Биогаз за манекени. Част 5.1. Биогазът.

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.

В първата глава вече разгледахме свойствата и състава на биогаза. Биогазът е газообразна част от продуктите на анаеробното разграждане на органични вещества, което е резултат от симбиотичната активност на много видове бактерии. Това означава, че процесът на анаеробна ферментация е биологичен процес. Съществува в същата среда и в природни условия: първо, в стомасите на животинските организми на нашата планета, и второ, в дебелината на почвата или на дъното на водните тела, където достъпът до кислород е труден. Завод за биогаз - еквивалент на аквариум, който съдържа не-риба и специални бактерии.

По силата на такъв основен биологичен svoystvtehprotsessa експлоатация на инсталация за биогаз nevozmozhnoabsolyutno изчисли точно предварително vyhodnyeparametry като специфичен набор от химични реакции, дълбочината на разлагане на биомаса, биогаз специфичен добив Диего състав. Броят на "външни" фактори, влияещи natehprotsess (контрол с обратна връзка) е много ogranicheno.Obychno температура, температурен градиент и скорост на изменение на температурата вътре скорост реактора stepengermetichnosti фураж реактор за irazmer реактор част на свежо подаване суспензия вдлъбнатини честота, честотата и продължителността на смесване цикли substratavnutri реактор , Естествените "вътрешни" фактори са описани от хиляди възможни параметри. Tolkovidov някои бактерии, участващи в процеса може bytbolshe хиляди, и има химически състав и fizicheskiekonditsii суровина.

Изчислете всичко това е почти невъзможно. Ето защо при проектирането на инсталации за биогаз се използват експерименталните резултати, получени при лабораторни инсталации, които симулират необходимия технологичен процес в миниатюрни условия. Статистиката на големите BSU също се събира. Статистическите данни се обработват, групират и като резултат се получават таблици на препоръчителните параметри на процеса и приблизителни изходни параметри, когато се използват различни видове суровини. Разликата в тези таблици обаче е до 50%.

Следователно, за да се предскаже например дневната продукция и съставът на биогаз за проектирания завод за биогаз, възможно е да се започне точно с тази точност. За да се увеличи точността на изчисленията до няколко процента, е необходимо да се проведе лабораторен експеримент и съответните измервания. Независимо от това, най-простите изчисления позволяват поне да се пресметнат границите на производството на биогаз, особено горната.

Както е известно, изходната суровина се състои от вода и така нареченото сухо вещество (CB). Съотношението на водата и сухото вещество на суровините се характеризира с такъв параметър като влажност.

H = (m вода / m суровини) * 100%

Сухото вещество на суровината се състои от органични (OVS) и неорганични вещества. Съотношението на неорганичните и органичните вещества се характеризира с такива параметри като съдържание на пепел.

Z = (mtyry-mOSV) / ​​myrya * 100%

За да се получат тези параметри, е необходимо да се вземат про-сурови материали и да се направят подходящи анализи на лабораторията.

Така че, знаейки вида на суровините и тяхното съдържание на влага и пепел, може да се изчисли колко органична материя се съдържа в единица маса суровини. Познавайки дневното количество суровина, можете да изчислите колко OSV ще падне в реактора за биогаз, инсталиран няколко часа по-късно.

Статистическите таблици обикновено показват kakoyobem биогаз се открояват от единица маса СОЛ naprotyazhenii оптималната продължителност на ферментация etogotipa суров цикъл материали. Обикновено тази стойност е от 0,2 до 0,8 m3 / kg OSB. Плътността на биогаза е приблизително 1,13 кг / м3. Следователно, ако vseorganicheskoe вещество преобразувани в биогаз, би vyhodbiogaza беше 0.885 m3 / кг сол. Въпреки това, в процеса на анаеробна ферментация tolkobiogaz не са получени, но също така и вода, където масата на освободен маса vodymozhet е равна biogaza.Sootnoshenie еволюира еволюира вода и биогаз otpreobladaniya зависят в тези или други химични реакции и това от своя страна зависи от бактериите състава и първоначалния състав на суровините. В допълнение към водата и биогаза се образуват още няколко минерални соли.

В допълнение, оптималното време за цикъл обикновено се избира въз основа на критерия за максимален добив на биогаз. След скоростта на освобождаване около половината разлагане WWS sostavesyrya биогаз е обикновено много padaet.Eto дължи на факта, че органичен състав СОЛ viskhodnom суровина достатъчно хомогенни. Следователно vnachalerazlagayutsya bystrorasscheplyaemye вещество, и "трайни" компоненти, като например лигнин, за srokostayutsya почти непокътната. По този начин дълбочината на разграждане на биомасата в реакторите на BSU обикновено е 40-60%. Тази стойност може да бъде по-голяма от само priprimenenii хомогенна изкуствено sozdannogoorganicheskogo суровини като глицерин, или когато дълбоко primeneniipredvaritelnoy хомогенизиране суров tipakavitatsionnogo смилане, разрушително dazhemolekulyarnye връзка.

Така се оказва, че в действителност от 1 кг WWS е възможно да нарасне 0.3-0.5 кубични метра биогаз.

Сега нека анализираме това с един пример. Да кажем, че във вашата ферма има 5 крави, които стоят в щанда. Урината им се събира заедно с урината в отделен канал. Съдържанието на влага в такава смес от оборски тор в урината обикновено е около 85%. Дневният добив на тор без урина в една крава е до 35 кг. Влажността на тора без урина обикновено е около 70%. Плътността на оборския тор без урина е около 950 кг / м3. Съдържанието на пепел от сухата фракция от кравешка тор е от 2 до 20%, в зависимост от начина на събиране на оборския тор. Това означава, че всичко зависи от това колко примеси от пясък и камъни попадат в дървото. В този случай съдържанието на пепел не трябва да надвишава 5%. Съдържанието на влажност и пепел се избира от статистически данни и плътността може да бъде измерена независимо чрез "метода Архимед", използвайки пролетни везни и кофа.

От 5 крави на ден, 35 * 5 = 175 кг тор ще бъдат събрани. Този оборски тор ще бъде 175 * (100-70) / 100 = 52,5 кг сухо вещество. В това сухо вещество ще има 52,5 * (100-5) / 100 = 49,875 kg органично сухо вещество. Използване на статистически получени znachenieudelnogo добив на биогаз от кравешки тор 0,4 м3 / кг дневно получаване на биогаз добив 49,875 * 0,4 = 19,95 m3.Sleduet обясни защо ние biogazaiz специфичен добив на 1 кг сол за целия цикъл ферментация получи sutochnyyvyhod. Въпросът е, че инсталациите за биогаз практически винаги работят в непрекъснат цикъл. Това означава chtokazhdye ден се добавя ежедневно субстрат доза, и получената утайка се отделя излишък. Суспензия slivaetsyachut малко от излива субстрат защото chastsoderzhimogo реактор излезе под формата на биогаз. Obemreaktora избрана така, че работните prostranstvoreaktora получени и съхранявани на броя на дневните дози субстрат, умножена по време на цикъл на ден. Така че средното време на престой на субстрата е равно на един цикъл. Можете да predstavitreaktor като конвейер, чиято дължина sootvetstvuetobemu работното пространство на реактора. Дневната доза е един обект върху конвейерната лента. Тръбопроводът има дължина, съответстваща на броя обекти, равна на дължината на цикъла за един ден. движи конвейерни на ден dozu.Poluchaetsya че скоростта на обработка 1 vsutki доза, но поради дължината на конвейера, дозата него nahoditsyav цялата продължителност на цикъла.

През целия цикъл трябва да се разпредели толкова много биогаз, колко суровина е в реактора. Например, препоръчителната продължителност на цикъла на ферментация на крава в мезофилен режим е 16 дни. Следователно, в реактора винаги има 16 дневни обеми на субстрата. В рамките на 16 дни 16 пъти повече биогаз трябва да се отдели от реактора, отколкото от една дневна порция от субстрата. Но за един ден 16/16 = 1 доза биогаз ще бъде разпределена, като от дневна част на субстрата за цялото време на цикъла.

Сега помислете колко точно сме направили изчисляването на дневната продукция на биогаз. Ако разгледате натрупаните в света статистически данни за конкретната продукция на биогаз от оборския тор, продукцията ще бъде в диапазона 0,1-0,8 m3 / kg WWS. Това означава, че производството на биогаз може да варира от 5 до 40 куб.см. Забелязвам само, че опитът ми ме насочи към стойността от 5 м3.

Има още статистика, с помощта на която можем да проверим нашите изчисления. На инсталации bolshihbiogazovyh събират статистика udelnomusutochnomu биогаз изход спрямо обема на крава тор reaktora.Obychno за m3biogaza е 0.8-0.9 на 1 м3 от общия обем реактор vsutki.

Изчислете обема на реактора за нашия пример. През деня имаме еквивалента на 175 кг тор с влажност 70%. Mydobavim вода, за да се получи 90% влага в основата (растение dlyamaloy биогаз е трудно да се работи при ssubstratom влага поради висок вискозитет) .Such начин получаваме sutki175 * (100-70) / (100-90) = 525 кг субстрат. Така че, добавихме 525-175 = 350 кг (или л) вода. Обемът на първоначалния оборски тор е 175/950 = 0,184 m3 или 184 литра. Следователно общият обем на дневната част на субстрата е 184 + 350 = 534 литра. Обемът на работната част да reaktoradolzhen 534 * 16 = 8544 л или 8.544 m3.Obychno, обемът на буферен газ на реактора е 20% от общия обем, съответно, на обема на работната oblastireaktora е 80% от своя обем. Тогава общият обем на реактора трябва да бъде 8.544 / 80 * 100 = 10.68 m3.

Добивът от такъв реактор биогаз операционна nakorovem тор, трябва да бъде в рамките на 8.5-9.6 m3.Eto означава коефициент на 0,4 м3 / кг сол, която ние първоначално приема за изчисления в dvaraza преувеличени. Не може да се каже, че той е неправилен, такъв случай е възможно, но по-често се случва.

Обобщавайки всички изчисления, показани в тази глава popovodu биогаз, мога да посъветвам само едно нещо: "Бъди песимистично!" Докато не issledovalieksperimentalno специфични суровини за pererabotkikotorogo, че ще построи завод за производство на биогаз, да вземе за изчисляване на долната лента на statisticheskihtablits.

Павел Северилов

.