Қалдықтарды өңдеудің заманауи технологиялары. Ауыл шаруашылық өндірісінде төмен және қалдықсызтехнологияларды қолдану. Агроөнеркәсіптік кешенде қалдықсыз және аз қалдықты технологиялар. Биогаз қондырғылары. Биогаз зауытын орнату

Биогаз-анаэробты микробиологиялық процестің (метанды ашыту) нәтижесінде органикалық субстанциялардың ыдырауы кезінде алынатын жанғыш газ қоспасының жалпы атауы.

Органикалық шикізаттан биогазды тиімді өндіру үшін оттегінің қолжетімділігі болмаған кезде бактериялардың бірнеше түрлерінің тіршілік етуі үшін қолайлы жағдайлар жасалады. Биогаздың пайда болу процесінің принциптік схемасы төменде көрсетілген:

Органикалық шикізаттың түріне байланысты биогаз құрамы өзгеруі мүмкін, бірақ жалпы жағдайда оның құрамына метан (CH4), көмірқышқыл газы (CO2), күкіртсутегінің аз мөлшері(H2S), аммиак (NH3) және сутегінің (H2) кіреді.

2/3 биогаз табиғи газдың негізін құрайтын метан - жанғыш газдан тұрады, оның энергетикалық құндылығы (жанудың үлестік жылуы) табиғи газдың энергетикалық құндылығының 60-70% немесе м3 шамамен 7000 ккал құрайды. 1м3 биогаз 0,7 кг мазут пен 1,5 кг отын эквивалентті.

Биогаз Германияда, Данияда, Қытайда, АҚШ-та және басқа да дамыған елдерде жанармай ретінде кеңінен қолданылады. Ол газ тарату желілеріне беріледі, тұрмыстық мақсатта және қоғамдық көлікте пайдаланылады. Бүгін ТМД және Балтық жағалауы нарықтарында биогаз технологияларын кеңінен енгізу басталады.

Биогаз қондырғысы органикалық қалдықтарды биогазға, жылу мен электр энергиясына, қатты органикалық және сұйық минералды тыңайтқыштарға, көмірқышқыл газға өңдеуді жүзеге асырады.

Процестің сипаттамасы

Күн сайын субстрат шұңқырға жиналады және биореакторға берер алдында қажет болған жағдайда ұсақталады және сорғымен айдалуға қабілетті күйге дейін сумен араластырылады.

Субстрат анаэробты биореакторға түседі. Биореактор шығын принципі бойынша жұмыс істейді. Бұл дегеніміз, оған сорғының көмегімен, ауа кірмей (күніне 6-12 рет) дайындалған субстраттың таза порциясы түседі. Қайта өңделген субстраттың осындай саны биореактордан резервуар-қоймаға ығыстырылады.

Биореактор мезофильді диапазонда 38-40С температурада жұмыс істейді. Жылыту жүйесі процесс үшін қажетті температураны қамтамасыз етеді және автоматты түрде басқарылады.

Биореактордың мазмұны гомогенизация құрылғысымен үнемі араластырылады.

Ферментация кезінде пайда болатын газ газгольдерге жиналады. Газ қысымы орнатылған сақтандыру клапаны арқылы реттеледі. Газгольдер қондырғының құнына кіреді және 8-10 сағат ішінде газды жинақтау мүмкіндігі бар.

Кептіруден кейін алынған биогаз жылу және электр энергиясын өндіретін блокты когенерациялық қондырғыға түседі. Электр энергиясының 10% - ға жуығы және жылу энергиясының 30% - ы (қыс мезгілінде) қондырғының өзі жұмыс істеу үшін қажет.

Биогаз қондырғысынан кейін өңделген субстрат сепараторға беріледі. Механикалық бөлу жүйесі ашыту қалдықтарын қатты және сұйық фракцияларға бөледі. Қатты фракциялар 3-3, 5% субстрат және биогумус.

Опция ретінде сұйық фракцияны сұйық тыңайтқыштар мен таза (тазартылған) суға қайта өңдейтін LANDСО модулі ұсынылады. Таза су сұйық фракцияның 85% құрайды.

Қалған 15% сұйық тыңайтқыштар алады:

Сұйық тыңайтқыштарды одан әрі пайдалану жергілікті нарықтың болуына және 2% құрайтын қатты фракцияны кристалдау үшін "еркін" жылу энергиясының көлеміне байланысты. Нұсқалардың бірі ретінде вакуумдық буландырғышта немесе табиғи жағдайда судың булануы мүмкін. Тіпті сұйық түрдегі тыңайтқыштардың иісі жоқ және көлемі жағынан аз қойманы қажет етеді.

БГУ жұмысы үздіксіз. Яғни, тұрақты түрде реакторға жаңа субстрат келіп түседі,бірден суға, био - және минералды тыңайтқыштарға бөлінеді. Ферментордың түріне және субстрат түріне байланысты биогаздың пайда болу циклі бірнеше сағаттан бір айға дейін құрайды.

Жабдықтың құрамына биогаз сапасын бақылау кіреді, сондай-ақ қажет болған жағдайда биогазды таза метанға дейін жеткізу бойынша жабдықты құрамына қосуға болады. Мұндай жабдықтың құны БГҚ құнынан 1-5% деңгейінде.

Барлық орнату автоматикамен реттеледі. Орташа масштабтағы биогаз станцияларында жұмыс істейтіндердің саны 2 адамнан аспайды.

Биогаз станцияларының қуаты жылына 1 - ден бірнеше ондаған млн текше метрге дейін, электр қуаты-200 кВт-ден бірнеше ондаған МВт-қа дейін өзгереді. Мамандардың есептеулері бойынша Ресей жағдайында орташа және үлкен қуатты қондырғылар ең тиімді болып табылады, 1МВт жоғары.

Биогаз станциясының неғұрлым тиімді жұмыс істеуіне келесі шарттарды сақтай отырып қол жеткізуге болады:

Қондырғының жұмысы үшін шикізатты үздіксіз және тегін жеткізу

Биогаз қондырғысы өнімдерін, ең алдымен, кәсіпорында электр энергиясын толық пайдалану.