Условия получения биогаза

Количество вырабатываемого метана, т.е. активность анаэробных бактерий в значительной степени зависит от температуры 30-40 ⁰С, термофильной флоры при 50-60 °С. Оптимальная температура находится в пределах 35-55 °С. В связи с этим в районах с низкими температурами следует использовать подогрев субстата в реакторе большею часть год. На процесс брожения положительно влияет увеличение срока пребывания субстата в реакторе, а также поддержание кислородного числа субстата рН. в пределах 6, 7-7, 6, Регулирование этого показателя чаще всего осуществляется добавлением в реактор нейтрализаторов, например, известкового молока.

В процессе ферментациисубстат в реакторе имеет тенденцию к разделению на три фазы. Верхняя - как правило корка, образованная из крупных частиц, увлекаемых поднимаемыми пузырьками газа, через некоторое время может стать твердой и может затруднять образование газа и поступление его в газгольдер. В средней части реактора скапливается наиболее жидкая фаза, а в нижней грязеобразная, выпадаемая в осадок в первую очередь. Поэтому содержимое реактора необходимо перемешивать от одного до десяти раз в сутки.

К веществам отрицательно влияющим на жизнедеятельность к легко образующих, углеродосбраживающих (типа маслянокислых бактерий), аммонофицирующих (разлагающих белки, пептиды, аминокислоты) бактерий и бактерий разлагающих жиры влияют стиральные порошки, мыла и антибиотики. Оптимальная влажность подготовленной биомассы для мокрого процесса сбраживания (мягкой биомассы) составляет 92% (превращаясь в исходный субстат). для сухого (твердой биомассы)-35-40%.

Наиболее стабильное сбраживание в реакторе происходит при высокой взаимосвязи всех групп бактерий, которое обеспечивается при выполнении всех перечисленных условий, также при систематическом перемешивании субстата в реакторе барботажным (пневматическим при подаче газа компрессором), гидравлическом (подачи жидкости насосом) или механическим (от электропровода).

Строгое выполнение процессов сбраживания обеспечивает не только высокую эффективность получения СН⁴; но и высокую гигиену и охрану окружающей среды, так как обеспечивает наибольшее обеззараживание биомассы через субстат и ликвидацию патогенных микроорганизмов.

Один килограмм органического вещества, биологически разложимого на 70% производит 0, 18 кг воды и 0, 3 кг неразложимого остатка. При этом смесь газов состоит: метана (СН₄) - 55-70%, углекислого газа (СО₂)-28-43%; в очень малых количествах других газов, например – сероводорода (Н₂S), азота (N₂), кислорода (О₂), водорода (Н). Биогаз даст пламя синего цвета без запаха, горит без дыма. 1 м³ эквивалентен 0, 7-0, 8 кг условного топлива. Объемная теплота сгорания определяется в основном содержанием метана. Полученный из биомассы метан имеет также как и природный газ высокую температуру воспламенения - 675 °С.

Биогаз - можно сжигать для получения тепла на любых тепловых агрегатах (печах, котлах) использовать в холодильных установках абсорбционного топлива, инфракрасных излучениях и двигателях внутреннего сгорания транспортных, летательных машин и другой техники.

Энергия 1м³ биогаза. например с 56% содержанием СН⁴(20, 0 МДЖ/м³) без учета КПД эквивалентна энергии природного газа (0, 60 м³), пропана (0, 44 кг)_; дизельного топлива (0, 56 л).