4 biogāzes ražošanas procesa soļi

Lai biogāzi ražotu no organiskajiem atkritumiem, ir nepieciešams Biogāzes ražošanas procesa soļi, kas jāievēro.

Biogāze, ko parasti sauc par biometānu vai dažkārt saukta par purva gāzi, kanalizācijas gāzi, komposta gāzi un purva gāzi, ASV ir viena no atjaunojamās enerģijas avotiem, kas cilvēkiem ir jāvēršas, lai iegūtu ilgtspējīgu enerģiju, jo mēs bēgam no fosilā kurināmā enerģijas.

Pie citiem atjaunojamās enerģijas veidiem pieder; saules enerģija, vēja enerģija, hidroelektrostacija, kodolenerģija utt.

Vēsture liecina, ka asīrieši un persieši 10. gados izmantoja biogāzi vannas ūdens sildīšanai.^th gadsimtā pirms mūsu ēras un 16^th gadsimtā pirms mūsu ēras attiecīgi. Bet tas bija 17^th gadsimtā, kad Jans Baptista van Helmonts pirmo reizi atklāja, ka no pūšanas materiāliem var attīstīties uzliesmojošas gāzes.

Arī 1776. gadā grāfs Alesandro Volta secināja, ka pastāv tieša korelācija starp bojājošos organisko vielu daudzumu un saražotās uzliesmojošas gāzes daudzumu. Sers Hamfrijs Deivijs 1808. gadā atklāja, ka gāzēs, kas rodas no kūtsmēsliem, ir metāns.

Biogāzes attīstība turpinājās ar pirmo fermentācijas iekārtu, kas tika uzcelta 1859. gadā spitālīgo kolonijā Bombejā, Indijā, un biogāze tika iegūta no “rūpīgi izstrādātas” notekūdeņu attīrīšanas iekārtas un tika izmantota ielu lampu uzpildei Ekseterā, Anglijā 1895. gadā. konstrukcijas pamatā bija septiska tvertne.

Biogāze palīdz cilvēkiem atvieglot dažas problēmas, ar kurām saskaras visā pasaulē, piemēram, samazināt mūsu atkarību no fosilā kurināmā enerģijas globālās enerģijas ražošanai un samazināt metāna izdalīšanos atmosfērā, kas ir ļoti bīstama gāze ozona slānim, kas izraisa ozona slāņa noārdīšanos.

Biogāzes produktu var izmantot kā “dabisku” mēslojumu. Biogāzes ražošanā organiskās vielas sadalās šķidrā vidē, organiskās vielas barības vielām izšķīstot ūdenī un veidojot barības vielām bagātas dūņas, ko var izmantot kā mēslojumu augiem.

Saturs

Kas ir biogāze?

Biogāze parasti attiecas uz dažādu gāzu maisījumu, kas rodas organisko vielu sadalīšanās rezultātā bez skābekļa. Biogāzi bieži ražo no tādām izejvielām kā lauksaimniecības atkritumi, kūtsmēsli, sadzīves atkritumi, rūpnīcas materiāli, notekūdeņi, zaļie atkritumi vai pārtikas atkritumi.

Biogāze ir tīrs, ilgtspējīgs, ekonomiski draudzīgs enerģijas avots.

Biogāze ir atjaunojams enerģijas avots un daudzos gadījumos rada ļoti mazu oglekļa pēdu. Biogāzi var ražot anaerobā pārstrādē ar anaerobiem organismiem, kas sagremo materiālus ierobežotā sistēmā vai fermentējot bioloģiski noārdāmus materiālus.

Biogāze sastāv no metāna, oglekļa dioksīda, sērūdeņraža un mitruma, un jūs patiešām paņemat organisko vielu, kas to palaiž caur anaerobu biogāzi, izmantojot anaerobās baktērijas, un pēc būtības jūs izmantojat fermentācijas procesu, tas ir ļoti līdzīgs mūsu kuņģim. ēdiena uzņemšana, izmantojot baktērijas.

Baktērijas ēd pārtiku pēc būtības, tās atraugas metāna gāzi, metāna gāze galvenokārt ir biogāze. Biogāze tiek radīta no bioloģiski noārdāmiem materiāliem, izmantojot pārtikas atkritumu plūsmas, kūtsmēslus, notekūdeņus, sadzīves atkritumu materiālus no rūpnīcām, un pēc tam to arī dabiski rada poligonos, un to sauc par poligona uztveršanu gāzu savākšanai.

Biogāze galvenokārt ir metāns (CH4) un oglekļa dioksīds (CO2), un tajā var būt daži sērūdeņraža (H2S) mitruma un atlases daudzumi. Gāzes metāns, ūdeņradis un oglekļa monoksīds (CO) tiek sadedzināti vai oksidēti ar skābekli.

Šī atbrīvotā enerģija ļauj izmantot biogāzi kā kurināmo, to bieži izmanto jebkuram apkures mērķim, piemēram, ēdiena gatavošanai, to var izmantot arī iekšdedzes dzinējā, lai pārvērstu gāzē esošo enerģiju elektroenerģijā un siltumā.

Biogāze ir gāze, kas ir ļoti bagāta ar metānu un tiek iegūta, pārstrādājot atkritumus (lauksaimniecības, notekūdeņus un poligonus), kas ir mikrobu līmenī un ko var izmantot elektroenerģijas ražošanai. Biogāze galvenokārt sastāv no CO2 un H2S, taču tā joprojām var saturēt citas sastāvdaļas, kas var ražot biogāzi.

Ja CO2 koncentrācija ir augsta, biogāzes siltumspēja tiek samazināta, tāpēc CO2 atdalīšana parasti tiek veikta pirms biogāzes izmantošanas elektroenerģijas ražošanā.

Svarīgi, ka šis augstais CO2 saturs, kā arī mazāks biogāzes ražošanas apjoms padara šo CO2 atdalīšanu ļoti pievilcīgu membrānām. Tādējādi šī joma pēdējā laikā ir bijusi pētniecības centienu uzmanības centrā.

Biogāze bieži tiek saspiesta līdzvērtīgā veidā dabasgāze tiek saspiesta līdz saspiestai dabasgāzei (CNG) un tiek izmantota automašīnu darbināšanai Apvienotajā Karalistē. Piemēram, tiek lēsts, ka biogāze varētu aizstāt aptuveni 17% no automobiļu degvielas, un dažās planētas daļās tā var pretendēt uz atjaunojamās enerģijas dotācijām vai subsīdijām.

Biogāzi var attīrīt un uzlabot līdz dabasgāzes normām, kad tā kļūst par "biometānu". Biogāze tiek uzskatīta par atjaunojamu resursu, jo tās ražošanas un izmantošanas cikls ir nemitīgs.

Tas nerada neto oglekļa dioksīdu, organiskais materiāls, kas aug, tiek pārveidots un izmantots, taču no oglekļa perspektīvas nepārtraukti atkārtojas ciklā, jo svarīgs oglekļa dioksīds tiek absorbēts no atmosfēras un tāpēc primāro bioresursu pieaugums tiek atbrīvots, kad materiāls tiek izlietots. galu galā pārvēršas enerģijā.

Lai gan biogāze ir vieglāka par gaisu, izplūstošā biogāze izspiež gaisu un tiek savākta šahtās, telpās vai dobumos.

Visas biogāzes iekārtas ir ļoti līdzīgas, taču tās ir arī ļoti unikālas, tām visām ir dažādas ievades līdz padevei, tām visiem ir nedaudz atšķirīgs process un tiem visiem ir atšķirīgs izvads. Daži vēlas ražot elektroenerģiju, daži vēlas ražot siltumu un tvaiku, un daži vēlas radīt gāzi, lai to izmantotu atkārtoti vai lai kompensētu dabasgāzi.

Tālāk ir norādītas dažas nozares, kuras var gūt labumu no biogāzes;

Pārtikas pārstrādes iekārtas
Celulozes un papīra rūpnīcas
Notekūdeņu attīrīšanas iekārtu iekārtas
Sadzīves atkritumi
Atkritumu poligoni
Neatkarīgas iekārtas ar izejvielām

Ko es varu darīt ar biogāzi?

Biogāze mums patiešām var būt noderīga daudzos veidos. Tātad, ja jautā: "Ko es varu darīt ar biogāzi?" tad mana atbilde būtu tāda, ka biogāzi var viegli izmantot visos dabasgāzes lietojumos, piemēram, tiešā sadedzināšanā, ieskaitot absorbcijas apkuri un dzesēšanu, ēdiena gatavošanu, telpu un ūdens sildīšanu, žāvēšanu un gāzes turbīnas.

To var izmantot pat iekšdedzes dzinēju un kurināmā elementu uzpildīšanai mehāniskā darba un/vai elektrības ražošanai.

Biogāzi varu izmantot elektroenerģijas un siltuma ražošanai iekšzemē. Elektroenerģiju var izmantot dzinējos, mikroturbīnās un kurināmā elementos.

Ar biogāzes ražošanu es varu palīdzēt samazināt siltumnīcefekta gāzu, piemēram, metāna, ražošanu, jo efektīva sadegšana metānu aizstāj ar oglekļa dioksīdu.

Metāns 21 reizi efektīvāk uztver siltumu atmosfērā nekā oglekļa dioksīds, biogāzes sadedzināšana, kas atbrīvo metānu un tiek izmantota citiem mērķiem, samazinātu siltumnīcefekta gāzu emisijas.

Ar biogāzes ražošanas palīdzību es varu palīdzēt samazināt smakas, kukaiņus un patogēnus, kas saistīti ar kūtsmēslu atliekām fermās, jo dzīvnieku un augu atkritumus var izmantot biogāzes ražošanai.

Tos apstrādā anaerobos bioreaktoros kā šķidrumu vai kā vircu, kas sajaukta ar ūdeni.

Anaerobie bioreaktori parasti sastāv no izejvielu avota turētāja, fermentācijas tvertnes, biogāzes reģenerācijas vienības un siltummaiņiem, lai uzturētu temperatūru, kas nepieciešama baktēriju šķelšanai.

Ar katalītiskās ķīmiskās oksidācijas palīdzību metānu, kas ir biogāze, var izmantot metanola ražošanā.

Biogāze, ja tā tiek saspiesta, lai to izmantotu kā alternatīvu transporta degvielu vieglajos un lieljaudas transportlīdzekļos, var izmantot to pašu esošo degvielas uzpildes paņēmienu, ko jau izmanto saspiestās dabasgāzes transportlīdzekļos.

Daudzās valstīs biogāze tiek uzskatīta par videi pievilcīgu alternatīvu dīzeļdegvielai un benzīnam autobusu un citu vietējo tranzīta transportlīdzekļu vadīšanai.

Metāna pulvera dzinēju radītais skaņas līmenis parasti ir zemāks nekā dīzeļdzinēju radītais, un izplūdes gāzu emisijas tiek uzskatītas par zemākām nekā dīzeļdzinēju emisijas, un slāpekļa oksīdu emisija ir patiešām zema.

Kā biogāze var sniegt labumu manai organizācijai?

Biogāzes iekārtas var palīdzēt organizācijām, kurām ir atkritumu problēma, ko tās vēlas atrisināt
Tas var palīdzēt organizācijām, kuras vēlas būt neatkarīgas no enerģijas vai samazināt to atkarību no ārējiem enerģijas avotiem
Tas var arī palīdzēt organizācijām, kuras vēlas iekļaut ilgtspējību savā organizācijas kultūrā.

Biogāzes ražošanas procesa soļi

Biogāzes ražošanas procesa posmi sastāv no procesa posmiem, kas ir iesaistīti biogāzes ražošanā.

Biogāze dažos procesos tiek ražota dažāda veida organiskos atkritumus. Mikrobiem, kas barojas ar biomasu, ir vislielākā loma biogāzes ražošanā, jo šo mikrobu gremošanas procesā veidojas metāns.

Šo metānu izmanto kā biogāzi. To var arī uzlabot, lai iegūtu dabasgāzes īpašības, kas ļauj to transportēt lielos attālumos.

Tā rezultātā tiek ražota ne tikai biogāze, bet arī organiskās barības vielas, ko var izmantot lauksaimniecības vajadzībām.

Biogāzes ražošanas procesa posmi ietver:

Šķīdināšana vai hidrolīze
Acidoģenēze
Acetoģenēze
Metanoģenēze

1. Šķīdināšana vai hidrolīze

Šķīdināšana jeb hidrolīze ir viens no biogāzes ražošanas procesa posmiem, un šeit tauki, celuloze un olbaltumvielas nešķīstošās formās sadalās šķīstošos savienojumos.

Taukus sadala taukus noārdošie organismi, celulozi sadala celulozi noārdošie organismi, olbaltumvielas sadala olbaltumvielas noārdošie organismi. Visi tie tiek sadalīti šķīstošos savienojumos. Šos sadalošos organismus var saukt par mikrobiem.

2. Acidoģenēze

Acidoģenēze ir viens no biogāzes ražošanas procesa posmiem, un šeit skābās baktērijas pārvērš šķīstošos savienojumus organiskās skābēs, piemēram, acetātā un gaistošās taukskābēs. ja procesā veidojas gaistošās taukskābes, tad tālāk turpinās acetoģenēze un ja veidojas acetāts, ūdeņraža molekula un oglekļa dioksīds, nākamais process būtu metanoģenēze.

3. Acetoģenēze

Lai gan metanoģenēze var notikt arī pēc acidoģenēzes, acetoģenēze var notikt arī pēc acidoģenēzes. Acetoģenēze ir viens no biogāzes ražošanas procesa posmiem, kurā acidoģenēzes ceļā veidojas gaistošās taukskābes, pārvēršot tās par acetātu, ūdeņraža molekulu un oglekļa dioksīdu.

4. Metanoģenēze

Metanoģenēze ir viens no biogāzes ražošanas procesa posmiem, un šeit organiskās skābes metanogēnās baktērijas pārvērš metānā, oglekļa dioksīdā un ūdenī.

Vīģe. Biogāzes ražošanas procesa soļi

Iepriekš minēto procesu kombināciju var nosaukt Fermentācija.

Bioatkritumus vai biomasu sasmalcina mazākos gabalos un sajauc ar līdzvērtīgu ūdens daudzumu, lai izveidotu vircu, sagatavojot to anaerobās fermentācijas procesam.

Pirms jebkādu citu procedūru veikšanas biogāzes ražošanas procesa posmos, ir jāveic sanitārā tīrīšana. To veic, vircu karsējot vienu stundu 70 °C temperatūrā^oC.

Tas ļauj blakusproduktu, kas nav biogāze (digestāts), izmantot kā mēslojumu saimniecībā. Vircas temperatūrai jābūt aptuveni 37 grādiem^oC, lai mikrobi vai mikroorganismi varētu darboties ļoti labi.

Biogāze tiek ražota anaerobās fermentācijas ceļā, kas notiek tvertnē apmēram trīs nedēļas. Pēc tam gāzi var attīrīt, noņemot dažus piemaisījumus un oglekļa dioksīdu, no kura pēc tam biogāze var būt gatava lietošanai.

Galvenās biogāzes sistēmas sastāvdaļas ir:

Piegādes sistēma no izejvielām
Anaerobais bioreaktors
Papildu apkures sistēma
Gāzes uztveršanas un attīrīšanas sistēma
Biogāzes piegādes sistēma tās galapatēriņam

Varat apskatīt video, kurā var sniegt kopsavilkumu par biogāzes ražošanas procesa soļiem.

Noklikšķiniet šeit.

Tbiogāzes veidi

Biogāzes veidi tiek grupēti atbilstoši tās ražošanai izmantotās biogāzes iekārtas veidam. Biogāzes iekārtu veidi ietver:

Tviņš Fixed-Dome biogāze
Tviņš Floating Gas Holder biogāze.

Tviņš Fixed-Dome Biogāze

Šāda veida biogāze tiek ražota fiksēta kupola biogāzes stacijā. Fiksēta kupola biogāzes stacija ir ķieģeļu un cementa konstrukcija ar šādām sekcijām:

Mmaisīšanas tvertne: Atrodas virs zemes līmeņa
Inlet kamera: Sajaukšanas tvertne pazemē atveras slīpā ieplūdē
Digester: Ieplūdes kamera no apakšas atveras bioreaktorā, kas ir milzīga tvertne ar kupolveida griestiem. Bioreaktora griestos ir izvads ar vārstu biogāzes padevei.
Oizplūdes kamera: Bioreaktors no apakšas atveras izplūdes kamerā.
Overflow tvertne: Izplūdes kamera atveras no augšas nelielā pārplūdes tvertnē.

Biogāze tiek ražota, izmantojot šādas procedūras:

Dažādas biomasas formas maisīšanas tvertnē tiek sajauktas ar vienādu daudzumu ūdens. Tādējādi veidojas virca.
Suspensija tiek ievadīta bioreaktorā caur ieplūdes kameru.
Kad bioreaktors ir daļēji piepildīts ar vircu, vircas ievadīšana tiek pārtraukta un iekārta tiek atstāta neizmantota apmēram divus mēnešus.
Šo divu mēnešu laikā vircā esošās anaerobās baktērijas fermentē biomasu ūdens klātbūtnē.
Anaerobās fermentācijas rezultātā veidojas biogāze, kas sāk uzkrāties bioreaktora kupolā.
Biogāzes biogāzes veidošanās vairāk biogāzes radītā spiediena rezultātā izlietotā virca nonāk izplūdes kamerā.
No izplūdes kameras izlietotā virca pārplūst pārplūdes tvertnē.
Izlietotā virca tiek manuāli izņemta no pārplūdes tvertnes un izmantota kā kūtsmēsli augiem.
Cauruļvadu sistēmai pievienotais gāzes vārsts tiek atvērts, kad nepieciešama biogāzes padeve.
Lai iegūtu nepārtrauktu biogāzes padevi, funkcionējošu iekārtu var nepārtraukti barot ar sagatavoto vircu.

Tviņš Floating Gas Holder Biogāze.

Šāda veida biogāze tiek ražota peldošā gāzes turētāja biogāzes stacijā. Peldošā gāzes turētāja biogāzes iekārta ir ķieģeļu un cementa konstrukcija ar šādām sekcijām:

Mmaisīšanas tvertne: Atrodas virs zemes līmeņa
Digestera tvertne: Šī ir dziļi pazemes akai līdzīga struktūra. Tas ir sadalīts divās kamerās ar starpsienu starp tām.
Tam ir divas garas cementa caurules:

Ieplūdes caurules atvere ieplūdes kamerā vircas ievadīšanai.
Izplūdes caurules atvere pārplūdes tvertnē izlietotās vircas noņemšanai.

Gasholder: Apgriezta tērauda cilindra, kas atrodas virs bioreaktora. Bungas peld virs bioreaktora. Gāzes turētājam augšpusē ir izvads, kuru var savienot ar gāzes plītim.
Overflow tvertne: Klāt virs zemes līmeņa.

Biogāze tiek ražota, izmantojot šādas procedūras:

Sajaukšanas tvertnē tiek sagatavota virca (maisījums vienādos daudzumos biomasas un ūdens).
Sagatavoto vircu pa ieplūdes cauruli ievada bioreaktora ieplūdes kamerā.
Iekārta tiek atstāta neizmantota apmēram divus mēnešus, un tiek pārtraukta papildu vircas ievadīšana.
Šajā periodā ūdens klātbūtnē notiek biomasas anaerobā fermentācija un biogāze tiek ražota bioreaktorā.
Tā kā biogāze ir vieglāka, tā paceļas uz augšu un sāk uzkrāties gašolderā. Gāzes turētājs tagad sāk kustēties uz augšu.
Gāzes turētājs nevar pacelties augstāk par noteiktu līmeni. Tā kā gāzes turētājā sakrājas vairāk biogāzes, uz vircas sāk iedarboties spiediens.
Izlietotā virca tagad tiek iespiesta izplūdes kamerā no ieplūdes kameras augšdaļas.
Kad izplūdes kamera ir piepildīta ar izlietoto vircu, pārpalikums tiek izspiests pa izplūdes cauruli pārplūdes tvertnē. To vēlāk izmanto kā kūtsmēslus augiem.
Gāzes izvada gāzes vārsts tiek atvērts, lai iegūtu biogāzes padevi.
Uzsākot biogāzes ražošanu, nepārtrauktu gāzes padevi var nodrošināt ar regulāru izlietotās vircas aizvākšanu un svaigas vircas ievadīšanu.

FAQ

Kur var nopirkt biogāzi?

Jūs varat iegādāties biogāzi no jūsu tuvumā esošajiem biogāzes un atjaunojamās enerģijas izplatītājiem. Varat arī izmantot interneta avotu jūsu tuvumā esošajiem biogāzes izplatītājiem. To var izdarīt, vienkārši googlē ieklikšķinot “Biogāzes izplatītāji manā tuvumā” un, ja ir ieslēgta jūsu atrašanās vieta, jums tiks parādīti biogāzes izplatītāji, kas atrodas netālu no jūsu atrašanās vietas.

Vai biogāze eksplodē?

Jā, biogāze eksplodē, un tas notiek, biogāze ir tāpēc, ka biogāze sastāv no dažām gāzēm, kas spēj izraisīt sprādzienu.

Biogāze sastāv no aptuveni 60% metāna, un metāns, sajaucoties ar gaisu, ir sprādzienbīstams, tāpēc, ja biogāze tiek sajaukta ar 10% -30% gaisa, tā var izraisīt sprādzienu. Arī sērūdeņradis un amonjaks, kas ir arī biogāzē, var eksplodēt.

Tāpēc piesardzības nolūkos biogāzes bioreaktora tuvumā nedrīkst pieļaut liesmu vai dūmus.

Ieteikumi

Providence Amaechi

Montāžas režisore at Environment Go! | providenceamaechi0@gmail.com | + ziņas

No sirds kaislīgs vides aizstāvis. Vadošais satura autors uzņēmumā EnvironmentGo.
Es cenšos izglītot sabiedrību par vidi un tās problēmām.
Tas vienmēr ir bijis par dabu, mums ir jāsargā, nevis jāiznīcina.

4 Biogāzes ražošanas procesa soļi