Загрузка...Получение биогаза
Получение биогаза
Биогаз — это возобновляемое и экологически чистое топливо, изготовленное из 100% местного сырья, которое подходит для различных областей применения, включая топливо для автомобильного транспорта и промышленного использования. Влияние производства биогаза на круговую экономику еще более усиливается за счет органических питательных веществ, извлекаемых в процессе производства.
Получение биогаза осуществляется из широкого спектра сырья. Наибольшую роль в процессе производства биогаза играют микробы, питающиеся биомассой.
Сбраживание, осуществляемое микроорганизмами, приводит к образованию метана, который можно использовать локально или преобразовывать в биогаз, эквивалентный по качеству природному газу, что позволяет транспортировать биогаз на большие расстояния.
Перспективы использования биогаза
Для широкого спектра органических веществ из сельского хозяйства, пищевых продуктов кормовой промышленности анаэробное сбраживание является превосходной альтернативой компостированию, поскольку оно является производителем чистой энергии.
Это топливо можно использовать в качестве замены ископаемого топлива. При максимальном использовании экономичного энергоснабжения, широко внедряются:
- Двигатели, работающие на биогазе;
- Установки по переработке биогаза.
Внедрение таких устройств повсеместно улучшает управление отходами, снижает уровень загрязненности окружающей среды.
Биогаз – это общий термин, обозначающий газы, образующиеся в результате разложения органического материала. По мере разрушения материала образуется метан (СН4).
Сравнение биогаза с более традиционными видами топлива
В среднем одна корова или другое животное весом в полтонны способно за сутки произвести количество навоза, достаточное для получения примерно 1,5 м3 биогаза. Суточный навоз одной средней свиньи можно переработать в 0,2 м3 биогаза, а кролика или курицы – в 0,01-0,02 м3 топлива.
Для сравнения: 1 м3 биогаза из навоза дает примерно столько же тепловой энергии, как 3,5 кг дров, 1-2 кг угля, 9-10 кВт/ч электричества.
Простейший рецепт смеси для получения биогаза включает в себя следующие компоненты:
- коровий навоз – порядка 1500 кг;
- сгнившая листва либо другие органические отходы – 3500 кг;
- вода – 65-75% от общей массы предыдущих компонентов. Предварительно воду нужно подогреть примерно до 35 градусов.
Такого количества биомассы будет достаточно для получения биогаза на полгода эксплуатации с умеренным расходом. В среднем биогаз начинает выделяться уже через 1,5-2 недели после загрузки смеси в установку.
Газ можно использовать для обогрева дома и разнообразных хозяйственных и бытовых построек.
Ферментатор с куполом
Для того чтобы избавиться от основных недостатков и минимизировать загрязнение атмосферы, используют биореакторы с фиксированным куполом. Именно эти модели наиболее часто используются при монтаже на промышленных объектах или на участках частных домов. Кстати стоит отметить, что сборка своими руками биогазовой установки для дома в последнее время становится довольно популярным занятием.
Стоит отметить, что на сам процесс образования газа форма купола никак не влияет, но если выполнить его в форме цилиндра с крышей-куполом, то удастся достигнуть максимальной экономии строительных материалов. Есть одно большое НО: так как реактор полностью закрыт, он должен снабжаться патрубками, по которым будет загружаться новый субстрат и вычищаться старый.
Дополнительное оборудование
| № | Наименование оборудования | Фото | Цена с НДС, грн. | Назначение |
| 1 | Плита биогазовая 2-конфорочная |  | 220 | Для приготовления пищи |
| 1 | Биогазовый электрогенератор, N = 3 кВт |  | 16 800 | Для выработки электроэнергии |
| 1 | Сепаратор биоудобрения производительностью 2-8 куб.м/час |  | 39 000 | Для разделения биоудобрения на твердую (рассыпчатую) и жидкую фракции |
Насколько серьёзна проблема?
Более 20% метана, попавшего в воздух в результате деятельности человека, образовалось на свалках. Это сильно загрязняет атмосферу, поскольку и метан, и углекислый газ способствуют усилению парникового эффекта (особенно вреден в этом отношении метан). При этом свалочный газ взрывоопасен. Это одна из основных причин возгорания мусорных полигонов.
Свалочный газ приносит с собой ещё одну проблему, на первый взгляд неочевидную – негативное воздействие на растительный покров возле места захоронения отходов. Поровое пространство почвы перенасыщается газом и в результате газ вытесняет кислород.
Перспективы биотоплива
На сегодняшний день из развитых стран США являются крупнейшим производителем биотоплива, на них приходится почти 40% мирового рынка. Всего в 2019 году мировое производство биотоплива превысило 1,8 тыс. баррелей, доля на рынке которого составила $136 млрд. Пока это стало рекордом. Из-за пандемии коронавируса мировой рынок биотоплива упал примерно на 8% впервые за 20 лет.
У биотоплива есть шанс занять только часть рынка, поскольку его потенциал ограничивают искусственно. Так, в ЕС действуют правила, запрещающие использовать более 7% продовольственных культур в качестве сырья для биотоплива. В краткосрочной перспективе биотопливо не требует замены существующей инфраструктуры и двигателей, но маловероятно, что весь энергетический комплекс сможет перейти исключительно на него.
