Биогазовые установки

Биогазовая установка предназначена для экологически чистой безотходной переработки органических отходов и получения биогаза для производства электрической и тепловой энергии.

Устройство биоэнергетической установки и ее технологическая схема зависят от разных факторов: состава и сорта биомассы, способа ее доставки, величины и типа биореакторов, параметров процесса газообразования, дальнейшего использования переработанного субстрата, количества и состава выработанного биогаза, типа и состава оборудования энергетической конверсии, потребителей выработанной энергии.

Всего в мире в настоящее время используется или разрабатывается около 60-ти разновидностей технологий получения биогаза. Наиболее распространённый метод - анаэробное сбраживание в метатенках. Часть энергии, получаемой в результате утилизации биогаза направляется на поддержание процесса (до 15-20 % зимой). В странах с жарким климатом нет необходимости подогревать метантенк. Бактерии перерабатывают биомассу в метан при температуре от 25°С до 70°С.

Для сбраживания некоторых видов сырья в чистом виде требуется особая двух-стадийная технология. Например, птичий помет, спиртовая барда, не перерабатывается в биогаз в обычном реакторе. Для переработки такого сырья необходим дополнительно реактор гидролиза. Такой реактор позволяет контролировать уровень кислотности, таким образом бактерии не погибают из-за повышения содержания кислот или щелочей.

Получение биогаза экономически оправдано при переработке постоянного потока отходов, например на животноводческих фермах.

Основные технологические блоки биогазовой установки:

Силосные ямы
Система загрузки биомассы
Реактор с перемешивающими устройствами
Реактор дображивания
Субстратер
Система отопления
Силовая установка
Система автоматики и контроля
Система газопроводов

Принцип работы установки

Отходы периодически подаются с помощью насосной станции или загрузчика в реактор. Реактор представляет собой подогреваемый и утепленный железобетонный резервуар оборудованный миксерами. Фиксированная температура необходима для обеспечения оптимальных условий жизнедеятельности микроорганизмов, и может быть мезофильной (около 35ºС) или термофильной (около 55ºС). Также микроорганизмы должны получать необходимые питательные вещества, для этого свежий навоз подается в реактор несколько раз в день небольшими порциями. Внутри реактора расположено перемешивающее устройство для полного перемешивания биомассы, которое может быть в виде миксера, расположенного в крышке аппарата, или в виде погруженных мешалок. Таким образом, устраняются условия, приводящие к появлению плавающих слоев и/или осадка.

Процесс гидравлического отстаивания внутри реактора в зависимости от субстратов может длиться от 20 до 40 дней. И в результате работы микроорганизмов, получаем биогаз и компостированный субстрат. Субстрат складируется в танкере для хранения удобрения, а биогаз сохраняется в газгольдере – емкости для хранения газа. В газгольдере выравнивается давление и состав газа, а дальше газ непрерывно поступает в газовый или дизель-газовый двигатель-генератор. Полученный газ может быть преобразован в тепло и электричество. Причем мощность может достигать несколько МВт. Для обеспечения безопасности крупные биогазовые установки снабжены аварийными факельными блоками на тот случай, если двигатель не работает и газ нужно сжечь. Газовая система может быть оснащена вентилятором, конденсатоотводчиком, десульсулизатором и так далее. Работа биогазовой установки контролируется средствами контроля и автоматизации.