 – 65 ºC). Мезофильные биогазовые реакторы чаще всего используются для переработки навоза и отходов пищевых предприятий. Для нормальной ферментации необходима устойчивая рабочая температура. Биомасса в реакторе содержится установленное время, за которое большая часть ее разлагается и превращается в биогаз. Данный срок зависит от происхождения и состава биомассы. Продолжительней всего происходит разложение целлюлоза и гемицеллюлоза – связующих веществ биомассы. Быстрее всего разлагаются  белки, жиры и углеводы. Чем продолжительней переработка биомассы, тем больше энергетических затрат, поэтому при выборе сырья для производства биогаза и составляя программу производства необходимо провести оценку энергетической эффективности.  Отходы скотобойного производства (содержание внутренностей, кровь, жир) содержат огромный энергетический потенциал. Но их использование находится под строжайшим контролем  ввиду  потенциальной опасности переносить заболевания и опасные бактерии через биореакторы в поля, удобряемые переработанной биомассой.   По этой причине отходы скотобойного производства до переработки должны проходить термическое обезвреживание. С этой целью в биогазовых установках устанавливается оборудование по обезвреживанию, автоклавы, в которых отходы содержатся определенное время  в условиях повышенной температуры (70 - 130 ºC).

Энергетическая ценность биогаза непосредственно связана с концентрацией метана. При содержании метана более 55%, биогаз считается ценным топливом. Метан –без запаха, нетоксичный и легче воздуха.  При сгорании метан превращается в углекислый газ и водяной пар.
Структура и технологическая схема биогазовой установки зависит от различных факторов: вида и состава сырья, способа его поставки, типа и размера биореакторов, параметров процесса,  применения переработанного субстрата, количества и состава полученного биогаза, типа и количества устройств энергетической конверсии, потребителей выработанной энергии. В классической биогазовой установке устанавливается оборудование сбора, подготовки и транспортировки сырья, оборудуются биореакторы, хранилища произведенного биогаза, очистительные и сооружения для сжигания, резервуары переработанной массы, сепараторы,  устройства по управлению технологического оборудования и накапливанию данных,  электротепловые сети и оборудование по их распределению. Срок службы биореакторов биогазовой установки - более 25-30 лет.
ПРОДУКТЫ БИОГАЗОВОЙ УСТАНОВКИ
 
Переработанную биомассу можно использовать при удобрении полей,  в производстве концентрированных удобрений или компоста.  Субстрат проходит сепарацию, а густая масса компостируется или гранулируется. Жидкая часть используется для поливания полей.  
Основной продукт биогазовой установки -  биогаз – используется в производстве электроэнергии и тепла, сжигая его в двигателе внутреннего сгорания, который приводит в движение  электрогенератор. Такого рода агрегат (когенератор)  производит электроэнергию и тепло.  В нем используется синхронный электрогенератор. Двигатель - газовый, работающий на  биогазе. Тепловая энергия вырабатывается в системе охлаждения двигателя. Производство биогаза из органических отходов или массы энергетических растений – является экономически привлекательной деятельностью.  Производство энергии из  местных ресурсов развивает местную экономику, стимулирует рост новых видов деятельности, увеличивает объемы занятости.  Например,  1 MW в биогазовой установке создает 2-5 рабочих мест: для транспортировки сырья и переработанной биомассы,  по присмотру и эксплуатации  биоустановки.   В производстве биогаза используется очень недорогое сырье или оно вообще ничего не стоит. С другой стороны, за переработку отходов берется определенная плата. Такая плата часто составляет около половины доходов биогазовой установки.
Экономическая эффективность производства биогаза  зависит от стоимости строительства и полученных доходов за предоставление услуг по утилизации отходов и продукты производства -   биогаз, метан или произведенную электроэнергию, тепло и удобрения.
 
UAB „Poremo“ Gamyklos g. 39G, Mažeikiai, LT-89110
Visos teisės saugomos. © 2009 UAB "Poremo"
Svetainių kūrimas: Virtualus pasaulis