Биогазовое производство: сырье и последующее применение биогаза
Биогаз — горючий газ, образующийся в процессе расщепления органических отходов в бескислородном пространстве, и состоит в основном из метана (55-75%) и двуокиси углерода (25-45%), и незначительного количества сопутствующих газов (менее 1%).
В качестве сырья для биогазового производства используются как органические агропромышленные отходы животного происхождения и бытовые отходы, так и растительные остатки и энергетические культуры — силос кукурузы, травяной силос, солома зерновых, некондиционное зерно и др. Количество типов субстратов, которые могут быть утилизированы в одной биогазовой станции может варьироваться от одного до более десяти.
Процессы расщепления органических отходов реализуются в газо- и водонепроницаемых герметичных емкостях преимущественно цилиндрической формы, в которых поддерживается постоянный температурный режим и осуществляется перемешивание. Принципиальная схема биогазовой станции изображена на рисунке.
Рис. Принципиальная схема биогазовой станции
Наиболее распространенными видами органических отходов и сырья для биогазового производства являются:
- Навоз КРС, свиней
- Помет курей, гусей, уток
- Отходы сахарных, спиртовых, пивных заводов (жом, патока, пивная дробина, спиртовая барда и т.д.)
- Силосованные культуры
- Солома зерновых
- Отходы молокоперерабатывающих заводов и т.д.
В агропромышленном секторе биогазовая станция может быть реализована непосредственно на предприятии (животноводческой ферме или перерабатывающем предприятии), закрывая звено утилизации побочных продуктов/отходов основного производственного процесса.
Также биогазовая станция может быть рассчитана на утилизацию объемов органических отходов нескольких предприятий, находящихся на логистически-привлекательном расстоянии. В таком случае объект располагают или на одном из предприятий-поставщиков органических отходов для биогазовой станции, или отдельным объектом. Отдельно различают биогазовые станции, которые проектируются и реализуются как энергетический объект, сырье для которых (чаще всего кукурузу на силос) выращивают специально.
Существует ряд путей использования, образованного в результате утилизации и расщепление органического сырья биогаза, а именно:
- Производство электрической и тепловой энергии, или исключительно электрической энергии
- Производство тепловой энергии путем прямого сжигания в котлах
- Подача биогаза в газотранспортную систему после соответствующего его очистки и доведения до качества природного газа с содержанием метана на уровне 96,5-98%
- Применение в качестве моторного топлива после соответствующей очистки и подготовки
Эффективность эксплуатации биогазовых станций зависит от ряда факторов, как технология, оборудование, предварительная подготовка сырья, материалы выполнения основных сооружений и, безусловно, от климатических особенностей территории расположения биогазовой станции.
Сопутствующим продуктом биогазового производства являются высококачественные биоудобрения, готовые к непосредственному внесению в почву, способствуют восстановлению плодородного слоя почвы, легко усваиваются растениями, а также не содержат патогенной микрофлоры и семян сорняков.