Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Техника arrow Возобновляемые источники энергии

6.3. Биохимическая переработка органических отходов

При биохимической переработке разложение органических отходов происходит в результате жизнедеятельности анаэробных бактерий. Такие бактерии обычно присутствуют на дне болот или в других местах, где нет доступа воздуха, и в результате их жизнедеятельности органические вещества разлагаются с выделением биогаза. Биогаз, образующийся при анаэробной (без доступа воздуха) переработке различных веществ и отходов (табл. 6.2), состоит из 50—70 % метана, 30—45 % диоксида углерода, 1—2 % сероводорода, а также примесей водорода, аммиака и окислов азота. Теплота сгорания его составляет примерно 22—27 МДж/кг.

В мелких установках биогаз сжигают непосредственно в газовых горелках низкого давления, при этом возможна коррозия оборудования из-за наличия диоксида углерода и особенно сероводорода. В крупных установках, а также на перерабатывающих отходы заводах, отпускающих биогаз для жилищно-коммунальных и промышленных потребителей, производят очистку от примесей. Содержание метана в газе доводится до 99,8 %, а теплота сгорания составляет 37,3 МДж/кг.

Таблица 6.2

Выход биш ага иг раглнчного сырья |1|

Исходное сырье

Выход биогаза иг ! кг сухого вещества, л/кг

Содержание метана в газе, %

Трава

630

70

Древесная листва

210—294

59

Сосновые иглы

37

69

Ботва картофельная

420

60

Стебли кукурузные

420

53

Мякина

615

62

Солома пшеничная

342

58

Солома льняная

359

59

Подсолнечная шелуха

300

60

Твердый навоз крупного рогатого скота

200—300

60

Конский навоз с соломой

250

56—60

Домашние отходы и мусор

600

50

Фекальные осадки

2150—312

60

Твердый остаток сточных вод

570

70

Очищенный метан собирается в резервуары, откуда уже поступает потребителям по газопроводам.

При анаэробной переработке отходов, кроме биогаза, образуются ценные (богатые азотом) удобрения. Технология анаэробного сбраживания нашла широкое применение в животноводческой отрасли. Данная технология утилизации органических отходов обеспечивает на животноводческих объектах высокую степень обеззараживания отходов, получение органических удобрений в кратчайший срок, а также выработку нетрадиционного энергетического топлива — биогаза.

На рис. 6.1 представлена принципиальная схема непрерывной анаэробной переработки органических отходов. Навоз из ферм подается в резервуар подготовки исходного сырья 1, в котором производится тщательное перемешивание, удаление твердых веществ и увлажнение до 94—96 %. Подготовленное сырье подается дозировочным насосом 2 в метантенк 3, где осуществляется процесс сбраживания под действием бактерий. Образующийся биогаз удаляется из верхней части метантенка в газгольдер 5, откуда идет потребителям, а остаток сброженного навоза (удобрение) из нижней части поступает в сборник удобрения 7, из которого уже вывозится на поля.

Сбраживания может производиться в мезофильном при температурах 20—40 °С и термофильном при 45—70 °С режимах. Для поддержания требуемой температуры осуществляется подогрев сырья в метантенках прокачкой через змеевики горячей воды, подготовленной в котле 9. Доля биогаза для такого подогрева составляет обычно 20—30 % суммарного его выхода из метантенка. Количество вырабатываемого биогаза и качество удобрений зависит не только от температуры, но и от продолжительности сбраживания сырья в метантенках. В частности, при продолжительности сбраживания навоза пять суток количество вырабатываемого биогаза составляет 50 %,

Принципиальная схема анаэробной переработки биомассы

Рис. 6.1. Принципиальная схема анаэробной переработки биомассы:

1 — резервуар для подготовки сырья; 2 — дозировочный насос; 3 — метантенк; 4 — компрессор; 5 — газгольдер; 6 — аппараты очистки биогаза; 7 — сборник удобрения; 5 — циркуляционный насос; 9 — котел для поддержки температурного режима сбраживания

10 суток — 90 % и 20 суток — 98 % максимально возможного его количества. В зависимости от принятой продолжительности сбраживания сырья определяются необходимый объем метантенка и количество добавляемого в него свежего сырья. Для интенсификации процесса сбраживания часть биогаза из газгольдера подается компрессором 4 обратно в метантенк, при этом происходит и перемешивание всей массы в метантеике.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >
 

Популярные страницы