Din ce se poate produce biogaz? Biogaz - ce este

Compoziția biogazului variază în funcție de modul în care este obținut și de ce materii prime sunt folosite pentru el. Cel mai stabil este biogazul, care este produs folosind instalații de biogaz prin fermentarea materiilor prime sub acțiunea bacteriilor. Deșeurile organice, precum și gunoiul și deșeurile vegetale sunt folosite ca materii prime. Bacteriile hidrolitice, formatoare de acid și metan sunt implicate în descompunerea metanului a masei brute. În procesul de descompunere a substanțelor organice în grăsimi, zaharuri și aminoacizi care interacționează cu bacteriile metanogene, se formează biogaz.

Gazul biologic obtinut in este un amestec de gaze, dintre care cel mai mare procent este metanul, dioxidul de carbon. Pe lângă aceste gaze, în compoziție sunt prezente hidrogen, hidrogen sulfurat și altele. Biogazul poate fi biometan sau biohidrogen. Biometanul este un analog al gazului origine naturală. Baza sa este metanul. Procentul fiecărui gaz variază.

Aproximativ componentele biogazului sunt în următoarele proporții:

• Metan 40-70 la sută;
• Dioxid de carbon 30-60 la sută;
• Hidrogen sulfurat 0-3 procente;
• Hidrogen 0-1 procente;
• Alte gaze 1-5 procente.

Calitatea biogazului depinde direct de calitatea și compoziția biomasei. Componentele carbohidrate ale substratului brut produc mai puțin metan decât proteinele și grăsimile. De exemplu, porumbul conține o mulțime de carbohidrați; nu se poate obține mai mult de 53% din metan. Materiile prime care conțin mai multă grăsime vor da procent mare metanul din biogaz, crescând astfel valoarea sa energetică. Dar un exces de grăsime duce la inhibarea procesului de formare a biogazului și chiar la oprirea completă a acestuia, prin urmare compoziția materiei prime trebuie monitorizată în mod regulat. Conținutul de 60% metan face din biogaz un combustibil valoros. Metanul este incolor și inodor, mai ușor decât aerul și non-toxic. Când este ars, se produc vapori de apă și dioxid de carbon. În instalațiile de biogaz cu o singură etapă, descompunerea materiilor prime se realizează într-un singur fermentator, prin urmare biogazul este un amestec de gaze. Instalațiile în două etape permit în prima etapă eliminarea gazelor nesemnificative, iar în a doua etapă obținerea de gaze cu un procent ridicat de metan (mai mult de șaptezeci la sută).

Pe lângă metan și dioxid de carbon, compoziția gazului biologic include hidrogen sulfurat, care are un efect agresiv asupra echipamentelor, buteliilor și arzătoarelor. Clorul și fluorul sunt, de asemenea, agresive. Prin urmare, nu este furnizată tehnologia de îndepărtare a hidrogenului sulfurat și a hidrocarburilor care conțin halogeni. Gazul biologic fără sulf nu are practic niciun miros caracteristic. Iar absența hidrocarburilor care conțin clor și fluor în el face gazul mai puțin agresiv. Pentru transportul biogazului se recomanda comprimarea sau lichefierea acestuia. Înainte de lichefiere sau comprimare, gazul este complet purificat de impurități, hidrogen sulfurat, dioxid de carbon.

Compoziția biogazului permite utilizarea acestuia ca sursă alternativă de energie, iar producerea lui împiedică creșterea conținutului de metan din atmosferă, ceea ce este important din punct de vedere al mediului.

Eliberarea de gaze combustibile din deșeurile în descompunere și din biomasă a fost observată încă din secolul al XVII-lea.

În 1776, omul de știință Allesandro Volta a concluzionat că există o relație reciprocă între masa materiei în descompunere și volumul de gaz eliberat, iar ulterior s-a descoperit că metanul este principalul component combustibil al biogazului rezultat.

Deoarece metanul este componenta principală a extras din subsol gaz natural, apoi în procesul de studiere a biogazului, instalațiile pentru producția industrială a acestuia au început să apară ca o alternativă la combustibilii fosili.

Prima instalație de biogaz documentată a fost construită în 1859 în India, iar pentru prima dată în Europa, în Marea Britanie, biogazul a fost folosit în lămpile stradale în 1895.

Desen care arată o secțiune transversală a primei instalații de biogaz

Procese biochimice de formare a biogazului

Primele instalații experimentale de biogaz au fost dezvoltate prin încercare și eroare, fără o înțelegere reală a proceselor implicate. Odată cu dezvoltarea microbiologiei, s-a dezvăluit că degajarea gazelor are loc datorită hidrogenului și metanului fermentarea biomasei. Deoarece aceste tipuri de fermentație au loc fără acces la oxigen, procesul de eliberare a metanului de descompunere a biomasei este numit și anaerob.

Digestia anaerobă are loc în mod natural în formarea gazelor de mlaștină

Într-un alt mod, sinteza biogazului se numește biodegradare (distrugerea biologică) a substanțelor organice cu eliberarea de gaz liber. metan (CH4). Mai jos este o formulă simplificată care demonstrează eliberarea de substanțe chimice din compușii organici în timpul vieții bacteriilor metanogene, care eliberează gaz metan produs secundar în timpul metabolismului:

Cu alte cuvinte, bacteriile microscopice, consumatoare de substanțe organice conținute în biomasă și deșeuri biologice, emit gaz combustibil. Dar chiar și în cele mai favorabile condiții, eliberarea de gaz combustibil nu are loc imediat - în primul rând, este necesar procesul de fermentare a biomasei, a cărui descompunere are loc în mai multe etape în anumite perioade de timp.

Etapele sintezei biogazului

Pentru reproducerea și activitatea vitală a metanogenelor care emit metan este nevoie de un mediu nutritiv, care este format într-o instalație de biogaz de generațiile anterioare de alte bacterii. În prima etapă, proteinele, grăsimile și carbohidrații prezenți în biomasă, sub influența enzimelor hidrolitice, se descompun în compuși organici simpli: aminoacizi, zahăr, acizi grași. Această etapă se desfășoară sub acțiunea bacteriilor acetogene și se numește hidroliză.

Diverse bacterii văzute la microscop

În a doua etapă, sub acțiunea bacteriilor heteroacetogene, are loc oxidarea hidrolitică a unei părți a compușilor organici, rezultând dioxid de carbon, hidrogen liber și acetat.

Partea neoxidată a compușilor organici simpli obținute în prima etapă, la interacțiunea cu acetatul format în etapa a doua, formează cei mai simpli acizi organici, care sunt mediul nutritiv necesar bacteriilor care produc metan în etapa a treia.

Etapele de viață ale microorganismelor în formarea metanului

În a treia etapă are loc producția de biogaz, a cărui intensitate depinde de următorii factori principali:

• Compoziția biomasei;
• Temperatura mediului nutritiv;
• Presiunea din interiorul instalației;
• Echilibrul acido-bazic pH;
• Raportul dintre apă și biomasă încărcată;
• Măcinarea materiilor prime și frecvența de amestecare a substratului;
• Prezența componentelor stimulatoare și retardante în mediu;
• Raporturile dintre carbon, fosfor, azot și alte elemente.

Reprezentarea schematică a principalelor componente ale unei instalații de biogaz

Compoziția optimă a materiei prime pentru producția de biogaz

Deoarece proteinele, grăsimile și carbohidrații sunt conținute în orice biomasă de origine vegetală sau animală, precum și în deșeuri și industria alimentară, pe lângă laboratoarele științifice și instalațiile industriale, este foarte posibil să obțineți biogaz acasă.

Dar într-o instalație de casă cu do-it-yourself, va fi foarte dificil să controlați parametrii descriși mai sus. Videoclipul de mai jos prezintă un exemplu de instalație industrială de biogaz pentru o casă:

În continuarea acestui subiect, următorul articol va descrie în detaliu tipurile existente de generatoare de biogaz și instalații de biogaz de casă pe care meșterii le fac cu propriile mâini.

În această etapă, merită să ne amintim că biogazul este combustibil și exploziv, iar presiunea excesivă poate rupe instalația de biogaz cu o explozie de gaz ulterioară. Prin urmare, parametrul controlat primar ar trebui să fie presiunea din instalație și etanșeitatea structurii.

Exemple de materii prime pentru producerea de biogaz

Cantitatea maximă de biogaz poate fi obținută din grăsimi animale - aproximativ 1500 m3 pe tonă de materii prime la o concentrație de metan de 87%. De asemenea, se obține un randament semnificativ de biogaz din uleiul vegetal prea fiert - aproximativ 1200 m3 la o concentrație de CH4 de 68%.

Din semințele diferitelor plante se obține mult mai puțin biogaz de la 500 m3 - 54% CH4 (ovăz) la 644 m3 - 65,7% CH4 (rapiță). Din silozul de porumb, iarba si alte plante se pot obtine 450-100 mc la o concentratie medie de metan de 55-50%.

Posibilă producție de biogaz din diferite semințe și culturi de rădăcină

Biogaz din deșeuri animale

Din gunoiul de grajd animal, producția de gaz este mult mai mică, deoarece după trecerea prin tractul alimentar în deșeurile, cantitatea de nutrienți pentru microorganismele care formează metan este mică.

Deoarece sistemul digestiv al păsării este conceput pentru a prelua rapid majoritatea nutrienților din alimente, cu mișcări frecvente ale intestinului pentru a facilita zborul, producția de biogaz din așternut va fi cea mai mare - aproximativ 100 m3 la 65% CH4.

Utilizarea unei instalații de biogaz este cea mai benefică în fermele de păsări, unde există o problemă cu eliminarea excrementelor de păsări.

În timp ce gunoiul de grajd mare bovine are cel mai mic randament de biogaz, cu o medie de 25 m3 la 55% CH4, datorita unui tub digestiv conceput pentru a maximiza extracția nutrienților din furaje pe o perioadă lungă de timp cu mestecarea repetată a alimentelor.

Randamentul de biogaz din gunoi de grajd crește atunci când acesta este amestecat cu așternutul și reziduurile furajere. Contează și umiditatea și prospețimea gunoiului de grajd - pentru date mai detaliate, trebuie să studiați tabele speciale.

Posibilă producție de biogaz din gunoi de grajd animale de fermă

Calitatea apei și prezența impurităților au o mare influență asupra vitezei de fermentație și a concentrației de metan în biogaz. Foarte clorurat apă de la robinet folosit pentru diluarea gunoiului de grajd va inhiba procesul de fermentare.

Dacă la curățarea tarabelor se folosesc agenți bactericide și detergenți chimici, viteza reacțiilor în instalația de biogaz va încetini semnificativ. Din același motiv, apar dificultăți semnificative în gazeificarea deșeurilor de canalizare din locuința umană din cauza rentabilității scăzute și a concentrației mari de detergenți.

În ciuda randamentului scăzut de biogaz din deșeurile organismelor, în instalațiile de biogaz autofabricate este necesar să se adauge gunoi de grajd la alte tipuri de materii prime pentru reproducerea în substratul tuturor tipurilor necesare de bacterii care trăiesc inițial în tractul digestiv.

La substrat trebuie adăugate bacterii care conțin gunoi de grajd pentru a produce biogaz

Compoziția amestecului de biogaz

După cum sa menționat mai sus, în diferite etape ale procesului de biosinteză, pe lângă metan, se eliberează dioxid de carbon și hidrogen. De asemenea, în funcție de materiile prime, se emite amoniac și hidrogen sulfurat. Deși hidrogenul este combustibil, volatilitatea acestuia nu permite utilizarea acestui gaz în instalațiile standard de gaze.

Amoniacul și hidrogenul sulfurat sunt compuși otrăvitori care dăunează atât bacteriilor din interiorul instalației de biogaz, cât și mediului. Dioxidul de carbon este un balast, iar cantitatea sa mare din amestec reduce semnificativ combustibilitatea și puterea calorică a biogazului.

Procentul mediu de impurități din biogaz produs din diferite materii prime

Evident, din cauza un numar mare impurităților, utilizarea biogazului în cazane și sobe convenționale este posibilă numai după atenție curatenie amestec de gaze sintetizate. Biogazul rezultat este purificat în mai multe etape, dar este aproape imposibil să se obțină metan perfect pur, principalul lucru este că concentrația de impurități nu depășește normele stabilite.

Flacăra arderii biogazului trebuie să fie curată, ca toată energia biologică

În prima etapă de purificare, biogazul trece printr-un filtru de apă, unde se dizolvă cea mai mare parte a dioxidului de carbon, amoniac și diferiți compuși aromatici. Apa cu o concentrație mare de dioxid de carbon dizolvat și amoniac poate fi folosită pentru a crește algele, care, la rândul lor, vor fi folosite pentru a sintetiza biogazul într-o instalație de biogaz.

Sisteme de purificare a biogazului într-o instalație industrială de biogaz

După purificarea apei, biogazul intră în filtrul de purificare cu hidrogen sulfurat. Cel mai simplu este un filtru din așchii de metal și rumeguș, pe care se depune sulf. Filtrele industriale folosesc catalizatori speciali și soluții de precipitare a sulfului. cea mai buna calitate biogazul se obține după trecerea printr-un filtru cu membrană, unde moleculele de impurități nedorite sunt filtrate la nivel molecular.

Purificarea biogazului la metan pur folosind un filtru cu membrană

Descrierea influenței unor factori asupra eliberării de biogaz

Pentru a determina viteza de fermentație și intensitatea eliberării biogazului, unul dintre factorii decisivi este temperatura amestecului. Ai nevoie de un termometru, ci mai degrabă de un senzor electric pentru a controla temperatura.

În instalațiile industriale de biogaz, regimul de temperatură și alți parametri sunt controlați de regulatoare speciale. Uneori, căldura de reacție este suficientă pentru a se menține temperatura optima, dar cel mai adesea substratul trebuie încălzit, mai ales în sezonul rece.

Controler computerizat al instalației de biogaz cu analizoare de gaz

În funcție de regimul de temperatură, există trei tipuri de fermentație anaerobă:

• Instalații psicrofile care funcționează fără încălzire, unde temperatura este menținută spontan la 15-25ºC. Folosit în țări cu un climat cald;
• Mezofil, necesită o încălzire ușoară suplimentară pentru a menține o temperatură de 25-40ºC. Au cea mai bogată compoziție de îngrășăminte ecologice formate după generație, motiv pentru care sunt potrivite în mod optim pentru fermele mici;
• Instalații de biogaz termofile, consumatoare de energie, pentru a menține temperaturi peste 40ºC, maxim 90ºC. La această temperatură, bacteriile patogene din îngrășămintele rezultate mor și se obține cel mai mare randament de biogaz, motiv pentru care este utilizat pe scară largă în producția industrială de biogaz.

Izolarea termică a reactorului unei instalații termofile de biogaz

Odata cu temperatura mare importanță are dimensiunea gunoiului solid, a deșeurilor și a particulelor de biomasă. Cu cât particulele de materii prime sunt mai mici, cu atât aria de contact a bacteriilor cu mediul nutritiv este mai mare. Prin urmare, cel mai important lucru în pregătirea materiilor prime este acesta măcinare.

Contactul bacteriilor cu alimentele este împiedicat în procesul de biosinteză din cauza acumulării de deșeuri ale microorganismelor. Prin urmare, amestecarea în timp util a substratului în timpul procesului de fermentație este, de asemenea, un factor semnificativ pentru gazeificarea biomasei. Un exemplu de instalație industrială de biogaz cu controlul tuturor parametrilor:

Rentabilitatea producției de biogaz

Germania este lider în producția de biogaz de înaltă calitate din materii prime cultivate și deșeuri de la fermele de animale. Rentabilitatea biosintezei gazelor este determinată de costul ridicat al purtătorilor de energie, pe de o parte, și de disponibilitatea programelor guvernamentale de stimulare.

Stimulentul pentru introducerea tehnologiilor de biogaz este atât o subvenție semnificativă pentru achiziționarea de surse de energie ecologică de la producători, cât și o sumă impresionantă de amendă pentru poluarea mediului cu gunoi de grajd neprelucrat.

Complex de biogaz prietenos cu mediul într-o țară dezvoltată economic

În satele sărace din India și China, proprietarii de centrale semi-artizanale de biogaz practic nu își purifică gazul, ardându-l imediat într-o sobă sau arzător cu gaz. În aceste țări, producția de biogaz din deșeuri menajere și materii prime vegetale special cultivate se plătește datorită costului scăzut al muncii manuale a fermierilor și costului scăzut al plantelor în sine, lipsite de sisteme costisitoare de purificare și sisteme automate complexe de control și management. .

Un exemplu de fabrici de biogaz semi-artizanale din satele sărace din Asia

În presă și pe internet, puteți găsi multe titluri vesele precum: „Economisirea bugetului cu o instalație de biogaz”, „Energie gratuită din gunoi de grajd”, „Biogaz cu propriile mâini”, dar, în practică, așteptările pentru rambursare. de echipamente scumpe și costurile diferă de realitate. Acest lucru se datorează dificultății de a controla toți parametrii, precum și nevoii de încălzire pentru viteza optimă de fermentare. Un exemplu de știre optimistă:

În articolul următor, vor fi date exemple de instalații auto-fabricate cu o demonstrație a producției de gaze în condiții reale, iar fiecare va putea determina singur profitabilitatea producției independente de biogaz, pe baza capacităților și a tarifelor energetice.

Un avantaj semnificativ al producției independente de biogaz este producția secundară de îngrășământ ecologic de înaltă calitate. În videoclipul de mai jos, maestrul explică baza teoretică pentru obținerea de biogaz și obținerea îngrășămintelor.

Promotii permanentepreturile gazelor, crizele structurale și speculațiile de piață pe fondul instabilității politice au servit drept imbold pentru dezvoltarea tehnologiilor de producere a gazelor artificiale, prin utilizarea deșeurilor din diverse industrii. Două decenii de dezvoltare rapidăindustria biogazului a devenit puternică, iar inginerii au dezvoltat soluții solide din punct de vedere tehnic pentru a genera suficientă energie din deșeurile biologice într-o manieră descentralizată.Astăzi, peste 7.000 de instalații de biogaz funcționează în Germania cu o capacitate dede la 500 kW/h la 2 MW/h.Biogazul este produs îninstalatii de biogaz oriunde sunt disponibile biodeșeuri saumaterial vegetal valoros din punct de vedere energetic.

Ce este biogazul?

Biogaz - o denumire generalizata pentru un amestec de gaze combustibile obtinut prin descompunerea naturala a unor substante de origine organica ca urmare a unui proces microbiologic anaerob (fermentatia metanului). Pentru ca procesul de descompunere să nu dureze mii de ani, ci să fie calculat în zile, se creează cele mai favorabile condiții pentru activitatea vitală a mai multor tipuri de bacterii.Temperatura vieții și „hrana” pentru bacterii sunt pregătite cu grijă. Amestecul care este încărcat în bioreactor se numește biosubstrat. Biosubstratul constă cel mai adesea dintr-un amestec de gunoi de grajd și siloz de porumb zdrobit (foto stânga).

Instalațiile de biogaz de astăzi sunt din ce în ce mai proiectate în scopul reciclării deșeurilor organice menajere, astfel încât compoziția biosubstratului este selectată individual pentru instalațiile de biogaz.

Procesul de eliberare a biogazului poate fi observat printr-o fereastră mică în fermentator.

Procesul de transformare chimică în interiorul unei instalații de biogaz reflectă următoarea schemă:

Bule mici pe suprafața unui biosubstrat care se mișcă ușor, acesta este biogaz.

Biogaz este întotdeauna un amestec de metan cu alte gaze subproduse.Compoziția biogazului include:

În funcție de tipul de componente organice pentru biosubstratul utilizat de instalația de biogaz, compoziția biogazului poate diferi, procentul de metan poate fi fie mai mare, fie mai mic.

Deoarece biogazul constă din 2/3 din metan - un gaz combustibil care formează baza gazului natural, valoarea sa energetică (căldura specifică de ardere) este de 60-70% valoare energetică gaze naturale, sau aproximativ 7000 kcal pe m 3 . Echivalent cu 1m 3 biogazul poate fi de 700 de grame de păcură și 1,7 kg de lemn de foc.

Pentru comparație:

• Un cap de vite produce 300-500 m 3 de biogaz pe an
• Un hectar de iarbă de luncă - 6000-8000 m3 de biogaz pe an
• Un ha de sfeclă furajeră - 8000-12000 m3 de biogaz pe an

De ce să folosiți biogaz?

Având în vedere costul ridicat al energiei și, pe de altă parte, cantitatea tot mai mare de deșeuri organice din agricultură și viața umană (aceasta este tot surse regenerabile de energie), b iogazul este un produs important - ca Energie alternativa. Cea mai importantă funcție a unei instalații de biogaz- aceasta este securitate energetică garantată ca o producție separată (ferme de porci, sere, hambare) și la scara așezărilor mici - o facilitate cheie de susținere a vieții care va oferi o furnizare completă descentralizată de energie electrică și căldură tuturor locuitorilor. În condițiile de criză de astăzi ale dezvoltării Ucrainei, acest factor capătă o putere deosebită.

Care sunt beneficiile unei instalații de biogaz?

1. Cald. Când motorul cogeneratorului în care este ars biogazul este răcit, se generează căldură sub formă de apă caldă. apa fierbinte folosit pentru incalzirea camerelor cu oameni si animale, pentru incalzirea serelor, piscinelor.
2. Electricitate. Sursa independenta si garantata. Fără întreruperi de curent. Arderea gazului în motor combustie interna antrenează arborele generatorului, generând energie electrică. Dintr-un m3 de biogaz se pot genera aproximativ 2 kW de energie electrică.
3. Gaz natural. Instalațiile moderne de biogaz sunt din ce în ce mai dotate cu module pentru tratarea biogazului. Ca urmare a mai multor operațiuni tehnologice conținutul de metan este crescut la 90%, gazele laterale sunt îndepărtate. Biogazul a devenit gazul natural standard și poate fi folosit în scopuri casnice.
4. îngrășăminte organice. Biosubstratul, după ce a îndepărtat gazul din el și l-a tratat cu bacterii, este un îngrășământ lichid prietenos cu mediul, lipsit de nitrați, semințe de buruieni și microfloră patogenă.
5. Decizie probleme de mediu . Eliminarea gunoiului de grajd. Stațiile de biogaz sunt instalate la stațiile de epurare a apelor uzate din orașe, în mediul rural la ferme, ferme avicole, uzine de procesare a cărnii pentru a asigura independența energetică, producerea de energie electrică și căldură din deșeurile de producție.

Producția de biogaz face posibilă prevenirea emisiilor de metan în atmosferă, reducerea utilizării îngrășămintelor chimice și eliminarea riscului de poluare a apelor subterane.

Cel mai important lucru pentru economia ucraineană este că biogazul este un produs secundar al prelucrării deșeurilor organice, materiile prime pentru producția de biogaz sunt deja la întreprindere, nu trebuie cumpărat.

Cu ce ​​funcționează o instalație de biogaz? - Pe deșeuri!

Se folosesc urmatoarele materii prime: deseuri agricole (balegar de grajd, balega de la fermele si complexele zootehnice, deseuri de plante (siloz)), deseuri de abator, deseuri din industria alimentara (vinasa, celuloza), deseuri de canalizare orasului. Costurile producției de biogaz vor fi asociate doar cu costurile de exploatare ale echipamentelor și întreținere. Beneficiul direct va consta în economii la căldură, energie electrică și economii de costuri la îngrășămintele minerale datorită producției de îngrășăminte organice de înaltă calitate.

În lipsa unor astfel de instalații, eliminarea deșeurilor este o mare bătaie de cap pentru întreprinderi, costuri financiare și de muncă mari pentru îndepărtarea și eliminarea deșeurilor, dar utilizarea deșeurilor și instalația de biogaz introdusă rezolvă complet această problemă, plus că asigură întreprinderii și localitati din apropiere cu curent, gaz si caldura.

Aproximativ 400 - 500 m3 de biogaz pot fi obținute de la un animal (bovine). La utilizarea centralelor energetice este posibil să se obțină de la 6.000 la 12.000 (porumb siloz/sfeclă furajeră) m3 de biogaz la hectar. Din 1 m3 de biogaz, în funcție de conținutul de metan, este posibil să se genereze de la 1,5 până la 2,2 kW de energie electrică.

Este logic să folosiți instalații mici de biogaz unde este posibil să obțineți materii prime și să folosiți pe deplin produsele rezultate. Instalatiile sunt folosite cu succes acolo unde este nevoie de caldura, abur, electricitate sau frig. De obicei, sunt disponibile suficiente materii prime pentru instalațiile de biogazStații de epurare a apelor uzate, haldele de gunoi, ferme de porci, ferme de păsări, stale de vaci - totul este energie regenerabilă. Această energie este folosită în școli, institutii medicale, piscine, centrale termice comunale, hoteluri si pensiuni, uzine si fabrici.

Tehnologia de producere a biogazului. Complexele zootehnice moderne oferă rate de producție ridicate. Soluțiile tehnologice aplicate permit respectarea pe deplin a cerințelor standardelor sanitare și igienice actuale în incinta complexurilor în sine.

Cu toate acestea, cantități mari de gunoi de grajd lichid concentrate într-un singur loc creează probleme semnificative de mediu pentru teritoriile adiacente complexului. De exemplu, gunoiul de grajd și excrementele proaspete de porc sunt clasificate ca deșeuri de clasa de pericol 3. Problemele de mediu sunt sub controlul autorităților de supraveghere, cerințele legislației cu privire la aceste aspecte sunt înăsprite constant.

Biocomplex oferă o soluție cuprinzătoare pentru eliminarea gunoiului de grajd lichid, care include procesarea accelerată în instalațiile moderne de biogaz (BGU). În procesul de prelucrare, într-un mod accelerat, procesele naturale de descompunere a materiei organice au loc cu eliberarea de gaze, inclusiv: metan, CO2, sulf etc. Doar gazul rezultat nu este eliberat în atmosferă, provocând efect de seră, ci este trimis către instalații speciale de generare a gazelor (cogenerare) care produc energie electrică și termică.

Biogaz - gaz combustibil, formată în timpul digestiei anaerobe a biomasei cu metan și constând în principal din metan (55-75%), dioxid de carbon (25-45%) și impurități de hidrogen sulfurat, amoniac, oxizi de azot și altele (mai puțin de 1%).

Descompunerea biomasei are loc ca urmare a unor procese chimice și fizice și a activității simbiotice a celor 3 grupe principale de bacterii, în timp ce produsele metabolice ale unor grupe de bacterii sunt produse alimentare ale altor grupe, într-o anumită succesiune.

Primul grup - bacterii hidrolitice, al doilea - care formează acizi, al treilea - care formează metan.

Ca materie primă pentru producția de biogaz poate fi folosit ca agro-industrial organic sau gunoi menajerși materiale vegetale.

Cele mai comune tipuri de deșeuri complexe agroindustriale utilizate pentru producerea de biogaz sunt:

• gunoi de grajd de porc și bovine, excremente de pasăre;
• resturi de la masa de hrană a complexelor de vite;
• vârfuri de legume;
• recoltă substandard de cereale și legume, sfeclă de zahăr, porumb;
• pulpă și melasă;
• făină, pelete, boabe fine, embrioni;
• boabe de bere, germeni de malț, nămol de proteine;
• deșeuri din producția de amidon-melasă;
• fructe și legume de tescovină;
• ser;
• etc.

Sursa materiei prime	Tipul materiei prime	Cantitatea de materii prime pe an, m3 (tone)	Cantitatea de biogaz, m3
1 vacă de bani	Gunoi de grajd lichid fără pat
1 porc de îngrășat	Gunoi de grajd lichid fără pat
1 taur de îngrășat	Așternut gunoi de grajd solid
1 cal	Așternut gunoi de grajd solid
100 de pui	Așternut uscat
1 ha teren arabil	Siloz de porumb proaspăt
1 ha teren arabil	Sfeclă de zahăr
1 ha teren arabil	Siloz de cereale proaspete
1 ha teren arabil	Siloz de iarbă proaspătă

Numărul de substraturi (tipuri de deșeuri) utilizate pentru producerea de biogaz într-o instalație de biogaz (BGU) poate varia de la unu la zece sau mai multe.

Proiectele de biogaz în sectorul agroindustrial pot fi create conform uneia dintre următoarele opțiuni:

• producția de biogaz din deșeurile unei întreprinderi individuale (de exemplu, gunoi de grajd de la o fermă de animale, bagas de la o fabrică de zahăr, deșeuri de la o distilerie);
• producerea de biogaz pe baza deșeurilor de la diferite întreprinderi, cu conectarea proiectului la o întreprindere separată sau o instalație de biogaz centralizată separat;
• producția de biogaz cu utilizarea predominantă a centralelor energetice la instalațiile de biogaz amplasate separat.

Cea mai obișnuită modalitate de utilizare a energiei a biogazului este arderea în motoarele cu piston cu gaz ca parte a unui mini-CHP, cu producerea de energie electrică și căldură.

Exista diverse opțiuni scheme tehnologice ale staţiilor de biogaz- in functie de tipurile si numarul de tipuri de substraturi folosite. Utilizarea pregătirii preliminare, într-un număr de cazuri, face posibilă obținerea unei creșteri a vitezei și gradului de descompunere a materiilor prime în bioreactoare și, în consecință, a creșterii randamentului total de biogaz. În cazul utilizării mai multor substraturi care diferă ca proprietăți, de exemplu, deșeuri lichide și solide, acumularea acestora, pregătirea prealabilă (separarea în fracțiuni, măcinarea, încălzirea, omogenizarea, tratarea biochimică sau biologică etc.) se realizează separat, după care fie sunt amestecate înainte de alimentarea în bioreactoare, fie sunt alimentate în fluxuri separate.

Principal blocuri de construcție Diagramele unei instalații tipice de biogaz sunt:

• sistem de recepție și pregătire preliminară a substraturilor;
• un sistem pentru transportul substraturilor în interiorul instalației;
• bioreactoare (fermentare) cu sistem de amestecare;
• sistem de încălzire bioreactor;
• sistem de îndepărtare și purificare a biogazului din impuritățile de hidrogen sulfurat și umiditate;
• rezervoare de stocare pentru masa fermentata si biogaz;
• sistem de control prin programe și automatizare a proceselor tehnologice.

Schemele tehnologice ale BSU sunt diferite în funcție de tipul și numărul de substraturi prelucrate, de tipul și calitatea produselor finale țintă, de unul sau altul „know-how” utilizat al companiei furnizor. solutie tehnologica, și o serie de alți factori. Cele mai comune astăzi sunt schemele cu fermentare într-o singură etapă a mai multor tipuri de substraturi, dintre care unul este de obicei gunoi de grajd.

Odată cu dezvoltarea tehnologiilor de biogaz, soluțiile tehnice utilizate devin din ce în ce mai complexe către scheme în două etape, ceea ce în unele cazuri este justificat de nevoia tehnologică de prelucrare eficientă a anumitor tipuri de substraturi și de o creștere a eficienței generale a utilizării lucrărilor. volumul bioreactoarelor.

Caracteristica producției de biogaz este că poate fi produs de bacteriile metanice numai din substanțe organice absolut uscate. Prin urmare, sarcina primei etape de producție este de a crea un amestec de substrat care are continut crescut materie organică și, în același timp, poate fi pompată. Acesta este un substrat cu un conținut de solide de 10-12%. Soluția se obține prin separarea excesului de umiditate cu ajutorul separatoarelor cu șurub.

Gunoiul de grajd lichid intră în rezervor de la unitățile de producție, este omogenizat cu un mixer submersibil și este alimentat de o pompă submersibilă în atelierul de separare a separatoarelor cu șurub. Fracția lichidă este colectată într-un rezervor separat. Fracția solidă este încărcată în alimentatorul de materie primă solidă.

În conformitate cu programul de încărcare a substratului în fermentator, conform programului dezvoltat, pompa este pornită periodic, furnizând fracțiunea lichidă fermentatorului și, în același timp, încărcătorul de materie primă solidă este pornit. Alternativ, fracția lichidă poate fi alimentată într-un alimentator solid cu funcție de amestecare, iar apoi amestecul finit este alimentat în fermentator conform programului de încărcare dezvoltat.Includerile sunt scurte. Acest lucru se face pentru a preveni introducerea excesivă de substrat organic în fermentator, deoarece acest lucru poate perturba echilibrul substanțelor și poate provoca destabilizarea procesului în fermentator. În același timp, sunt pornite și pompele, pompând digestatul din fermentator în post-fermentator și din post-fermentator în acumulatorul de digestat (laguna), pentru a preveni supraumplerea fermentatorului și a post-fermentatorului.

Masele de digestat situate în fermentator și post-fermentator sunt amestecate pentru a asigura o distribuție uniformă a bacteriilor în volumul recipientelor. Pentru amestecare, se folosesc mixere cu viteză redusă cu un design special.

În procesul de găsire a substratului în fermentator, bacteriile eliberează până la 80% din totalul biogazului produs de instalația de biogaz. Restul biogazului este eliberat în conditioner.

Un rol important în asigurarea unei cantități stabile de biogaz eliberat îl joacă temperatura lichidului din interiorul fermentatorului și al post-fermentatorului. De regulă, procesul se desfășoară în modul mezofil cu o temperatură de 41-43 ° C. Menținerea unei temperaturi stabile se realizează prin utilizarea unor încălzitoare tubulare speciale în interiorul fermentatoarelor și fermentatoarelor, precum și prin izolarea termică fiabilă a pereților și conductelor. Biogazul care părăsește digestatul are un conținut ridicat de sulf. Purificarea biogazului din sulf se realizează cu ajutorul bacteriilor speciale care locuiesc pe suprafața izolației așezate pe o boltă cu grinzi de lemn în interiorul fermentatoarelor și post-fermentatoarelor.

Acumularea biogazului se realizează într-un suport de gaz, care se formează între suprafața digestatului și materialul elastic de înaltă rezistență care acoperă fermentatorul și fermentatorul de sus. Materialul are capacitatea de a se întinde puternic (fără a reduce rezistența), ceea ce crește semnificativ capacitatea rezervorului de gaz odată cu acumularea de biogaz. Pentru a preveni umplerea excesivă a rezervorului de gaz și ruperea materialului, există o supapă de siguranță.

Biogazul intră apoi în instalația de cogenerare. O centrală de cogenerare (CHP) este o unitate în care se produce generarea de energie electrica generatoare actionate de motoare cu piston pe gaz alimentate cu biogaz. Cogeneratoarele care funcționează cu biogaz au diferențe structurale față de motoarele convenționale cu generatoare de gaz, deoarece biogazul este un combustibil foarte epuizat. Energia electrică generată de generatoare furnizează energie echipamentelor electrice ale instalației de biogaz în sine, iar totul în exces este eliberat consumatorilor din apropiere. Energia lichidului folosit pentru răcirea cogeneratoarelor este energia termică generată minus pierderile din dispozitivele cazanului. Energia termică generată este utilizată parțial pentru încălzirea fermentatoarelor și post-fermentatoarelor, iar restul este trimisă și consumatorilor din apropiere. se duce la

Este posibil să se instaleze echipamente suplimentare pentru curățarea biogazului la nivelul gazelor naturale, cu toate acestea, acest echipament este scump și este utilizat numai dacă scopul instalației de biogaz nu este de a produce căldură și energie electrică, ci de a produce combustibil pentru motoarele cu piston pe gaz. . Tehnologiile dovedite și cele mai utilizate de tratare a biogazului sunt absorbția de apă, adsorbția purtătorului sub presiune, precipitarea chimică și separarea prin membrană.

Eficiența energetică a funcționării centralei de biogaz depinde în mare măsură atât de tehnologia aleasă, materialele și designul structurilor principale, cât și de condiții climaticeîn zona de amplasare a acestora. Consumul mediu de energie termică pentru încălzirea bioreactoarelor este moderat zona climatica egal cu 15-30% din energia generată de cogeneratoare (brut).

Eficiența energetică globală a unui complex de biogaz cu cogenerare pe bază de biogaz este în medie de 75-80%. In situatia in care toata caldura primita de la o centrala de cogenerare in productia de energie electrica nu poate fi consumata (situatie comuna datorita lipsei consumatorilor externi de caldura), aceasta este evacuata in atmosfera. În acest caz, eficiența energetică a unei centrale termice cu biogaz este de doar 35% din energia totală a biogazului.

Principalii indicatori de performanță ai centralelor de biogaz pot varia semnificativ, ceea ce este determinat în mare măsură de substraturile utilizate, de reglementările tehnologice adoptate, de practicile de operare și de sarcinile îndeplinite de fiecare instalație în parte.

Procesul de prelucrare a gunoiului de grajd nu durează mai mult de 40 de zile. Digestatul obtinut in urma prelucrarii este inodor si este un excelent ingrasamant organic, in care s-a atins cel mai inalt grad de mineralizare a nutrientilor absorbiti de plante.

Digestatul este de obicei separat în fracții lichide și solide folosind separatoare cu șurub. Fracția lichidă este trimisă în lagune, unde se acumulează până la perioada de aplicare în sol. Fracția solidă este folosită și ca îngrășământ. Dacă fracțiunii solide se aplică uscare, granulare și ambalare suplimentară, atunci aceasta va fi potrivită pentru depozitarea pe termen lung și transportul pe distanțe lungi.

Producția și utilizarea energetică a biogazului are o serie de avantaje rezonabile și confirmate de practica mondială, și anume:

1. Sursă de energie regenerabilă (SRE). Biomasa regenerabilă este folosită pentru a produce biogaz.
2. O gamă largă de materii prime utilizate pentru producția de biogaz face posibilă construirea de centrale de biogaz practic peste tot în zonele de concentrare a producției agricole și industriile conexe tehnologic.
3. Versatilitatea metodelor de utilizare a energiei biogaz atât pentru producerea energiei electrice și/sau termice la locul formării acesteia, cât și la orice instalație conectată la rețeaua de transport a gazelor (în cazul alimentării cu biogaz purificat a acestei rețele), precum și ca combustibil pentru autoturisme.
4. Stabilitatea producției de energie electrică din biogaz pe tot parcursul anului face posibilă acoperirea sarcinilor de vârf din rețea, inclusiv în cazul utilizării surselor de energie regenerabilă instabile, cum ar fi centralele solare și eoliene.
5. Crearea de locuri de muncă prin formarea unui lanț de piață de la furnizorii de biomasă până la personalul de exploatare a instalațiilor energetice.
6. Reducerea impactului negativ asupra mediului prin procesarea și neutralizarea deșeurilor prin digestie controlată în reactoare de biogaz. Tehnologiile de biogaz sunt una dintre modalitățile principale și mai raționale de neutralizare a deșeurilor organice. Proiectele de biogaz ajută la reducerea emisiilor de gaze cu efect de seră în atmosferă.
7. Efectul agrotehnic al folosirii masei fermentate in reactoare cu biogaz pe terenurile agricole se manifesta in imbunatatirea structurii solurilor, regenerarea si cresterea fertilitatii acestora datorita introducerii de nutrienti de origine organica. Dezvoltarea pieței îngrășămintelor organice, inclusiv din masa procesată în reactoare cu biogaz, va contribui în viitor la dezvoltarea pieței produselor agricole ecologice și la creșterea competitivității acesteia.

Costuri de investiții unitare estimate

BSU 75 kWel. ~ 9.000 €/kWh.

BSU 150 kWel. ~ 6.500 €/kWh.

BSU 250 kWel. ~ 6.000 €/kWh.

BSU până la 500 kWel. ~ 4.500 €/kWh.

BGU 1 MWtel. ~ 3.500 €/kWh.

Energia electrică și termică generată poate asigura nu numai nevoile complexului, ci și infrastructura adiacentă. Mai mult, materiile prime pentru BSU sunt gratuite, ceea ce asigură un nivel ridicat eficiență economică după încheierea perioadei de rambursare (4-7 ani). Costul energiei generate la BSU nu crește în timp, ci dimpotrivă, scade.

Biogazul este un gaz obținut în urma fermentației (fermentării) substanțelor organice (de exemplu: paie; buruieni; fecale animale și umane; gunoi; deșeuri organice din apele uzate menajere și industriale etc.) în condiții anaerobe. Producția de biogaz implică diferite tipuri de microorganisme cu un număr variat de funcții catabolice.

Compoziția biogazului.

Biogazul constă din mai mult de jumătate din metan (CH4). Metanul reprezintă aproximativ 60% din biogaz. În plus, biogazul conține dioxid de carbon (CO 2) aproximativ 35%, precum și alte gaze precum vapori de apă, hidrogen sulfurat, monoxid de carbon, azot și altele. Biogazul obținut în diferite condiții este diferit în compoziția sa. Deci, biogazul din excremente umane, gunoi de grajd, deșeuri de sacrificare conține până la 70% metan, iar din reziduurile vegetale, de regulă, aproximativ 55% metan.

Microbiologia biogazului.

Fermentarea biogazului, în funcție de speciile microbiene de bacterii implicate, poate fi împărțită în trei etape:

Primul se numește începutul fermentației bacteriene. Diverse bacterii organice, care se înmulțesc, secretă enzime extracelulare, al căror rol principal este distrugerea compușilor organici complecși cu formarea prin hidroliză a unor substanțe simple. De exemplu, polizaharide la monozaharide; proteine ​​în peptide sau aminoacizi; grăsimi în glicerol și acizi grași.

A doua etapă se numește hidrogen. Hidrogenul se formează ca urmare a activității bacteriilor de acid acetic. Rolul lor principal este de a descompune bacterian acidul acetic pentru a forma dioxid de carbon și hidrogen.

A treia etapă se numește metanogenă. Implica un tip de bacterii cunoscute sub numele de metanogene. Rolul lor este de a folosi acid acetic, hidrogen și dioxid de carbon pentru a forma metan.

Clasificarea și caracteristicile materiilor prime pentru fermentarea biogazului.

Aproape toate materialele organice naturale pot fi folosite ca materie primă pentru fermentarea biogazului. Principalele materii prime pentru producerea biogazului sunt apele uzate: canalizare; industria alimentară, farmaceutică și chimică. În zonele rurale, acestea sunt deșeurile generate în timpul recoltării. Datorită diferențelor de origine, procesul de formare este, de asemenea, diferit, compoziție chimicăși structura biogazului.

Surse de materii prime pentru biogaz în funcție de proveniență:

1. Materii prime agricole.

Aceste materii prime pot fi împărțite în materii prime bogate în azot și materii prime bogate în carbon.

Materii prime cu un conținut ridicat de azot:

fecale umane, gunoi de grajd, excremente de păsări. Raportul carbon-azot este de 25:1 sau mai mic. O astfel de materie primă a fost complet digerată de tractul gastrointestinal uman sau animal. De regulă, conține o cantitate mare de compuși cu greutate moleculară mică. Apa din astfel de materii prime a fost parțial transformată și a devenit parte a compușilor cu greutate moleculară mică. Această materie primă se caracterizează printr-o descompunere anaerobă ușoară și rapidă în biogaz. Precum și un randament bogat de metan.

Materii prime cu conținut ridicat de carbon:

paie și coajă. Raportul carbon-azot este de 40:1. Are un continut ridicat de compusi macromoleculari: celuloza, hemiceluloza, pectina, lignina, ceara vegetala. Descompunerea anaerobă este destul de lentă. Pentru a crește rata de producție a gazului, astfel de materiale necesită de obicei pretratare înainte de fermentare.

2. Deșeuri organice urbane de apă.

Include deșeuri umane, canalizare, deșeuri organice, ape uzate organice industriale, nămol.

3. Plante acvatice.

Include zambila de apa, alte plante acvatice si alge. Sarcina planificată estimată a capacităților de producție se caracterizează printr-o dependență ridicată de energia solară. Au randamente mari. Organizarea tehnologică necesită o abordare mai atentă. Descompunerea anaerobă este ușoară. Ciclul metanului este scurt. Particularitatea acestor materii prime este că, fără pre-tratare, plutește în reactor. Pentru a elimina acest lucru, materia primă trebuie să fie ușor uscată sau pre-compostată în 2 zile.

Surse de materii prime pentru biogaz în funcție de umiditate:

1. materie primă solidă:

paie, deșeuri organice cu un conținut relativ mare de substanță uscată. Prelucrarea lor are loc după metoda fermentației uscate. Apar dificultăți la îndepărtarea unei cantități mari de depozite solide din reactor. Cantitatea totală de materie primă utilizată poate fi exprimată ca suma conținutului de solide (TS) și materie volatilă (VS). Substanțele volatile pot fi transformate în metan. Pentru a calcula substanțele volatile, o probă de materie primă este încărcată într-un cuptor cu mufă la o temperatură de 530-570°C.

2. materie primă lichidă:

fecale proaspete, gunoi de grajd, excremente. Conțin aproximativ 20% substanță uscată. În plus, necesită adăugarea de apă în cantitate de 10% pentru amestecarea cu materii prime solide în timpul fermentației uscate.

3. Deșeuri organice cu umiditate medie:

barzi ale producției de alcool, ape uzate de la fabricile de celuloză etc. Astfel de materii prime conțin diferite cantități de proteine, grăsimi și carbohidrați și sunt o materie primă bună pentru producția de biogaz. Pentru aceasta materie prima se folosesc aparate de tip UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket - proces anaerob ascendent).

Tabelul 1. Informații despre debitul (rata de formare) a biogazului pentru următoarele condiții: 1) temperatura de fermentație 30°C; 2) fermentație periodică

Denumirea deșeurilor fermentate	Debitul mediu de biogaz în timpul producției normale de gaz (m 3 /m 3 /d)	Putere de biogaz, m 3 /Kg/TS	Debitul de biogaz (în % din producția totală de biogaz)
			0-15d	25-45d	45-75d	75-135d
gunoi de grajd uscat	0,20	0,12	11	33,8	20,9	34,3
Apa din industria chimică	0,40	0,16	83	17	0	0
Rogulnik (chilim, castan de apă)	0,38	0,20	23	45	32	0
salata de apa	0,40	0,20	23	62	15	0
gunoi de grajd de porc	0,30	0,22	20	31,8	26	22,2
Iarba uscata	0,20	0,21	13	11	43	33
Paie	0,35	0,23	9	50	16	25
excremente umane	0,53	0,31	45	22	27,3	5,7

Calculul procesului de fermentare a metanului (fermentare).

Principii generale calculele de inginerie de fermentație se bazează pe creșterea încărcării cu materii prime organice și reducerea duratei ciclului metanului.

Calculul materiilor prime pe ciclu.

Încărcarea materiilor prime se caracterizează prin: fracția de masă TS (%), fracția de masă VS (%), concentrația COD (COD - cererea chimică de oxigen, ceea ce înseamnă COD - indicele chimic al oxigenului) (Kg/m 3). Concentrația depinde de tipul dispozitivelor de fermentare. De exemplu, reactoarele moderne de ape uzate industriale sunt UASB (proces anaerob din amonte). Pentru materiile prime solide se folosesc AF (filtre anaerobe) - de obicei mai puțin de 1%. Deșeurile industriale ca materie primă pentru biogaz sunt cel mai adesea foarte concentrate și trebuie diluate.

Descărcați calculul vitezei.

Pentru a determina cantitatea zilnică de încărcare a reactorului: concentrație COD (Kg/m 3 ·d), TS (Kg/m 3 ·d), VS (Kg/m 3 ·d). Acești indicatori sunt indicatori importanți pentru evaluarea eficienței biogazului. Este necesar să se străduiască să limiteze sarcina și, în același timp, să aibă nivel inalt volumul producției de gaz.

Calculul raportului dintre volumul reactorului și puterea de gaz.

Acest indicator este un indicator important pentru evaluarea eficienței reactorului. Măsurat în Kg/m 3 d.

Producția de biogaz pe unitatea de masă de fermentație.

Acest indicator caracterizează starea actuală a producției de biogaz. De exemplu, volumul colectorului de gaz este de 3 m 3 . Se servesc zilnic 10 Kg/TS. Randamentul de biogaz este 3/10 = 0,3 (m 3 /Kg/TS). În funcție de situație, se poate utiliza producția teoretică de gaz sau cea reală de gaz.

Randamentul teoretic al biogazului este determinat de formulele:

Producția de metan (E):

E = 0,37A + 0,49B + 1,04C.

Producția de dioxid de carbon (D):

D = 0,37A + 0,49B + 0,36C. Unde A este conținutul de carbohidrați per gram de material fermentat, B este proteine, C este conținutul de grăsimi

volumul hidraulic.

Pentru a crește eficiența, este necesar să se reducă timpul de fermentație. Într-o oarecare măsură, există o asociere cu pierderea microorganismelor care fermentează. În prezent, unele reactoare eficiente au un timp de fermentare de 12 zile sau chiar mai puțin. Volumul hidraulic este calculat prin numărarea volumului încărcăturii zilnice de materie primă din ziua în care a început încărcarea materiei prime și depinde de timpul de rezidență în reactor. De exemplu, este planificată o fermentaţie la 35°C, o concentraţie de alimentare de 8% (TS total), un volum de alimentare zilnic de 50 m3, o perioadă de fermentaţie în reactor de 20 de zile. Volumul hidraulic va fi: 50 20 \u003d 100 m 3.

Îndepărtarea contaminanților organici.

Producția de biogaz, ca orice producție biochimică, are deșeuri. Deșeurile din producția biochimică pot dăuna mediului în cazul eliminării necontrolate a deșeurilor. De exemplu, căzând în râul alăturat. Instalațiile mari moderne de biogaz produc mii și chiar zeci de mii de kilograme de deșeuri pe zi. Compoziția calitativă și modalitățile de eliminare a deșeurilor a instalațiilor mari de biogaz sunt controlate de laboratoarele întreprinderilor și serviciul de mediu de stat. Instalațiile de biogaz din fermele mici nu au un astfel de control din două motive: 1) deoarece există puține deșeuri, va exista puține daune mediului. 2) Deținerea analiza calitativa gestionarea deșeurilor necesită echipamente specifice de laborator și personal înalt specializat. Micii fermieri nu au acest lucru, iar agențiile guvernamentale consideră pe bună dreptate un astfel de control ca fiind inadecvat.

Un indicator al nivelului de contaminare a deșeurilor din reactoarele cu biogaz este COD (indicele chimic al oxigenului).

Se folosește următoarea relație matematică: Rata de încărcare organică COD Kg/m 3 ·d= concentrația de încărcare COD (Kg/m 3) / timpul de stocare hidraulic (d).

Debitul de gaz în volumul reactorului (kg/(m 3 d)) = producția de biogaz (m 3 /kg) / rata de încărcare organică COD kg/(m 3 d).

Avantajele centralelor electrice cu biogaz:

deșeurile solide și lichide au un miros specific care respinge muștele și rozătoarele;

capacitatea de a produce un produs final util - metan, care este un combustibil curat și convenabil;

în procesul de fermentație, semințele de buruieni și unii dintre agenți patogeni mor;

în timpul procesului de fermentație, azotul, fosforul, potasiul și alte ingrediente ale îngrășământului sunt aproape complet conservate, o parte din azotul organic este transformat în azot amoniac, iar acest lucru îi crește valoarea;

reziduul de fermentație poate fi folosit ca hrană pentru animale;

fermentarea biogazului nu necesită utilizarea oxigenului din aer;

nămolul anaerob poate fi depozitat timp de câteva luni fără adaos de nutrienți, iar apoi, când materia primă este încărcată, fermentația poate începe rapid din nou.

Dezavantajele centralelor cu biogaz:

un dispozitiv complex și necesită investiții relativ mari în construcții;

este necesar un nivel ridicat de construcție, management și întreținere;

propagarea anaerobă inițială a fermentației este lentă.

Caracteristici ale procesului de fermentare a metanului și controlului procesului:

1. Temperatura de producere a biogazului.

Temperatura de producere a biogazului poate fi într-un interval de temperatură relativ larg de 4~65°C. Odată cu creșterea temperaturii, rata producției de biogaz crește, dar nu liniar. Temperatura de 40~55°C este o zonă de tranziție pentru activitatea vitală a diferitelor microorganisme: bacterii termofile și mezofile. Cea mai mare rată de fermentație anaerobă are loc într-un interval restrâns de temperatură de 50-55°C. La o temperatură de fermentație de 10°C timp de 90 de zile, debitul de gaz este de 59%, dar același debit la o temperatură de fermentație de 30°C are loc în 27 de zile.

O schimbare bruscă a temperaturii va avea un impact semnificativ asupra producției de biogaz. Proiectul unei instalații de biogaz trebuie să prevadă în mod necesar controlul unui astfel de parametru precum temperatura. Schimbările de temperatură de peste 5°C reduc semnificativ performanța reactorului de biogaz. De exemplu, dacă temperatura în reactorul de biogaz a fost de 35 ° C pentru o perioadă lungă de timp, apoi a scăzut în mod neașteptat la 20 ° C, atunci producția reactorului de biogaz s-ar opri aproape complet.

2. Material de altoire.

Pentru a finaliza fermentația metanului, este de obicei necesară o anumită cantitate și tip de microorganism. Sedimentul bogat în microbi metan se numește sediment grefă. Fermentarea biogazului este larg răspândită în natură, iar locurile cu material de inoculare sunt, de asemenea, răspândite. Acestea sunt: ​​nămol de epurare, nămol, sedimente de fund ale gropilor de gunoi de grajd, diverse nămoluri de epurare, reziduuri digestive etc. Datorită materiei organice abundente și condițiilor anaerobe bune, formează comunități microbiene bogate.

Semănarea adăugată pentru prima dată la un nou reactor de biogaz poate reduce semnificativ perioada de stagnare. Într-un nou reactor de biogaz, este necesară alimentarea manuală cu inocul. Atunci când se utilizează deșeuri industriale ca materie primă, se acordă o atenție deosebită acestui lucru.

3. Mediu anaerob.

Mediul anaerob este determinat de gradul de anaerobicitate. De obicei, potențialul redox este de obicei notat cu valoarea lui Eh. În condiții anaerobe, Eh are o valoare negativă. Pentru bacteriile metan anaerobe, Eh se află în intervalul -300 ~ -350mV. Unele bacterii producătoare de acizi facultativi sunt capabile să trăiască o viață normală la Eh -100~+100mV.

Pentru a asigura condiții anaerobe, reactoarele de biogaz trebuie construite ermetic închise pentru a asigura etanșeitatea la apă și nicio scurgere. Pentru reactoarele industriale mari cu biogaz, valoarea lui Eh este întotdeauna controlată. Pentru reactoarele cu biogaz din fermele mici, există o problemă de control al acestei valori din cauza necesității de a achiziționa echipamente costisitoare și complexe.

4. Controlul acidității mediului (pH) în reactorul de biogaz.

Metanogenii au nevoie de un interval de pH într-un interval foarte îngust. pH mediu=7. Fermentarea are loc în intervalul de pH de la 6,8 la 7,5. Controlul pH-ului este disponibil pentru reactoarele cu biogaz la scară mică. Pentru a face acest lucru, mulți fermieri folosesc benzi de hârtie indicatoare de turnesol de unică folosință. În întreprinderile mari se folosesc adesea dispozitive electronice de control al pH-ului. În circumstanțe normale, echilibrul fermentației metanului este un proces natural, de obicei fără ajustare a pH-ului. Doar în unele cazuri de gestionare greșită apar acumulări masive de acizi volatili, o scădere a pH-ului.

Măsurile pentru atenuarea efectelor acidității crescute ale pH-ului sunt:

(1) Înlocuiți o parte din mediu în reactorul de biogaz și, prin urmare, diluați conținutul de acizi volatili. Acest lucru va crește pH-ul.

(2) Adăugați cenușă sau amoniac pentru a crește pH-ul.

(3) Ajustați pH-ul cu var. Această măsură este eficientă în special în cazurile de niveluri de acid ultra-ridicate.

5. Amestecarea mediului într-un reactor de biogaz.

Într-un rezervor de fermentație convențional, fermentația separă de obicei mediul în patru straturi: crusta superioară, supernatant, strat activ și strat de nămol.

Scopul amestecării:

1) relocarea bacteriilor active într-o nouă porțiune de materii prime primare, creșterea suprafeței de contact a microbilor și a materiilor prime pentru a accelera ritmul producției de biogaz, crescând eficiența utilizării materiilor prime.

2) evitarea formării unui strat gros de crustă, care creează rezistență la eliberarea de biogaz. Amestecarea este deosebit de solicitantă pentru materii prime precum: paie, buruieni, frunze etc. Într-un strat gros de crustă, se creează condiții pentru acumularea de acid, ceea ce este inacceptabil.

Metode de amestecare:

1) amestecare mecanică prin roți de diferite tipuri instalate în spațiul de lucru al reactorului de biogaz.

2) amestecarea cu biogaz preluat din partea superioară a bioreactorului și alimentat în partea inferioară cu exces de presiune.

3) agitare de către o pompă hidraulică circulatoare.

6. Raportul dintre carbon și azot.

Fermentarea eficientă este promovată doar de raportul optim de nutrienți. Indicatorul principal este raportul dintre carbon și azot (C:N). Raportul optim este de 25:1. Numeroase studii au arătat că limitele optime ale raportului sunt 20-30:1, iar producția de biogaz este redusă semnificativ la un raport de 35:1. Studiile experimentale au arătat că fermentarea biogazului este posibilă la un raport carbon/azot de 6:1.

7. Presiune.

Bacteriile metanice se pot adapta la presiuni hidrostatice ridicate (aproximativ 40 de metri sau mai mult). Dar sunt foarte sensibili la schimbările de presiune și din această cauză este nevoie de o presiune stabilă (fără căderi bruște de presiune). Modificări semnificative de presiune pot apărea în cazuri de: o creștere semnificativă a consumului de biogaz, o încărcare relativ rapidă și mare a bioreactorului cu materii prime primare, sau o descărcare similară a reactorului din depozite (curățare).

Modalități de stabilizare a presiunii:

2) aprovizionarea cu materii prime primare proaspete și curățarea trebuie efectuate simultan și cu aceeași rată de descărcare;

3) instalarea de capace plutitoare pe reactorul de biogaz vă permite să mențineți o presiune relativ stabilă.

8. Activatori și inhibitori.

Unele substanțe, după adăugarea unei cantități mici, îmbunătățesc performanța reactorului de biogaz, astfel de substanțe sunt cunoscute ca activatori. În timp ce alte substanțe adăugate în cantități mici conduc la o inhibare semnificativă a proceselor din reactorul de biogaz, astfel de substanțe sunt numite inhibitori.

Sunt cunoscute multe tipuri de activatori, inclusiv unele enzime, săruri anorganice, substanțe organice și anorganice. De exemplu, adăugarea unei anumite cantități de enzimă celulază facilitează foarte mult producerea de biogaz. Adăugarea a 5 mg/Kg de oxizi superiori (R 2 O 5) poate crește producția de gaz cu 17%. Debitul de biogaz pentru materiile prime primare din paie și altele asemenea poate fi crescut semnificativ prin adăugarea de bicarbonat de amoniu (NH4HCO3). Activatorii sunt, de asemenea, cărbune activ sau turbă. Alimentarea cu hidrogen în bioreactor poate crește dramatic producția de metan.

Inhibitorii se referă în principal la unii dintre compușii cu ioni metalici, săruri, fungicide.

Clasificarea proceselor de fermentare.

Fermentarea metanului este o fermentație strict anaerobă. Procesele de fermentare sunt împărțite în următoarele tipuri:

Clasificare după temperatura de fermentație.

Poate fi împărțit în temperatura de fermentație „naturală” (fermentare la temperatură variabilă), în acest caz temperatura de fermentație este de aproximativ 35°C și procesul cu temperatura ridicata fermentare (aproximativ 53°C).

Clasificarea după diferențialitate.

În funcție de fermentația diferențială, poate fi împărțită în fermentație într-o singură etapă, fermentație în două etape și fermentație în mai multe etape.

1) Fermentare într-o singură etapă.

aparține celui mai mult tip general fermentaţie. Acest lucru se aplică dispozitivelor în care producerea de acizi și metan are loc simultan. Fermentația într-o singură etapă poate fi mai puțin eficientă în ceea ce privește DBO (cererea biologică de oxigen) decât fermentațiile în două și mai multe etape.

2) Fermentare în două etape.

Bazat pe fermentarea separată a acizilor și a microorganismelor metanogene. Aceste două tipuri de microbi au cerințe diferite de fiziologie și nutriție, existând diferențe semnificative de creștere, caracteristici metabolice și alte aspecte. Fermentarea în două etape poate îmbunătăți foarte mult randamentul biogazului și descompunerea acizilor grași volatili, poate scurta ciclul de fermentare, poate aduce economii semnificative la costurile de operare, poate elimina eficient poluarea organică din deșeuri.

3) Fermentare în mai multe etape.

Este utilizat pentru materii prime primare bogate în celuloză în următoarea secvență:

(1) Produce hidroliza materialului celulozic în prezența acizilor și alcalinelor. Se produce glucoză.

(2) Aplicați inoculul. Acesta este de obicei nămol activ sau apă uzată dintr-un reactor de biogaz.

(3) Creați conditii adecvate pentru producerea bacteriilor acide (producatoare de acizi volatili): pH=5,7 (dar nu mai mult de 6,0), Eh=-240mV, temperatura 22°C. În această etapă, se formează astfel de acizi volatili: acetic, propionic, butiric, izobutiric.

(4) Creați condiții adecvate pentru producerea bacteriilor metanice: pH=7,4-7,5, Eh=-330mV, temperatură 36-37°C

Clasificarea după periodicitate.

Tehnologia de fermentație este clasificată în fermentație discontinuă, fermentație continuă, fermentație semi-continuă.

1) Fermentație periodică.

Materiile prime și materialul de altoire sunt încărcate în reactorul de biogaz la un moment dat și supuse fermentației. Această metodă este utilizată atunci când există dificultăți și inconveniente la încărcarea materiilor prime primare, precum și la descărcarea deșeurilor. De exemplu, nu paie zdrobite sau brichete mari de deșeuri organice.

2) Fermentare continuă.

Acestea includ cazurile în care, de mai multe ori pe zi, materii prime sunt încărcate în bioreactor și efluenții de fermentație sunt îndepărtați.

3) Fermentare semi-continuă.

Acest lucru se aplică reactoarelor cu biogaz, pentru care se consideră normal să se adauge din când în când diferite materii prime în cantități inegale. O astfel de schemă tehnologică este folosită cel mai adesea de fermele mici din China și este asociată cu particularitățile managementului agricol. lucrări. Reactoarele cu biogaz pentru fermentație semi-continuă pot avea diferite diferențe de proiectare. Aceste structuri sunt discutate mai jos.

Schema nr. 1. Reactor de biogaz cu capac fix.

Caracteristici de proiectare: combinație dintr-o cameră de fermentație și un depozit de biogaz într-o singură clădire: materiile prime fermentează în partea inferioară; biogazul este stocat în partea superioară.

Principiul de funcționare:

Biogazul iese din lichid și este colectat sub capacul reactorului de biogaz din domul acestuia. Presiunea biogazului este echilibrată de greutatea lichidului. Cu cât presiunea gazului este mai mare, cu atât mai mult lichid părăsește camera de fermentație. Cu cât presiunea gazului este mai mică, cu atât mai mult lichid intră în camera de fermentație. În timpul funcționării unui reactor de biogaz, în interiorul acestuia există întotdeauna lichid și gaz. Dar în proporții diferite.

Schema nr. 2. Reactor de biogaz cu capac plutitor.

Schema nr. 3. Reactor de biogaz cu capac fix și rezervor extern de gaz.

Caracteristici de design: 1) în loc de un capac plutitor, are un rezervor de gaz construit separat; 2) presiunea de ieșire a biogazului este constantă.

Avantajele Schemei nr. 3: 1) ideal pentru funcționarea arzătoarelor cu biogaz care necesită strict o anumită presiune; 2) cu activitate de fermentație scăzută în reactorul de biogaz, este posibil să se asigure consumatorului o presiune stabilă și ridicată a biogazului.

Orientări pentru construcția unui reactor de biogaz casnic.

GB/T 4750-2002 Reactoare domestice de biogaz.

GB/T 4751-2002 Asigurarea calității reactoarelor de biogaz domestice.

GB/T 4752-2002 Reguli pentru construcția de reactoare de biogaz casnice.

GB 175 -1999 Ciment Portland, ciment Portland obișnuit.

GB 134-1999 Ciment de zgură Portland, ciment de tuf vulcanic și ciment de cenușă volantă.

GB 50203-1998 Construcție și recepție zidărie.

JGJ52-1992 Standard de calitate pentru betonul de nisip obișnuit. Metode de testare.

JGJ53-1992 Standard de calitate pentru piatră spartă sau beton de pietriș obișnuit. Metode de testare.

JGJ81 -1985 Caracteristicile mecanice ale betonului obișnuit. Metoda de test.

JGJ/T 23-1992 Specificații tehnice pentru testarea rezistenței la compresiune la rebound a betonului.

Mortar JGJ70 -90. Metoda de testare a caracteristicilor de bază.

GB 5101-1998 Cărămizi.

GB 50164-92 Controlul calității betonului.

Etanș.

Designul reactorului de biogaz asigură o presiune internă de 8000 (sau 4000 Pa). Gradul de scurgere după 24 de ore este mai mic de 3%.

Unitatea de producție de biogaz pe volumul reactorului.

Pentru condiții satisfăcătoare de producere a biogazului, se consideră normal când se produc 0,20-0,40 m 3 de biogaz pe metru cub de volum al reactorului.

Volumul normal de stocare a gazelor este de 50% din producția zilnică de biogaz.

Factorul de siguranță nu mai mic de K=2,65.

Durata de viață normală este de cel puțin 20 de ani.

Sarcina sub tensiune 2 kN/m 2 .

Valoarea capacității portante a structurii de fundație este de cel puțin 50 kPa.

Rezervoarele de gaz sunt proiectate pentru o presiune de cel mult 8000 Pa și cu un capac plutitor pentru o presiune de cel mult 4000 Pa.

Limita maximă de presiune pentru piscină nu este mai mare de 12000 Pa.

Grosimea minimă a arcului arcuit al reactorului nu este mai mică de 250 mm.

Încărcarea maximă a reactorului este de 90% din volumul acestuia.

Designul reactorului prevede prezența unui loc sub capacul reactorului pentru flotarea gazului, care reprezintă 50% din producția zilnică de biogaz.

Volumul reactorului este de 6 m 3 , debitul de gaz este de 0,20 m 3 /m 3 /d.

Se pot construi reactoare cu un volum de 4 m 3 , 8 m 3 , 10 m 3 conform acestor desene. Pentru aceasta, este necesar să folosiți valorile dimensionale de corecție indicate în tabelul din desene.

Pregătiri pentru construcția unui reactor de biogaz.

Alegerea tipului de reactor de biogaz depinde de cantitatea și caracteristicile materiei prime fermentate. În plus, alegerea depinde de condițiile hidrogeologice și climatice locale și de nivelul tehnologiei de construcție.

Reactorul de biogaz de uz casnic trebuie să fie amplasat lângă toalete și încăperi pentru animale, la o distanță de cel mult 25 de metri. Amplasarea reactorului de biogaz trebuie să fie în aval și însorit pe un teren solid, cu un nivel scăzut de apă subterană.

Pentru a selecta proiectarea reactorului de biogaz, utilizați tabelele de consum de materiale de construcție de mai jos.

Tabelul 3. Scară de materiale pentru reactorul de biogaz din panouri din beton prefabricat

		Volumul reactorului, m 3
		4	6	8	10
	Volumul, m 3	1,828	2,148	2,508	2,956
	Ciment, kg	523	614	717	845
	Nisip, m 3	0,725	0,852	0,995	1,172
	Pietriș, m 3	1,579	1,856	2,167	2,553
	Volumul, m 3	0,393	0,489	0,551	0,658
	Ciment, kg	158	197	222	265
	Nisip, m 3	0,371	0,461	0,519	0,620
pasta de ciment	Ciment, kg	78	93	103	120
Cantitatea totală de material	Ciment, kg	759	904	1042	1230
	Nisip, m 3	1,096	1,313	1,514	1,792
	Pietriș, m 3	1,579	1,856	2,167	2,553

Tabelul 4. Scara de materiale pentru reactor de biogaz din beton prefabricat

		Volumul reactorului, m 3
		4	6	8	10
	Volumul, m 3	1,540	1,840	2,104	2,384
	Ciment, kg	471	561	691	789
	Nisip, m 3	0,863	0,990	1,120	1,260
	Pietriș, m 3	1,413	1,690	1,900	2,170
Tencuirea corpului prefabricat	Volumul, m 3	0,393	0,489	0,551	0,658
	Ciment, kg	158	197	222	265
	Nisip, m 3	0,371	0,461	0,519	0,620
pasta de ciment	Ciment, kg	78	93	103	120
Cantitatea totală de material	Ciment, kg	707	851	1016	1174
	Nisip, m 3	1,234	1,451	1,639	1,880
	Pietriș, m 3	1,413	1,690	1,900	2,170
Materiale din oțel	Diametru bară de oțel 12 mm, kg	14	18,98	20,98	23,00
	Diametru armătură din oțel 6,5 mm, kg	10	13,55	14,00	15,00

Tabelul 5. Scara de materiale pentru un reactor de biogaz din beton turnat

		Volumul reactorului, m 3
		4	6	8	10
	Volumul, m 3	1,257	1,635	2,017	2,239
	Ciment, kg	350	455	561	623
	Nisip, m 3	0,622	0,809	0,997	1,107
	Pietriș, m 3	0,959	1,250	1,510	1,710
Tencuirea corpului prefabricat	Volumul, m 3	0,277	0,347	0,400	0,508
	Ciment, kg	113	142	163	208
	Nisip, m 3	0,259	0,324	0,374	0,475
pasta de ciment	Ciment, kg	6	7	9	11
Cantitatea totală de material	Ciment, kg	469	604	733	842
	Nisip, m 3	0,881	1,133	1,371	1,582
	Pietriș, m 3	0,959	1,250	1,540	1,710

Tabelul 6. Simboluri pe desene.

Descriere	Denumirea pe desene
Materiale:
Shtruba (șanț în pământ)
Simboluri:
Link către desenul piesei. Numărul de sus indică numărul piesei. Numărul inferior indică numărul desenului cu descrierea detaliată a piesei. Dacă semnul „-” este indicat în loc de cifra inferioară, atunci aceasta indică faptul că descriere detaliata detaliile sunt prezentate în acest desen.
Detaliu tăiat. Liniile aldine indică planul tăieturii și direcția de vedere, iar numerele indică un număr de identificare incizie.
Săgeata indică raza. Numerele de după litera R indică valoarea razei.
Uzual:
În consecință, semi-axa mare și axa scurtă a elipsoidului
Lungime

Proiectări de reactoare cu biogaz.

Particularitati:

Tipul de caracteristică de design a piscinei principale.

Partea de jos are o pantă de la fereastra de admisie la fereastra de evacuare. Acest lucru asigură formarea unui flux constant în mișcare. Desenele nr. 1-9 prezintă trei tipuri de structuri de reactoare cu biogaz: tip A, tip B, tip C.

Reactorul de biogaz tip A: aranjamentul cel mai simplu. Îndepărtarea substanței lichide este asigurată numai prin fereastra de evacuare de către forța de presiune a biogazului din interiorul camerei de fermentație.

Reactorul de biogaz tip B: Bazinul principal este dotat cu o conducta verticala in centru, prin care in timpul functionarii se poate efectua alimentarea sau indepartarea substantei lichide, in functie de necesitate. În plus, pentru a forma un flux de substanță printr-o conductă verticală, acest tip de reactor de biogaz are un deflector reflectorizant (deflector) în partea de jos a piscinei principale.

Reactorul de biogaz de tip C: Are un design similar cu cel al reactorului de tip B. Cu toate acestea, este echipat cu o pompă manuală simplă cu piston instalată în conducta verticală centrală, precum și alte deflectoare în partea de jos a piscinei principale. Aceste caracteristici de proiectare vă permit să controlați eficient parametrii principalelor procese tehnologice din piscina principală datorită simplității testelor rapide. Și, de asemenea, utilizați reactorul de biogaz ca donator de bacterii de biogaz. Într-un reactor de acest tip, difuzia (amestecarea) substratului are loc mai complet, ceea ce la rândul său crește randamentul de biogaz.

Caracteristici de fermentare:

Procesul constă în selectarea materialului de altoire; prepararea materiilor prime primare (ajustarea densității cu apă, reglarea acidității, introducerea materialului de altoit); fermentație (controlul amestecării substratului și al temperaturii).

Ca material de fermentare se folosesc fecale umane, gunoi de grajd, excremente de păsări. Cu un proces de digestie continuu se creeaza conditii relativ stabile pentru functionarea eficienta a unui reactor de biogaz.

Principii de proiectare.

Respectarea sistemului „triun” (biogaz, toaletă, hambar). Reactorul de biogaz este un rezervor cilindric vertical. Înălțimea părții cilindrice este H=1 m. Partea superioară a rezervorului are o boltă arcuită. Raportul dintre înălțimea bolții și diametrul părții cilindrice f 1 /D=1/5. Partea inferioară are o înclinare de la fereastra de admisie la fereastra de evacuare. Unghi de înclinare 5 grade.

Designul rezervorului asigură condiții de fermentație satisfăcătoare. Mișcarea substratului are loc prin gravitație. Sistemul funcționează la capacitatea maximă a rezervorului și se controlează după timpul de rezidență al materiilor prime prin creșterea producției de biogaz. Reactoarele de biogaz tipurile B și C au dispozitive suplimentare pentru prelucrarea substratului.

Încărcarea rezervorului cu materii prime poate să nu fie completă. Acest lucru reduce capacitatea de gaz fără a sacrifica eficiența.

Cost redus, operare ușoară, distribuție largă.

Descrierea materialelor de construcție.

Materialul pereților, fundului, arcului reactorului de biogaz este beton.

Secțiunile pătrate, cum ar fi un canal de alimentare, pot fi făcute din cărămidă. Structurile din beton pot fi realizate prin turnarea unui amestec de beton, dar pot fi realizate din elemente prefabricate din beton (cum ar fi: capacul ferestrei de intrare, cușca de bacterii, conducta centrală). Cușca de bacterii este rotundă în secțiune transversală și este formată dintr-un liliac coajă de ou aşezat într-o împletitură.

Secvența operațiunilor de construcție.

Metoda de turnare a cofrajului este următoarea. La sol, se marchează conturul viitorului reactor de biogaz. Pământul este îndepărtat. Fundul se toarnă mai întâi. În partea de jos este instalat un cofraj pentru turnarea betonului în jurul inelului. Pereții sunt turnați folosind cofraje și apoi bolta arcuită. Cofrajele pot fi din oțel, lemn sau cărămidă. Umplerea se efectuează simetric, iar pentru rezistență se folosesc dispozitive de tamponare. Excesul de beton care curge este îndepărtat cu o spatulă.

Desene de construcție.

Construcția se realizează conform desenelor nr. 1-9.

Desen 1. Reactor de biogaz 6 m 3 . Tip A:

Desen 2. Reactor de biogaz 6 m 3 . Tip A:

Construcția reactoarelor de biogaz din plăci prefabricate din beton este o tehnologie de construcție mai avansată. Această tehnologie este mai perfectă datorită ușurinței de implementare a preciziei dimensionale, reducând timpul și costul construcției. Caracteristica principală a construcției este că elementele principale ale reactorului (acoperiș arcuit, pereți, canale, capace) sunt fabricate departe de locul de instalare, apoi sunt transportate la locul de instalare și asamblate la fața locului într-o groapă mare. La asamblarea unui astfel de reactor, se pune accent pe potrivirea preciziei instalației pe orizontală și verticală, precum și pe densitatea îmbinărilor cap la cap.

Desen 13. Reactor de biogaz 6 m 3 . Detalii reactor de biogaz din plăci de beton armat:

Desen 14. Reactor de biogaz 6 m 3 . Elemente de ansamblu reactor de biogaz:

Desen 15. Reactor de biogaz 6 m 3 . Elemente ansamblu reactoare din beton armat: