Muqobil energiya turi bolgan biogaz olish texnologiyasi

Biogaz - bu nima?

Bu asosan metan (tarkibida 50 dan 85% gacha), karbonat angidrid (tarkibida 15 dan 50% gacha) va boshqa gazlardan ancha past foizda tashkil topgan gaz aralashmasi. Biogaz biomassada oziqlanadigan uch turdagi bakteriyalar guruhi tomonidan ishlab chiqariladi - kislota hosil qiluvchi bakteriyalar uchun oziq-ovqat ishlab chiqaradigan gidroliz bakteriyalari, bu esa o'z navbatida biogaz hosil qiluvchi metan ishlab chiqaradigan bakteriyalar uchun oziq-ovqat etkazib beradi.

Mahsuloti biogaz bo'ladigan asl organik moddalarni (masalan, go'ng) fermentatsiyasi tashqi atmosferaga chiqmasdan sodir bo'ladi va anaerob deyiladi. Kompost gumusi deb ataladigan bunday fermentatsiyaning yana bir mahsuloti uni qishloq xo'jaligi dalalari va sabzavot bog'larini urug'lantirish uchun ishlatadigan qishloqlarga yaxshi ma'lum, ammo kompost uyumlarida hosil bo'lgan biogaz va issiqlik energiyasidan odatda foydalanilmaydi - va behuda!

Metan miqdori yuqori bo'lgan biogaz hosil bo'lishini qaysi omillar aniqlaydi

Avvalo - haroratdan. Organik moddalarni fermentatsiya qiluvchi bakteriyalarning faolligi qanchalik baland bo'lsa, ularning atrof-muhit harorati shuncha yuqori bo'ladi; past haroratlarda fermentatsiya sekinlashadi yoki butunlay to'xtaydi. Shu sababli biogaz ishlab chiqarish subtropik va tropik mintaqalarda joylashgan Afrika va Osiyoda eng ko'p uchraydi. Rossiya iqlimida biogaz olish va unga muqobil yoqilg'i sifatida to'liq o'tish bioreaktorning issiqlik izolatsiyasini va tashqi atmosfera harorati noldan pastga tushganda iliq suvni organik moddalar massasiga kiritishni talab qiladi.

Bioreaktorga kiritilgan organik material biologik parchalanishi kerak, unga suvning katta miqdorini kiritish kerak - organik massaning 90% gacha. Organik muhitning betarafligi, uning tarkibida bakteriyalar rivojlanishiga to'sqinlik qiladigan tarkibiy qismlarning yo'qligi, masalan, tozalash va yuvish vositalari, har qanday antibiotiklar muhim ahamiyatga ega. Biogazni deyarli har qanday maishiy va o'simlik chiqindilari, kanalizatsiya, go'ng va hokazolardan olish mumkin.

Organik moddalarni anaerob fermentatsiyalash jarayoni pH qiymati 6,8-8,0 oralig'ida bo'lganda yaxshi ishlaydi - yuqori kislotalilik biogaz hosil bo'lishini sekinlashtiradi, chunki bakteriyalar kislotalarni iste'mol qilish va kislotalikni neytrallashtiradigan karbonat angidrid ishlab chiqarish bilan band bo'ladi.

Bioreaktordagi azot va uglerodning nisbati 1 dan 30 gacha hisoblanishi kerak - bu holda bakteriyalar kerakli miqdordagi karbonat angidridni oladi va biogaz tarkibidagi metan miqdori eng yuqori bo'ladi.

Metan miqdori etarlicha yuqori bo'lgan biogazning eng yaxshi rentabelligi fermentlangan organik moddadagi harorat 32-35 ° C oralig'ida bo'lsa, erishiladi; past va yuqori qiymatlarda karbonat angidrid miqdori biogazda ko'payadi, uning sifati pasayadi. Metan ishlab chiqaradigan bakteriyalar uch guruhga bo'linadi: psixrofilik, +5 dan +20 ° C gacha bo'lgan haroratda samarali; mezofil, ularning harorat rejimi +30 dan +42 ° S gacha; +54 dan +56 ° S gacha bo'lgan rejimda ishlaydigan termofil. Biogaz iste'molchisi uchun mezofil va termofil bakteriyalar eng katta qiziqish uyg'otadi, ular organik moddalarni ko'proq gaz hosil qilish bilan fermentatsiyalashadi.

Mezofil fermentatsiya haroratning o'zgarishiga tegmaslik harorat oralig'idan bir necha daraja kam sezgir, bioreaktordagi organik materialni isitish uchun kam energiya talab qiladi. Uning kamchiliklari, termofil fermentatsiya bilan taqqoslaganda, kam gaz olish, organik substratni to'liq qayta ishlash muddati (taxminan 25 kun), natijada parchalangan organik material zararli florani o'z ichiga olishi mumkin, chunki bioreaktordagi past harorat 100% sterillikni ta'minlamaydi.

Reaktordagi haroratni termofil bakteriyalar uchun maqbul darajada ko'tarish va ushlab turish eng yuqori biogaz hosil bo'lishini ta'minlaydi, organik moddalarning to'liq fermentatsiyasi 12 kun ichida sodir bo'ladi va organik substratning parchalanish mahsulotlari to'liq steril bo'ladi. Salbiy xususiyatlar: termofil bakteriyalar uchun maqbul bo'lgan harorat oralig'idan 2 darajaga chiqib ketish gaz hosil bo'lishini pasaytiradi; isitish uchun yuqori talab, natijada - katta energiya xarajatlari.

Bioreaktorning tarkibi kuniga 2 marotaba aralashtirilishi kerak, aks holda uning yuzasida qobiq paydo bo'lib, bu biogaz uchun to'siq yaratadi. Uni yo'q qilishdan tashqari, aralashtirish organik massa ichidagi harorat va kislotalilik darajasini tenglashtirishga imkon beradi.

Uzluksiz tsiklning bioreaktorlarida eng yuqori biogaz rentabelligi bir vaqtning o'zida fermentlangan organik moddalarni tushirish va bo'shatilgan hajmga teng miqdorda yangi organik moddalarni yuklash bilan sodir bo'ladi. Odatda yozgi uylarda ishlatiladigan kichik bioreaktorlarda har kuni fermentatsiya kamerasining ichki hajmining taxminan 5% ga teng hajmda organik moddalarni ajratib olish va qo'shib qo'yish kerak.

Biogaz rentabelligi to'g'ridan-to'g'ri bioreaktorga qo'yiladigan organik substrat turiga bog'liq (quyida har bir kg quruq substrat og'irligi bo'yicha o'rtacha ma'lumotlar keltirilgan):

• 
  ot go'ngi 0,27 m 3 biogaz beradi, metan miqdori 57%;
  
• 
  qoramol go'ngi (qoramol) 0,3 m 3 biogaz beradi, metan miqdori 65%;
  
• 
  yangi qoramol go'ngi tarkibida 68% metan bo'lgan 0,05 m 3 biogaz beradi;
  
• 
  tovuq axlati - 0,5 m 3, tarkibidagi metan miqdori 60% ni tashkil qiladi;
  
• 
  cho'chqa go'ngi - 0,57 m 3, metan ulushi 70% ni tashkil qiladi;
  
• 
  qo'y go'ngi - metan miqdori 70% bo'lgan 0,6 m 3;
  
• 
  bug'doy somon - 0,27 m 3, tarkibida 58% metan bor;
  
• 
  makkajo'xori somonlari - 0,45 m 3, metan miqdori 58%;
  
• 
  o't - 0,55 m 3, tarkibida 70% metan bor;
  
• 
  yog'ochli barglar - 0,27 m 3, metan ulushi 58%;
  
• 
  yog '- 1,3 m 3, metan miqdori 88%.