Биогаз за манекени. Част 2. Анаеробна ферментация.

1. Какво представлява биогазът.
2. Анаеробна ферментация.
3. Чести погрешни схващания.
4. Кой се нуждае от това.
5. Какво можете да получите.
5.1. Биогазът.
5.2. Топлинна енергия.
5.3. Електричество.
5.4. Vermicompost.
6. Съхранение на продукти, произведени от инсталация за биогаз.
7. Къде да започнете.
8. Ние го правим сами.
8.1. "Китайската" яма.
8.2. Гъвкав ферментатор.
8.3. "Влагозащитена" инсталация.
9. Промишлени структури.

Биогазът е продукт (един от продуктите) на анаеробна ферментация. Това означава, че биогазът се отделя, когато органичните вещества ферментират без достъп до въздуха. Аброзията е процес на разлагане под действието на бактериите. Просто казано, ферментация възниква, когато бактериите ядат този органичен.

Процесът на анаеробна ферментация с освобождаване на биогаз е разделен на четири фази според вида процеси, които се появяват. Това е фазата на хидролиза, киселиногенеза, ацетогенеза на метаногенезата. Всяка фаза има своя собствена бактерия, а броят на видовете бактерии, участващи във всяка фаза, е стотици. Във фазата на хидролизобактериите протеините, мазнините и въглехидратите се разделят на по-прости молекули, като захари, аминокиселини и други подобни. Нахалната киселиногенеза произвежда различни органични киселини. Във фазата на ацетогенезата се образува оцетна киселина. И във фазата на метаногенезата се образува биогаз. Това описание на фазите е много приблизително. Всяка фаза се описва от набор от химически уравнения. В същото време се появяват няколко различни реакции във фазата напред. Количественото съотношение на тези реакции зависи от вида на суровините, които се обработват, от бактериите, които са жизнеспособни на този етап и от много други фактори. Поради това е невъзможно точно да се изчисли и предвиди естеството на реакцията и количествените показатели на изхода.

Процесът на анаеробна ферментация се отличава и от температурата на курса. Има три температурни диапазона, при които се наблюдават местни максимални интензивност на процеса на ферментация. Индиректният индикатор за този интензитет е обемът на биогаз, произвеждан от кошчето за време. Първият температурен режим на анаеробното храносмилане се нарича психофилен. Psihrofilnoebrozhenie среща в температурния диапазон 15-25ordm- температурен режим C.Vtoroy наречен mezofilnym.Mezofilnoe ферментация се извършва в обхвата temperatur30-40ordm- С третия nazyvaetsyatermofilnym температурен режим. Термофилната ферментация се извършва в температурния диапазон 50-56 ° С-С.

При всеки по-топъл температурен режим, метаболизмът на бактериите се появява около два пъти по-бързо, отколкото в предишния. Съответно, биогазът се освобождава около два пъти по-бързо. Но процесът на по-висока температура е по-малко стабилен и по-причудлив от предишния. Ето защо най-често срещаните обикновени инсталации за биогаз обикновено работят в хипохроматичен режим. Големите промишлени инсталации обикновено работят в мезофилен режим.

Обикновено всички "манекени" имат следния въпрос: ще се вземат ли тези бактерии, които осигуряват анаеробно храносмилане? Отговорът е прост: тези бактерии живеят в стомасите на практика всички животни на земята. Особено mnogobaktery трети и четвърти етапи на ферментация е vzheludkah преживни животни (крави, овце, коне, кози it.d.).

Както всеки знае, нормалната телесна температура umlekopitayuschih в света е в диапазона 35-40ordm- C.Naprimer за хората е 36,6ordm- C. Следователно stanovitsyaponyatno защо повечето мезофилните биогаз ustanovokrabotayut режим reaktsii37-38ordm- В.

Между другото, бактериите, които работят в първите две фази, с режим на ефективно функциониране temperaturahpsihrofilnogo. Следователно, съществува tehnologiyadvuhstadiynogo анаеробна ферментация, когато reaktsiyaproiskhodit в два последователно свързани първи капацитет emkostyah.V първите две фази се появят в anaerobnogobrozheniya 25ordm- В. Във втория emkostiproiskhodyat трета и четвърта фаза на temperature37-38ordm- С. Този разтвор позволява да се оптимизира процеса поток за istabilizirovat някои видове суровини.

Досега няма консенсус за това, какви бактерии работят на третата и четвъртата фаза при различните температурни режими. Някои твърдят, че това са различни видове бактерии. В реалния свят, те са навсякъде, noaktiviziruyutsya само удря подходяща теория usloviya.Drugaya е, че тя е една и съща bakteriiprisposablivayutsya до различни температури и режими на работа vraznyh метаболизъм.

Ако взема подходящо organicheskoesyre, поставете го в подходящ запечатан контейнер и да се гарантира поддържането на sgazootvodom stabilnoytemperatury подходящ режим и periodicheskoeperemeshivanie, можете да получите лаборатория biogazovayaustanovka с едно зареждане. Графиката на зависимостта на скоростта на освобождаване на биогаза от предишното време на ферментация ще изглежда като гладка гърбица. Това е лесно да се обясни. Първо, започват първите етапи на ферментацията и после започват да влизат в сила последните етапи. Но количеството органични суровини в лабораторния реактор е ограничено. Това вещество се разлага, количеството неразработен органичен материал намалява и продукцията на биогаза пада. Постепенно продукцията ще падне до нула. Това ще означава, че цялото органично вещество в суровините се разлага на неорганични соли. Процесът на пълно разлагане дори в термичната фаза отнема много дълго време. Режим Vmezofilnom това време се измерва mesyatsami.Odnako, ако вземем предвид само стойността vyhodabiogaza, близки до максималните, че е време budetlezhat в диапазона от две до четири седмици за mezofilnogorezhima. Времето зависи от суровината състав време inazyvaetsya цикъл на анаеробно brozheniya.Estestvenno че ако спре ферментацията в края etogotsikla, след това частично razlozhennayaorganika остават в реактора. Обикновено дълбочината на разграждане на органичната материя в края на цикъла е 40-60%. Това означава, че масата на органичен konechnomsubstrate е 40-60% от massyorganiki в субстрата, който първоначално е zapolnenreaktor. Това "подналягане" целенасочено е насочено към получаване на максимален процент на добив на биогаз и минимизиране на размера на инсталацията за биогаз.

Обикновено инсталациите за биогаз не работят като лаборатории. Те незабавно поставят пълна част от суровините, за да напълнят реактора. След това, когато реакцията започне и стабилизира, суровината се добавя редовно на малки порции, като едновременно се отделя ферментиралото вещество. Следователно концепцията за продължителността на цикъла за тях се заменя с понятието "хидравлично време на пребиваване" в реактора. Това е конвенционална стойност, която характеризира средното време, което ще задържи в реактора редовен свеж субстрат.

Павел Северилов

.