Биогаз өндірісі

Биогаз өндірісі

Жоспар Кіріспе Негізгі бөлім 1. Биогаз өндірісінің технологиясы 2. Биогаз құрылғысының технологиялық сызбанұсқасы. 3. Мезофильді режимде жұмыс істейтін биогаз құрылғысы 4.Биогаз отын ретінде қолданылуы. Қорытынды Пайдаланылған әдебиеттер тізімі

• Кіріспе
• Биогаз — қатты және сұйық күйдегі органикалық қалдықтардың метандық ашуы кезінде түзілетін жанғыш газ. Биогаз ағаш өңдеу, тамақ өнеркәсіптерінің қалдықтары ашығанда, ақаба суларда түзіледі. Оның құрамында 55 — 65% метан және 35 — 45% көмір қышқыл газы болады. Биогазды тез жетіліп, мол биомасса беретін балдырларды және басқа да микроорганизмдерді арнайы өсіріп, ашыту арқылы да алуға болады. Ол отын есебінде қолданылады. Органикалық қалдықтардың ашып, ыдырау процесі кезінде түзілетін көмірқышқыл газы атмосфераға сіңіп, оның молаюына әсерін тигізеді.

• Биогаз өндірісінің технологиясы.
• Экологиялық мәселелердің өршуі, қайта қалпына келмейтін энергия ресурстарының қорының азаюы, оларға деген бағаның өсуі органикалық қалдықтардың биоконверсия технологиясын жылу және басқа түрдегі энергия алу үшін қолдану және өңдеуге үлкен қызығушылық тудырды.
• Жануарлар өсімдік азығының энергиясын нашар сіңіреді және жартысынан көбі органикалық тыңайтқыш бағалы түрі болып табылатын қиға кетеді. Сонымен қоса ол энергия көзі ретінде қолданыла алады. Ірі фермалардағы және комплекстегі жануарлар концентрациясы қоршаған ортаны ластамай өңделуге тиісті қи көлемін ұлғайтты.
• Қи және қи үйіндісін өңдеудің кең тараған жолының бірі болып олардың анаэробты ашуы табылады, ол қидың зақымсыз болуын және 2 биогаз алу біруақытта маңызды органикалық 1 тыңайтқыш үшін сақтау.
• Анаэробты ашудың органикалық қалдықты өңдеу үшін қолданылатын тазаланған орындар өткен ғасыр соңынан белгілі. Алғашқы мұндай тәжірибе 1895 жылға жатады, онда ағылшын қаласы Экзетерде коммуналдық қалдықтарды тазалау үшін септиктенк деп аталатын зат эксплуатацияға ендірілді. Таза санитарлық тапсырмамен бірге бұл құрылғы көшелерді жарықтандыру үшін қолданылған биогаз алумен қамтамасыз етті.
• Қалдықтарды өңдеудің анаэробты тәсілі ұзақ уақыт су тазалау станциясындағы шөгінділерді және жануар шар-ң халықтарын стабилизациялау үшін қолданылады. Бірақ 1970 ж.ж. энергетикалық кризистің басталуында бұл тәсіл ауылшаруашылық жануарлардың қиынан биогаз алу идеясымен байланысты аса зор назар аудартты.
• Биогаз алынатын қидың анаэробты ашуы арнайы, негізгі элементтері герметикалық ыдыс болып табылатын биогаз құрылғыларында жүргізіледі.
• Қиды өңдеудің технологиялық процессі келесі түрде жүреді. Жануар тұратын орындардан 1 қи жинағыш ыдысқа 2 түседі, одан ары фекальды насоспен 3 оны метантенкке 4 тиейді (қидың анаэробты ашуы үшін арналған ыдыс). Ашу процесінде пайда болған биогаз газгольдерге 5 түседі және одан ары қолданылады. Қиды ашу температурада дейін қыздыру және жылу режимін ұстап тұру үшін метантенкте жылу алмастырғыш 6 орналастырылған, ол арқылы қазанда 7 қыздырылған, ыстық су өтеді. Ашылған қиды қи сақтағышқа 8 түсіреді. Метентенкте процеске қажетті барлық параметрлермен қамтамасыз етеді (t, органикалық заттардың концентрациясы, қышқылдық және т.б. ). Метантенкте ашудың берілген деңгейде температуралық режимін ұстап тұру және қамтамасыз ететін жылу изоляциясы бар, онда сондай-ақ қиды үздіксіз араластыру үшін құрылғы бар. Метентенкке қидың түсуі ашу процесі бірдей жүретіндей реттеледі.

• Ашу уақытысында қида органикалық затты қышқылға дейін бұзылатын микрофлора дамиды, ал соңында синтрофты және метан түзетін бактерия әсерінен газ тәрәзді өнімдер-метан және көмірқышқылға айналады. Органикалық заттардың қидың анаэробты ашуында ыдырау деңгейі 25-45% құрайды.
• Органикалық заттардың метаногенездегі деградациясы көміртектік байланыстар әртүрлі микроорганизм топтарының әсерінен баяу бұзылатын көпсатылы процесте жүзеге асады. Қазіргі кезде кез келген органикалық заттың биогазға анаэробты айналуы төрт стадиядан өтетіні көрсетілген.
• Күрделі биополимерлі молекуланың (ақуыз, липид, полисахарид т.б.) жай мономерлерге аминқышқылы, көмірсу, май қышқылы және т.б. гидролизі;
• Түзілген мономерлердің одан да жай заттарға –төменгі қышқыл және спиртке дейінгі ферментациясы (ашуы), бұл кезде көмірқышқылы және сутегі түзіледі;
• Метанның негіздері : ацетат,сутегі, көмірқышқылы түзілетін ацетогенді стадия;
• Метаногенді стадия, мұнда күрделі органикалық заттың қышқылдануының соңғы өнімі-метан.
• Метан түзетін бактериялар өмірсүру шарттарына қышқылтүзушілерге қарағанда жоғары талаптар қояды-олар абсалютті анаэробты ортаны қажет етеді және өндіру үшін көп уақытты талап етеді.
• Биогаздың физикалық қасиеттері оны қолдану мүмкіндігін талқылауға мүмкіндік береді. Қыздырудың жылулық көлемі, t, балқу және балқу шегі СН 3 –ң болуымен анықталады, Н2 және H2 S бұл көрсеткішке әсер етеді.
•  

• Биогаз құрылғылары және олардың технико экономикалық көрсеткіштері.
• Биогаз құрылысының басты звеносы болып, ашуы үшін арналған реактор табылады, түрі бойынша әр түрдегі және құрамдағы қидың анаэробты ашуына арналған биогаз құрылғыларының классификациясы құрастырылған (8.3. сурет).
• Әртүрлі құрастыру және технологиялық шешімдер бірінші реттік реакторлар деп аталатын-дәстүрлі метантенктерге қатысты. Бұл метантенктер кейде екі немесе одан көп секцияға ие болады, онда анаэробты ашудың бөлшектеп бөліну стадиялары жүреді.
• Метантенк құрылысы әртүрлі, негізгі түрде гидравликалық режиммен (ағымды немесе периодты толтырылу) және тиелу тәсілдерімен (үздіксіз немесе периодты) ерекшеленеді. Бірақ қи, ұсақталған активті илді, фугатты және шөгінділерді анаэробты өңдеу үшін мұндай реакторлар тиімсіз. Көрсетілген қалдықтарда активті анаэробты биомасса түзіліп, метантенкте үнемі анықталуы жүретін аз мөлшерде (2%-тен аз) органикалық заттар болады.
•