Биогаз из бытовых отходов

Мини-биогазовая установка работающая на пищевых отходах и разлагаемых органических материалах

Доброго времени суток, уважаемые читатели и любители помастерить!

Из ниже приведенной статьи вы узнаете, как сделать небольшую биогазовую установку работающую на отходах.

Мастер antoniraj с англоязычного сайта instructables искал метод эффективного использования пищевых отходов и разлагаемых органических материалов и наткнулся на информацию о производстве биогаза из органических отходов.


Биогаз, полученный подобным образом состоит из метана и небольшого количества диоксида углерода. Он является альтернативным топливом. Кроме того, отходы могут быть эффективно удалены без какого-либо запаха и скопления мух, а переваренная взвесь из блока биогаза может использоваться в качестве органического удобрения в саду.

Компоненты биогазовой установки

Основными компонентами биогазовой установки являются резервуар в качестве варочного котла, впускное отверстие для подачи кухонных отходов, резервуар для газгольдера, выпускное отверстие для расщепленной суспензии и система подачи газа для выведения и утилизации полученного газа.

1. Пустая канистра из ПВХ, емкостью 50 литров: для использования в качестве резервуара для варочного котла;
2. Пустая банка из ПВХ емкостью 40 литров: используется в качестве резервуара для удерживания газа (Убедитесь, что меньшая банка помещается в большую и свободно перемещается);
3. Труба ПВХ диаметром 64 мм.: длиной около 40 см. (для подачи отходов);
4. Труба ПВХ диаметром 32 мм.: длиной около 50 см. (закреплена внутри газгольдерного резервуара для газа в качестве направляющей);
5. Труба ПВХ диаметром 25 мм.: длиной около 75 см. (закреплена внутри резервуара для варочного котла в качестве направляющей трубы);
6. Труба ПВХ диаметром 32 мм.: длиной около 25 см. (закреплена на резервуаре варочного котла, который служит в качестве выхода для отработанной смеси);
7. Любой водостойкий адгезив;
8. Система газоотвода: подробнее см. Шаг 4

Много инструментов не потребуется. Все необходимые инструменты – ножовка и острый нож для вырезания отверстий в емкостях. (Прим. Лучше использовать кольцевую пилу или коронки)

Газовая плитка с одной горелкой или горелка Бунзена, используемая в школьных лабораториях (Прим. Скорее всего понадобится также и редуктор).

Шаг 1:


В пластиковой канистре емкостью 50 литров, которая будет использоваться в качестве блока варочного котла, мастер удалил верхнюю часть, разрезав ее ножовкой.

Шаг 2:


Белая канистра меньшего размера, которая будет действовать, как держатель газа, помещается внутри красной. Здесь снова срезана верхняя часть канистры, также с помощью ножовочного полотна.

Шаг 3: Трубы

Трубы ПВХ, изображенные на фото, диаметром 64 мм, 32 мм и 25 мм будут использоваться для подачи кухонных отходов. Направляющая трубка для газгольдера и направляющая труба, закреплены в камере сбраживания. Небольшой кусок трубы диаметром 32 мм будет использоваться в качестве выхода для отработанной смеси.

Шаг 4: Материалы, необходимые для системы доставки газа

1. Шаровой кран: (для регулировки расхода газа);
2. Тройник: (для соединения удерживающей газ канистры и шарового крана);
3. Заглушка, чтобы заблокировать один конец на тройнике;
4. Муфта или адаптер: (для подключения тройника к газовому коллектору);
5. Ниппель: (добавлен к муфте в газовом коллекторе);
6. Газовый шланг (гибкая подводка): два метра;
7. Тефлоновая лента (фумлента): один рулон (используется в качестве уплотнения резьбы на стыках);

Шаг 5:


На фото видно, где мастер отметил места для вырезов, которые должны быть сделаны на дне резервуара для сбора газа. Меньшее отверстие слева для системы подачи газа, центральное отверстие для крепления 32 мм направляющей трубы и 64 мм отверстие для крепления трубы подачи отходов с правой стороны. Мастер сделал эти отверстия с помощью острого ножа и ножовочного полотна. (прим. Вообще-то существуют коронки и кольцевые пилы))

Следующее изображение внутри газового держателя показывает 32 мм. направляющую трубу (в центре) и 64 мм. питающую трубу, закрепленную с помощью водостойкого адгезива (возможно подойдет герметик или холодная сварка).

Шаг 6:

Вид сверху на газовую систему. Слева подающая труба, центральная направляющая труба и система подачи газа: подающая труба закрыта старой крышкой, подходящей по размеру (красная). Это облегчит открытие подающей трубы во время запитывания системы.

Шаг 7:

Бак для сбраживания снабжен центральной направляющей трубой и выпускной трубой для отработанной смеси.

Шаг 8:

Завершенный блок. Мастер удалил газовую трубу, чтобы соединения не испытывали лишних напряжений при герметизации стыков.

Следует подождать один или два дня, прежде чем пользоваться системой, чтобы все соединения стали герметичными.

В начале, коровий навоз, смешанный с водой, будет подан в систему, которая начнет процесс газообразования. Впоследствии пищевые отходы, разлагаемые органические материалы и кухонные отходы будут разбавляться водой и использоваться для подпитки системы. Верхняя канистра поднимется вдоль направляющих труб в зависимости от количества произведенного газа. Потребуется добавить некоторый вес сверху на канистру, чтобы увеличить давление газа. Когда система будет запитана, избыток переваренной суспензии будет выпадать через выпускную трубу, которую можно собирать, разбавлять и использовать в качестве органического навоза.

Первоначально добытый газ будет состоять из кислорода, метана, диоксида углерода и некоторых других газов и не будет гореть. Эти газы могут быть выпущены в атмосферу. Для этого следует открыть/закрыть шаровой кран по крайней мере три / четыре раза.

Последующий газ будет состоять примерно на 70-80 процентов из метана и остаточного диоксида углерода, который можно использовать в газовой плитке или в горелке Бунзена.

Данная самоделка, это рабочая модель, но для постоянного использования нужны объемы побольше. Бака для приготовления газа емкостью одна тысяча литров будет достаточно для небольшого дома для ежедневного приготовления пищи. Большие коммерческие модели обеспечивают водонепроницаемое уплотнение между резервуаром для сбраживания и резервуаром для газа.

Шаг 9:


Котел бал наполнен коровьим навозом, разбавленным водой. Затем он был оставлен на два-три дня. Суспензия коровьего навоза начала процесс газообразования.

Началось газообразование и резервуар-держатель газа поднимается. Мастер поместил два кирпича сверху пластиковой канистры, чтобы получить большее давления газа.

Возможно, данная самоделка пригодится для использования на дачных участках.

Если понравилась самоделка автора, то пробуйте повторить и изготовить.

Производство биогаза из отходов

Животноводческое хозяйство постоянно сталкивается с проблемой вывоза отходов. На утилизацию навоза требуются большие деньги. Но есть способ, с помощью которого можно не только сэкономить свои денежные средства, но и сделать так, чтобы отходы превратились в полезное вещество.

Рачительные животноводы уже давно используют на практике специальную технологию производства из навоза биогаза – вещества, которое может служить в качестве топлива.

Впервые услышав о такой технологии, многие наверняка подумают, что она появилась совсем недавно – максимум 10 лет назад. Однако о том, как из отходов получать газ, полезный в хозяйстве и промышленности, люди знали уже давно. Исследования в этой сфере начались более 200 лет назад. В 19 веке они с успехом продолжили развиваться. В начале прошлого столетия в промышленности началось использование метантенков – устройств, основная функция которых – переработка отходов в газ метан.

Зачем перерабатывать навоз?

И хотя технологии производства биогаза из отходов уже давно используются в разных странах, именно в наши дни они становятся наиболее важными. Это связано с глобальными экологическими проблемами и с увеличением стоимости традиционных видов топлива.

Переработка органических отходов в биогаз позволяет уменьшить объем выбрасываемого в атмосферу метана, а заодно получить альтернативный источник тепла.

Экологическая ценность производства биогаза

Все, кто занимается садоводством, прекрасно знают, что навоз – это отличное удобрение. И если на скотном дворе у сельского жителя есть одна корова, то всё можно использовать для удобрения в своём саду или огороде. Однако, если коров больше, то навоза появляется столько, что его некуда девать.

Для того, чтобы навоз стал качественным удобрением, требуется среда с определённой поддерживаемой температурой. А это уже дополнительные затраты. Поэтому фермеры зачастую просто оставляют навоз на длительное хранение где-нибудь недалеко от места его появления и затем, когда приходит время, вывозят его на поля. Однако в таком случае при низких температурах он лишается столь важного компонента, как азот. Следовательно, качество удобрения значительно ухудшается. Также при неправильном хранении из навоза выделяется метан – газ, который лишь засоряет воздух.

Благодаря современным технологиям, можно не только предотвратить отрицательное воздействие вредных газов на атмосферу, но и сделать так, чтобы они, наоборот, приносили пользу.

С помощью специальной технологии, основанной на жизнедеятельности микроорганизмов, навоз превращается в биогаз, который затем можно использовать в качестве топлива. При этом то, что останется в качестве отходов, может быть использовано как удобрение.

Комплектация установки для производства биогаза

Для переработки отходов сооружаются специальные установки. Оборудование для переработки навоза в газ состоит из шести основных элементов.

  1. Биореактор, в котором разлагается сырье.
  2. Автоматическая система подачи сырья.
  3. Устройство для перемешивания массы.
  4. Оборудование, поддерживающее нужную температуру.
  5. Газгольдер, в котором хранится полученный газ.
  6. Приёмник твердых отходов.

Без этих элементов не обходится ни одна установка, использующаяся в промышленности. Однако те метантенки, которые в быту применяются фермерами, имеющими своё сельское хозяйство, устроены гораздо проще.

Устройство и особенности оборудования для производства биогаза

Основная часть установки – биореактор. Он может быть исполнен в одном из нескольких вариантов. Но в любом случае он должен быть достаточно герметичным и не позволять проникнуть внутрь кислороду. В домашнем фермерстве для изготовления биореактора обычно применяются топливные цистерны объемом 50 куб. м. Но можно также купить уже готовый метантенк. Его главное преимущество – возможность быстро разобрать и перевезти в другое место, когда это необходимо.

Технология производства биогаза в домашних условиях

Если соблюдать простые правила эксплуатации, то оборудование для переработки навоза в биогаз сможет полностью обеспечить энергией как небольшое жилое помещение, так и целое промышленное предприятие.

Биореактор вырабатывает не только топливо в виде газа, но и ценное удобрение, в основе которого лежит гумус.

Чтобы получить биогаз, органическое сырье нужно поместить в такие условия, в которых быстро смогут развиваться определенные виды микробов.

Производство биогаза из отходов животноводства проходит в 4 этапа, в каждом из которых участвуют разные штаммы микроорганизмов. Примечательно то, что они не нуждаются в кислороде. Однако важно поддерживать оптимальные показатели давления и температуры. Организмы, вырабатывающие метан, хорошо развиваются в условиях давления в 1/20 атмосферного и при температуре в 50 градусов.

Когда сырье будет помещено в биореактор, начнется его активация, на которую может уйти несколько месяцев.

Как только появится газ, это будет означать, что появилось уже достаточное количество микроорганизмов, и примерно через 10 дней в реактор добавляется новое сырье, которое активируется уже гораздо быстрее.

Чтобы поддерживать оптимальные условия, нужно с определённой периодичностью перемешивать сырье. А для сохранения постоянной температуры в 50 градусов придётся применять обычное отопление.

Сырье для производства биогаза

Бытует мнение, что навоз – это лучшее сырье для производства биогаза. Из тонны не содержащего примесей навоза можно получить лишь около 60 куб. м ценного газа. К тому же, именно в навозе присутствует больше всего видов бактерий, способных долгое время поддерживать работу биореактора.

Однако в навоз предварительно можно добавлять отходы садоводства и пищевой промышленности.

Перед тем, как поместить сырье в реактор, его нужно размельчить и разбавить водой.

Что представляет собой биогаз

Но что же такое биогаз и почему он оказывается таким полезным?

Биогаз – это вещество, которое невозможно ни увидеть, ни почувствовать. Оно во многом похоже на обычный природный газ. При его сжигании выделяется большое количество тепла. В этом плане 1 куб. м биогаза эквивалентен 1,5 кг традиционного угля.

Газ, вырабатываемый биореактором, примерно наполовину состоит из метана, хотя точные цифры сильно варьируют. Если метан из отходов попадает в атмосферу, то он наносит ей вред, усиливая парниковый эффект. Но если его специально собирать, а затем использовать в качестве топлива, то он сгорает.

Читайте также:  Роспись статуэтки своими руками

Другое вещество, входящее в состав биогаза – углекислота. Его процент меньше. Перед применением в хозяйстве оно обычно удаляется. Остальные составляющие – водород, сероводород, азот.

Технология получения и производства биогаза из навоза

Производителями биогаза являются анаэробные микроорганизмы, которые разлагают навоз. Чтобы началась переработка навоза в газ, нужно поместить сырье в резервуар, где нет кислорода и некоторое время поддерживать там определенную температуру. Отсутствие кислорода и достаточно теплая окружающая среда – это как раз и есть благоприятные условия для развития нужных микроорганизмов. Так отходы животноводства начнут превращаться в экологически чистое топливо, а также в ценное удобрение.

Принцип работы установки по производству биогаза

Газы, которые образуются микроорганизмами в результате их жизнедеятельности, будучи довольно лёгкими, поднимаются в верхнюю часть метантенка. Оттуда их затем и выкачивают. А в нижней части оказывается остаточный продукт, который как раз можно использовать в качестве удобрения. Этот продукт сохраняет все полезные свойства навоза, так как в нём остаются азот и фосфор.

Но если приобрести подходящий резервуар не так уж и сложно, то с поддержанием постоянной температуры уже могут появиться проблемы. Ведь здесь не обойтись без больших финансовых затрат. Микроорганизмы, которые принимают участие в процессе переработки, начинают действовать лишь при температуре выше 30 градусов. А некоторым видам и вовсе требуется среда, нагретая до 50 градусов.

Примерный выход биогаза

Одна корова за сутки в среднем производит до 40 кг навоза. Если поместить его в биореактор, то микробы выработают примерно 1,5 куб. м топливного газа, а это – 3 кВт/ч электрической энергии.

Этапы получения и переработки отходов

Процесс производства проходит в 4 этапа.

  1. Сначала микроорганизмы перерабатывают высокомолекулярные соединения, превращая их в низкомолекулярные. Полимеры становятся мономерами. Данный процесс протекает довольно медленно, на его скорость во многом влияет кислотно-щелочной баланс среды.
  2. На следующем этапе образуются кислоты. Некоторые молекулы попадают в клетки микроорганизмов, и там продолжается их разложение. Сначала происходит выработка карбоновых кислот, а также некоторых газов: сероводорода, аммиака, углекислого газа.
  3. На третьем этапе образуются вещества, необходимые для появления метана. Это углерод, его двуокись, а также уксусная кислота.
  4. И завершается переработка навоза в биогаз образованием самого метана. При этом появляются и побочные продукты – углекислый газ и вода.

Строительство подземной установки по производству биогаза

Самой главной составляющей установки является метантенк. Так называется емкость, внутри которой и происходят все необходимые химические реакции, способствующие превращению отходов в ценный метан. Для уменьшения затрат на поддержание постоянной температуры эту емкость размещают прямо под землёй. В этом случае тепловая энергия, которая вырабатывается во время реакций, сохраняется надолго, и температура среды составляет около 15 градусов.

Для небольших метантенков, объем которых не превышает 3 куб. м, допускается использование капроновой ёмкости. А для теплоизоляции используют часто применяющиеся в строительстве материалы такие, как минвата и пенополистирол.

Дно ямы, выкопанной для размещения метантенка, покрывают бетонным раствором слоем до 10 см. Бетон нужен для того, чтобы предотвратить выдавливание ёмкости из почвы.

Лучший материал для сооружения больших реакторов – керамзитобетон. Он обладает хорошей прочностью и к тому же, является неплохим теплоизолятором.

Перед тем как начинать заливать стены ямы, необходимо соорудить трубу, через которую будет подаваться смесь. Толщина этой трубы обычно составляет около 30 см. А длина её должна быть такой, чтобы нижний конец располагался на расстоянии примерно 25 см от дна.

В верхней части метантенка находится газгольдер – предназначенная для концентрации газа конструкция в виде конуса или купола. Для изготовления газгольдера могут использоваться обычные металлические листы. Но в некоторых случаях применяют кирпич, который затем обивают металлической сеткой и наносят слой штукатурки.

Из верхней части газгольдера должны выходить две трубки. Одна из них выводит вырабатываемый газ, а через другую откачивается отработанная масса.

Емкость метантенка должна быть надежно закрыта и выдерживать давление в 1/10 атмосферного. Поэтому её стенки изнутри обмазывают битумом, а в верхней части устанавливают герметичную крышку.

Производство биогаза из отходов органики как бизнес

Начать деятельность, имеющую отношение к альтернативным источникам энергии, может даже новичок в сфере бизнеса. Для этого нужно либо иметь собственное фермерское хозяйство, либо начать сотрудничать с фермами и регулярно получать от них навоз. Установкой биореактора можно заняться самостоятельно или обратиться за помощью к профессионалам. После этого останется только наладить сбыт готового альтернативного топлива и удобрений. В этом случае все затраты быстро окупятся и данный бизнес начнет приносить солидный доход. Кроме того, работая в области альтернативных источников энергии, предприниматель будет получать надбавку при реализации электроэнергии на оптовом рынке.

Сфера применения биогаза

Производство биогаза из отходов не только способствует улучшению экологической обстановки, но и значительно сокращает затраты на энергоснабжение. Сфера применения этого газа довольно обширна. Он может быть использован в качестве топлива для автомобиля, для производства электричества, а также для отопления жилых домов и малых промышленных зданий.

Биогаз из бытовых отходов

Близ восточных пригородов Мехико, мексиканской столицы и одного из самых густонаселенных в мире мегаполисов, расположилась вторая по масштабам после большого тихоокеанского мусорного пятна свалка Бордо Понтенье (исп. El Bordo Poniente) – полигон, вмещающий в себя более 70 млн тонн бытовых отходов, 17-метровая яма с общей площадью около тысячи гектаров земли.

Обильные осадки в сезоны дождей, которые могут длится по нескольку месяцев, влажный и теплый субтропический климат, с высокой среднегодовой температурой воздуха – все это приводит к быстрому превращению мусора в зловонную субстанцию, причем помимо тошнотворного запаха, распространяющегося далеко за пределы свалки, она является также и частым источником пожаров.

Через 26 лет в ноябре 2010 года ее закрыли, и проблема утилизации мусора вышла на новый уровень. Так, доставляемые ранее на ее твердые бытовые отходы (ТБО) в количестве 12,5 тысяч тон ежедневно, удалось сократить за счет программы раздельного сбора мусора и его предварительной переработки. В 2011 году в результате тендера на разработку системы по добыче биогаза право на утилизацию отходов выиграла компания BMLMX Power Company S.A. de CV, которая затем построила биогазовую электростанцию, инвестировав в проект около 2 млрд долларов. Ожидается, что ежегодно добыча свалочного газа позволит уменьшать выбросы углекислого газа на 19,8 млн тонн.

Как добывают биогаз из мусорных отходов

Двуокись углерода и метан, которые являются неизменными спутниками мусорных полигонов, образуются благодаря химическому разложению бытовых отходов. Согласно проведенным исследованиям выяснилось, что уже через несколько лет на свалке формируется достаточный объем биогаза, который позволяет начать коммерчески выгодную добычу. В то же время, если позволить ему свободно поступать в атмосферу – газ способствует увеличению парникового эффекта.

В Европе работа мусорных полигонов регулируется на законодательном уровне, причем требования к сортировке отходов, сокращению отправки на свалку материалов органического происхождения и технологий утилизации ТБО постоянно ужесточаются. Набольшее распространение получили установки, которые в первую очередь улавливают свободно выделяемый метан, а затем просто сжигают его в газовых факелах или преобразуют его в электроэнергию.

В Украине компании, в задачи которых входит утилизация газов свалок ТБО, сжигают газ в факеле, как того и требуют государственные нормы, регулирующие выбросы метана в атмосферу. Проведенные исследования Институтом газа НАН Украины показали, что украинские мусорные полигоны могут быть эффективным источниками газа, состав которого включает до 70% биометана, который может служить дополнительным сырьем для производства горючего топлива, тепла и электричества.

Украинские реалии

На сегодняшний день в Украине существуют тысячи мусорных полигонов, их общая площадь сопоставима с небольшим европейским государством, например, Данией. Каждый год в стране образуется более 12 млн тон ТБО, более 92% которых вывозится на свалки. По заявлениям экологических экспертов, с которыми соглашаются чиновники из минэкологии, Украине, как никогда, сегодня требуется комплексный подход к переработке мусора. По различным оценкам количество перерабатываемых или используемых как вторичное сырье бытовых отходов находится лишь на уровне 5 – 7%, в то время как за рубежом, это доля находится в пределах 70 – 80%. В данный момент только 2 из четырех мусороперерабатывающих завода работают, а раздельный сбор отходов практикуется только в каждом седьмом украинском городе.

Казалось бы, такие перспективы добычи «мусорного» биогаза должны привлечь представителей бизнеса, однако инвесторы не торопятся вкладываться в утилизацию мусора. «Сумма инвестиций в 1 МВт мощности электростанции составляет 2 млн долл. Срок окупаемости до 6 лет», – отмечает Станислав Кругляков, управляющий директор ООО «ЛНК».

Предприятие «ЛНК» с 2009 года занимается дегазацей полигонов твердых бытовых отходов (ПТБО). В ее компетенцию входит разработка, строительство и эксплуатация проектов по производству электроэнергии с применением полученного биогаза ПТБО в качестве топлива. Она является единственной украинской компанией в отрасли с установленной мощностью генерации свыше 6,0 МВт.

Для более эффективной работы необходимо создавать подходящие условия. Так, многие полигоны создавались еще 25 – 30 лет назад – они практически во всем не соответствуют современным нормам, принятым в мировой практике. Часто в них не предусмотрена изоляция или подстилка дна, а коммуникации для сбора и транспортировки газа прокладывались уже после заполнения полигона. Кроме того, работы по утилизации отходов и дегазации приходилось зачастую вести на действующих мусорных свалках.

Согласно документу, опубликованному ООО «ЛНК», по состоянию на конец 2014 года, производство всеми биогазовыми электростанциями предприятия электроэнергии составило 26,5 млн кВт*ч, чего достаточно для обеспечения 13,9 домохозяйств в течении года. Кроме того, благодаря работе электростанций ООО «ЛНК» было предотвращено выброс в атмосферу парниковых газов свыше 16,2 млн кубических метров биогаза, что эквивалентно 105,3 тысяч тонн двуокиси углерода.

Зарубежный опыт

Согласно данным международной организации Global Methane Initiative, общий объем антропогенных выбросов метана во всем мире к 2020 году вырастет на 15% процентов в сравнении с показателем десятилетней давности и составит 7904 млн тонн СО2 экв. Стоит отметить, что около десяти процентов всех метановых выбросов в атмосферу приходится на мусорные полигоны, основной объем которых может быть не просто утилизирован, а применен к качестве топлива для электростанций на основе генераторов ДВС.

Для сравнения: потенциал биогаза ПТБО в США составляет около 13 млрд. м3/год, в странах ЕС – около 9 млрд. м3/год. Украина, потенциал которой оценивается 1,5 млрд м3 в год, в этом отношении находится на начальной стадии, используя его всего лишь на несколько процентов. Отмечается, что помимо привлечения инвестиций эта отрасль сможет стать дополнительным источником новых рабочих мест.

А вы что думаете по этому поводу? Дайте нам знать – напишите в комментариях!

Понравилась статья? Поделитесь ею и будет вам счастье!

Производство биогаза из отходов животноводства

Ежегодно даже вокруг небольших животноводческих хозяйств скапливается навоз. Руководителям сельскохозяйственных предприятий приходится тратить время и деньги на организацию вывоза и утилизации отходов жизнедеятельности животных. Современный подход к проблеме позволит запустить производство биогаза из отходов животноводства. В результате ферма, потратившаяся на закупку необходимого оборудования, уже скоро окупит затраты и начнёт получать дополнительную прибыль. Помимо положительного экономического фактора есть ещё более важный экологический фактор. Вредные газы, выделяемые фекалиями домашней птицы и крупного рогатого скота, а также опасные быстро размножающиеся микроорганизмы перестанут загрязнять и отравлять окружающую среду.

Почему нужно перерабатывать навоз?

Ещё в конце XVIII века проводились исследования, направленные на извлечение биологического топлива из различных природных источников, в том числе и навоза.

Первая биоэнергетическая установка в СССР появилась в 40-х гг. XX столетия. Тогда экология была в порядке, потому предпочтение отдавалось более эффективным технологиям. В XXI веке получение биогаза из навоза особенно актуально. Необходимость развивать данную отрасль вызвана резким ухудшением экологической ситуации на планете.

Важно: Использование альтернативных источников тепла и энергии позволяет экономить значительные суммы, которые ранее уходили на оплату отопления и электроэнергии.

Из органических отходов получают удобрения для растениеводства. Фермерам следует придерживаться специальных технологий. Качественное удобрение можно получить только при условии создания необходимого температурного режима. Если же технологии не соблюдаются, и навоз аккумулируется в естественным образом гниющих и разлагающихся кучах, из него выделяются:

Читайте также:  Гирляндная ГЭС своими руками

Потеря первых 2-х веществ заметно снижает качество получаемого удобрения. Метан, выделяемый в атмосферу, вредит экологии.

Производство биогаза – экологическая ценность

Если из отходов жизнедеятельности животных делают биогаз, решается сразу несколько проблем:

  • снижается уровень загрязнения воздуха, почвы и воды;
  • отпадает необходимость в выделении больших площадей для складирования навоза;
  • производится экологичный биогаз;
  • предприятие получает дополнительную финансовую выгоду.

Всё больше руководителей фермерских хозяйств понимают, что старый подход к ведению хозяйства давно отжил своё. На смену халатному пренебрежению к ресурсам пришло продуманное потребление. Навоз – это ценнейший материал, который при разумном использовании может поднять бизнес на новый уровень.

Питательные отходы производства биологического газа можно использовать в качестве удобрения.

Организация производства биогаза из навоза, органики

Преимущество описываемого вида деятельности в том, что производство биогаза может быть налажено в различных объёмах. Промышленность выпускает установки как для крупных ферм, так и для небольших домашних хозяйств. Рентабельность запуска процесса обусловлена тем, что в мире и непосредственно в России постоянно растут цены на газ и электричество. Данный фактор подстёгивает развитие сферы использования альтернативных источников энергии.

Что представляет собой биогаз?

По своим характеристикам биогаз, получаемый из навоза, близок к газу природному. Он не имеет цвета и запаха и обладает большой теплотворной способностью – сжигание 1м3 биогаза будет таким же эффективным, как сжигание полутора кг угля.

70% биогаза – это метан, который крайне негативно влияет на экологию и будет оказывать обратное действие, если заставить его служить на благо обществу.

Навоз перерабатывается в топливо, благодаря деятельности анаэробных бактерий. Микроорганизмы разлагают органику. Цель производства биогаза состоит в создании благоприятных условий для развития этих бактерий. Им нужно:

Это среда характерная для желудков животных. Благодаря бактериям зловонный навоз, который для большинства хозяйств всё ещё проблема, превращается в чистое энергоёмкое топливо и экологичное удобрение.

Принцип работы установок, производящих биогаз

Установка для получения энергоресурса из органики имеет простейшее строение. Всё, что требуется, это реактор с перекрытым доступом для кислорода. Внутри реактора будет бродить навоз и в процессе брожения разлагаться и производить:

  • метан – около 70%;
  • углекислый газ – около 30%;
  • другие летучие вещества – около 1-25%.

Газы откачиваются. На дне оседает остаток, который являет собой питательное удобрение для растительности, сохранившее все ценные вещества – фосфор и азот, аккумулирующиеся в фекалиях животных. Большинство патогенов в процессе переработки уничтожаются.

Чтобы анаэробные бактерии работали с максимальной эффективностью, необходимо поддерживать в реакторе температуру не менее 30°C. В таких условиях начинают развиваться мезофильные бактерии. При температуре +50°C начинают размножаться термофильные бактерии.

От того, какая температура установлена в реакторе, зависит скорость переработки его содержимого и эффективность процесса.

Мезофильные бактерии и эффективность

Если процесс основан на деятельности мезофильных бактерий, то есть внутри реактора поддерживается температура от 30°C и выше, процесс превращения фекалий в топливо будет длиться от 12 суток до месяца.

С каждого литра полезной площади будет выработано 2 л энергетического ресурса.

Термофильные бактерии и эффективность

Если внутри установки будет соблюдаться температурны й режим от +50°C, процесс ускорится. Требуемый материал можно будет получить всего за 3 суток. Вырастет и количество получаемого продукта – с одного литра площади будет получено 4,5 л биогаза, что на 2,5 л больше.

Несмотря на более высокую эффективность работы термофильных бактерий, реакторы для их размножения используются реже, так как такие устройства требуют больших трат на электроэнергию.

Мезофильные установки более дешёвые в обслуживании и содержании, потому многие фермеры останавливают свой выбор на них.

Комплектация установок для производства биогаза

Установка простейшего типа состоит из 6 составляющих:

  • биореактор, в котором находится разлагающееся сырьё;
  • работающая в автоматическом режиме система подачи сырья;
  • смеситель, регулярно перемешивающий содержимое реактора;
  • оборудование, обеспечивающее поддержание нужной температуры;
  • газгольдер, аккумулирующий получаемые газы;
  • приёмник для нелетучих отходов.

Устройство называется метантенк. Его можно приобрести в готовом виде или сконструировать самостоятельно из топливных цистерн на 50 куб. м. Главное, чтобы ёмкость была герметичной.

Покупные метантенки легко разбираются и могут перевозиться с места на место.

Важно: При выборе материала, из которого будет изготовлен биореактор, следует учитывать, что в биогазе, в отличие от природного газа, присутствуют сернокислые испарения.

Этапы получения биогаза из органики

Процесс перевоплощения отходов жизнедеятельности животных в биологический газ состоит из 4-х этапов:

  1. Бактерии занимаются переработкой высокомолекулярных соединений, делая их низкомолекулярными. Полимеры трансформируются в мономеры. Это небыстрый процесс. Скорость его протекания зависит от кислотно-щелочного баланса, установившегося внутри реактора.
  2. Происходит образование кислот. Часть молекул попадает в клетки анаэробных бактерий, где продолжается процесс разложения. На первом этапе вырабатываются карбоновые кислоты и такие газы – углекислый, аммиак, сероводород.
  3. Происходит образование веществ, которые необходимы для появления метана: уксусная кислота, двуокись углерода и углерод.
  4. Образуется метан, а также побочные продукты: вода и углекислый газ.

В полученном из навоза биогазе содержится много водяных паров. Они не дадут ему гореть. Чтобы использовать ресурс для получения энергии, его нужно очистить от жидкости. Для этого субстанцию пропускают через гидрозатвор. Прежде чем попасть к потребителю, сырьё проходит по трубе в специальную ёмкость, содержащую воду, где очищается и доводится до готовности к применению.

Факторы, которые влияют на протекание процесса брожения

Помимо уже названных главных факторов – температуры и герметичности, есть и другие условия, способные оказывать влияние на происходящее внутри реактора брожение. Это:

  • влажность;
  • как часто поступает субстрат;
  • площадь поверхности частиц перерабатываемого сырья;
  • соотношение C:N:P;
  • уровень pH;
  • наличие замедляющих веществ;
  • присутствие стимулирующих добавок.

Чем мощнее производство, тем короче срок его окупаемости. В небольших хозяйствах переход на переработку навоза окупается в течение 5 лет.

Сколько примерно можно получить энергетического сырья?

Если ориентироваться на одну корову, животное в среднем даст за сутки 40 кг навоза. Из этого количества можно выработать 1,5 м3 газа, что равняется 3 кВт/ч электроэнергии.

Технология производства биогаза в домашних условиях

Преимущество описываемой технологии в том, что хозяин решает, каких масштабов достигнет его производство. Описываемый выше принцип получения энергии позволит обеспечить теплом и электроэнергией как одно помещение, так и гигантское предприятие. Всё зависит от объёмов. Описываемый принцип подходит для применения в домашних условиях.

При малых производствах отходы измельчаются в специальных ёмкостях. После измельчения в сосуды заливается вода. Сырьё должно иметь влажность около 90%. Далее массу перемещают в приёмный отсек реактора. Дальнейший процесс идёт по описанной выше схеме.

Важно: В основе удобрения, получаемого при переработке навоза, лежит гумус.

Преимущества биогазовых технологий

Продвижение и развитие технологий производства биогаза из навоза имеет массу преимуществ, которые уже неоднократно подтверждены международной практикой:

  1. Навоз является возобновляемым источником энергии. Биомасса производится всеми видами животных, в том числе и человеком.
  2. Возможность использовать любое биологическое сырьё. Биогазовые установки можно строить в местах скопления ферм и промышленных отраслей, которые технически связаны с животноводством.
  3. Формируется новая рыночная цепочка, что создаёт новые рабочие места – перевозчиков сырья, персонал, работающий с установкой и т. д.
  4. Универсальность путей применения биогаза. Из него можно получать как электрическую, так и тепловую энергию, как в месте его получения, так и на других объектах, которые подключены к газотранспортным сетям. Также из биогаза можно получать моторное топливо для транспортных средств.
  5. Процессу характерен позитивный агротехнический эффект, выражающийся в улучшении почвенной структуры. Питательные органические вещества, выпадающие в осадок, рассеиваются по полям, что приводит к регенерации грунта и повышению его плодородия. Продукция, выращенная на таких полях, более конкурентоспособна, так как это чистый экологичный продукт, неспособный навредить здоровью.
  6. Обеспечение стабильности производства и подачи электрической энергии. С помощью производных навоза можно перекрыть пиковые нагрузки сетей, как традиционных электростанций, так и нестабильных ВИЭ – электростанций, использующих энергию солнца и ветра.
  7. Поворот в сторону очищения планеты от загрязнений. Метан, ранее вредивший планете, помогает решать насущные энергетические задачи.
  8. Благодаря навозу снижается использование невозобновляемых источников энергии.

Заключение

Благодаря новым технологиям, позволяющим превращать навоз в источник энергии и ценнейшее удобрение, человечество получило возможность исправить сделанные ранее ошибки и защитить свой дом, планету Земля, от надвигающейся экологической катастрофы. Из мусора навоз превратился в ценнейшее сырьё, за которым будущее энергетики.

Как получают метан из отходов со свалок

Великобритания готовится к огромному всплеску новых биометановых заводов до 2020 года.

Благодаря инвестициям в размере 400 миллионов фунтов стерлингов в биометановый сектор, к январю 2020 года могут быть введены в эксплуатацию 48 новых британских биометановых заводов, что увеличит общее число британских заводов с 98 сегодня до 146 к концу десятилетия. Анаэробное сбраживание, процесс который преобразовывает органические отходы (еду, отходы земледелия и нечистоты) в биометан, который можно использовать, чтобы обогревать дома, промышленные помещения и др, и производит более низкие загрязнения, чем традиционный газ. Чтобы поставить новые анаэробные установки, в Англии будет происходить универсальный сбор пищевых отходов, чтобы повторить улучшение показателей переработки, наблюдаемое в Шотландии, Уэльсе и Северной Ирландии. Это изменение в политике устранит пищевые отходы от экологически вредной свалки или сжигания. Анаэробное сбраживание пищевых отходов может удовлетворить 30% спроса на газ или электроэнергию в Великобритании и создать около 35 000 рабочих мест. По оценкам Национальной комиссии по инфраструктуре, внедрение универсальных коллекций пищевых отходов в Англии позволит местным властям сэкономить до 400 миллионов фунтов стерлингов капитальных затрат и 1,1 миллиарда фунтов стерлингов эксплуатационных расходов в период между 2020 и 2050 годами. В Великобритании к 2020 году будет создано 48 новых биометановых заводов

Растущая биогазовая промышленность в Великобритании

За последнее десятилетие британская индустрия анаэробного сбраживания выросла более чем на 350% и зарекомендовала себя как мировой лидер в биогазе, а британские компании уже экспортируют знания и оборудование, связанные с биогазом. Великобритания имеет реальную возможность быть в центре растущей мировой биогазовой промышленности, которая имеет потенциал, чтобы быть стоимостью £1 триллион. Шарлотта Мортон, исполнительный директор Ассоциации анаэробного пищеварения и биоресурсов (ADBA) сказал:

“Мы рады видеть, что газораспределительные сети работают вместе, чтобы обеспечить и поддержать этот ожидаемый рост в биометане и взять на себя обязательство безопасно подключить каждый завод биометана к газовой сети. Это позволит этим заводам обеспечить зеленый газ, который нам как стране абсолютно необходим для того, чтобы помочь декарбонизировать газовую сеть и достичь наших целей в области изменения климата.

Как получают биогаз (биометан) из отходов

На фото: топливные брикеты из мусора

Один из главных аргументов в пользу сортировки мусора – возможность производства топлива из отходов. Причем из бытового мусора можно получать сразу несколько видов топлива, о них мы расскажем в ближайших выпусках.

Сегодня мы расскажем о топливе из так называемых «хвостов» сортировки (массы отходов после извлечения вторичных ресурсов и органики). Такое топливо называют Refuse Derived Fuel или RDF. Это твердое топливо, предназначенное для получения энергии. А так как в ходе жизнедеятельности человека и производственных процессов неизбежно возникает огромное количество энергии, RDF может стать перспективным возобновляемым энергоносителем.

Откуда берется RDF

RDF – это инертная масса, оставшаяся после сортировки массы отходов и выемки из нее как ценного вторичного сырья, так и органических отходов. Вторичное сырье – бумага, картон, стекло, пластик, цветные и черные металлы – идет на переработку, органические отходы могут компостироваться или складироваться на полигоне для получения газа (свалочный газ богат метаном и может сжигаться для производства тепловой и электроэнергии). О том, как проходят процессы сортировки и сбора свалочного газа можно почитать в наших предыдущих материалах.

Читайте также:  Ободок из атласных лент с розами своими руками

А все, что остается после сортировки, является сырьем для топлива. В основной массе это либо неперерабатываемые материалы, либо перерабатываемые, но сильно загрязненные. По разным подсчетам таких «хвостов» получается до трети от первоначального объема отходов. Эти остатки измельчаются с помощью промышленных шредеров и прессуются в брикеты и гранулы. Это и есть готовое RDF-топливо.

Современные мусоросортировочные комплексы позволяют производить RDF-топливо различного качества в зависимости от требований заказчика. Качество топлива определяется его калорийностью, то есть теплотворной способностью, и количеством вредных примесей. В среднем 1,7 килограмма RDF-топлива выделяют столько же тепла, сколько 1 кубометр природного газа – примерно около 3,5 кВтч/м3. Вредные примеси сильно ухудшают качество RDF-топлива, так как они не позволяют использовать больше 20% от общего количества топлива на конкретном предприятии. Чем качественнее проводится сортировка топлива на мусоросортировочном заводе, тем чище и, соответственно, дороже получается топливо.

Использование RDF-топлива

Основными потребителями такого топлива являются, прежде всего, цементные и металлургические печи. Оборудование таких предприятий позволяет сжигать топливо при высоких температурах (например, в горне доменной печи температура достигает 2250 градусов Цельсия), что позволяет минимизировать количество вредных выбросов.

Такая технология мало отличается от сжигания «хвостов» на мусоросжигающих заводах. Использовать такое топливо при более низких температурах опасно для окружающей среды и здоровья человека, поэтому RDF-топливо нельзя применять в коммунальных печах и котельных.

Всемирная организация здравоохранения подсчитала, что люди отправляют в мусорное ведро почти треть всех продуктов питания. Конечно, эти цифры разнятся в зависимости от страны: средний европеец или житель Северной Америки выбрасывает более 100 кг продуктов в год, а бедных странах Азии этот показатель равен примерно 10 кг в год на человека. Тем не менее, суммарно выходит колоссальный объем: 1,3 млрд тонн испорченной пищи в год.

Наша страна по этим показателям не отстает от Европы и даже перегоняет ее: если верить исследованию аналитической компании Frost&Sullivan, различные органические фракции составляют больше половины всех отходов.

Усредненный морфологический состав отходов в РФ. Исследование Frost&Sullivan

Ученые задались вопросом, можно ли извлечь пользу из органических отходов. Если с бумагой, древесиной, пластиком, стеклом или металлом все понятно – они отправляются на переработку, что можно сделать с такой массой органики? Один из вариантов – перерабатывать органические отходы для производства биотоплива. Под биотопливом обычно понимают биодизель и биогаз.

Биодизель

Процесс получения биодизеля основан на использовании ферментации углеводов и переэтерификации жиров (при переэтерификации сложные молекулы жиров обмениваются своими структурными элементами, так что в результате у жиров снижается температура плавления, они лучше окисляются кислородом и т. д.).

Цистерны для биодизельного топлива в Лаг-Вегасе

На выходе получается дизельное топливо, практически ничем не уступающее минеральному дизелю. Минеральное топливо можно применять как в смеси с обычной соляркой, так и полностью в чистом виде. В Евросоюзе и США принята особая маркировка для смеси биодизеля с обычным топливом: B20, где число после B означает процент биотоплива в смеси, например, В100 – чистое биотопливо.

Главный недостаток биодизеля – температура замерзания. При температурах ниже -10 градусов С топливо начинает кристаллизоваться. Интересно также, что при использовании биодизеля выхлопные газы автомобиля пахнут жареными пирожками.

Биогаз

Из органических отходов можно получить не только топливо, но и газ, ничем не уступающий природному. Биогаз производится в ходе так называемого метанового брожения биомассы – этот процесс похож на тот, что происходит в толще полигонной карты. Брожение происходит под воздействием трех видов бактерий, которые образуют пищевую цепочку: каждый вид бактерий питается продуктами жизнедеятельности предыдущего. Первый вид — гидролизные бактерии, второй — кислотообразующие, третий — метанообразующие. В результате образуется метан (50—87 %) с примесями водорода и сероводорода.После очистки биогаз может использоваться так же, как и природный газ минерального происхождения.

Фермы для производства био-метана

Отечественные разработки

Исследователи из Сколковского института науки и технологий совместно с Российской Академией наук предложили еще один способ утилизации органических отходов. По мнению наших соотечественников, он может стать более эффективной альтернативой производству биодизеля и биогаза. В своих экспериментах они применили метод гидротермального сжижения, который не только значительно более энергоэффективен, но и позволяет переводить в биотопливо все сырье с минимальным объемом отходов. Кроме того, метод гидротермального сжижения также позволяет получать биотопливо из влажной биомассы, исключая стадию сушки сырья с неизбежными затратами энергии на эту сушку.

Подвергнув гидротермальному сжижению сыр пармезан, ветчину и яблоки, исследователи обнаружили, что в результате получаются водорастворимая фракция и водонерастворимое масло (в случае яблок получалась только водорастворимая фракция). Молекулярный состав продуктов реакции очень разнообразен и больше напоминает не обычную нефть, а продукты пиролиза древесины (деготь). В перспективе метод гидротермального сжижения можно оптимизировать так, чтобы с его помощью получать разные виды биотоплива – например, биотопливо, пригодное для автомобилей – но сначала нужно более подробно описать, какие именно молекулы получаются при таком способе переработки пищевых отходов.

Биогаз со свалок

Сбор свалочного газа. Фото Inkenergy.com

В предыдущих выпусках мы рассказывали о том, как топливо получают из органических отходов и из “хвостов” сортировки. Сегодня мы решили подробно рассказать про свалочный газ, который, по оценкам ученых, является одним из самых перспективных источников энергии, наряду с ветрогенерацией и солнечной энергией. Из-за высокого содержания метана (50-60% в зависимости от состава мусора и условий брожения на полигоне), свалочный газ обладает большой калорийностью и после очистки может заменить природный газ.

Американская межправительственная комиссия по изменению климата (IPCC) подсчитала, что сегодня на планете добывается 1,2 млрд кубических метров свалочного газа в год, из которых выделяют около 430 тысяч тонн метана. Это всего лишь один процент метана от того, что потенциально могли бы дать все существующие полигоны ТБО в мире.

Газовая электростанция, работающая на свалочном газе. Фото Inkenergy.com

Лидером по использованию метана, полученного из свалочного газа на сегодняшний день является США. Технология особенно популярна на Западном побережье и на Среднем западе: там действуют более 400 заводов по выработке свалочного газа. При этом всего в Соединенных Штатах функционирует 1812 мусорных полигонов. Однако необходимо отметить, что вырабатывающие газ полигоны расположены по территории страны неравномерно: хотя больше всего мусора производят южные штаты, большая часть газовых проектов располагается в промышленно-развитых Lake States (Огайо, Индиана, Иллинойс, Висконсин, и др.) и Калифорнии. Америка является родоначальником технологии сбора свалочного метана. Первая такая установка открылась на одной из свалок Калифорнии еще в середине 1930-х, а нефтяной кризис 1970-х годов подстегнул развитие технологии. С 1980-х годов американское правительство предоставляет налоговые льготы производителям биогаза.

На втором месте по объемам добычи свалочного газа — европейский лидер в области обращения с отходами – Германия. Постепенно наращивают объемы добычи альтернативного энергоносителя и другие страны Европы: Великобритания, Нидерланды, Франция и Дания.

Система по сбору свалочного газа. Фото Inkenergy.com

Если верить прогнозу IPCC, в течение этого столетия свалочный газ может стать одни из самых распространенных видов альтернативного топлива, особенно учитывая количество действующих и законсервированных полигонов ТБО. Кстати, наша страна может стать одним из лидеров по производству свалочного газа, ведь российские свалки ежегодно производят 1,5 миллиона тонн метана – почти 2 процента от общемирового объема.

Подготовлено с использованием материалов журнала “Наука и жизнь”

Биогаз из ТБО

Животные плохо усваивают энергию растительных кормов, и более половины ее уходит в навоз, который является ценнейшим видом органических удобрений. Вместе с тем, он может быть использован в качестве источника энергии.

Концентрация животных на крупных фермах и комплексах обусловила увеличение объемов навоза и навозных стоков, которые должны утилизироваться, не загрязняя окружающую среду.

Рациональным способом утилизации навоза и навозных стоков является анаэробное сбраживание, которое обеспечивает обезвреживание навоза и сохранение его как важнейшего органического удобрения при одновременном получении биогаза.

Анаэробный метод обработки отходов

Анаэробный метод обработки отходов долгое время применялся для стабилизации осадков водоочистных станций и отходов животноводства.

Выход навоза и биогаза от сельскохозяйственных животных и птицы.

Выход навоза, кг/голова сутки

Выход биогаза, м3/голова сутки

Объем биогаза, м3/т сухого вещества навоза

С началом энергетического кризиса 1970-х гг. он привлек особое внимание в связи с идеей получения биогаза в основном из навоза сельскохозяйственных животных.

Анаэробное сбраживание навоза с получением биогаза осуществляется в специальных биогазовых установках, основными элементами которых являются герметичные емкости.

Процесс обработки анаэробным методом

Процесс обработки навоза осуществляется следующим образом. Из животноводческого помещения навоз поступает в накопительную емкость, далее фекальным насосом его загружают в метантенк.

Биогаз, образующийся в процессе брожения, поступает в газгольдер и далее к потребителю. Для нагрева навоза до температуры брожения и поддержания теплового режима в метантенке установлен теплообменник, через который протекает горячая вода. Сброженный навоз выгружают в навозохранилище.

Метантенк имеет тепловую изоляцию, позволяющую поддерживать на заданном уровне температурные режимы сбраживания, в нем также имеется устройство для перемешивания навоза. Во время сбраживания в навозе развивается микрофлора, которая последовательно разрушает органические вещества до кислот, а последние под действием метанообразующих бактерий превращаются в газообразные продукты – метан и диоксид углерода.

Степень разложения органического вещества при анаэробном сбраживании навоза составляет 25-45%.

Анаэробное превращение сложного органического вещества в биогаз проходит через четыре стадии:

    гидролиз сложных биополимерных молекул (белков, липидов, полисахаридов) на более простые мономеры: аминокислоты, углеводы, жирные кислоты; ферментация (брожение) образовавшихся мономеров до низших кислот и спиртов; ацетогенная стадия, на которой образуются непосредственные предшественники метана: ацетат, водород, углекислота; метаногенная стадия, которая ведет к конечному продукту расщепления сложных органических веществ – метану.

Метанообразующие бактерии предъявляют к условиям своего существования значительно более высокие требования, чем кислотообразующие – они нуждаются в анаэробной среде и требуют более длительного времени для воспроизводства.

Метановое сбраживание навоза обеспечивает его дезодорацию, дегельминтизацию, уничтожение способности семян сорных растений к всхожести, перевод удобрительных веществ в легкоусвояемую растениями минеральную форму. При этом питательные вещества – азот, фосфор и калий – практически не теряются. Навоз после анаэробной обработки не привлекает насекомых, в нем значительно уменьшается содержание пахнущих веществ. Биогаз успешно применяется как топливо.

Двухступенчатая биогазовая установка

Главным звеном биогазовой установки является реактор для сбраживания навоза. Конструкции метантенков отличаются гидравлическим режимом (проточные или периодического наполнения) и способами загрузки (непрерывный или периодический). При непрерывной (проточной) схеме навоз загружают через определенные промежутки времени (до 10 раз в сутки), удаляя такое же количество сброженной массы. Такая схема позволяет получить максимальный выход биогаза. При периодической схеме метантенки (обычно два) загружают по очереди. При этом свежий навоз смешивают с остатками сброженного навоза. Газ начинает образовываться по истечении 5-10 суток и при достижении максимального количества постепенно снижается до минимума.

В анаэробных навозохранилищах предусматривается применение синтетических покрытий для сбора биогаза, поддержание температуры и рН, перемешивание, рециркуляция навоза.

Проточные метантенки применяются для получения биогаза из жидкого или полужидкого навоза влажностью 91-95%. Для анаэробной обработки навозных стоков, ила и осадков очистных сооружений такие реакторы неэффективны. Такие отходы содержат незначительное количество органических веществ (менее 2%), из которых образуется активная анаэробная биомасса, и в метантенках происходит постоянное ее вытеснение.

Поэтому для обработки таких стоков применяются реакторы, использующих принцип удержания биомассы – биофильтры.

В биофильтрах создают плавающие или фиксированные насадки, производят рециркуляцию биомассы или делают несколько секций. Навозные стоки обтекают поверхность загрузочного материала, покрытого пленкой, образуемой микроорганизмами, которые разлагают присутствующие в стоках органические вещества с образованием биогаза. Для сбраживания полужидкого навоза влажностью

Ссылка на основную публикацию
ПоказателиМолочные коровыПтицаСвиньи