Биогазовые установки.

Биогазовые установки предназначены для производства высококалорийного биогаза путем сбраживания органических отходов в специальном реакторе в анаэробных условиях. В качестве исходного сырья может использоваться любая биомасса – отходы пищевой промышленности или переработки животноводства и сельского хозяйства, фильтрат очистных канализационных сооружений, трава, листва и даже твердые бытовые отходы. В ряде стран для производства биогаза специально выращиваются смеси энергетических растений.

Биогазовые установки

Современные биогазовые установки могут работать как на однородном сырье, так и на смеси разнородной биомассы. Промышленные биогенераторы представляют собой объемные герметичные реакторы оборудованные системой подачи исходного сырья, системой подогрева и перемешивания биомассы, защиты и отвода образовавшегося биогаза из реактора в общий газовый коллектор.

В реакторе благодаря системе обогрева и жизнедеятельности анаэробных бактерий происходит активное разложение органического сырья. При брожении биомассы образуется биогаз состоящий из метана (до 70%) и диоксида углерода (до 30%). Биогаз имеет высокую теплотворную способность – до 7500 ккал /м³, не имеет цвета и запаха, по своим характеристикам практически не уступает природному газу. В ряде стран биогаз дополнительно очищают от присутствия диоксидов углерода и получают чистый биометан.

Различают два способа сбраживания биомассы в промышленных реакторах – «мокрый» и «сухой».

Мокрый способ сбраживания заключается в предварительном увлажнении биомассы до жидкого состояния. Жидкая фракция специальными насосами перекачивается в реактор. Непрерывность технологического процесса образования биогаза осуществляется за счет постепенной подачи свежей биомассы в нижнюю часть биореактора и одновременном откачивании старой из верхних слоев. В процессе брожения образуется биогаз и высококачественные органические удобрения обогащенные продуктами жизнедеятельности анаэробных бактерий. Для подогрева реактора в зимних условиях используется небольшая часть образовавшегося газа – обычно не более 10% от производимого объема биогаза.

В последнее время все большую популярность получил более экономный сухой метод получения биогаза, позволяющий перерабатывать твердые органические отходы загрязненные неорганическими включениями. Сухой метод заключается в использовании ферментатора специальной конструкции. В герметичный ферментатор загружается сухая биомасса с влажностью не более 50%. В ферментаторе происходит сбраживание сырья без доступа кислорода за счет постоянного орошения биомассы жидким фильтратом из реактора. Стекая в дренажную систему фильтрат с помощью насосов, опять возвращается в систему орошения. Такая система рециркуляции позволяет избежать необходимости постоянно перемешивать субстрат, за счет чего существенно снижаются затраты на электроэнергию. Благоприятный температурный режим обеспечивается за счет подогрева боковых стен и пола реактора. Весь процесс сбраживания происходит за одну стадию – биомасса бродит до полного разложения без внесения нового сырья и отбора старого. Непрерывность процесса газообразования достигается за счет использования нескольких реакторов со смещением во времени цикла сбраживания.

Реактор для сухой ферментации конструктивно существенно отличается от реактора с мокрым сбраживанием субстракта, поскольку все разгрузочно-погрузочные работы обычно проводятся с помощью фронтального погрузчика. Если реакторы с мокрым способом выглядят в виде объемной емкости с конусообразным или шарообразным куполом, то реактор для сухой ферментации больше похож на большой герметичный гараж с фронтальными воротами шлюзового типа.