Онлайн Электрик > Электронная конференция «Электроэнергетика. Новые технологии»

Дата приоритета: 20.04.2016
Код ГРНТИ: 45.00.00
Сертификат участника: Скачать
Прислать статью

Методы использования установки биогаза

Э.Х. Беркинов, Ю.В, Сакаева
Наманганский инженерно-педагогический институт

Один из вариантов переработки отходов животноводства – это анаэробное сбраживание и расщепление на микроорганизмы. Этот способ обеспечивает сбраживание отходов с использованием нового консорциума микроорганизмов и получение, в результате, экологически чистых удобрений, получения биогаза для тепловой и электрической энергии, с использованием модернизированных двигателей внутреннего сгорания[1].

Биогаз содержит карбонат ангидрид (СО2) и (СН4) метан водородным или метановым брожением биомассы. Метановые разложения биомассы происходит под воздействием трех видов бактерий. В цепочке питания последующие бактерии питаются продуктами жизнедеятельности предыдущих…,т.е. с помощью анаэробного – окисления, брожения микроорганизмов. Это происходит в плотно закрытом реакторе (емкости).

Во время брожения микробы развиваются, постепенно органические соединения переходят в кислое состояние, затем, в этой кислоте появляются бактерии выпускающие метан, продукт который получают расщепляется на метан и углекислый газ.

Этот процесс начинается так; - с фермы отходы наполняют в специальные емкости, затем насосом заполняют реактор, где и начинается процесс брожения[4].





Схема реактора для выработки биогаза и удобрений.



Полученный продукт распределяется газгольдерам и потребителям. Остатки брожения отправляются на поля для удобрения. Качество и количество выработанного биогаза зависит не только от температуры переработки, а также от времени за которое оно перерабатывается. Например в реакторе за 5 суток брожения биогаз составляет - 50% , за 10 суток - 90%,за 20 суток - 98% по максимуму. Взяв во внимание время брожения, обязательно берутся во внимание добавочные отходы передаваемые насосом в реактор.

Иногда для ускорения процесса брожения газгольдеры с помощью компрессора сгоняют газ в нижние слои реактора. По данным статистики анаэробный способ обработки отходов и получение биогаза составляет:

  • 300 м3 биогаза 1 т. Отходов коров;

  • 500 м3 биогаза 1 т. Отходов свиней;

  • 600 м3 биогаза 1 т. Птичего помета.



Показатели на 1го животного указаны в нижеследующей таблице:


Живая масса коров и птиц

1-таблица

Показатели Молочные коровы

(454 кг)

Птицы (2,3 кг) Свиньи (45,5 кг)
Отходы кг/ гол /сутки 55 0,3 3,5
Выход биогаза м3/гол /сутки 1,62 0,02 0,32


Во 2-таблице показаны физические возможности биогаза и возможности его использования.


Физические показатели биогаза

2-таблица

Показатели Компоненты Смеси 60%

CH4

CO2

H2

H2S

40% CO2

Общая часть

55-70

27-44

1

3

100

Общая теплоэнергия, Дж/м3

35,8

-

20,8

22,8

21,5

Температура сгорания, 0С

650-750

-

585

-

650-750

Номинальная плотность, г/л

0,72

1,48

0,09

1,54

1,2

Твердая обработка, г/л

102

408

31

349

320


Полное теплосгорание, горячая температура и ее гетеральная стоимость определяется по показателям метана CH4, потому что малый процент H2 водорода и сероводорода H2S на показатели CH4 не влияют.

Продукт прошедший анаэробное брожение в установках для биогаза на много качественнее чем не обработанный. Он богат азотом и фосфором как показали исследования[2,5]. Используя отходы животных, таким способом используется всего 3% азота. А без обработки для удобрений теряется 40-60% азота. На 1 гектар норма удобрений составляет: 1- 63 тонн.

С помощью этих удобрений повышается рентабельность сельхоз полей в 40-80% и теряется риск заражения скота гельминтами. Зараженный гельминтами скот потребляет больше еды в 11%, вес уменьшается в 10-15%, и выдои коров. уменьшаются в 3%. Установки получения биогаза также имеют функцию санитарного значения [3].

Действующие характеристики биогаза показаны в 3 таблице. Здесь, показано что можно использовать отходы: мини коров, лошадей, верблюдов, зверей, растительности, листья деревьев и остального


Установки БГУ – 25, БГУ – 50 и БГУ-100

3-таблица

Наименование

БГУ – 25

БГУ – 50

БГУ-100

Использование навоза , м3/сут

До 2

4

8

Составляющая реактора, м3

25

50

100

Наименование электронагревателей

-

ЭПЗ – 25


Выработка биогаза , м3/сут

20

40

80


Установки с выработкой 100-300 м3 в данный момент используется для переработки отходов на животноводческих фермах.



Литература

  1. Biogas Road Map for Europe. – AEBIOM, European Biomass Association. 2009.
  2. Евдокимов А.Н., Татаринов В.М. Инновационная комплексная технология анаэробной переработки и использования отходов индустриального животноводства // ЭСКО, 2009, № 6.
  3. Болоцкий И.А., Семенцов В.И., Пруцаков С.В., Васильев А.К., Крюков Н.И. Анализ методов обеззараживания животноводческих стоков и помета с ферм // Ветеринария Кубани, 2008, № 3, с. 22-24 .
  4. Лобанок А.Г., Бабицкая В.Г., Богдановская Ж.Н. Микробный синтез на основе целлюлозы: Белок и другие ценные продукты. – Минск: Наука и техника, 1988. – 261 с.
  5. Verstraete W., de Beer D., Pena M., Lettinga G., Lens P. Anaerobic bioprocessing of organic wastes // World Journal of Microbiology and Biotechnology, May 1996, Vol. 12, Is­sue 3, p. 221-238.
  6. Э.Х. Беркинов, Д.Р. Юсупов. Экологические аспекты применения биогазовых технологий для переработки органических отходов // Онлайн Электрик: Электроэнергетика. Новые технологии, 2016.–URL: http://online-electric.ru/articles.php?id=158 (Дата обращения: 20.04.2016)


Библиографическая ссылка на статью:
Э.Х. Беркинов, Ю.В, Сакаева Методы использования установки биогаза // Онлайн Электрик: Электроэнергетика. Новые технологии, 2016.–URL: /articles.php?id=164 (Дата обращения: 30.11.2021)

Библиографическая ссылка на ресурс "Онлайн Электрик":
Алюнов, А.Н. Онлайн Электрик: Интерактивные расчеты систем электроснабжения / А.Н. Алюнов. - Режим доступа: http://online-electric.ru