Биогаз получают путем переработки различных видов органических отходов.
Биогаз - это возобновляемое и экологически чистое топливо, изготовленное из 100% местного сырья, которое подходит для различных областей применения, включая топливо для автомобильного транспорта и промышленного использования. Влияние производства биогаза на круговую экономику еще более усиливается за счет органических питательных веществ, извлекаемых в процессе производства.
Получение биогаза осуществляется из широкого спектра сырья. Наибольшую роль в процессе производства биогаза играют микробы, питающиеся биомассой.
Сбраживание, осуществляемое микроорганизмами, приводит к образованию метана, который можно использовать локально или преобразовывать в биогаз, эквивалентный по качеству природному газу, что позволяет транспортировать биогаз на большие расстояния.
”HT" Установка для добычи и утилизации биогаза
«C» Установка для извлечения и сжигания
Установка постоянного горения свалочного биогаза
Коллектор для регулирования потока биогаза
Системы отвода конденсата
Трубы, контактные датчики биогаза и стока с разрезными головками
Этапы получения биогаза
Получение биогаза происходит с использованием устоявшейся технологии, включающей несколько этапов:
- Биологические отходы измельчают на более мелкие кусочки и суспендируют, чтобы подготовить их к процессу анаэробного сбраживания. Суспендирование означает добавление жидкости в биоотходы для облегчения обработки.
- Микробам нужны теплые условия, поэтому биоотходы нагреваются примерно до 37 °C.
- Фактическое производство биогаза происходит посредством анаэробного сбраживания в больших резервуарах в течение примерно трех недель.
- На заключительной стадии, газ очищается путем удаления примесей и углекислого газа.
После этого биогаз готов к использованию предприятиями и потребителями, например, в сжиженном виде или с последующей закачкой в сеть газопроводов
Характеристики и свойства биогаза
Биогаз, полученный в процессе сбраживания, состоит в среднем из:
- 50-80% метана
- 15-45% углекислого газа
- 5% другие газы (в основном водород и азот)
Превращение разнообразных материалов в газ
Получение биогаза начинается с прибытия сырья на биогазовую установку. Можно использовать разнообразные виды как твердого, так и шлакоподобного сырья.
Материалы, пригодные для получения биогаза, включают в себя:
- биоразлагаемые отходы предприятий и промышленных объектов, такие как излишки лактозы от производства безлактозных молочных продуктов;
- испорченные продукты из магазинов
- биоотходы, произведенные потребителями
- шлам от очистных сооружени
- навоз и полевая биомасса от сельского хозяйства
Материал обычно доставляется в приемную яму биогазовой установки на грузовике или транспортном средстве для утилизации отходов.
Доставка твердых веществ, таких как биоотходы, далее будет подвержена дроблению, чтобы сделать консистенцию как можно более равномерной. В этот момент вода, содержащая питательные вещества, полученные на следующей стадии производственного процесса, также смешивается с исходным сырьем, чтобы снизить содержание твердого вещества примерно до одной десятой от общего объема.
Это также происходит, когда от смеси отделяются нежелательные не биоразлагаемые отходы, такие как упаковочная пластмасса устаревших пищевых отходов из магазинов. Эти отходы доставляются на очистные сооружения, где они используются для выработки тепла и электроэнергии. Биомасса, прошедшая через суспензию, объединяется с биомассой, подаваемой в виде суспензии на биогазовую установку, и перекачивается в резервуар предварительного варочного котла, где ферменты, выделяемые бактериями, расщепляют биомассу до еще более тонкой консистенции.
Затем биомасса санируется перед поступлением в собственно биогазовый реактор (варочный котел). При дезинфекции любые вредные бактерии, обнаруженные в материале, удаляются путем нагревания смеси до температуры выше 70 °C в течение одного часа. После дезинфекции масса закачивается в главный реактор, где получается биогаз. Дезинфекция позволяет использовать продукт удобрения в сельском хозяйстве.
Превращение микробов биомассы в газ
В биогазовом реакторе начинается микробиологическое действие, и биомасса вступает в постепенный процесс ферментации.
На практике это означает, что микробы питаются органическими веществами, такими как белки, углеводы и липиды, и их переваривание превращает их в метан и углекислый газ.
Большая часть органического вещества распадается на биогаз - смесь метана и углекислого газа - примерно за три недели. Биогаз собирается в сферическом газовом держателе сверху биогазовых реакторов.
Дигестат используется в качестве удобрения или садовой почвы
Остаточные твердые вещества и жидкости, образующиеся при получении биогаза, называются дигестатом. Дигестатпоступает в реактор после варочного котла и оттуда далее в резервуары для хранения. Дигестаты хорошо подходят для таких применений, как удобрение полей.
Также Дигестаты могут быть центрифугированы для разделения твердой и жидкой частей.
Твердые дигестаты используются, например, в качестве удобрений, в сельском хозяйстве или в озеленении, а также могут превращаться в садовую почву в процессе созревания с использованием компостирования.
Дигестаты центрифугируют для получения достаточного количества технологической воды для суспендирования биологических отходов в начале процесса. Это помогает сократить использование чистой воды. Центрифугированная жидкость богата питательными веществами, в частности азотом, которые могут быть дополнительно отделены с помощью таких методов, как технология отгонки, и использованы в качестве удобрений или источников питательных веществ в промышленных процессах.
Чистый биогаз помогает двигаться к низкоуглеродистому обществу
Газ уже был бы готов к нескольким применениям прямо из держателя газа биогазовой установки. Однако перед впрыском в сеть газопроводов или в качестве топлива для транспортных средств он все равно будет подвергаться очистке.
В этом процессе модернизации газ фильтруется и подается в колонны, где он очищается каскадной водой при очень определенных давлении и температуре. Вода эффективно поглощает содержащиеся в газе соединения углекислого газа и серы.
Биогаз также может быть очищен с использованием других методов, таких как пропускание через фильтры с активированным углем для удаления примесей.
Конечный модернизированный биогаз, закачиваемый в газовую сеть, составляет не менее 95% и обычно около 98% метана. Модернизированный биогаз все еще содержит пару процентов углекислого газа, поскольку его дальнейшее отделение от метана неэффективно с экономической точки зрения, не говоря уже о целесообразности использования газа. Биогаз тщательно высушивают перед впрыском в газовую сеть, чтобы предотвратить конденсацию в зимних отрицательных условиях.
Полученный биогаз может быть использован для таких целей, как заправка муниципальных транспортных средств для утилизации отходов, городских автобусов или частных автомобилей. В то же время газ служит доказательством тех практических действий, которые ведут нас к низкоуглеродному обществу будущего.
