Biogás
El biogás es una mezcla de gases combustibles que consta de 50 ÷ 70% de metano (CH4), que se forma de compuestos orgánicos en el proceso del proceso microbiológico anaeróbico. Además, la composición de biogás incluye 30 ÷ 40% de dióxido de carbono (CO2) y pequeñas cantidades de sulfuro de hidrógeno (H2S), amoníaco (NH3), hidrógeno (H2) y monóxido de carbono (CO). La producción de biogás a partir de las sustancias orgánicas a escala industrial, principalmente a partir de los desechos orgánicos, se basa en el proceso controlado de descomposición de la materia orgánica en condiciones anaeróbicas, es decir, anóxicas. La tecnología de producción de biogás se puede dividir en cuatro fases:
Fase de hidrólisis. Durante el curso de la fase de hidrólisis, las sustancias resistentes (como proteínas, grasas y carbohidratos) se descomponen en componentes simples (como aminoácidos, glucosa, ácidos grasos), como resultado de la actividad bacteriana.
Fase formadora de ácido. Los componentes simples formados durante la fase de hidrólisis se descomponen en los ácidos orgánicos (como acético, propiónico, butírico), alcoholes, óxido de alcohol, hidrógeno, dióxido de carbono y gases como el amoníaco y el sulfuro de hidrógeno. Este proceso continúa hasta que el desarrollo de bacterias se ralentiza bajo la influencia de los ácidos formados.
Fase acidógena. Bajo la influencia de bacterias acidogénicas, formadas por ácidos durante la fase de formación de ácido, se produce ácido acético.
Metanogénesis. El ácido acético se descompone en metano, dióxido de carbono y agua.
Parámetros clave de la producción de biogás.
Condiciones anóxicas. Las bacterias pueden operar activamente solo en condiciones de ausencia de oxígeno. El cumplimiento de esta condición se proporcionó inicialmente en la construcción de una unidad de biogás por parte de los fabricantes de plantas de biogás.
Humedad. La producción de biogás se realiza solo en un ambiente húmedo porque solo allí las bacterias pueden vivir, alimentarse, reproducirse y producir biogás.
Temperatura. Las condiciones óptimas para todos los grupos de bacterias varían de 35 a 40 ° C. El sistema de control automático.
Período de fermentación. La cantidad de gas producido aumenta gradualmente a medida que aumenta la duración de la fermentación. Al principio es más rápido y con una mayor duración de la fermentación, más lentamente. Llega un momento en que no es apropiado desde un punto de vista económico contener eso en un fermentador. Nuestros expertos utilizan un enfoque científico y poseen muchos años de experiencia en el cálculo del período efectivo de permanencia en el reactor.
pH La hidrólisis y las bacterias formadoras de ácido en medio ácido con un nivel de pH de 4,5-6,3 alcanzan su actividad óptima. Las bacterias formadoras de ácido acético y metano solo pueden sobrevivir a un nivel de pH neutro o débilmente alcalino de 6,8-8. La siguiente regla funciona para todas las bacterias: si el nivel de pH excede el óptimo, la actividad bacteriana es más lenta, lo que ralentiza la formación de biogás. El nivel de pH óptimo para la actividad bacteriana y la formación de metano es igual a 7.
Suministro de sustrato. Los productos metabólicos de cada grupo de bacterias son los nutrientes para el siguiente grupo de bacterias. Todos operan a diferentes velocidades. Las bacterias no se pueden "sobrealimentar" porque uno de los grupos no tendrá tiempo suficiente para producir alimentos para el siguiente grupo. Por lo tanto, la frecuencia del suministro de sustrato se calcula y programa en cada uno de los proyectos.
Preparación de piensos. El tamaño de las bacterias es 1 / 1000mm. Cuanto más pequeñas son las partículas del sustrato, mayor es el área de contacto con las bacterias. Como resultado, el período de fermentación se reducirá y la formación de metano aumentará. Para este propósito, cuando sea necesario, se lleva a cabo un refinamiento adicional de los sustratos, antes de enviarlo al fermentador.
Barajar. Es importante no solo para prevenir la formación de sedimentos crustáceos, sino también para extraer el gas generado (ayuda a que las burbujas de gas se eleven en la superficie).
Estabilidad del proceso. Los microorganismos están acostumbrados a una determinada "dieta". Los cambios deben hacerse gradualmente.
Es necesario evitar la inserción de elementos tales como antibióticos, desinfectantes y químicos, ácidos y grandes cantidades de metales pesados en el fermentador.