Біогаз

Біогаз - це горюча газова суміш, що складається з 50 ÷ 70% метану (CH4), яка утворюється з органічних сполук протягом мікробіологічного анаеробного процесу. Також до складу біогазу входять 30 ÷ 40% вуглекислого газу (CO2) і невеликі кількості сірководню (Н2S), аміаку (NН3), водню (H2) та оксиду вуглецю (CO). Отримують біогаз в промислових об’ємах переважно з органічних відходів, ґрунтуючись на керованому процесі розкладання органіки в анаеробних (безкисневих) умовах. Утворення біогазу можна розділити на чотири фази: 

 

 Гідролізна фаза. Під час гідролізної фази в результаті життєдіяльності бактерій стійкі субстанції (протеїни, жири і вуглеводи) розкладаються на прості складові (амінокислоти, глюкозу, жирові кислоти). 

 

 Кислотоутворююча фаза.

Утворені під час гідролізної фази прості складові розкладаються на органічні кислоти (оцтова, пропіонова, масляна), спирт, альдегіди, водень, діоксид вуглецю, а також такі гази, як аміак і сірководень. Цей процес протікає до тих пір, поки розвиток бактерій не сповільниться під впливом утворених кислот. 

 

 Ацитогенна фаза. З кислот, утворених під час кислотоутворюючої фази, під впливом ацитогенних бактерій виробляється оцтова кислота. 

 

 Метаногенез. Оцтова кислота розкладається на метан, вуглекислий газ і воду.

 

Ключові параметри виробництва біогазу. 

 

 Анаеробні умови. Бактерії можуть активно діяти лише в умовах відсутності кисню. У конструкції біогазової установки спочатку передбачено дотримання цієї умови. 

 Вологість. Виробництво біогазу здійснюється тільки у вологому середовищі, адже лише в ній бактерії можуть жити, харчуватися і розмножуватися. 

 Температура. Оптимальним режимом для всіх груп бактерій є діапазон 35-40С. Присутня система автоматичного контролю. 

 

 Період бродіння. Кількість виробленого газу поступово зростає відповідно до збільшення тривалості бродіння, спочатку воно відбувається швидше, в міру зростання тривалості бродіння - повільніше. У результаті настає такий момент, коли подальше перебування в ферментаторі буде недоцільно з економічної точки зору.

 

Наші фахівці використовують науковий підхід і спираються на багаторічний досвід при розрахунку ефективного часу перебування бактерій в реакторі.

 

 рН. Гідролізні та кислотоутворюючі бактерії в кислому середовищі з рівнем pH 4,5-6,3 досягають оптимуму своєї активності, тоді як бактерії, що утворюють оцтову кислоту і метан, можуть жити лише при нейтральному або слаболужному рівні pH 6,8-8. Для всіх бактерій дійсним є правило: якщо рівень pH перевищує оптимальний, то вони стають повільнішими у своїй життєдіяльності, що затримує утворення біогазу. Оптимальний рівень pH для життєдіяльності та метаноутворення - pH 7. 

 

 Подача субстрату. Продукти обміну речовин кожної групи бактерій є поживними речовинами для подальшої групи бактерій. Всі вони діють з різною швидкістю. Бактерії не можна «перегодовувати», тому що тоді одна з груп не встигне виробити їжу для наступної. Тому в кожному конкретному проекті розраховується і програмується періодичність подання субстрату.

 

 Підготовка сировини. Розмір бактерій 1/1000 мм. Чим дрібніші частинки субстрату, тим більша поверхня їх зіткнення з бактеріями, в результаті чого період бродіння буде скорочуватися, а метаноутворення прискорюватися. Для цього при необхідності проводиться додаткове подрібнення субстратів перед подачею в ферментатор. 

 

 Перемішування. Важливе не лише для уникнення появи кірки та осаду, а й для того, щоб біогаз виводився на поверхню (допомагає бульбашкам газу підніматися).

 

Стабільність процесу. Мікроорганізми звикають до певного «раціону». Зміни, якщо вони вносяться, мають бути поступовими. 

  Необхідно. Уникати потрапляння в ферментатор: антибіотиків, хімічних і дезінфікуючих засобів, кислот і великої кількості важких металів. 

 

Детальніше про утворення біогазу дізнавайтеся у наших консультантів