Биогаз — вид биологического топлива, который образуется естественным путем в процессе расщепления органических отходов. Во время деградации в бескислородной (анаэробной) среде такого органического сырья, как отходы животноводства, растениеводства, пищевых отходов и т.д., происходит выделение смеси газов, прежде всего метана и углекислого газа. Также этот процесс называют анаэробным сбраживанием, поскольку он происходит в анаэробных условиях.
Анаэробное сбраживание является вполне естественной формой процесса waste-to-energy (преобразование отходов в энергию), которое происходит путем расщепления сырья/отходов органического происхождения. Навоз животных, растительные остатки и энергетические культуры, пищевые отходы и продукты переработки и т.д. — это примеры органического сырья, которые способны производить биогаз путем бескислородного расщепления.
Биогаз — легковоспламеняющийся газ, имеет высокое содержание метана (до 75%), горит голубым пламенем и может использоваться в качестве источника энергии.
Биогаз — экологически чистый источник энергии из органических отходов
Биогаз известный как экологически чистый источник энергии, что объясняется улучшением одновременно двух экологических проблем, а именно:
- глобального и непрерывного увеличения и накопления объемов органических отходов, выделяющих опасные концентрации метана;
- глобальной зависимости от ископаемых энергетических ресурсов.
В основе биогазового производства — природные процессы деградации органических веществ. Производство биогаза позволяет:
- решать проблематику накопления органических отходов, которые, чаще всего попадают на свалки;
- преобразовывать органические отходы в источники энергии — электрическую и тепловую энергию, биометан — аналог природного газа;
- решать вопросы по очистке сточных вод без добавления химических соединений;
- экономить средства, энергетические источники и материалы путем осуществления процессов превращения органических отходов на месте их образования.
И одной из важнейших преимуществ биогазовых технологий является отсутствие необходимости в добыче ископаемых источников энергии для производства биогаза.
Биогазовое производство позволяет преобразовывать опасные концентрации газов в значительно более безопаснее формы. Так, к примеру, пищевые отходы, которые расщепляются в биогазовой станции, имеют примерно в 10 раз меньшее влияние на окружающую среду по сравнению с вывозом их на свалку.
Откуда в органических отходах берется биогаз?
Процесс производства биогаза обеспечивается путем создания бескислородного пространства для чего служат герметичные резервуары, поддержание постоянной температуры, и периодического перемешивания органических отходов. А непосредственно за процесс образования биогаза отвечают штаммы анаэробных микроорганизмов, потребляющих органические составляющие отходов с выделением биогаза — продукта их жизнедеятельности.
Как технически обеспечивается образования биогаза?
В отличие от естественного процесса высвобождения метана из органических отходов при их бесконтрольном накоплении непосредственно в атмосферу, биогазовые станции — это герметичные системы, превращающие органические отходы в биогаз с последующим его преобразованием в нужный источник энергии (биометан, электрическая энергия, тепловая энергия).
На сегодня существует ряд типов и конструкций биогазовых станций, различающихся по типу подачи и выгрузки органических отходов и биоудобрений, размеров, моделей оборудования и т.п. А вот принцип действия различных типов биогазовых станций остается постоянным: в герметичный резервуар загружаются органические отходы, где в условиях бескислородной среде происходит расщепление органического сырья с выделением биогаза.
Органические отходы превращаются в высококачественные биоудобрения
В процессе расщепления органических отходов, их связи разрушаются и переходят в легкодоступную форму — превращаются в биоудобрения, и при внесении легко усваиваются растениями и почвой. Биоудобрения образуются, как и биогаз, постоянно, что делает биогазовые станции постоянным источником как энергии, так и питательных биоудобрений — сопутствующего продукта анаэробного сбраживания.
Применение биогаза
Произведенный биогаз является универсальным энергетическим источником, который преобразуют в электрическую и тепловую виды энергии или доочищают до чистоты природного газа, то есть биогаз преобразуется в тот вид энергии, в котором есть потребность.