Как получить биогаз: Страница не найдена — Аква-Ремонт

Содержание

Технология получения биогаза | Журнал главного инженера

Биогаз это один из ярких примеров того, как из отходов можно получить золото. Побочные продукты хозяйственной деятельности, после переработки превращаются в экологически чистое газообразное топливо. Данный цикл утилизации отходов позволяет построить замкнутое производство, на основе фермерского предприятия или городского очистительного сооружения.

Как получить биогаз

Для того чтобы получить биогаз, понадобиться специальное устройство: биогазовая установка. Она представляет собой комплекс инженерных сооружений, который состоит из агрегатов и емкостей, предназначенных для хранения и подготовки сырья, непосредственно самого производства биогаза, а также его сбора и очистки, выделения таких побочных продуктов переработки как сухая часть, которая используется для получения высококачественных минеральных удобрений и воды. Для получения электроэнергии биогазовая установка может быть совмещена с мини газотурбинным или другим типом генератора. Для получения не только электро, но и дополнительно тепловой энергии, биогазовый завод комплектуется когенерационными установками.

Поучение биогаза происходит в специальных, корозионностойких цилиндрических герметичных цистернах, также их называют ферментерами. В таких емкостях протекает процесс брожения. Но до того как попасть в ферментер, сырье загружается в емкость приемник. Тут оно смешивается с водой до однородного состояния, с помощью специального насоса. Далее из емкости приемника в ферментеры вводится уже подготовленный сырьевой материал. Надо заметить, что процесс перемешивания при этом не останавливается и продолжается до тех пор, пока в емкости приемнике ничего не останется. После ее опустошения насос автоматически останавливается. И вот, процесс ферментации запущен, начинает выделяться биогаз, который по специальным трубам поступает в газгольдер, размещенный неподалеку.

Биореактор располагается в отдельно стоящем быстровозводимом здании, это вынужденная необходимость обусловлена требованиями норм безопасности и тем, что

производство биогаза нуждается в поддержании постоянной, относительно высокой температуры в 30 – 50 С°. Технология получения биогаза требует периодического перемешивания смеси ферментируемых веществ. Это препятствует их расслоению и остановке процесса брожения. Также не помешает измельчить крупные куски в сырье, приготовленном для ферментации. Большие комки замедляют скорость выделения метана тормозя тем самым техпроцесс. Работа профессиональных биогазовых установок, которые мы предлагаем, регулируется автоматикой, и уход даже за несколькими станциями средних размеров, не требует штата более чем в два чеовека.

Сырье, из которого получают биогаз

Сырьем для производства биогаза могут служить как органическая составляющая твердых бытовых отходов, так и сточные воды, а также жидкие и твердые отходы сельскохозяйственного производства.

Качество сырья зависит от множества факторов, начиная с его влажности, заканчивая объемом получаемого биогаза на единицу ферментируемого вещества. Так, к примеру, разные типы, к примеру, навоза, имеют разный выход биогаза на килограмм вещества с не одинаковым содержанием в нем метана. Самый большой выход биогаза и самый высокий процент в нем метана имеет свекольная ботва, именно поэтому получение топлива на свекольно-сахарных заводах наиболее эффективно.

В зависимости от типа ферментируемого сырья меняется и вариант исполнения установки для получения биогаза. Так, если используется сухое или твердое сырье, его механически загружают в шнековый транспортер, который поставляет продукт брожения в реактор. Если в качестве продукта для ферментации используются стоковые воды или навоз, то сырье может попадать в емкости самотеком, откуда с помощью насосов, по мере надобности, перекачивается в биореактор. Иногда сырье требует дополнительной очистки и гидролиза, в таком случае система получения биогаза будет включать в себя два соединенных вместе биореактора.

Получаемый биогаз может сжигаться для обогрева промышленных теплиц, фермерских хозяйств и т.д.

Биогазовая установка, оборудованная дополнительными модулями делает процесс получения метана из биогаза практически полностью безотходным. Специальная система очистки может отделять от метана углекислый газ, который также является ценным промышленным продуктом. Сырье, оставшееся после ферментации, идет на производство экологически чистых минеральных удобрений, а если биогазовая установка связана с когенерационным устройством, кроме тепла, из метана можно добывать экологически чистое электричество.

Источник: www.rosbiogas.ru

Углеродные материалы помогли получить биогаз

Исследователи из Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого и Университета Цинхуа создали методику получения биогаза, основанную на использовании углеродных материалов. Своими результатами ученые поделились в Journal of Hazardous Materials.

Биогаз состоит примерно на 60% из метана и на 40% из углекислого газа. Он может выделяться, например, при разложении навоза или фекалий животных. На агропредприятии в день может образовываться около тонны навоза, из которого можно получить до 50 м³ газа, или 100 кВт электроэнергии, что эквивалентно 35 литрам дизельного топлива. Получение биогаза позволяет использовать метан в качестве полезного сырья и предотвратить его попадание в атмосферу, так как он обладает еще большим парниковым эффектом, чем углекислый газ.

В новом исследовании ученые выяснили, как проводящие углеродные материалы влияют на процесс сухого анаэробного сбраживания ила из сточных вод в среде микроорганизмов, которые растут и развиваются при умеренных температурах (35 °С). Авторы показали, что добавление порошкообразного активированного углерода повышает скорость образования метана микроорганизмами. Скорость выхода этого газа в биореакторах, в которые добавлялся активированный углерод, стала на 49% выше, чем в контрольных.

В ходе эксперимента исследователи подбирали оптимальный состав композиционной добавки для получения максимального выхода метана при использовании в качестве сырья отходов животноводства. В результате ученые нашли соотношение, при котором скорость целевого процесса увеличилась почти на 50%. Кубометр чистого метана, полученный из возобновляемого сырья, и природный газ выделяют одинаковое количество теплоты. Однако биогаз при производстве в промышленных масштабах дешевле и экологичнее — ведь созданный микроорганизмами метан без использования его человеком мог попасть в атмосферу и усилить таким образом парниковый эффект.

«Получение и использование биогаза из отходов, во-первых, позволяет получать возобновляемую энергию, а во-вторых, утилизируя отходы и биогаз в частности, мы значительно снижаем антропогенное воздействие на окружающую среду», — резюмирует один из авторов статьи, доцент Высшей школы гидротехнического и энергетического строительства СПбПУ Александр Чусов.

Выставка технологий на ЦАКИК 2019: Биогаз

Биогаз – образуется в результате брожения органического субстрата. Его разлагают гидролизные, кислотные и метанобразующие бактерии. Смесь вырабатываемых бактериями газов получается горючей, так как содержит большой процент метана.

В качестве сырья для биогаза используют разнообразные отходы. Технологии шагнули так далеко, что дают возможность получать биогаз практически из любого сырья органического происхождения. Однако разные его виды имеют разную долю сухого вещества на килограмм, выход биогаза и содержание в нем метана. Именно поэтому вид отходов играет большую роль при расчете важных технических и экономических показателей. Очень важную роль играет соблюдение температурного режима. Образование биогаза в природе происходит при значениях температур от 0 до 90° С. Однако наибольшей эффективности процесса можно добиться при поддержании постоянной температуры и если биореактор производящий газ теплоизолирован.

Назначение технологии: получении газа, тепла и электрической энергии из отходов сельхозпроизводства и навоза.

На учебном видеоролике показана биогазовая установка на экоферме Дениса Тена из Алма-атинскй области Казахстана. Бытовая биогазовая установка объемом 10 м3 позволяет получать тепло и газ из сельскохозяйственных отходов, птичьего помета и и навоза овец и коз. Фермер использует полученный газ для обогрева дома площадью около 100 м2, нагрева воды и приготовления пищи на кухне. Биогазовая установка для теплоизоляции накрыта сверху куполом, внутри которого установлены датчики позволяющие контролировать работу биореактора, часть помещения под куполом используется как теплица, там же размещен аквариум для аквапоники. Самый главный продукт, по мнению Дениса Тэна, это не только вырабатываемый биогазовой установкой -газ, метан, а остаток брожения органического субстрата, который является ценным органическим удобрением. Оно используется для жидкой подкормки овощей на огороде фермера и является главным продуктом фермерского хозяйства для продажи садоводам и фермерам развивающим бизнес в органическом сельском хозяйстве.

Для стран, где развито животноводство и птицеводство проблема переработки навоза, птичьего помета и биологических отходов достаточно актуальна. Если отходы животноводства традиционно используются как удобрения на полях, то птичий помет в виду его токсичности ухудшает экологическую ситуацию и по этому, используется для получения газа на биогазовых установках, либо для изготовления топливных гранул. Многие сельскохозяйственные предприятия и фермерские хозяйства, особенно птицеводческие могут обеспечиваться электро и тепловой энергией исключительно за счет собственных ресурсов и получения биогаза.

В условиях изменения климата, одной из адаптационных стратегий в энергетическом секторе может стать развитие энергоснабжения и теплоснабжения домохозяйств с опорой на собственные силы. В этом случае диверсификация источников энергии, внедрение биогаза, будет служить более эффективному использованию сельскохозяйственных отходов и поможет смягчить уязвимость фермерских хозяйств перед неблагоприятными воздействием изменением климата.

<div id="yandex_rtb_2" class="yandex-adaptive classYandexRTB"></div> <script type="text/javascript">if(rtbW>=960){var rtbBlockID="R-A-744120-3";} else{var rtbBlockID="R-A-744120-5";} window.yaContextCb.push(()=>{Ya.Context.AdvManager.render({renderTo:"yandex_rtb_2",blockId:rtbBlockID,pageNumber:2,onError:(data)=>{var g=document.createElement("ins");g.className="adsbygoogle";g.style.display="inline";if(rtbW>=960){g.style.width="580px";g.style.height="400px";g.setAttribute("data-ad-slot","9935184599");}else{g.style.width="300px";g.style.height="600px";g.setAttribute("data-ad-slot","9935184599");} g.setAttribute("data-ad-client","ca-pub-1812626643144578");g.setAttribute("data-alternate-ad-url",stroke2);document.getElementById("yandex_rtb_2").appendChild(g);(adsbygoogle=window.adsbygoogle||[]).push({});}})});window.addEventListener("load",()=>{var ins=document.getElementById("yandex_rtb_2");if(ins.clientHeight =="0"){ins.innerHTML=stroke3;}},true);</script>

Специалисты Политеха получили биогаз из углеродных материалов

Ученым удалось получить биогаз из отходов, тем самым снизив выбросы метана в атмосферу и удешевив получение сырья.

«Получение и использование биогаза из отходов, во-первых, позволяет получать возобновляемую энергию, а во-вторых, утилизируя отходы и биогаз в частности, мы значительно снижаем антропогенное воздействие на окружающую среду», — резюмирует один из авторов статьи, доцент Высшей школы гидротехнического и энергетического строительства СПбПУ Александр Чусов

Источник

Поделиться записью

Что такое биотопливо и как его изготовить? — Strelka Mag

Азбука устойчивого жилья — совместный проект Strelka Mag и компании Брусника, который посвящён экологичному строительству, осознанному образу жизни и бережному отношению к окружающей среде. В новом выпуске азбуки — буква «Б» и биотопливо.

Биотопливо — это альтернативный возобновляемый энергоресурс. Его получают из растительного или животного сырья, а также из биологических отходов.

Сегодня все передовые страны занимаются поиском топлива, которое со временем сможет заменить традиционные бензин, керосин и дизель. У биотоплива много плюсов. Оно возобновляемо и наносит минимальный вред экологии, а его производство весьма рентабельно. При сгорании биологических веществ количество выделяемого углекислого газа значительно ниже по сравнению с традиционными источниками энергии — разница может достигать 65 %.

Целлюлозно-бумажная фабрика в Нимёлле на юге Швеции. В апреле 2021 года компании Stora Enso и Gasum открыли на её территории новый комплекс, который перерабатывает сточные воды в сжиженный биогаз. Фото: bioenergyinternational

Швеция — один из мировых лидеров по переработке отходов. В стране работают несколько десятков заводов по производству биогаза, который получается из органических отходов в процессе сбраживания. Кроме пищевых отходов, для производства биогаза используются продукты животноводства. После очистки и удаления углекислого газа биогаз применяется для отопительных систем или в качестве автомобильного топлива. В контексте архитектуры и жилья речь идёт именно о первом варианте: биотопливо позволяет экологично обогревать здания в холодное время года.

Как самостоятельно изготовить биотопливо?

Существует три вида биотоплива — твёрдое, жидкое и газообразное. Два из них можно самостоятельно изготовить дома, а вот жидкое — биобутанол, биодизель, биоэтанол — производят только на заводах.

Самое популярное твёрдое биотопливо — это обыкновенные дрова. К тому же их использование эффективно помогает утилизировать различные деревянные остатки. Другой вид твёрдого биотоплива, популярный в России и мире, — топливные брикеты и гранулы, которые делают из отходов деревообрабатывающих производств. Они применяются для каминов, печей и отопительных котлов.

Изготовить брикеты в домашних условиях просто. Для этого понадобится ручной пресс, который можно купить или сделать самостоятельно. В качестве сырья подойдут опилки, солома, бумага и даже шелуха от семечек. Чтобы приготовить смесь, также понадобятся вода и глина. Измельчённое сырьё смешивается с глиной в пропорции 10:1 (на 10 кг отходов 1 кг глины) и разбавляется водой, чтобы масса получилась не слишком жидкой, но пригодной для формовки. Смесь закладывают в форму, кладут под пресс и оставляют на солнце до полного высыхания.

Ещё один вид твёрдого биотоплива, которое можно изготовить самостоятельно, — древесный уголь. Выжигать древесину для этого нужно в бочке или яме. В первом случае бочку с горящими дровами необходимо закрыть крышкой и герметично замазать глиной. При выжигании в яме горящие дрова накрывают ветками и присыпают землёй. Через два дня яму можно будет открыть и достать готовые древесные угли.

Чтобы изготовить дома биогаз, нужен самодельный или готовый биореактор и живые бактерии. В качестве биомассы может использоваться растительное и животное сырьё, а также органические отходы. В результате деятельности бактерий выделяется горючая смесь газов, которую можно хранить в газгольдере, как и природный газ. Этот способ получения биотоплива довольно трудоёмкий и даже опасный, так как при брожении выделяется немного ядовитого сероводорода, а сам биогаз огнеопасен.

О проекте

Как появилась устойчивая архитектура и зачем она нужна? Можно ли превратить дом из неустойчивого в устойчивый? Как обычное здание способно навредить экологии? Чтобы ответить на эти и другие вопросы, Strelka Mag и девелопер Брусника подготовили Азбуку устойчивого жилья. Каждая буква — это рассказ об одном «устойчивом» термине, а также комментарий эксперта или совет, как сделать свою жизнь экологичней.

Посмотреть остальные буквы Азбуки

6 ответов о биогазовых установках, которые вы хотели бы получить от экспертов

Аграриям необходимо извлекать пользу из всего сырья, которым они располагают. Такой подход поможет сохранить целостность и непоколебимость бизнеса во время кризиса – финансового и энергетического.

Биогазовая установка работает на «отходах» и при этом является источником тепла, электроэнергии и дополнительного дохода для сельскохозяйственного предприятия. Она помогает утилизировать отходы и производить эффективное и безопасное биоудобрение. Но большинство аграриев все еще сомневаются в строительстве биогазовых станций — целесообразно ли?

Чтобы упростить вам принятие решения о строительстве биогазовой установки, мы собрали важные факты, о которых говорили специалисты отрасли на семинаре.

1. Биогаз можно получать из десятков видов сырья

Сырьем для биогаза могут стать самые различные органические отходы. Это коровий и свиной навоз, птичий помет, отходы мясобойни, трава, солома, ил сточных вод, послеспиртовая барда, пивная дробина, кукуруза, сорго, жировые отходы, просроченные продукты и многое другое. От вида используемого сырья зависит и количество получаемого биогаза. Например, из тонны навоза крупного рогатого скота образуется 50–65 куб. м. биогаза, из различных видов энергетических растений — 100–500 куб. м. Так, биогазовые установки на кукурузном силосе производят 230 куб. м. биогаза из 1 тонны сырья.

2. Биогазовая установка выгодна как маленьким предприятиям, так и большим

Технология производства биогаза может быть использована большими аграрными компаниями и частными фермами. Всего 120 голов крупного рогатого скота или 400 свиней смогут производить достаточно сырья для биогазовой установки.

Установка состоит из модульных конструкций небольшого размера, которые не займут много места на ферме. Небольшие фермерские биогазовые установки дают возможность совместного сбраживания навоза и других отходов животноводства и растениеводства. Они относительно просты в эксплуатации, а срок их окупаемости варьируется от 5 до 7 лет.

3. Производство биогаза обогащает удобрения, а не отбирает их

После выработки биогаза из органических отходов и навоза получается дигестат – ценное естественное удобрение. Оно имеет ряд преимуществ в сравнении с органическими и минеральными удобрениями:

отсутствие семян сорняков. Например, в 1 тонне свежего гноя находится до 10 тыс. семян разных сорняков, которые сохранили способность к прорастанию;
биоудобрения, благодаря технологии переработки, полностью обеззаражены;
наличие активной микрофлоры, которое способствует интенсивному росту растений;
стойкость к вымыванию из почвы питательных элементов. Например, за сезон из почвы вымывается около 80% органических удобрений и всего до 15% биоудобрений;
биоудобрения благодаря своим биологическим свойствам усваиваются растениями практически на 100%, при этом содержание нитратов в продуктах минимально.

4. Поставки сырья должны быть бесперебойными

Чтобы установка окупила себя в поставленные сроки и принесла ожидаемые результаты по снабжению теплом и электроэнергией, она должна работать практически круглый год.

Постоянные бесперебойные поставки сырья могут стать серьезным вызовом для фермера. Чтобы биогазовая станция была экономически выгодной, важно использовать преимущественно свое сырье, недостающую часть можно закупать у близлежащих хозяйств. Нужно иметь 3-4 альтернативных источника сырья в радиусе до 50 км – на более длинные расстояния перевозить сырье будет невыгодно в нынешних условиях. Конечно, чем меньше будет покупного сырья для биогаза, тем быстрее окупится установка.

5. Вопросами подключения к электросети нужно заниматься заранее

Процесс подключения к общей электросети занимает от 6 до 8 месяцев, поэтому его нужно начать параллельно со строительством биогазовой установки. Этапы и сроки подключения к электросети выглядят так:

выдача энергокомпанией договора о присоединении и технические условия – от 15 до 30 календарных дней;
разработка проектной документации и согласование ее с энергокомпанией – от 1 до 3 месяцев + 15-30 дней с момента подачи заявления;
строительство или реконструкция электрических сетей – 2-3 месяца в зависимости от удаленности;
выдача энергокомпанией договора на снабжение или использование электроэнергии – в течение 5 дней;
подключение объекта к электрическим сетям – в течение 5 дней.

6. Получить «зеленый тариф» возможно

Биогаза, как правило, у вас будет больше, чем необходимо для обеспечения потребностей вашего предприятия в электроэнергии и тепле. Это значит, что его нужно куда-то девать. Излишки газа можно просто сжигать, но лучше продавать. «Зеленый тариф» – это специальный тариф, по которому государство покупает у предприятий или физических лиц электроэнергию, произведенную с помощью возобновляемых источников энергии. «Зеленый тариф» зафиксирован в евро до 2030 года и рассчитывается путем умножения базовой ставки 0,05385 на соответствующий коэффициент:

С 01.07.2015 – 2,3
С 01.01.2020 – 2,07
С 01.01. 2025 – 1,84

На данный момент «зеленый тариф» установлен для 132 предприятий, 7 из которых – на биогаз.

Для того чтобы получить «зеленый тариф», необходимо пройти несколько этапов:

создание компании или использование действующей;
оформление документов для строительства электростанции;
подключение к сети;
получение лицензии производителя электроэнергии;
утверждение «зеленого тарифа» в Национальной комиссии регулирования электроэнергии и коммунальных услуг;
подписание договора на продажу электроэнергии с ДП «Энергорынок».

Сделайте свое предприятие современным, а производство — безотходным. Профессионалы подскажут, как выгодно и безопасно инвестировать средства.

Технология получения биогаза и ферментированного перегноя в условиях сельскохозяйственного предприятия Польши | Романюк

1. Чуриков А. Биогазовая энергетика: перспективы России [Электронный ресурс] // Сайт «AEnergy.ru». URL. http://aenergy.ru/2015 (дата обращения 19.12.2017).

2. Савиных П.А., Романюк В., Юнусов Г.С. Обоснование конструктивно-технологических параметров биогазовой установки // Актуальные вопросы совершенствования технологии производства и переработки продукции сельского хозяйства: Мосоловские чтения: материалы международной научно-практической конференции. Йошкар-Ола: МарГУ, 2016. Вып. XVIII. С. 244-248.

3. Федоренко В.Ф., Сорокин Н.Т., Буклагин Д.С., Тихонравов В.С. Инновационное развитие альтернативной энергетики: научное издание [в 2 ч.] // Российский научно-исследовательский институт информации и технико-экономических исследований по инженерно-техническому обеспечению агропро мышленного комплекса. М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2011. Ч.2. 411 с.

4. Конкин М. Ресурсосбережение и его этапы // АПК: экономика, управление. 2000. № 6. С. 70-77.

5. Баадер В., Доне Е., Бренндефер М. Биогаз теория и практика. М.: Колос, 1982. 148 с.

6. Зуева С.Б., Остриков А.Н., Ильина Н.М., Ноздрина Е.О. Утилизация отходов мясной промышленности способом анаэробного сбраживания // Мясная индустрия. 2011. № 6. С. 54-67.

7.t chowanych na sciolce / Waclaw Romaniuk, Andrzej Myczko, Bogdan Lochowski, Tadeusz Domasiewicz, Andrzej Glaszczka, Katarzyna Biskupska, Peter Aleksejewitz Savinyh, Sergiej Aleksejewitz Otroshko. Uprawniony z patent Instytut Technologiczno-Przyrodniczy, Falenty, PL. O udzieleniu patent ogloszono 30.12.2016 WUP 12/16.

10. PATENT NR 225111 Urzqdzenie do odseparowywania I magazynowania stalej z gnojowicy / Waclaw Romaniuk, Bogdan Lochowski, Tadeusz Domasiewicz, Kinga Borek, Peter A. Savinyh, Vasilij A. Susujev, Vladimir M. Kosolapov, Sergiej A. Otroshko. Uprawniony z patent Instytut Technologiczno-Przyrodniczy w Falentach, PL. O udzieleniu patent ogloszono 28.02.2017 WUP 02/17.

Часто задаваемые вопросы о биогазе

Чем вы занимаетесь в BiogasWorld?

BiogasWorld — это группа инженеров, исследователей и бизнесменов, которые понимают потребности биогазовой промышленности. Команда постоянно разрабатывает контент, чтобы упростить и оптимизировать связь между отраслью и рынком. Чтобы упростить и оптимизировать связь между отраслью и рынком, команда BiogasWorld постоянно разрабатывает контент и инструменты, в том числе:

- Каталог товаров и услуг

Кто может быть на BiogasWorld?

Любая компания на рынках биогаза, возобновляемого природного газа или компоста, заинтересованная в продвижении своих продуктов или услуг, может быть на BiogasWorld.BiogasWorld — это международная платформа, которая объединяет все инновационные решения со всего мира в одном месте!

Что такое биогаз?

Биогаз — это побочный продукт разложения органических веществ анаэробными бактериями. Биогаз обычно состоит из 60% метана и 40% CO ₂. Он похож на природный газ, который на 99% состоит из метана. Биогаз — это чистая и возобновляемая энергия, которую можно заменить природным газом для приготовления пищи, производства пара, горячей воды или электричества.При комнатной температуре и давлении биогаз находится в газообразной форме, а не в жидком виде, как сжиженный нефтяной газ (пропан). Розлив биогаза в бутылки — очень дорогой процесс.

Как это работает?

Органические отходы помещаются в герметичный резервуар, называемый варочным котлом (или биореактором), где они нагреваются и перемешиваются. В отсутствие кислорода анаэробные бактерии потребляют органическое вещество для размножения и производства биогаза.

Из каких отходов образуется биогаз?

Любые органические отходы могут производить биогаз: человеческие экскременты, навоз, жидкий навоз, отходы фруктов и овощей, отходы бойни, отходы упаковки мяса, отходы молочных заводов, отходы пивоваренных и ликероводочных заводов и т. Д.Отходы, богатые клетчаткой, такие как древесина, листья и т. Д., Являются плохим сырьем для варочных котлов, поскольку их трудно переваривать.

Сколько биогаза я могу получить из своих отходов?

Количество биогаза, которое вы можете извлечь из органических отходов, зависит от самих отходов и конструкции системы варочного котла. Некоторые варочные котлы могут производить 20 м3 биогаза на тонну отходов, в то время как другие могут производить до 800 м3 на тонну. Все зависит от качества отходов, конструкции варочного котла и правильной работы системы.

Где производится биогаз?

Биогаз обычно образуется в природе в результате анаэробного разложения органических отходов в почве, болотах, океане и т. Д. Биогаз также производится на свалках, где органические пищевые отходы разлагаются в анаэробных условиях. Биогаз может производиться в анаэробных варочных котлах, оборудовании (резервуарах), обеспечивающем полный контроль над процессом и полное восстановление биогаза.

Это полезно для окружающей среды?

У метана коэффициент нагрева парниковым газом (ПГ) в 21 раз выше, чем у CO2.Сжигание биогаза превращает метан в CO2 и снижает воздействие парниковых газов более чем в 20 раз. Извлекая метан из отходов и используя его для производства тепла и / или электроэнергии, мы гарантируем, что отходы не разлагаются в открытой среде, поэтому мы сокращаем прямые выбросы метана в атмосферу. Более того, энергия, обеспечиваемая биогазом, вероятно, вытеснит ископаемое топливо, которое является основным источником выбросов парниковых газов. Энергия биогаза считается углеродно-нейтральной, поскольку углерод, выделяемый при его сгорании, происходит из углерода, фиксируемого растениями (естественный углеродный цикл).

Сколько энергии в биогазе?

Каждый кубический метр (м3) биогаза содержит эквивалент 6 кВтч тепловой энергии. Однако, когда мы преобразуем биогаз в электричество, в электрогенераторе, работающем на биогазе, мы получаем около 2 кВт-ч полезной электроэнергии, остальное превращается в тепло, которое также можно использовать для отопления. 2 кВтч энергии достаточно для питания лампочки мощностью 100 Вт в течение 20 часов или фена мощностью 2000 Вт в течение 1 часа.

Воспользуйтесь нашим калькулятором, чтобы узнать больше: Здесь

Что происходит с отходами после переваривания?

Несмотря на распространенное мнение, количество отходов, попадающих в варочный котел, почти равно количеству выходящих отходов, однако качество отходов изменяется в лучшую сторону (меньше запаха, удобрения лучше, органическая нагрузка снижается, меньше загрязняющих веществ).

Отходы, выходящие из варочного котла, можно разделить (твердое / жидкое): твердую часть можно компостировать, а жидкую часть можно использовать в качестве жидкого удобрения или можно дополнительно обработать и утилизировать.

Так зачем делать биогаз?

Избавление от мусора всегда стоит денег. Если вам это ничего не стоит, вы, вероятно, создаете опасность для окружающей среды. Включив варочный котел в свою цепочку обработки отходов, вы создадите потенциальный центр дохода.

Например, навоз считается не отходами, а удобрением на ферме. Установив варочный котел, фермер может получить прибыль от биогаза, уменьшив неприятные запахи и повысив удобрительную ценность навоза.

В агропищевой промышленности варочный котел можно использовать в качестве установки для первичной обработки отходов, где биогаз используется для компенсации некоторых затрат на электроэнергию на предприятии и для уменьшения объема вторичной обработки отходов.

Сколько это стоит и сколько я могу заработать?

Биогазовые установки могут принимать различные формы и формы.Простая сельскохозяйственная установка может стоить всего 3500 долларов за установленный кВт электроэнергии. Коммунальный завод по переработке пищевых отходов может стоить до 19 000 долларов за установленный кВт! Каждый проект индивидуален. Типичная окупаемость биогазовой установки составляет 7 лет.

Биогазовые системы — это значительные капиталовложения, которые требуют тщательного планирования для максимального увеличения шансов на успех. Если вы чувствуете, что подвержены колебаниям цен на энергоносители, и у вас есть экологическая сознательность в отношении своих отходов, то биогазовая установка может стать для вас экологически безопасным решением.

Сколько времени нужно, чтобы построить биогазовую установку?

Для метантенка среднего и крупного масштаба (300 м3 +) обычно от первого обращения к работающей биогазовой установке проходит от 8 месяцев до 2 лет. Если вы заинтересованы в строительстве небольшого семейного метантенка (10 м3 или меньше), вы можете рассчитывать примерно на 1-2 месяца, прежде чем у вас будет функционирующая биогазовая установка.

Насколько сложно управлять биогазовой установкой?

Биогазовая установка подобна животному.Вы должны кормить его каждый день и кормить нужным кормом в нужном количестве. Точно так же, как животное, если вы не будете заботиться о нем должным образом, оно заболеет и даст плохие результаты.

С каких это пор люди используют биогаз?

Образование биогаза — это естественное явление, которое естественным образом происходит в водно-болотных угодьях, навозных стеках, в кишечнике человека и животных. На протяжении веков люди использовали силу бактериологического пищеварения, восстанавливая естественный биогаз для использования для освещения, приготовления пищи, отопления или для работы механических двигателей.

В Азии были построены миллионы семейных варочных котлов, чтобы обеспечивать топливо для приготовления пищи и освещение в сельских районах. Во время Второй мировой войны грузовики немецкой армии заправлялись биогазом, собранным из фермерского навоза (газовый двигатель).

За последние 50 лет был достигнут значительный прогресс в разработке анаэробных варочных котлов (биореакторов) для увеличения выхода метана (CH ₄) и улучшения технологических потоков.

В настоящее время тысячи проектов по всему миру, от небольших молочных ферм до крупных городских очистных сооружений, демонстрируют, что системы регенерации биогаза являются экологически и экономически безопасными.В Европе деревни полностью снабжаются электричеством и теплом из местных централизованных биогазовых установок.

Введение в биогаз и биометан — Перспективы биогаза и биометана: перспективы органического роста — Анализ

Производство биогаза в мире было неравномерным, поскольку оно зависит не только от наличия сырья, но и от политики, поощряющей его производство и использование. На Европу, Китайскую Народную Республику (далее «Китай») и США приходится 90% мирового производства.

Европа на сегодняшний день является крупнейшим производителем биогаза. Германия, безусловно, является крупнейшим рынком, на котором сосредоточено две трети мощности биогазовых установок Европы. Энергетические культуры были основным сырьем, которое поддерживало рост биогазовой промышленности Германии, но в последнее время политика в большей степени сместилась в сторону использования пожнивных остатков, последовательных культур, отходов животноводства и улавливания метана со свалок. Другие страны, такие как Дания, Франция, Италия и Нидерланды, активно продвигают производство биогаза.

В , Китай , политика поддержала установку бытовых варочных котлов в сельских районах с целью расширения доступа к современной энергии и чистому топливу для приготовления пищи; на эти варочные котлы сегодня приходится около 70% установленной мощности биогаза. Было объявлено о различных программах в поддержку установки более крупных когенерационных установок (т. Е. Установок, производящих как тепло, так и электроэнергию). Кроме того, в конце 2019 года Национальная комиссия Китая по развитию и реформе выпустила руководящий документ, посвященный индустриализации биогаза и переходу на биометан, поддерживая также использование биометана в транспортном секторе.

В United States основным путем получения биогаза был сбор свалочного газа, на который сегодня приходится почти 90% производства биогаза. Также растет интерес к производству биогаза из сельскохозяйственных отходов, поскольку на домашние рынки животноводства приходится почти треть выбросов метана в Соединенных Штатах (USDA, 2016). Соединенные Штаты также лидируют во всем мире в использовании биометана в транспортном секторе благодаря поддержке как штата, так и государства.

Около половины оставшейся продукции приходится на развивающиеся страны Азии, в частности Таиланд и Индия . Вознаграждение через Механизм чистого развития (МЧР) было ключевым фактором, поддерживавшим этот рост, особенно в период с 2007 по 2011 год. Развитие новых биогазовых проектов резко упало после 2011 года, поскольку стоимость кредитов на сокращение выбросов, предоставленных в рамках МЧР, упала. Таиланд производит биогаз из потоков отходов производства крахмала маниоки, биотопливной промышленности и свиноводческих ферм.Индия намерена построить около 5000 новых заводов по производству сжатого биогаза в течение следующих пяти лет (GMI, 2019). Аргентина и Бразилия также поддержала биогаз через аукционы; В Бразилии большая часть продукции производится со свалок, но есть потенциал и от барды, побочного продукта производства этанола.

Четкое представление о сегодняшнем потреблении биогаза в Африка осложняется отсутствием данных, но его использование было сосредоточено в странах с конкретными программами поддержки.Некоторые правительства, такие как Бенин, Буркина-Фасо и Эфиопия, предоставляют субсидии, которые могут покрывать от половины до всех инвестиций, в то время как многочисленные проекты, продвигаемые неправительственными организациями, предоставляют практические ноу-хау и субсидии для снижения чистых инвестиционных затрат. В дополнение к этим субсидиям в некоторых странах были достигнуты успехи кредитные механизмы, в частности, недавняя договоренность о сдаче в аренду в Кении, которая профинансировала почти половину установок варочного котла в 2018 году (ter Heegde, 2019)

Возобновляемый природный газ из сельскохозяйственных систем AD / Биогаз

На этой странице:

Что такое возобновляемый природный газ?

Возобновляемый природный газ, часто называемый ГСЧ или биометаном, — это термин, используемый для описания биогаза биогаз Газ, образующийся в результате разложения органических веществ в анаэробных условиях.Основными составляющими являются метан и диоксид углерода. который был модернизирован для использования вместо обычного природного газа. Биогаз, используемый для производства ГСЧ, поступает из различных источников, включая животноводческие фермы, свалки твердых бытовых отходов, предприятия по восстановлению водных ресурсов (очистные сооружения), отходы производства продуктов питания и напитков и операции по удалению органических отходов. ГСЧ может использоваться для тепловых систем, выработки электроэнергии, биопластика или автомобильного топлива.

Чтобы превратить биогаз в ГСЧ, содержание метана увеличивают за счет удаления водяного пара, диоксида углерода, сероводорода и других примесей. Затем его можно закачивать и транспортировать по трубопроводам природного газа и использовать вместо природного газа. ГСЧ практически неотличим от природного газа, но его получают из биологических материалов, а не из месторождений ископаемого топлива.

Основы работы с ГСЧ
RNG может быть произведен в результате разложения навоза и органических веществ в системе анаэробного сбраживания (AD).ГСЧ отличается от природного газа на ископаемом топливе, поскольку он поступает из возобновляемых источников.
Инициативы государственной политики на федеральном уровне и уровне штатов помогли запустить рынок ГСЧ за счет стимулирования возобновляемых источников энергии с отрицательным выбросом углерода. См. Информацию о Программе стандартов США по возобновляемым источникам топлива, Калифорнийских стандартах на низкоуглеродное топливо (LCFS) и программах Oregon LCFS.
Число проектов AD на базе фермерских хозяйств, генерирующих ГСЧ, увеличивается; только в Калифорнии запланировано или строится более 50 проектов.

Почему интерес к ГСЧ?

Использование ГСЧ может обеспечить преимущества с точки зрения топливной безопасности, экономических доходов или экономии, местного качества воздуха и сокращения выбросов парниковых газов. Узнайте больше о преимуществах ГСЧ здесь: https://www.epa.gov/lmop/renewable-natural-gas#benefits.

Федеральные и государственные программы по возобновляемым источникам топлива стимулировали проекты по преобразованию биогаза в ГСЧ. В 2007 году Конгресс создал программу «Стандарт возобновляемого топлива» (RFS), чтобы расширить использование в стране возобновляемых видов топлива при одновременном снижении зависимости от импортируемой нефти.RFS обеспечивает рыночную денежную оценку возобновляемых видов топлива, включая ГСЧ.

Несколько штатов создали аналогичные программы, направленные на сокращение использования ископаемого топлива. Например, в Калифорнии и Орегоне действуют программы стимулирования по стандарту низкоуглеродного топлива (LCFS). Штат Вашингтон предложил программу, направленную на снижение углеродоемкости топлива и повышение ценности биотоплива, включая ГСЧ. Стоимость кредитов LCFS может быть монетизирована в Калифорнии и Орегоне, если топливо, независимо от происхождения, транспортируется (по трубопроводу или другим способом) и используется в качестве транспортного топлива в штате.Следовательно, топливо может генерироваться в состоянии без LCFS, транспортироваться и позже использоваться в состоянии LCFS для получения кредитов.

Федеральные льготы RFS и LCFS штата являются аддитивными, что означает, что оба стимула можно получить для конкретного проекта.

Факты о смягчении воздействия метана
Метан находится в атмосфере в течение 12 лет и улавливает в 28-36 раз больше тепла, чем углекислый газ, в течение 100 лет, что оказывает более сильное влияние на глобальное потепление.
Улавливание метана и использование его в качестве источника энергии оказывает положительное влияние на окружающую среду, поскольку позволяет избежать выбросов метана и вытеснить традиционные ископаемые виды топлива.

Как монетизировать ГСЧ?

Из-за рыночной стоимости возобновляемых видов топлива / топлива с низким содержанием углерода на федеральном уровне и уровне штата, ГСЧ имеет большую ценность, чем обычный природный газ. Если сторона может продемонстрировать, что ГСЧ используется в качестве транспортного топлива и отвечает соответствующим требованиям на федеральном уровне или уровне штата, генерируется возобновляемый идентификационный номер (RIN) и / или кредит LCFS, который может быть продан.

Есть несколько факторов и этапов, связанных с монетизацией (продажей и покупкой) RIN. Как показано в таблице ниже, в настоящее время ГСЧ подразделяется на две разные категории RIN: целлюлозное (или RIN D3) или усовершенствованное биотопливо (или RINS D5). Не весь биогаз из проектов AD может считаться RIN D3.

Транспортное топливо	Сырье или источник	РИН «Д» Код
Возобновляемый природный газ (сжатый или сжиженный)	Биогаз со свалок, метантенков муниципальных очистных сооружений, сельскохозяйственных метантенков и сепараторов ТБО; и биогаз из целлюлозных компонентов биомассы, перерабатываемых в других варочных котлах	3
Возобновляемый природный газ (сжатый или сжиженный)	Биогаз из варочных котлов (например,г., органическая фракция твердых бытовых отходов или пищевых отходов)	5

Чтобы узнать больше о RFS и о том, как зарегистрироваться в соответствии с требованиями, посетите веб-сайт программы RFS Управления транспорта и качества воздуха Агентства по охране окружающей среды (OTAQ). Дополнительные сведения о программе RFS см. В Своде федеральных нормативных актов.

Аналогичным образом, проект ГСЧ должен соответствовать государственным стандартам углеродоемкости, чтобы иметь право на получение государственных кредитов LCFS. Стоимость кредитов LCFS для проекта зависит от нескольких факторов, как это определено государственным руководством.Чтобы узнать больше о LCFS Калифорнии, см. Руководство по программе LCFS Калифорнии.

Сельскохозяйственные проекты ГСЧ в США

По состоянию на март 2021 года в Соединенных Штатах насчитывается 96 систем AD на основе навоза, производящих ГСЧ (включая проекты по закачке в трубопровод и сжатый природный газ (КПГ)), и 34 проекта ГСЧ находятся в стадии строительства (источник: База данных анаэробных дигестеров для животноводства EPA AgSTAR).

Посетите веб-страницу ГСЧ Агентства по охране окружающей среды, чтобы увидеть карту всех проектов ГСЧ на полигонах и анаэробных реакторах в Соединенных Штатах.

Сельскохозяйственная деятельность ГСЧ в Калифорнии

Штат Калифорния предоставил множество стимулов для создания и использования ГСЧ. В дополнение к LCFS, законодательство, принятое в 2017 году, требует от штата сократить выбросы метана на 40 процентов к 2030 году. Калифорнийский департамент продовольствия и сельского хозяйства (CDFA) создал Программу исследований и разработок молочных заводов (DDRDP), которая присуждает конкурсные гранты на реализацию Молочные проекты AD, которые приводят к сокращению выбросов метана и минимизируют или смягчают неблагоприятное воздействие на окружающую среду.С 2015 по 2018 год в рамках DDRDP на молочные проекты AD было выделено 11,1 миллиона долларов (2015 год), 35,3 миллиона долларов (2017 год) и 72,4 миллиона долларов (2018 год). Эта программа сыграла важную роль в преобразовании сельскохозяйственной отрасли AD. Большинство этих проектов ориентированы на генерацию ГСЧ для использования в Калифорнии и исходят от кластеров из нескольких ферм.

В декабре 2018 года три агентства штата (Комиссия по коммунальным предприятиям Калифорнии, Совет по воздушным ресурсам Калифорнии и CDFA) объявили, что Калифорния профинансирует шесть пилотных проектов (PDF) (2 стр., 307 тыс.) В долинах Сан-Хоакин и Сакраменто, чтобы продемонстрировать создание ГСЧ из молочных заводов как часть общей стратегии штата по сокращению выбросов.В пилотных проектах участвуют в общей сложности 45 молочных заводов, которые позволят значительно сократить выбросы парниковых газов, связанных с метаном, от молочного навоза за счет его полезного использования в качестве ГСЧ. ГСЧ из кластерных проектов будет объединен в одну установку ГСЧ перед закачкой в трубопровод. Шесть проектов получат около 319 миллионов долларов инвестиций в инфраструктуру и эксплуатационные расходы в течение следующих 20 лет.

Отраслевые инновации в ГСЧ

Smithfield Foods, Inc. Крупнейший в мире переработчик свинины и производитель свиней, Smithfield Foods, Inc. (Smithfield), объявил в 2016 году, что поставил перед собой цель сократить свои корпоративные выбросы углеродного эквивалента на 25 процентов к 2025 году. Эта цель включает использование возобновляемых источников энергии и развитие Проекты AD по улавливанию метана, выбрасываемого свинофермами.
Доминион Энергия. В 2018 году Dominion Energy и Smithfield создали новое совместное предприятие под названием Align RNG, чтобы объединить и ускорить усилия Smithfield по сокращению выбросов углерода и использованию возобновляемых источников энергии.Проекты будут реализованы на более чем 90 свинофермах, расположенных в Вирджинии, Северной Каролине и Юте.
Молочный завод Калгрен. Биогаз, произведенный на молочном заводе Калгрена в Пиксли, Калифорния, закачивается в виде ГСЧ в трубопроводы SoCalGas. Подробнее читайте здесь: https://ngtnews.com/rng-now-flowing-into-socalgas-pipelines-from-calgren-dairy-digester
Roeslein Альтернативная энергия. В апреле 2019 года Smithfield подписал совместное предприятие с компанией Roeslein Alternative Energy под названием Monarch Bioenergy; Это партнерство направлено на преобразование навоза с ферм Смитфилда в Миссури в биогаз и ГСЧ посредством АД.Smithfield и Roeslein Alternative Energy (RAE) также используют биогаз для ГСЧ на фермах Ruckman, Locust Ridge и Valley View в Миссури.

Дополнительная информация о RNG

Определения — Биогаз, Биотопливо, Энергетические культуры

Что такое биогаз?

Биогаз — это газообразные выбросы от анаэробное разложение органических веществ (растений или животных) под действием консорциум бактерий. Биогаз в основном представляет собой смесь метан (CH ₄) и диоксид углерода (CO ₂) вместе с другой след газы.Метан, основной компонент природного газа (98%), составляет 55-90% по объему биогаза, в зависимости от источника органических материя и условия деградации. Биогаз производится в все природные среды с низким содержанием кислорода (O ₂) и имеют присутствует разлагаемое органическое вещество. Эти природные источники биогаз включает: водные отложения, влажные почвы, захороненные органические вещества, пищеварительный тракт животных и насекомых, а в ядре некоторых деревья.Деятельность человека создает дополнительные источники, в том числе свалки, лагуны для отходов и сооружения для хранения отходов. Выбросы в атмосферу биогаза из природных и техногенных источников способствуют изменению климата из-за сильного парникового эффекта метана характеристики. Биогазовая технология позволяет извлекать биогаз из анаэробное переваривание органических веществ с использованием герметичных сосудов и делает биогаз, доступный для использования в качестве топлива для прямого нагрева, электрического генерация или механическая энергия и другие виды использования.Биогаз часто бывает производится из отходов, но также может быть получено из энергетического сырья биомассы.

Биогаз — это то же самое, что и биотопливо?

Биогаз — это только один из многих видов биотопливо, которое включает твердое, жидкое или газообразное топливо из биомасса. Любое горючее топливо, полученное из недавних (не ископаемых) живое вещество (биомасса) может считаться биотопливом, включая этанол полученный из растительных продуктов, биодизельное топливо из растительных или животных масел, как а также биогаз из биомассы.Все биотопливо производится из источники, которые являются возобновляемыми и включены как подмножество возобновляемых источники энергии, которые также включают энергию, произведенную из солнечной, гидроэнергетической, приливные, ветровые и геотермальные источники. Биогаз, как и природный газ, имеет низкую объемную плотность энергии по сравнению с жидким биотопливом, этанол и биодизель. Однако биогаз можно очистить до Эквивалентное топливо природного газа для закачки в трубопровод и далее сжатый для использования в качестве транспортного топлива.Метан, главный компонент в биогазе, имеет в четыре раза большую объемную энергию плотность водорода (H ₂) и подходит для использования во многих виды топлива генераторы клеток.

Энергетическая ценность биотоплива

Биотопливо	БТЕ / фунт	БТЕ / куб. Фут	БТЕ / галлон
Биогаз (60% СН ₄)	13 142	600	80
Биогаз очищенный (98% CH ₄)	21 466	980	131
Биогаз под давлением (3000 фунтов на кв. Дюйм, 98% CH ₄)	21 466	196 000	26 205
Этанол	11 535	568,956	76 069
Биодизель	18,163	819,350	109 547

Как биотопливо соотносится с урожайностью энергетических культур?

В производстве нет «серебряной пули». топливо из устойчивых энергетических культур.Расход топлива ограничен эффективность фотосинтеза (менее 3% солнечной энергии улавливается в даже высокоурожайных культур), эффективность процесса переработки и энергия, используемая в процессе производства и преобразования (значительный стоимость производства этанола). Из расчета на акр биогаз производство намного эффективнее улавливает энергию, содержащуюся в энергетические культуры. В то время как удобство и плотность энергии жидкости топлива — замечательная цель, если максимизировать извлечение энергии из биомасса и отходы нацелены, производство биогаза лучшее выбор.Кроме того, даже там, где производство этанола и биодизеля используется, производство биогаза из их отходов может улучшить энергетический баланс всего процесса преобразования.

Выработка энергии от преобразования энергии От сельскохозяйственных культур к биотопливу :

Биотопливо	Миллионов БТЕ / акр
Биогаз из сахарного тростника	108
Этанол из сахарного тростника	54
Биодизель из арахиса	12

Производство биогаза — обзор

2.55.6. Влияние изменений условий эксплуатации и окружающей среды на AD

На практике системы анаэробной очистки могут подвергаться воздействию многих эксплуатационных и экологических изменений, которые повлияют на характеристики реактора [15]. Понятно, что реакция реактора значительно варьируется, в зависимости не только от факторов, связанных с системой обработки (например, типа реактора, соотношения органической нагрузки и потенциала органической нагрузки, доступной щелочности и буферной емкости системы, наличия средств обнаружения неисправностей и системы управления), но также и от факторов, связанных с самим изменением, таких как тип наложенного шока, его масштаб, частота и продолжительность.

В целом анаэробные реакторы ведут себя аналогичным образом при некоторых внезапных изменениях рабочих или технологических условий. Типичный ответ — неполный метаногенез, приводящий к определенному накоплению ЛЖК (в основном пропионовой и масляной кислот), падению значения pH и щелочности, изменению производства и состава биогаза (уменьшение содержания CH ₄ и увеличение содержания CO ₂ и H ₂), а иногда и более высокий вымывание осадка.

Вариации органической нагрузки можно разделить на два разных класса: те, которые связаны с изменением твердой фазы, и те, которые связаны с изменением содержания растворенных твердых веществ. У каждого класса есть свои собственные эффекты. Дополнительный вклад в загрузку SS может привести к снижению SRT и дальнейшему ухудшению характеристик реактора. Перегрузка из-за растворенных разлагаемых органических соединений может привести к накоплению ЛЖК, падению значений pH и, возможно, ингибированию метаногенной активности.

В реакторах UASB и EGSB колебания ударной гидравлической нагрузки влияют на динамику илового слоя. Они расширяют слои ила за счет нового равновесия между скоростями восходящего потока и скоростью осаждения ила. В зависимости от внезапного изменения можно ожидать более высокой концентрации SS в сточных водах из-за вымывания более легкой биомассы, снижения фильтрующей способности слоя ила при более высоких скоростях восходящего потока и дезинтеграции гранулированного или хлопьевидного ила под эрозионным действием. поперечных сил.Эффективность удаления ХПК также может ухудшиться из-за недостаточного контакта между биомассой слоя и субстратом. При увеличении скорости восходящего потока увеличивается массоперенос, что может вызвать ухудшение процесса, провоцируя накопление ЛЖК, снижение pH и, как следствие, ингибирование метаногенеза.

Колебания температуры могут значительно повлиять на работу анаэробных реакторов из-за разной реакции различных метаболических групп микроорганизмов, участвующих в процессе.Снижение активности метаногенов происходит при температурах ниже 18 ° C, что может привести к накоплению ЛЖК и падению pH. Кроме того, ниже этой температуры гидролиз значительно замедляется, и может происходить накопление инертных SS, что приводит к снижению SRT и ухудшению качества ила. С другой стороны, повышение температуры может увеличить скорость распада метаногенов (которые более чувствительны к резким колебаниям температуры) до значений, превышающих скорость роста.Это нежелательное состояние ухудшает работу реактора [15].

Изменение значения pH на входе также может повлиять на производительность реактора, но это зависит от буферной емкости системы. Метаногенная активность имеет оптимальное значение pH в диапазоне 6,6–7,5, но гидролитические и ацидогенные бактерии менее чувствительны к более высоким или более низким значениям pH. Это означает, что метаногенная активность может подавляться при более низких значениях pH, в то время как ЛЖК все еще производятся, что может вызвать окончательное подкисление реактора.

Внезапные изменения в составе и концентрации сточных вод имеют прямое влияние на работу реактора, поскольку баланс различных метаболических групп микроорганизмов зависит от состава сточных вод среди других факторов. Если модификация источника углерода длится в течение длительного времени, может произойти изменение пропорции различных бактериальных групп, что означает установление новых стационарных условий.

Резкие колебания и высокие концентрации ксенобиотиков, фенольных соединений, тяжелых металлов, детергентов и других возможных ингибиторов во входящем потоке очень часто встречаются на установках анаэробной обработки.Их эффекты зависят от серьезности (продолжительности и концентрации) события, поскольку эти соединения ингибируют метаногены больше, чем другие группы анаэробных микроорганизмов, и, следовательно, вызывают накопление ЛЖК и снижение pH. В случае возможного поступления кислорода с притоком, факультативные бактерии, присутствующие в биомассе, могут использовать этот элемент до того, как он сможет изменить активность метаногенов. Однако иногда при длительной гидравлической ударной нагрузке количество кислорода может превышать емкость факультативных бактерий, присутствующих в анаэробной биомассе, вызывая угнетение метаногенеза.

Наконец, концепция стабильности или надежности анаэробных реакторов все еще довольно неоднозначна. Устойчивость может быть определена как способность систем достигать установившейся производительности при определенных условиях эксплуатации. В этом отношении анаэробные очистные сооружения столь же стабильны и надежны, как и любые другие биологические процессы.

Как сделать биогазовую установку «Science Fair Project» Пошаговая инструкция

биогазовая установка и трубка

20-литровый баллон в качестве биогазовой установки и автомобильная камера в качестве резервуара для хранения газа

Концепция биогазовой установки, анаэробного реактора

Цель этого проекта — найти способы производства биогаза из альтернативных источников с использованием наших местных ресурсов.Это может помочь студентам изучить основы анаэробного пищеварения и производства газа из различных органических отходов на кухне. Основная задача — спроектировать, изготовить, испытать простой метантенк и систему сбора газа. Можно проверить различные аспекты процесса анаэробного пищеварения.

Справочная информация Биогазовая установка

Что такое биогаз?

Он известен как источник возобновляемой энергии и состоит в основном из метана (60–70%) и смеси CO2 (двуокиси углерода), h3S (сероводорода), Nh4 (аммиака) и SO2 (двуокиси серы).Этот газ образуется, когда биологическое вещество (обычно коровий навоз) разлагается в среде, в которой бактерии не содержат кислорода.

Он был популярен в качестве источника энергии более 200 лет. Чтобы произвести биогаз, человек должен сначала построить анаэробный (без кислорода) варочный котел или закрытый резервуар (обычно сделанный из стали), в котором содержатся определенные типы органических веществ. отходы помещаются на разложение бактериями. В окружающей среде он естественным образом образуется в глубоких почвах, на дне озер и на заболоченных территориях.

Внимание!
Биогаз состоит в основном из метана, он очень взрывоопасен. Вокруг варочного котла не должно быть огня или электрических предметов. Некоторые элементы и молекулы, присутствующие в биогазе, могут вызвать удушье. Варочный котел следует размещать в хорошо вентилируемом помещении. После работы с варочным котлом или любым органическим веществом этот человек ВСЕГДА должен тщательно вымыть руки большим количеством воды с мылом.

Углекислый газ вызывает удушье человека, если он дышит им.Тяжелая форма h3S может нанести вред легким и другим тканям, участвующим в дыхании. Нам понадобится биомасса, чтобы сделать анаэробный варочный котел. Например, коровий навоз, стрижка травы с почвой или любые другие отходы, коровий навоз служит стартером для производства биогаза.

Для правильной работы варочному котлу необходимы определенные условия. Например, соотношение воды и биомассы должно быть от 1 до 5. pH этой смеси всегда должен оставаться около 7, кислотный или основной уровень pH убьет газообразующие бактерии. Температура от 0 ° C до 69 ° C, более высокая производительность составляет от 29 ° C до 60 ° C.Будет высокая производительность при температуре 35 ° C.

Небольшое количество свежей биомассы следует добавлять ежедневно, чтобы иметь достаточно свежих бактерий для производства большого количества биогаза. После этого шага перемешайте варочный котел (хорошо встряхните, если это маленькая бутыль), чтобы смешать биомассу с водой. Рекомендуемое время для самодельного проекта — минимум 2 недели.

Примечание: при использовании навоза любого животного помните: АНТИБИОТИКИ НЕ ДОПУСКАЮТСЯ ДАВАТЬ ЖИВОТНЫМ !!

Как сделать биогазовую установку

Материалы и оборудование

- Посевной материал варочного котла
- Комбинированный кормовой материал Навоз животных, овощи)

- Канистра для воды 20 литров
- Пластиковая трубка 1/4 ″ — возможное использование в системе сбора газа
- Шина среднего размера для хранения газа
- Бак для смешивания исходного водного сырья
- Труба ПВХ 3/4 ″ 2.5 футов
- Тройник
- Клапан
- Супер клей
- Мелкий песок
- Паяльник
- Краска черного цвета

Схема варочного котла биогазовой установки Схема варочного котла биогаза

Скачать схему варочного котла

Процедура:

Сделайте биогазовый реактор в соответствии со схемой, если вы не понимаете, можете посмотреть следующее видео (обратите внимание, что видео на языке урду, но вы можете включить субтитры.

Несколько фотографий во время строительства биогазовой установки в 2012 году

Хасан, Хабаб и Сана Хасан, Хабаб Хина и Сана с биогазовой установкой Делают отверстие в бутылке Хабаб проделывает отверстие в бутылке горячим паяльником Хасан проделывает отверстие в бутылке горячим паяльником

Важное примечание:

Биогазовая установка представляет собой варочный котел, который предусматривает производство легковоспламеняющегося газа метана при создании прототипа, при этом необходимо соблюдать следующие меры предосторожности

Контейнер должен быть герметичным, поскольку мы знаем, что это варочный котел, который переваривает биологические отходы анаэробно (строго в отсутствие воздуха).
Не используйте прозрачные или полупрозрачные емкости. Если он прозрачный, покрасьте его в черный цвет, потому что он поддерживает постоянную температуру. Солнечный свет способствует росту водорослей, которые замедляют производство биогаза.
Используйте стандартные газовые фитинги (например, газовые трубы, газовые патрубки), так как это легковоспламеняющийся газ.
Используйте навоз в соответствии с размерами контейнера (т.е. в случае контейнера на 20 л предписывается 18 или 17 л смеси в соотношении 50% навоза и 50% воды)
Впервые.используйте навоз животных после любых других биологических отходов, которые могут включать отходы растений; сушеный навоз, сушеные листья, бумага и т. д. Но помня, что необходимо смешать с водой в соотношении 50% и хорошо взболтать.

Посмотрите видеоинструкцию по этой биогазовой установке

20-литровый баллон в качестве биогазовой установки и автомобильная камера, используемая как резервуар для хранения газа

Оставьте выпускное отверстие открытым при загрузке в варочный котел, чтобы жидкий навоз (переваренная смесь помета и воды) выходил из выпускного отверстия.
Первое производство биогаза поднимается медленно, так что наберитесь терпения, на производство газа может уйти целая неделя.
Добавьте один литр свежего корма, состоящего из биологических отходов и воды в соотношении 50%, в варочный котел, чтобы поддерживать его в хорошем рабочем состоянии.
Более дешевый, эффективный и безопасный способ хранения биогаза — это старые камеры. (например, камера велосипедной шины или автомобильная камера согласно размеру автоклава)

МЕРЫ ПРЕДОСТОРОЖНОСТИ

Избегайте прямого контакта биогазового реактора с солнечными лучами.
Избегайте высоких температур (ни слишком жарко, ни слишком холодно)
Он не должен выходить за пределы температурных колебаний от 30С до 40С.
При проверке биогаза соблюдайте все меры безопасности, при проверке биогаза держите клапан лицевой стороной подальше.
Если вы не обнаружите никаких результатов после одной недели кормления в биогазовом реакторе. Проверьте трубы на предмет навоза или засорения водой.
Навоз животных, которым недавно по каким-либо причинам вводили антибиотики, очень вреден.

Видео: Научный проект Строительство биогазовой установки своими руками (анаэробный реактор)

Фотографии биогазовой установки (анаэробный реактор) в действии

Биогазовая установка (анаэробный реактор) в действии

Жилые дома с биогазовой установкой (анаэробный реактор)

Биогазовая установка (анаэробный реактор) в действии

СТРОИТЕЛЬСТВО ПРОТОТИПА БИОГАЗОВОЙ ЗАВОДЫ

Контейнер, который мы используем, должен быть герметичным, поскольку мы знаем, что это варочный котел, который переваривает биологические отходы анаэробно (строго в отсутствие воздуха).
Прозрачные или полупрозрачные контейнеры для этой цели использовать нельзя; он должен быть окрашен в черный цвет, потому что он поддерживает постоянную температуру, если солнечный свет проходит через контейнер, это будет способствовать росту водорослей. Это смертельно опасно для производства биогаза.
Учитывая, что в этом проекте должен использоваться легковоспламеняющийся газ, стандартная газовая арматура.(то есть газовые трубы, газовые насадки)
Навоз животных должен использоваться в соответствии с размерами контейнеров (т.е. в случае контейнера 20 л предписывается 18 или 17 л смеси в соотношении 50% навоза и 50% воды)
Впервые. Позже животный навоз необходимо использовать для удаления любых биологических отходов, которые могут включать отходы растений; можно использовать сушеный навоз, сушеные листья или даже бумагу. Но имея в виду, что необходимо смешать с водой в соотношении 50% и хорошо взболтать.

КОРМЛЕНИЕ В ДИГЕСТЕРЕ

Во время подачи в варочный котел выпускное отверстие должно оставаться открытым, чтобы жидкий навоз (переваренная смесь помета и воды) выходил из выпускного отверстия.
Первое производство биогаза поднимается медленно, так что наберитесь терпения, на производство газа может уйти целая неделя.
Ежедневно в метантенк должен подаваться один литр свежих, правильно смешанных биологических отходов и воды в соотношении 50%, чтобы поддерживать реактор в хорошем рабочем состоянии.
Более дешевый, эффективный и безопасный способ хранения газа — это старые камеры. (например, камера велосипедной шины или автомобильная камера согласно размеру автоклава)

МЕРЫ ПРЕДОСТОРОЖНОСТИ

Избегайте прямого контакта биогазового реактора с солнечными лучами.
Избегайте высоких температур (ни слишком жарко, ни слишком холодно)
Он не должен выходить за пределы температурных колебаний от 30С до 40С.
При проверке биогаза соблюдайте все меры безопасности, при проверке биогаза держите клапан лицевой стороной подальше.
Если вы не обнаружите никаких результатов после одной недели кормления в биогазовом реакторе. Проверьте трубы на предмет навоза или засорения водой.
Навоз животных, которым недавно по каким-либо причинам вводили антибиотики, очень вреден.

См. Также

Пожалуйста, не стесняйтесь спрашивать об этом проекте

Строительство биогазовой установки в урду | Биогазовая установка ки Тамер

Некоторые общие часто задаваемые вопросы Биогазовая установка:

Коровий навоз сухой или влажный?
Как долго можно использовать биогаз в автомобильных камерах и для сбора такой воды
Какова роль обеих труб?

, пожалуйста, посетите для ответа https: // paksc.организация / сообщество / группы / do-science-help

МОЖНО ПРОИЗВОДИТЬ БИОГАЗ ИЗ ЛИСТЬЕВ

25.02.2020

Биогаз — это возобновляемая энергия, которая производится из сырья, доступного в этом районе. Используются любые органические остатки, от пищевых отходов до осадка сточных вод. В сельской местности утилизируют растительные остатки — солому, силос, жмых, лузгу, а также фекалии скота. В городах сырьевой базой являются свалки, предприятия пищевой промышленности, бытовые отходы.

Производство биогаза может улучшить экологическую ситуацию, избавиться от проблемы хранения, утилизации и утилизации отходов, снизить выбросы парниковых газов, а также получить постоянный приток возобновляемого энергетического сырья для тепловых электростанций, транспорта и электроэнергетики. .

Из всех видов возобновляемого транспортного топлива биометан имеет наименьший эффект парникового газа и наибольшую эффективность производства с учетом всей производственной цепочки. В процессе производства биогаза не только углерод, но и питательные вещества перерабатываются, когда конечный продукт используется в качестве удобрения.Это означает, что в результате хозяйственной деятельности в грунтовые воды попадает меньше искусственных удобрений. Биогаз необходим для перехода к экономике, независимой от ископаемого топлива.

Как происходит переработка листьев

В каждом городе осенью мы наблюдаем одну и ту же картину: десятки коммунальщиков сгребают опавшие листья, затем загружают их на автомобили и увозят в неизвестном направлении. Что будет дальше со собранными листьями? Ничего, их вывозят на свалку и оставляют там гнить. Сжигание листвы с деревьев запрещено Законом Украины, за это налагается административное взыскание в виде штрафа.

В процессе роста в листьях накапливается большое количество ядовитых веществ, которые попадают в воздух с выхлопными газами. При сжигании листвы выделяются окись углерода и углекислый газ, бенз (а) пирен с канцерогенными свойствами и диоксины. Из одной тонны сгоревших листьев в воздух попадает до 30 кг ядовитых соединений.

Чтобы представить масштаб проблемы, приведем данные Киевской городской администрации. Ежегодно осенью в Киеве собирают и вывозят 120 тысяч тонн опавшей листвы.Эта цифра заставила задуматься власти города, и в июне 2019 года было объявлено о планах строительства биогазового комплекса. Такая установка решит сразу несколько вопросов:

утилизировать листья;
освободить место на полигоне, которое ранее занимали собранные листья;
получать биогаз из отходов и использовать его для нужд города;
избегать выброса вредных веществ в атмосферу.

Получение биогаза из городских отходов — это, конечно, отличная идея, заслуживающая всяческого одобрения.Рассмотрим, как этот процесс может выглядеть на самом деле.

Как производить биогаз из листьев

Обработка листьев, как и любого другого органического сырья, происходит путем анаэробного сбраживания в специальных герметичных емкостях — варочных котлах. Чтобы листья стали полноценным субстратом, их нужно очистить от примесей (мусора, пластика, камня, крупных веток), затем измельчить, добавить воды и загрузить в бродильный агрегат. Чтобы процесс протекал более активно, субстрат должен иметь определенные параметры состава.Для его оптимизации в смесь добавляются другие компоненты. Это могут быть пищевые отходы, другой растительный мусор.

Подложка слегка нагревается и выдерживается в течение заданного времени. В процессе ферментации выделяется смесь биогаза, содержащая от 50% до 70% метана. Он поступает в резервуары-хранилища — газовые баллоны, откуда затем подается либо в котел, либо для дальнейшей очистки. После обогащения газ можно использовать в когенерационных установках, подавать в общую газотранспортную сеть, продавать на автозаправочных станциях.

В бункере для ферментации остается дигестат, который можно использовать в качестве удобрения. Он не имеет вредных примесей и достаточно концентрированный. Подробно процесс получения биогаза описан в нашей статье.

Как использовать биогаз, полученный из листьев?

Биогазовая смесь, поступающая в приводы, содержит ценный энергетический компонент — метан. Без дополнительной очистки такой газ можно использовать в отопительных котлах ТЭЦ, тем самым снижая потребление природного газа.

Обогащение биогаза до уровня, близкого к естественному, дает гораздо более широкие возможности его использования. Для этого содержание метана в биогазе должно быть не менее 95-97%. Есть технологии, позволяющие добиться такого результата. В первую очередь очищают газ от воды, сероводорода и углекислого газа.

Очищенный газ (обычно называемый биометаном) можно заправлять автомобилями, оснащенными газовым оборудованием. Биометан можно использовать в газогенераторных установках и, таким образом, производить электричество из листьев.

Как видите, опавшие листья могут принести значительную пользу и сэкономить деньги на бензине, природном газе и других энергоресурсах. Но самое главное, переработка листьев с использованием технологии анаэробной ферментации может улучшить экологическую ситуацию в городе.

Какие сложности могут быть при производстве биогаза из листьев?

Организация любого предприятия предполагает оценку рисков. В нашем случае таких моментов несколько, о них мы поговорим ниже.

Листья с деревьев падают только осенью, этого недостаточно для круглогодичной работы биогазовой установки. Для получения биогаза круглый год необходимо предусмотреть возможность работы на другом субстрате.
Листья как сырье нуждаются в дополнительной очистке от мусора. При сборе листьев в массу листьев попадают мелкие камни, песок, ветки, пластик, бумага и т. Д. Эти предметы могут вызвать раздавливание дробильного оборудования, а также ухудшить качество основания. Следовательно, их необходимо удалить.
Как самостоятельное сырье листья малоэффективны; у них низкий уровень обработки бактериями. Необходимо использовать вспомогательный субстрат для улучшения свойств исходной смеси.

Эти вопросы носят не только технический, но и экономический характер. Использование дополнительного оборудования, доставка сок-субстрата и перенастройка станции для работы с другим сырьем приводят к удорожанию проекта. Поэтому перед началом строительства нужно внимательно просчитать все данные.

Сколько биогаза можно произвести из листьев?

Вопрос достаточно сложный, так как выход биогаза зависит от многих параметров.К ним относятся:

состав субстрата;
вид применяемой техники и оборудования;
соблюдение технологических условий (отопление и др.).

Каждый из факторов играет значительную роль. Для предварительной оценки можно использовать приблизительные расчеты.

По имеющимся данным выход биогаза с 1 тонны листьев составляет 2,85 — 3 кубометра. Следовательно, из 120 тысяч тонн (берем данные по Киеву) можно получить 342 тысячи кубометров газа.Это газовая смесь с содержанием метана до 60%. По природному газу это около 210 тыс. М³.

Это много или мало?

Норма расхода природного газа на отопление 1 кв.м. Площадь в жилых домах 11м³. Итак, полученным биометаном можно отапливать около 20 тысяч квадратных метров. метров жилья.