Технологии

Сельское хозяйство Очистные сооружения Переработка мусора Мини-комплексы

Общие сведения о биогазе

Биогазом в основном принято называть газ, состоящий на 55-65 % из метана, на 30-35 % из двуокись углерода и примесей, и выделяемый в процессе брожения высокомолекулярных органических соединений.
При брожении высокомолекулярная органическая субстанция ( субстрат ) многоступенчато разлагается до низкомолекулярных материалов с образованием метана и двуокиси углерода. Брожение происходит в результате деятельности микроорганизмов, которым для жизнедеятельности не требуется кислород, то есть процесс идет в анаэробной среде, но при достаточном количестве влаги.

В зависимости от исходного сырья в биогазе могут присутствовать различные примеси, том числе и нежелательные при использовании биогаза, такие, например, как сера и ее соединения. В таких случаях биогаз перед применением очищают.
Сброженный остаток после получения биогаза представляет собой в подавляющем большинстве случаев отличное органическое удобрение.

Сырьем для получения биогаза может быть:

- в сельском хозяйстве: навоз животных, птичий помет, силосы, любая зеленая масса.
- в промышленности: отходы переработки мяса, жиров и белков, отходы производства спирта и прочие органические отходы.
- в коммунальном хозяйстве: шлам с очистных сооружений и свалочные отходы, пищевые отходы предприятий общественного питания.

Наибольшее распространения биогазовые технологии получили в сельском и коммунальном хозяйстве, а отходы промышленности часто служат как добавки в основное сырье для повышения эффективности его газификации.

Для обеспечения эффективной работы биогазовой установки необходима определенная организация сбора исходного сырья – навоза, силоса, зеленой массы или шлама, а также его исходные характеристики и в первую очередь влажность. Очень высокая влажность требует больших объемов емкостей и ферментеров ( реакторов, где происходит анаэробное брожение ), что значительно увеличивает капитальные затраты при строительстве.
Например, при влажности навоза животных выше 96 % становится очень неэффективным организовывать строительство биогазовой установки. Однако если в данную субстанцию добавлять, например, силос, то эффективность значительно возрастает, и биогазовая установка становиться вполне экономически перспективной.

Применение биогаза

    Биогаз, как и добываемый природный газ, является метано-содержащим газом, он также представляет собой энергетическое топливо. Только содержание метана, основного компонента природного газа, в биогазе меньше чем в природном в полтора раза, что сказывается на калорийности биогаза а значит энергетической ценности по сравнению с природным газом.
     Тем не менее биогаз – это отличное топливо. Его можно сжигать в котельных для получе-ния тепла ( воды и пара ), его можно использовать как моторное топливо в двигателях в том числе генерирующих установок, которые вырабатывают электроэнергию и тепло, что называют когенерацией.
     Перед сжиганием биогаза в различных установках производится его подготовка: в основном это осушка и удаление серы. Затем при помощи компрессора обеспечивается необходимое давление для подачи в камеру сгорания.

Биогаз занимает значительное место в энергобалансе как ведущих так и развивающихся стран мира. Лидерами использования биогазовых технологий в Европе являются Германия и Дания.
В Европе биогаз используется не только как топливо для генерации электроэнергии и тепла, но и как моторное топливо для транспортных средств.