Проект "Поможем природе"

Технологическая схема производства биогаза

      В последнее время во всем мире все большее внимание уделяют нетрадиционным с технической точки зрения, возобновляемым  источникам энергии (ВИЭ). Некоторые из них, например, ветер, находили широкое применение и в прошлом, а сегодня переживают второе рождение во многих странах мира, в особенности в странах Европы. Одним из «забытых» видов сырья является и биогаз, использовавшийся еще в Древнем Китае и вновь «открытый» в наше время. Что же такое биогаз? Этим термином обозначают газообразный продукт, получаемый в результате анаэробной, то есть происходящей без доступа воздуха, ферментации органических веществ самого разного происхождения.

     Биогаз – смесь газов. Его основные компоненты: метан (СН4) - 55-70% и углекислый газ (СО2) – 28-43%, а также в очень малых количествах другие газы, например – сероводород (Н2S). В среднем 1 кг органического вещества, при 70% биологическом разложении, производит 0,18 кг метана, 0,32 кг углекислого газа, 0,2 кг воды и 0,3 кг неразложимого остатка.

     В основе биогазовых технологий лежат сложные природные процессы биологического разложения органических веществ в анаэробных (без доступа воздуха) условиях под воздействием особой группы анаэробных бактерий. Эти процессы сопровождаются минерализацией азотсодержащих, фосфорсодержащих и калийсодержащих органических соединений с получением минеральных форм азота, фосфора и калия, наиболее доступных для растений, с полным уничтожением патогенной (болезнетворной) микрофлоры, яиц гельминтов, семян сорняков, специфических фекальных запахов, нитратов и нитритов.

   Процесс образования биогаза и удобрений осуществляется специальных биореакторах-метантенках - сбраживание без доступа воздуха, или анаэробная ферментация. Именно такой процесс происходит в природном биологическом реакторе, заключенном в брюхе каждой буренки, пасущейся на лугу.   Там,   в   коровьем   преджелудке,   обитает целое сообщество микробов. Одни расщепляют клетчатку и другие сложные органические    соединения,    богатые    энергией, и вырабатывают из них низкомолекулярные вещества, которые легко усваивает коровий организм. Эти соединения служат субстратом для других микробов, которые превращают их  в  газы   -  углекислоту  и  метан. Одна корова производит в сутки до 500 литров метана; из общей продукции метана на Земле почти   четверть   -   100-200  млн.   тонн   в год! - имеет такое "животное" происхождение.

    Для небольшой установки наиболее простое решение - использовать высвободившиеся топливные цистерны. Схема биореактора на базе стандартной топливной цистерны объемом 50 м3  показана на рисунке. Внутренние перегородки могут быть из металла или кирпича; их основная функция - направлять поток навоза и удлинить путь его внутри реактора, образуя систему сообщающихся сосудов.

    Существуют биогазовые реакторы различной мощности и исполнения. для примера ниже приведены фото некоторых из них: