Более трети пищевых продуктов в мире выбрасывается, отходы животноводческих ферм выделяют огромное количество метана в атмосферу, который вносит большой вклад в климатические изменения.
НО: он же является хорошим топливом, поэтому сегодня расскажем вам про одну из технологий, позволяющих снизить нагрузку на окружающую среду, – биогазовый реактор.
Биогаз – это экологически чистое топливо. По характеристикам он близок к природному газу, который извлекается из недр земли промышленным путем.
Биогаз может составить альтернативу обычному топливу, ведь изготавливается он из отходов жизнедеятельности животных и птиц, которых в избытке можно найти в любом сельском хозяйстве. При правильной обработке сырья можно получить бесцветный биогаз без характерного запаха, в котором содержится не менее 70 % метана.
Что такое биогазовая установка?
Биогазовая установка, как правило, представляет собой герметически закрытую емкость, в которой при определенной температуре происходит сбраживание органической массы отходов, сточных вод и т.п. с образованием биогаза.
Принцип работы всех биогазовых установок одинаков: после сбора и подготовки сырья, заключающейся в доведении его до нужной влажности в специальной емкости, оно подается в реактор, где создаются условия для переработки сырья.
Сам процесс получения биогаза и биоудобрения из сырья называют ферментацией или сбраживанием. Сбраживание сырья производится за счет жизнедеятельности особых бактерий. Во время сбраживания на поверхности сырья появляется корка, которую нужно разрушать, перемешивая сырье. Перемешивание осуществляется вручную или при помощи специальных устройств внутри реактора и способствует высвобождению образовавшегося биогаза из сырья.
Полученный биогаз очищается, а затем собирается и хранится до времени использования в газгольдере. Газгольдер - емкость для хранения очищенного биогаза. От газгольдера к месту использования в бытовых или других приборах биогаз проводят по газовым трубам. Переработанное в реакторе биогазовой установки сырье, превратившееся в биоудобрения, выгружается и вносится в почву или используется как кормовая добавка для животных.
Для того, чтобы химический состав был подходящим и количество биогаза выходящего из отходов было достаточно надо соблюдать определенные условия внутри реактора биогазовой установки.
Кроме соблюдения бескислородного режима, условия включают:
- Соблюдение температурного режима;
- Доступность питательных веществ для бактерий(перемешивание внутри);
- Выбор правильного времени сбраживания и своевременная загрузка и выгрузка сырья;
- Соблюдение кислотно-щелочного баланса;
- Соблюдение соотношения содержания углерода и азота;
- Правильную пропорцию твердых частиц в сырье и перемешивание;
- Отсутствие ингибиторов процесса.
Типы биогазовых установок
Существует много различных конструкций биогазовых установок. Их различают по методу загрузки сырья, по внешнему виду и по составным частям конструкции и материалам, из которых они сооружаются.
По методу загрузки сырья выделяют установки порционной и непрерывной загрузки, которые отличаются временем сбраживания и регулярностью загрузки сырья. Наиболее эффективными с точки зрения выработки биогаза и получения биоудобрений являются установки непрерывной загрузки.
По внешнему виду установки различаются в зависимости от способа накопления и хранения биогаза. Газ может собираться в верхней твердой части реактора, под гибким куполом или в специальном газгольдере, плавающем или стоящим отдельно от реактора.
Биогазовый реактор в Челябинской области
В одном детском лагере в Челябинской области, куда нас позвали в роли экспертов-преподавателей, помимо проблем с листьями, существует также сложность с утилизацией органических отходов из столовой, которые выбрасываются на свалку и выделяют всеми не любимый и вносящий вклад в климатических изменения Метан.
Что делать с органическими отходами в детском лагере?
- Компостирование (невозможно по СанПину)
- Утилизация (на свалку)
- Биогаз (интересно и полезно, решает проблему, легко реализовать и обучает работать в команде и смотреть на проблемы более комплексно)
- Есть ещё установки промышленного компостирования, но они слишком дорогие для лагеря
Мы решили сделать небольшой прототип биогазовой установки в самом лагере и продемонстрировать ее возможности.
Ребята учились сами проектировать биогазовые системы, чертить, моделировать, рассчитывать необходимые объемы сырья, работать с инструментами и многое другое. И самое приятное, что жюри, которое по итогам проектной школы оценивали различные проекты, высоко оценили работу ребят!
Теперь у лагеря есть прототип работающей биогазовой установки!
