Основные этапы получения метана из органических соединений биомассы. Состав биогаза. Сырье для получения биогаза. Получение и использование биогаза. Основные параметры биогазовых установок, их виды. Состав биогаза

Состав биогаза (биологического газа) | Биогаз в России. Биогазовые установки. Компания Биокомплекс

Состав биогаза меняется в зависимости от того, как он получается и какое сырье для него использовано. Наибольшей стабильностью отличается биогаз, который вырабатывают с помощью биогазовых установок посредством сбраживания сырья под действием бактерий. В качестве сырья используются органические отходы, а также мусорные и растительные отходы. В метановом разложении сырьевой массы участвуют гидролизные, кислотообразующие и метанобразующие бактерии. В процессе распада органических веществ на жиры, сахара и аминокислоты, взаимодействующие с метаногенными бактериями, образуется биогаз.

Биологический газ, получаемый в биогазовых установках, - это смесь газов, среди которых наибольший процент составляют метан, углекислый газ. Кроме этих газов в составе присутствуют водород, сероводород и другие. Биогаз может представлять собой биометан или биоводород. Биометан — это аналог газа природного происхождения. Его основу составляет метан. Процентное содержание каждого газа варьируется.

Примерно составляющие биогаза находятся в следующих пропорциях:

Метан 40-70 процентов;
Углекислый газ 30-60 процентов;
Сероводород 0-3 процентов;
Водород 0-1 процент;
Другие газы 1-5 процентов.

55% содержание метана в биогазе позволяет использовать его как источник энергии в отопительных системах, двигателях, газовых колонках и плитах.

Качество биогаза находится в прямой зависимости от качества и состава биомассы. Углеводистые составляющие сырьевого субстрата дают меньше метана, чем протеины и жиры. К примеру, кукуруза содержит много углеводов, из неё можно получить не более 53 процентов метана. Сырье, в котором больше жиров, будет давать высокий процент метана в биогазе, тем самым увеличивать его энергетическую ценность. Но избыток жиров приводит к торможению процесса образования биогаза и даже к полной его остановке, потому состав сырья должен регулярно контролироваться. Шестидесятипроцентное содержание метана делает биогаз ценным топливом. Метан не имеет цвета и запаха, он легче воздуха, не обладает токсичностью. При его сжигании получаются водяной пар и диоксид углерода. В биогазовых установках одноступенчатого типа разложение сырья осуществляется в одном ферментаторе, потому биогаз представляет собой газовую смесь. Установки двуступенчатого типа позволяют на первом этапе удалять малозначимые газы, а на втором получать газ с большим процентным содержанием метана (более семидесяти процентов).

Кроме метана и углекислого газа в состав биологического газа входит сероводород, который имеет агрессивное влияние на оборудование, баллоны, горелки. Агрессивны также хлор, фтор. Потому на биоустановках предусмотрена технология удаления сероводрода и углеводородов, содержащих галогены. Биологический газ без серы практически не имеет характерного запаха. А отсутствие в нём углеводородов, содержащих хлор и фтор, делает газ менее агрессивным. Для транспортировки биогаза его целесообразно сжать или сжижить. Перед сжижением или сжатием газ полностью очищают от примесей, сероводорода, углекислого газа.

Состав биогаза позволяет использовать его как нетрадиционный источник энергии, а его производство предотвращает повышение содержания метана в атмосфере, что важно с точки зрения экологии.

biogaz-russia.ru

Биогаз, образующийся в канализационных коллекторах, газ сточных вод, канализационный газ. Плотность. Состав. Опасность.

Источники появления и места концентрации:

Системы канализации и точки доступа к ним
Сточные воды и ливневые стоки
Подземные хранилища, погреба
Болота, заболоченные низины
Реакторы активного ила
Отстойники
Навозные ямы
Дубильные производства
Траншеи, ямы около линий канализации

Полигоны сухого ила
Сухие и заполенные колодцы
Накопительные канализационные емкости & системы
Анаэробные условия
Реакторы биометана
Станции подъема (насосные)
Некоторые почвы
Добыча и транспортировка попутного и природного газа

Физические свойства биогаза. Плотности.

Биогаз это совокупное обозначение газов и летучих компонентов которые выделяются в канализации и природных процессах, связанных с брожением и разложением органических веществ и материалов. Основные компоненты: азот (N2), сероводород (h3S), углекислый газ (CO2), метан (Ch5), аммиак (Nh4), биологические организмы, водяные пары, и прочие вещества. Состав и концентрация этих компонентов сильно зависит от времени, состава смеси канализации или биомассы, температуры и PH.

Азот составляет около 78% атмосферы земли и, в общем, обычно не возникает в результате биологических реакций разложения, но его концентрация резко возрастает в биогазе из-за активного потребления кислорода воздуха в процессе.
Сероводород формируется биологичскими и химическими процессами в биомассе и поступает в объем над жидкостью; его концентрация в биогазе зависит от его концентрации в жидкой фазе и условий равновесия системы. При нетоксичных концентрациях h3S имеет хорошо знакомый всем запах тухлых яиц. В опасных концентрациях h3S быстро парализует способность человека ощущать этот резкий запах и затем приводит жертву в беспомощное состояние. h3S взрывоопасен в концентрациях, которые намного выше уровня токсичности (Минимум взрывоопасной концентрации 4.35%, Максимум взрывоопасной концентрации 46%).
Углекислый газ и метан практически не имеют запаха и имеют плотности: в 1.5 раза большую, чем воздух (CO2) и 0.6 от воздуха (метан), Относительные плотности этих газов могут вызывать существенное расслоение газов в условиях застоя. Поскольку оба газа активно вырабатываются в биомассе, то на поверхности жидкость/воздух концентрация их может быть значитель выше средней по объему.
Метан чрезвычайно горюч, имеет очень широкий диапазон взрывоопасности и низкую температуру вспышки. Метан может также вступить в реакцию с некоторыми окислителями абсолютно случайно, но с грустными последсвиями. Другие горючие газы в составе биогаза появляюстя, как результат испарения случайно попавших в канализацию горючих веществ.
Аммиак имеет резкий сильный запах нашатыря, который хорошо предупреждает о возможном достижении токсичных уровней. Начиная с определенного уровня аммиак может повредить слизистую оболоку глаз и вызвать ожог глаз. Достижение токсичных концентраций в обычных условиях биореакторов и канализации маловероятно.

Все вышеприведенные газы не имеют цвета (бесцветны) в концентрациях характерных для биогаза.

Максимально ожидамые концентрации компонентов в составе биогаза таковы:

Метан 40-70 %;
Углекислый газ 30-60 %;
Сероводород 0-3 %;
Водород 0-1 процент;
Другие газы, в т.ч. аммиак 1-5 процентов.

Природные, в т.ч. патогенные микрорганизмы могут попадать в воздух при взбалтывании биомассы, но обычно время жизни их вне биомассы невелико.

Выводы: Вещества, которые могут существовать в такого рода местах, как канализация, могут быть и токсичны и взрыво- и огнеопасны, при этом могут не иметь запаха, цвета и т.д.

Возможный вред здоровью: Основые риски таковы:

Отравление h3S, удушение из-за отсутствия кислорода
Снижение концентрации и внимания, усталость из-за пониженного уровня кислорода (от CO2 и Ch5),
Биологическое заражение
Пожары и взрывы от метана, h3S и пр. горючих газов

Сероводород является основной причиной внезапной смерти на рабочем месте при работе с биогазом. При концентрациях в воздухе примерно около 300 ppm, h3S вызывает немедленную смерть. В осносном проникает в организм через легкие, но ограниченное количество может проникать через кожу и роговицу глаза. Не установлено хронических повреждений из-за неоднократного воздействия. Основные симптомы - раздражение глаз, усталость, головная боль и головокружение.
Углекислый газ является только лишь удушающим агентом (заменяет кислород) и также раздражителем дыхательной системы. Кончентрация 5% может вызывать головную боль и нехватку дыхания. Фоновое содержание в атмосфере: 300-400 ppm (0,3-0,4%).
Метан является только лишь удушающим агентом (заменяет кислород) но сам по себе заметно на организм не влияет.

Таблица 1 - Некоторые свойства канализационого газа (биогаза)

Компонента Относительная плотность (воздух = 1.0) ppm, порог ощущуения запаха ПДК (PEL) ppm 5 ПКВ предел кратковременного воздействия (STEL) ppm 6

Сероводород Углекислый газ Метан Аммиак

1.19 1.53 0.55 0.59

0.01 - - 17

20 (максимум) 5,000 - 50

50 (10 минут только) - - -

Таблица 2 - Некоторые основные заболевания и вирусы живущие в канализации

Туберкулез
Гистоплазмоз
Вирусы Коксаки A & B

Полиомиелит
Аденовирус
Бактериальная дизентерия

Обычная простуда
Эховирус
Ротавирус

Выводы: Существенные уровни наличия биогаза могут представлять опасность из-за токсичности, снижения общего уровня кислорода и потенциальной взрыво- пожароопасности. Некоторые компоненты биогаза имеют различимый запах, который, однако, не позволяет однозначно оценить уровень опасности. Биологические материалы и организмы могут вполне успешно существовать в частицах биомассы над поверхностью жидкости (воздушно-капельные взвеси).

Химические свойства / образование биогаза

Сероводород образуется из сульфатов, содержащихся в воде; в процессе разложения органики, содержащей серу в отсутствии кислорода (анаэробные процессы разложения), а также в реакциях сульфидов металлов и сильных кислот. Сероводород не будет образовываться при наличии достаточного количества растворенного кислорода. Существет вероятность доокисления сероводорода до слабых концентраций серной кислоты (h3SO4) и образования сульфида железа (FeS) - при наличии железа - в виде твердого черного осадка.
Углекислый газ естественный продукт дыхания, в т.ч. микроорганизмов и его вред определяется замещением свободного кислорода воздуха (а также потреблением свободного кислорода на образование CO2). При определенных параметрах этот газ образуется в реакциях некоторых кислот и бетона сооружений - но в ограниченных количествах. Существуют также типы почвенных минеральных вод которые содержат этот газ в растворенном виде и выделяют его при снижении давления.
Метан в канализации и сходных системах вырабатывается в биологических и химических реакциях. Обычно, его концентрация ниже взрывоопасного уровня (но, бывает, и перданет :!). Метан может дополнятся парами других легковоспламеняющихся и взрывоопасных веществ, сбрасываемых в систему. Наличие повышенных уровней азота и углекислого газа может немного изменить обычные пределы воспламеняемости метана в воздухе.

Образование этих и прочих газов сильно зависит от состава смеси, изменений в температуре pH. Процесс сильно вличет на конечный состав газа.

Выводы: Существует множество процессов, определяющих кинетику химических реакций и процессы массопереноса в процессах идущих в канализации и биомассе и т.о. состав биогаза.

Источники:

J.B. Barsky et al., "Simultaneous Multi-Instrumental Monitoring of Vapors in Sewer Headspaces by Several Direct-Reading Instruments," Environmental Research v. 39 #2 (April 1986): 307-320.
"Characteristics of Common Gases Found in Sewers," in Operation of Wastewater Treatment Plants, Manual of Practice No. 11. Alexandria, VA, Water Pollution Control Federation, 1976, Table 27-1.
R. Garrison and M. Erig, "Ventilation to Eliminate Oxygen Deficiency in Confined Space - Part III: Heavier-than-Air Characteristics," Applied Occupational and Environmental Hygiene v. 6 #2 (February 1991): 131-140.
"Criteria for a Recommended Standard - Occupational Exposure to Hydrogen Sulfide," DHEW Pub. No. 77-158; NTIS PB 274-196. Cincinnati, National Institute for Occupational Safety and Health, 1977.
Permissible Exposure Limit (29 CFR 1910.1000 Tables Z-1 and Z-2).
Short-Term Exposure Limit (29 CFR 1910.1000 Table Z-2).
Biological Hazards at Wastewater Treatment Facilities. Alexandria, VA, Water Pollution Contol Federation, 1991.
J. Chwirka and T. Satchell, "A 1990 Guide for Treating HydrogenSulfide in Sewers," Water Engineering and Management v. 137 #1 (January 1990): 32-35.
John Holum, Fundamentals of General, Organic and Biological Chemistry. New York, John Wiley & Sons, 1978, p. 215.
J. Chwirka and T. Satchell, "1990 Guide for Treating Hydrogen Sulfide" in Sewers, Water Engineering and Management v. 137 #1 (January 1990): 32.
V. Snoeyink and D. Jenkins, Water Chemistry. New York, John Wiley & Sons, 1980, p. 156.
M. Zabetakis, "Biological Formation of Flammable Atmospheres," US. Bureau of Mines Report #6127, 1962.

www.dpva.ru

Основные этапы получения метана из органических соединений биомассы. Состав биогаза. Сырье для получения биогаза. Получение и использование биогаза. Основные параметры биогазовых установок, их виды.

Среди биотехнологий особое место занимает переработка биомассы (органических сельскохозяйственных и бытовых отходов) метановым брожением с получением биогаза, содержащего около 70% метана, и органических удобрений. Чрезвычайно важна утилизация биомассы в сельском хозяйстве, где на различные технологические нужды расходуется большое количество топлива и непрерывно растет потребность в высококачественных удобрениях. Всего в Мире в настоящее время используется или разрабатывается около 60-ти разновидностей биогазовых технологий.

Биогаз — это смесь метана и углекислого газа, образующаяся в специальных реакторах — метантенках, устроенных и управляемых таким образом, чтобы обеспечить максимальное выделение метана. Энергия, получаемая при сжигании биогаза, может достигать от 60 до 90% той, которой обладает исходный материал. Однако биогаз получают из жидкой массы, содержащей 95% воды, так что на практике выход достаточно трудно определить. Другое, и очень важное, достоинство процесса переработки биомассы состоит в том, что в его отходах содержится значительно меньше болезнетворных микроорганизмов, чем в исходном материале.

Получение биогаза экономически оправдано при переработке постоянного потока отходов (стоки животноводческих ферм, скотобоен, растительных отходов и т. д.). Экономичность заключается в том, что нет нужды в предварительном сборе отходов, в организации и управлении их подачей; при этом известно, сколько и когда будет получено отходов.

Биогаз используют для освещения, отопления, приготовления пищи, для приведения в действие механизмов, транспорта, электрогенераторов.

При анаэробном сбраживании органические вещества разлагаются в отсутствии кислорода. Этот процесс включает в себя два этапа. На первом этапе сложные органические полимеры (клетчатка, белки, жиры и др.) под действием природного сообщества разнообразных видов анаэробных бактерий, разлагаются до более простых соединений: летучих жирных кислот, низших спиртов, водорода и окиси углерода, уксусной и муравьиной кислот, метилового спирта. На втором этапе метанообраэующие бактерии превращают органические кислоты в метан, углекислый газ и воду.

Схема сбраживания органических веществ

Первичные анаэробы представлены разнообразными физиологическими группами бактерий: клеткоразрушающими, углеродосбраживающими (типа маслянокислых бактерий), аммонифицирующими (разлагающими белки, пептиды, аминокислоты) бактериями, разлагающими жиры и т. д. Благодаря этому составу, первичные анаэробы могут использовать разнообразные органические соединения растительного и животного происхождения, что является одной из важнейших особенностей метанового сообщества. Тесная связь между этими группами бактерий обеспечивают достаточную стабильность процесса.

Обычно различают три характерных уровня температур, предпочтительных для отдельных видов бактерий. Психрофильный режим идет при температуре 8-20 °С, мезофильный — при 30-40 °С, термофильный — при 45-60 °С. Наиболее интенсивно метановое брожение протекает при средних 30-40 оС (мезофильное) и высоких 50-60 оС (термофильное) температурах. Выбор режима работы основывается на анализе климатических условий. Если для обеспечения термофильных температур необходимы значительные затраты энергии, то более эффективной будет эксплуатация реакторов при мезофильных температурах.

В условиях домашнего хозяйства практическое значение имеет только мезофильное (30-40 °С) или психрофильное (8-20 °С) метановое сбраживание.

Особенность метанового консорциума позволяет сделать процесс брожения непрерывным. Для нормального протекания процесса анаэробного сбраживания необходимы оптимальные условия в реакторе: температура, анаэробные условия, достаточная концентрация питательных веществ, допустимый диапазон значений рН (6,7-7,6) – регулируют путем добавления извести, отсутствие или низкая концентрация токсичных веществ.

Наряду с температурными условиями на процесс метанового брожения и количество получаемого биогаза влияет время обработки отходов.

При нормальной работе реактора биогаз содержит 60—70% метана, 30—40% двуокиси углерода, небольшое количество сероводорода, а также примеси водорода, аммиака и окислов азота. Наиболее эффективны реакторы, работающие в термофильном режиме при 43—52 °С. При продолжительности обработки навоза 3 дня выход биогаза на таких установках составляет 4,5 л на каждый литр полезного объема реактора. В исходную массу для интенсификации процесса анаэробного сбраживания навоза и выделения биогаза добавляются органические катализаторы, которые изменяют соотношение углерода и азота в сбраживаемой массе (оптимальное соотношение С/N=20/1 - 30/1). В качестве таких катализаторов используются глюкоза и целлюлоза.

Получаемый при брожении биогаз имеет теплоту сгорания 5340-6230 ккал/м3 (6,21+7,24 кВт.ч/м3).

В бродильных камерах необходимо производить энергичное перемешивание для предупреждения образования в верхней части слоя всплывающего вещества. Это значительно ускоряет процесс брожения и выход биогаза. Перемешивание осуществляется:

1. механическими мешалками различной формы или погружными насосами с приводом от электродвигателя;

2. гидравлическими насадками за счет энергии струи, перекачиваемого насосом сбраживаемого навоза, или рециркуляцией;

3. избыточным давлением биогаза, пропускаемого через барботер или трубку, расположенную в нижней части редуктора.

Остаток, образующийся в процессе получения биогаза, содержит значительное количество питательных веществ и может быть использован в качестве удобрения. Состав остатка, полученного при анаэробной переработке животноводческих отходов, зависит от химического состава исходного сырья, загружаемого в реактор. В условиях, благоприятных для анаэробного сбраживания, обычно разлагается около 70% органических веществ, а 30% содержится в остатке.

Основное преимущество анаэробного сбраживания заключается в сохранении в органической или аммонийной форме практически всего азота, содержащегося в исходном сырье.

Метод анаэробного сбраживания обеспечивает обеззараживание остатка и устранение патогенных микроорганизмов.

Отработанная жидкая органическая масса поступает через выгрузочную камеру в резервуар сброженной массы, а оттуда перекачивается в цистерны, с помощью которых вносят на поля обычную навозную массу.

1 м3 биогаза эквивалентен 0,7 л мазута. Биогаз обладает высокими антидетонационными свойствами и может служить отличным топливом для двигателей внутреннего сгорания с принудительным зажиганием и для дизелей, не требуя их дополнительного переоборудования (необходима только регулировка системы питания).

Обычно максимальный выход биогаза и лучшие по качеству удобрения получают при разложении органического вещества (навоза) до 30-33 %. При пребывании биомассы в биореакторе в течении 14-15 дней полнота ее разложения составляет 25%.

При непрерывном способе сбраживания, когда выгрузка определенного объема «отработавшего» в реакторе органического вещества происходит одновременно с загрузкой такого же объема свежего материала, выделяется наибольшее количество биогаза, и при такой организации процесса для малогабаритных биогазовых установок в приусадебных хозяйствах доза ежесуточной загрузки обычно не превышает 4—5 % полезного объема камеры сбраживания.

cyberpedia.su

Состав биогаза. Получение биогаза - реферат

Получение, состав и использование биогаза

kategoria

В мировой практике газоснабжения накоплен достаточный опыт использования возобновляемых источников энергии, в том числе энергии биомассы. Наиболее перспективным газообразным топливом является биопродукт, интерес к использованию которого в последние годы не только не убывает, но и продолжает возрастать. Под биогазами подразумеваются метансодержащие газы, которые образуются при анаэробном разложении органической биомассы.

В зависимости от источника получения они подразделяются на три основных вида:

газ, получаемый на городских очистных канализационных сооружениях;
биогаз, получаемый в специальных установках при сбраживании отходов сельскохозяйственных производств;
газ свалок, получаемый на полигонах отходов, содержащих органические компоненты.

Получение биогаза в сельскохозяйственных установках

По техническому исполнению биогазовые установки подразделяются на три системы: аккумулятивную, периодическую, непрерывную.

В аккумулятивных системах биогазовой установки предусматривается сбраживание в реакторах, которые служат одновременно и местом хранения сброженного навоза (субстрата) до его выгрузки. Исходный субстрат постоянно подается в резервуар до его заполнения. Выгрузка сброженного составляющего производится один-два раза в год в период внесения удобрений в почву. При этом часть сброженного осадка специально оставляется в реакторе и служит затравочным материалом для последующего цикла сбраживания. Объём хранилища, совмещенного с биореактором, рассчитывается на полный объём удаляемого с комплекса навоза в межпосевной период. Такие системы требуют больших объёмов хранилищ и применяются очень редко.

Периодическая система производства продукта в биогазовых установках предполагает разовую загрузку исходного субстрата в реактор, подачу туда же затравочного материала и выгрузку сброженного продукта. Такая система характеризуется довольно большой трудоемкостью, очень неравномерным выходом газа и требует наличия не менее двух реакторов, резервуара для накопления исходного навоза и хранения сброженного субстрата.

При непрерывной схеме биогазовой установки исходный субстрат непрерывно или через определенные промежутки времени (1–10 раз в сутки) загружается в камеру сбраживания, откуда одновременно удаляется такое же количество сброженного осадка. Для интенсификации процесса сбраживания в биореактор могут вноситься различные добавки, увеличивающие не только скорость реакции, но и выход и качество газа. Современные биогазовые установки рассчитываются, как правило, на непрерывный процесс и изготавливаются из стали, бетона, пластмасс, кирпича. Для теплоизоляции применяются стекловолокно, стекловата, ячеистый пластик.

По суточной производительности существующие биогазовые системы и установки можно разделить на 3 типа:

малые — до 50 м³/сут;
средние — до 500 м³/сут;
крупные — до 100 тыс. м³/сут.

Биогаз

Принцип работы биогазовой сельскохозяйственной установки

Навоз из животноводческого помещения поступает в накопительную ёмкость, далее фекальным насосом его загружают в метантенк — ёмкость для анаэробного сбраживания. Биогаз, образующийся в процессе брожения, поступает в газгольдер и далее к газопоршневой установке. Газопоршневая установка выдает электричество и тепло, которое снимает с охлаждения рубашки двигателя и выхлопных газов. Для этих целей отлично подойдут газопоршневые установки — Cummins, Deutz, Capstore, Brimbaher, MWM

Для нагрева навоза до температуры брожения и поддержания теплового режима в метантенке применяют теплообменник, через который протекает горячая вода, нагреваемая в котле. Сброженный навоз выгружают в навозохранилище.

Биогаз

Во время сбраживания в навозе развивается микрофлора, которая последовательно разрушает органические вещества до кислот, а последние под действием синтрофных и метанообразующих бактерий превращаются в газообразные продукты — метан и углекислоту.

В метантенках обеспечиваются все необходимые параметры процесса — температура (33… 37ºС), концентрация органических веществ, кислотность (6,8–7,4) и др. Рост клеток метанового биоценоза также определяется соотношением C:N, и оптимальное его значение составляет 30:1.

Биогаз 005

Системы хранения биогаза

Обычно биогаз выходит из реакторов неравномерно и с малым давлением (не более 5 кПа). Этого давления с учетом гидравлических потерь газотранспортной сети недостаточно для нормальной работы газоиспользующего оборудования. К тому же пики производства и потребления продукта не совпадают по времени. Наиболее простое решение ликвидации излишка биогаза — сжигание его в факельной установке, однако при этом безвозвратно теряется энергия. Более дорогим, но в конечном итоге экономически оправданным способом выравнивания неравномерности производства и потребления газа является использование газгольдеров различных типов. Условно все хранилища можно подразделить на «прямые» и «непрямые». В «прямых» газгольдерах постоянно находится некоторый объём газа, закачиваемого в периоды спада потребления и отбираемого при пиковой нагрузке. «Непрямые» газгольдеры предусматривают аккумулирование не самого газа, а энергии промежуточного теплоносителя (воды или воздуха), нагреваемого продуктами сгорания сжигаемого газа, т.е. происходит накопление тепловой энергии в виде нагретого теплоносителя.

После получения биогаза на сельскохозяйственных установках обработанный навоз используют в качестве удобрений. Метановое сбраживание навоза обеспечивает его дезодорацию, дегельминтизацию, уничтожение способности семян сорных растений к всхожести, перевод удобрительных веществ в легкоусвояемую растениями минеральную форму. При этом питательные (для растений) вещества — азот, фосфор и калий — практически не теряются.

agt-generator.ru

Основные этапы получения метана из органических соединений биомассы. Состав биогаза. Сырье для получения биогаза. Получение и использование биогаза. Основные параметры биогазовых установок, их виды.

Схема сбраживания органических веществ

Получаемый при брожении биогаз имеет теплоту сгорания 5340-6230 ккал/м3 (6,21+7,24 кВт.ч/м3).

1. механическими мешалками различной формы или погружными насосами с приводом от электродвигателя;

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:

zdamsam.ru

Биогаз состав - Справочник химика 21

Состав биогаза. Если анаэробная система перегружена, то это часто приводит к увеличению концентрации диоксида углерода в биогазе из-за большей чувствительности к перегрузкам метанобразующих бактерий. Хотя данные о составе биогаза не отражают небольшое увеличение нагрузки по органическому веществу, они более чувствительны, чем данные о расходе биогаза. Присутствие в биогазе кислорода и азота часто свидетельствует о попадании воздуха. Кислород может быть токсичен для некоторых облигатно анаэробных микроорганизмов. [c.85] Рассмотрим особенности получения газовых топлив из возобновляемых сырьевых ресурсов. Значительным сырьевым ресурсом для получения газообразных моторных топлив является биомасса, которая может быть использована для производства биогазов [6.3, 6.25, 6.34]. Биогаз — продукт метанового брожения органических веществ растительного и животного происхождения. При этом состав биогаза во многом зависит от характера процесса его сбраживания. Биогаз на 30—70 % по объему состоит из метана и на 20—55 % из углекислого газа. В био-газе в небольших количествах содержатся пары воды (до 0,05 %), сернистый ангидрид Н28 (до 0,15 %), водород (до 0,15 %) и азот (менее 1 %). Таким образом, биогаз содержит значительное количество инертных составляющих (в первую [c.228]

Метан (СН4) представляет собой бесцветный неядовитый газ без запаха и вкуса главная составная часть природного газа (до 99%). Используется как топливо (разд. 8.2) и как химическое сырье [в особенности для производства синтез-газа или светильного газа (разд. 8.2), а также водорода, ацетилена, ци-ановодорода, сажи и хлорпроизводных метана]. Смесь метана с воздухом очень взрывоопасна (угроза взрыва в шахтах). Метан образуется при разложении целлюлозы (так называемый болотный газ) и различных биологических остатков (биогаз). Он входит в состав атмосферы некоторых внешних планет Солнечной системы и, по-видимому, существует в твердом состоянии на очень холодных небесных телах (метановые льдины в море жидкого азота). [c.249]

Этот белковый кормовой продукт, полученньш из биогаза, имеет следующий состав, (% по сухому веществу) [c.191]

Несмотря на это, очевидно, все же следует расширять сбор и утилизацию биогаза, образующегося на свалках, так как, с одной стороны, состав твердых отходов все в большей степени способствует образованию биогаза (см. рис. 4.15), а с другой, возможности такого подхода все лучше осознаются общественностью, которая все менее терпимо относится к загрязнению окружающей среды фильтрующимися в почву водами, метаном или дурными запахами. Таким образом, проблема носит экономический характер, использование газа снижает денежные затраты на борьбу с загрязнениями, опасными и дурнопахнущими веществами. Это показала эксплуатация свалки в Россмане, которая в летний пик своей работы давала 40 ООО м газа в день. Можно надеяться, что остальные свалки достигнут такого же потенциала и будут использоваться аналогичным образом [312]. [c.165]

БИОГАЗ. Смесь газов, образующихся в процессе разложения различных с.-х. отходов некоторыми группами целлюлозных анаэробных микроорганизмов при участии бактерий метанового брожения. Примерный состав Б. метан — 55—65, углекислый газ — 35—45 объемн.% и в небольших количествах азот, водород, кислород и сероводород. Выход Б. на 1 г сброженного сухого материала, в зависимости от его химического состава и продолжительности сбраживания, -колеблегся в пределах 250—400 ж . Вес 1 Б. близок к весу атмосферного воздуха и составляет 1,22 кг. Теплотворная способность Б. при содержании в нем 60% метана составляет 5130 ккал на 1 м смеси. 1 Б. при исшольаоиании его в качестве моторного топлива эквивалентен 0,7 л бензина. При сжигании в топках 1 Б. соответствует 1,17 кг каменного угля или 1,71 кг брикетированного бурого угля. Б. в качестве побочного продукта получается при сбраживании в метановых установках навоза, соломы, фекалий, картофельной ботвы, стеблей подсолнечника, топинамбура, льняной и конопляной костры, а также отходов древесных лиственных пород и многих других материалов. Совершенно не поддаются метановому брожению все виды торфа и древесные отходы хвойных пород. Все сброженные в установках материалы являются хорошим удобрением для с.-х. культур. [c.39]

В результате жизнедеятельности биоценоза метантенка происходит снижение концентрации органических загрязнений в отходах или сточных водах с одновременным образованием биогаза. В состав биогаза входят метан и диоксид углерода, общее количество и процентное соотношение компонентов биогаза во многом определяется исходным составом сбраживаемой среды. Так, при распаде 1 г жироподобных веществ в среднем образуется 1200 мл газа состава (в %) СН4 — 68, СО2 — 32. При распаде углеводоподобных соединений образуется около 800 мл газа из одного грамма, состав газа при этом (в %) СН4 — 50, СО2 — 50. Различным является и предел сбраживания различных органических соединений, например жироподобные вещества сбраживаются на 70, а углеводоподобные на 62,5 %. Предел сбраживания был найден экспериментально, по-видимо-му, если дальнейшее разложение органического вещества и имеет место, то оно не приводит к образованию газа. [c.136]

В биотехнологии получения биогаза должны учитываться особенности метанообразоваиия с целью создания оптимальных условий ведения процесса. Существенное влияние оказывают температура, pH, состав среды и наличие в ней ингибиторов, концентрация и размеры твердых частиц, гидродинамические условия в ферментационной среде и другие факторы. [c.208]

Развитие метанообразующих бактерий в большой степени зависит от состава питательной среды. Наиболее благоприятное соотношение углерода и азота для микробиологической конверсии органических веществ в биогаз соответствует значениям С N= 10—16. При нехватке в питательной среде азота и обилии углеводов преобладает кислотообразование, ингибирующее ме-таногенез. При избытке азота (белка) pH увеличивается до 8 и более, в результате чего процесс метанообразоваиия ослабевает. Состав сбраживаемых органических веществ в значительной степени влияет на выход метана. При сбраживании углеводов каждый килограмм субстрата дает около 0,8 м метана, при сбраживании жиров—1,5 м , протеина —0,5 м . [c.210]

Этими же исследователями выявлено, что добавление антибиотиков (хлортетрациклина, эритромицина, хлорамфеннкола, бацитрацина, виргиниамицина) или коммерческих дезинфицирующих препаратов к свиному навозу при сбраживании последнего не влияет на скорость образования, состав биогаза и содержание в нем летучих жирных кислот, если концентрации дезинфицирующих препаратов н антибиотиков не превышают доз, рекомендованных ветеринарами для гигиенической обработки животных и обеззараживания питьевой воды. Однако при более высоких концентрациях антибиотики и дезинфицирующие вещества снижают выход биогаза, сбраживание навоза сопровождается накоплением летучих жирных кислот и уменьшением кон-центрацни метана в биогазе (Poels el al., 1984). [c.211]

Изучая проблемы и перспективы получения биогаза в ряде развитых европейских стран, oombs (1983) оценил возможности интенсификации процесса. Главный акцепт при разработке этой проблемы необходимо делать не на очистке сточных вод и переработке отходов, а на получении энергии, так как возрастающая стоимость нефти и газа усиливает энергетический кризис. Определены некоторые характеристики анаэробного сбраживания при оптимальном режиме. Состав биогаза метана — 50—75%, углекислоты — 25—45%, сероводорода — следы. Выход газа составляет 0,3—0,6 м кг сброженного вещества. Время пребывания загрузки в реакторе в случае высокого содержания взвесей 10—30 сут, при растворимой фракции — 0,5—5,0 сут. Допустимые нагрузки для твердой фракции— 1 кг/(м -сут), для жидкой— 10 кг/(м -сут). На энергию перемешивания и нагрев используется 30—40% образующегося биогаза. [c.219]

chem21.info

Состав биогаза (биологического газа) | Биогаз в России. Биогазовые установки. Компания Биокомплекс

Примерно составляющие биогаза находятся в следующих пропорциях:

Биогаз, образующийся в канализационных коллекторах, газ сточных вод, канализационный газ. Плотность. Состав. Опасность.

Биогаз, образующийся в канализационных коллекторах, газ сточных вод, канализационный газ. Плотность. Состав. Опасность.

Физические свойства биогаза. Плотности.

Таблица 1 - Некоторые свойства канализационого газа (биогаза)

Таблица 2 - Некоторые основные заболевания и вирусы живущие в канализации

Химические свойства / образование биогаза

Состав биогаза. Получение биогаза - реферат

Похожие главы из других работ:

3)Состав косметических средств.

1.3 Состав стирального порошка

Получение биогаза метатенков и сельскохозяйственных биогазовых установок

Системы хранения биогаза

Подготовка биогаза к использованию

Основные направления и мировые лидеры использования биогаза

2.4 Фракционный состав

Атом и его состав

1. Назначение и состав СОДВ

2. Состав сырой нефти

7. Индивидуальный углеводородный состав

1. Фракционный состав нефти

1. Фракционный состав нефти

Состав используемого катализатора

2.1 Химический состав древесины

Получение, состав и использование биогаза

Получение биогаза в сельскохозяйственных установках

Принцип работы биогазовой сельскохозяйственной установки

Системы хранения биогаза

Биогаз состав - Справочник химика 21