Завантаження і вивантаження біомаси "З китайського керівництва по біогазу".
Навіщо нам потрібен біогаз?
Біогаз - це продукт обміну речовин метанових бактерій, який утворює-ся в результаті розкладання органічної маси.
Біогаз є високоякісним і повноцінним носієм енергії і може всебічно використовуватися як паливо в домашньому господарстві і в середньому та дрібному підприємництві для приготування їжі, виробництва електро-енергії, опалення житлових і виробничих приміщень, кип'ятіння, сушіння та ох-лажденія. Теплота згоряння в середньому дорівнює 6,0 кВт / ч / куб.м
Якою мірою біогаз може замінити традиційне паливо, залежить від обсягу та ефективності установки. Карагандинський досвід використання БГУ поки-показують, що установка об'ємом 8 куб. м. і працює на свинячому гної може пів-ністю замінити газ пропан, який використовується для приготування їжі в сім'ї з п'яти чоловік. БГУ об'ємом 60 куб.м може використовуватися для опалення житлового приміщення площею 200 кв.м і виробничого приміщення розміром 400 кв.м.
При експлуатації біогазової установки відпрацьоване сировину є також корисним продуктом, здатним поліпшити економічні і екологічні умови селянського або фермерського господарства. Біошлам - це високоякісне зруч-ширення, сировину для виробництва біогумусу, субстрату для вирощування грибів. А при відповідних параметрах установки і контролі над дотриманням температур-ного режиму роботи БГУ - кормова добавка тваринам, яким необхідний для нормального розвитку тваринний білок (свині, кури та ін.) І прикорм для риби в рибних господарствах.
Підводячи підсумки, використання біогазових технологій може принести такі вигоди:
Економія часу та праці
- Зменшується час на приготування їжі
- Зменшується час на миття посуду
- Зменшується час на прибирання на кухні
- Вивільняється час, що витрачається на обслуговування печі (очищення печі від золи, прибирання золи, піднос палива, завантаження печі, розпал, спостереження за піччю і додавання палива)
- Вивільняється час, що витрачається раніше на збір, транспортування, сушіння і складування кізяка або пошуки, транспортування і перевантаження вугілля, і пошуки, покупку, рубку, сушку і складування дров
- Зменшується час на прополку бур'янів (їх насіння гинуть в накопичувачі)
Економія грошей
- Економляться гроші, що витрачаються на пічне паливо або електрику
- Продовжується термін служби кухонного посуду
- Економляться гроші на покупку добрив і гербіцидів
Можливість отримання додаткових грошей
- Ви можете продати надлишки газу сусідам або обміняти на що-небудь
- Ви можете продати компост
- При використанні компосту підвищується врожайність ваших с / г культур і Ви можете виручити більше грошей від їх продажу.
екологічні вигоди
- Зменшення викиду в атмосферу метану (парниковий газ)
- Зменшення кількості спалюваного вугілля, дров або палива для вироблення електроенергії, і як наслідок зменшення утвореного углекі-слого газу (парниковий газ) і шкідливих продуктів згоряння
- Зменшення скидання в навколишнє середовище забруднених вод
- Очищення забруднених вод від органічних речовин і мікроорганізмів
- Збереження лісу від вирубки
- Зменшення необхідності в хімічних добривах
- Очищення повітря в будинку і селі від продуктів згоряння вугілля
- Зменшення забруднення повітря азотистими сполуками, дезодорування повітря
економія місця
- Вивільняється місце, раніше займане вугіллям або кізяком
зручності
- Очищається повітря в будинку і на кухні
- Зменшується об'єм невикористаного сміття (сміття стає менше)
- Використовуються всі органічні відходи, включаючи відходи туалету
- У городі і на поле стає менше бур'янів, їх насіння гинуть в накопичувачі
- Зменшується запах від гною у дворі (біонакопітель анаероб-ний, тобто не має контакту з повітрям)
- Зменшується кількість мух
збереження здоров'я
- Зменшується ризик захворіти хворобами, пов'язаними із забрудненим повітрям - респіраторними і очні недуги
- Поліпшується епідеміологічна обстановка через загибель в накопичувачі мікроорганізмів і зменшення місць розмноження комах
Для того, щоб розібратися, які вигоди і прибутку може принести екс-плуатації біогазової установки в вашому конкретному фермерському або селянському господарстві, ви повинні зрозуміти:
1. скільки витрат буде потрібно для будівництва БГУ,
2. якомога ці витрати скоротити
3. і за який час ці витрати окупляться.
Відповіді на ці запитання можна отримати, склавши докладний план будівництва установки, її експлуатації та реалізації отриманих продуктів.
ЯКИМИ БУВАЮТЬ БІОГАЗОВІ УСТАНОВКИ
Для більшої ясності наведемо кілька визначень, часто використовуваних в цьому розділі термінів:
Біореактор - резервуар, (посудина, ємність) в якому створені умови для життєдіяльності метангенерірующіх бактерій. Як синонім терміну "реактор" в деякій літературі використовуються терміни "реактор", "метантенк", "метантанк" "септик" - всі вони мають один сенс
Система опалення - система парового (водяного) опалення дозволяє підтримувати робочу температуру в біореакторі, особливо в зимовий період.
Щоперемішує пристрій - пристрій розташоване всередині біореактора і дозволяє перемішувати переробну масу для прискорення повної переробки.
Завантажувальний і вивантажувального отвору - прорізи в біореакторі, через які завантажується сировина і вивантажується перероблена біомаса.
Все біогазові установки діляться по робочому циклу на два типи: безперервно працюють і працюють періодично.
Безперервно працюючі біогазові установки постійно завантажуються сировиною, і одночасно перероблена біомаса відвантажується. Таким чином, робота установки не переривається.
Біогазові установки, що працюють періодично або циклічно, завантажуються повністю до робочого рівня і герметично закриваються, протягом певного проміжку часу установка активно виділяє біогаз, після повної переробки біомаси установка розвантажується і робочий цикл повторюється.
Форма реактора і приємним будівельні матеріали. В ході реалізації проекту були розроблені біогазові установки, здатні працювати в умовах Центрального Казахстану.
Циліндричні біогазові установки розташовуються горизонтально, якщо установка безперервно працюючого типу, і вертикально при циклічно працює установці.
Еліпсоїдні біогазові установки мають форму, близьку до яйцеподібної. З точки зору процесу біометаногенеза така форма біореактора найбільш оптимальна - в ній відбуваються процеси природного перемішування, а також відведення шламу і стоку опадів. Будуються біогазові установки подібної форми з бетону або зводяться з цегли.
Обладнання, що використовується для виробництва біогазу. Для підвищення ви-ходу біогазу з установки застосовується додаткове обладнання:
1. Фекальні насоси застосовуються для відкачування переробленої біомаси і значно полегшують обслуговування біогазової установки.
2. Циркуляційні насоси застосовуються в системі опалення установки і дозволяють підтримувати робочу температуру з меншими енерговитратами.
3. Перемешивающие пристрої застосовуються для перемішування переробляється біомаси усередині реактора, що підвищує виробник-ність установки і зменшує час, необхідний для переробки біомаси.
4. Зворотний клапан, який встановлюється в систему газовідводу, що не-обходимо для запобігання потрапляння повітря в біореактор.
5. Газовий котел опалення, підключається до системи опалення установок і працює на що виділяється біогаз і споживає до 5% від всього ко-лічества газу.
продуктивність БГУ
Як вже було зазначено раніше, продуктами виробництва БГУ є біогаз і біошлам.
Продуктивність біогазу - вихід біогазу (м3) з одиниці субстрату (м3) за період ферментації.
Продуктивність біогазу залежить наступних параметрів:
- обсягу реактора установки; чим більший об'єм установки, тим більше вихід газу
- температури в реакторі, при якій відбувається бродіння (ферменту-ція); метанобразующие бактерії в безкисневих умовах можуть виділяти газ в температурному інтервалі від 0С- до 70С. Однак, найбільш інтенсивно біогаз виділяється в 2-х температурних інтервалах. Необхідно відзначити, що при різній температурі "працюють" різні види метаногенерірующіх бактерій. Перший інтервал (мезофільні, т.к працюють мезофільні бактерії) від 25С - 38С - оптимальна температура 37С. Другий інтервал (термофільний, тому що працюють термофільні бактерії) від 45С - 60С - оптимальна температура 56С. Кожен з цих інтервалів має низку переваг і недоліків, детально з ними можна ознайомитися нижче.
Мезофільних ТИП ФЕРМЕНТАЦІЇ
плюси
- Продуктивність газу практично не знижується при відхиленні температури на 1-2oС від оптимуму;
-Потрібно менше енергетичних витрат на підтримання температури.
мінуси
- Виділення газу менш інтенсивно;
- Потрібно більше часу до повного розкладання субстрату -25 днів;
- Біошлам отриманий при даному режимі не є повністю стерильним.
Термофільна ТИП ФЕРМЕНТАЦІЇ
плюси
- Виділення газу інтенсивніше;
- Потрібно менше часу до повного розкладання субстрату - 12 днів;
- Біошлам отриманий при даному режимі є повністю стерильним і тому його можна застосовувати в якості кормових добавок тваринам.
мінуси
- Продуктивність газу значно знижується при відхиленні температури на 1-2oС від оптимуму;
- Потрібно більше енергетичних витрат на підтримання температури.
- від сировини. Сировиною для БГУ може бути гній домашніх тварин, рослинна маса і інші органічні залишки. Залежно від використовуваного субстрату, продуктивність біогазу варіює. Приблизні дані вказані в таблиці №1
- вологості завантажується субстрату; Процес бродіння може відбуватися при вологості від 50% до 95%, однак вченими доведено для тваринницьких відходів процес метаноутворення оптимально протікає при вологості сировини від 90-95.
- часу перебування субстрату в реакторі; Оптимальний час перебування субстрату в реакторі різниться в залежності від робочої температури і виду зброджуваного сировини. При мезофільному типі ферментації -25- 30 днів, при термофильном - 10-15 днів.
Експлуатація біогазових установок
1.Пуск установки здійснюється в кілька етапів.
Спочатку проводиться завантаження установки сировиною, дуже важливим аспектом цього дії є вологість завантажується субстрату - вона повинна складати в зимовий період 85%, влітку до 92%. Установка завантажується до гідрозатвори. Для прискорення початку процесу метаногенеза в завантажений субстрат заливається закваска (біошлам або субстрат з працюючої установки). Через брак закваски в субстрат вносять свіжий гній ВРХ.
2. Своєчасна завантаження і оптимальна вологість сировини.
Періодичність завантаження субстрату визначається дослідним шляхом для кожної біогазової установки, цей параметр залежить від багатьох показників: температури субстрату, виду тварин виробляють сировину, вологості субстрату, обсягу установки та ін. До оптимальної вологості сировина доводять перед завантаженням в установку. Субстрат розбавляють теплою водою (35-40 град.) Ретельно розмішують, а потім заливають в загрузнемо отвір установки. Від вологості сировини залежить обсяг виходить біогазу, час переробки сировини і ступінь його розкладання. У літній період оптимальна вологість 92%, взимку оптимальною є 85% вологість.
3. Підтримка оптимальної температури.
В умовах Центрального Казахстану необхідно підігрівати працюючий реактор. При будівництві всередині реактора монтуються трубчасті теплообмінники, які, в залежності від конструкції установки, підводяться або до парового опалення житлового будинку (установки малого обсягу), або до автономного опалювального котла, що працює на біогазі. Для зниження тепловтрат, що завантажується субстрат розбавляють гарячою (температура не вище 60оС) водою.
4. Перемішування.
Перемішування субстрату всередині реактора значно підвищує ефективність роботи БГУ, так як перешкоджає утворенню осаду і плаваючою кірки і забезпечує переміщення маси в реакторі.
5. Акумулювання біогазу.
Оскільки біогаз витрачається нерівномірно, а установка виробляє його постійно, то виникає питання про його акумулюванні. Збирати газ можна в гумові камери, що використовуються в колесах сільськогосподарських машин.
6. Використання біогазу.
Біогаз використовується для приготування їжі, опалення житлових приміщень, опалення виробничих приміщень (теплиць, пташників і ін.).
7. Використання біошлама.
Біошлам використовується як добриво на полях господарства, при повній переробці субстрату в реакторі установки, біошлам можна використовувати як добавку в корм свиням і домашній птиці. Після нескладної обробки (фільтрація і сушка) біошлама його можна реалізовувати в комерційних цілях. Потенційні покупці добрива з біошлама - садівничі господарства, дачні кооперативи та ін.
8. Техніка безпеки.
До складу біогазу входять сірководень (H2S), вуглекислий газ (CO2) і метан. Метан, що входить до складу біогазу, практично не отруйний. Він легший за повітря, легко запалюється і утворює з повітрям (5-15% метану) або киснем вибухову суміш. У разі витоку, при наявності вентиляції, газ випаровується без будь-яких наслідків. Сірководень, якщо і становить небезпеку для здоров'я людей, то зустрічається в невеликих кількостях і легко виявляється по неприємного запаху. Оскільки сірководень важчий за повітря, необхідно звертати увагу на те, щоб при витоках цей газ не зміг накопичуватися в поглибленнях. При високих концентраціях він притупляє сприйняття запаху, що ускладнює його виявлення і може привести до смертельних отруєнь, але ще раз можна відзначити, що частка сірководню в біогазі дуже мала і состовляет не більше 1%. Вуглекислий газ (CO2) входить до складу біогазу, теж може накопичуватися в глибоких виїмках, так як він важчий за повітря, при наявності нещільності в установці викликає небезпеку задухи.
Версія для друку | Надіслати | Зробити стартовою | Додати в обране