1598005433-e56a4b827448586987c6a2104f124b32 (Биогаз. Теория и практика. В. Баадер, Е. Доне, М. Бренндерфер, 1982u), страница 5

Таблица р. Состав и характеристики биогаза [23, 45, 08, ]40] Компоненты бногаза зиосазоаая смесь !бог!Си,.ь .м со! Характеристика сн со Ы,,7О !О ! <з 35,8 10,8 22,8 5.. 15 б5 ..750 4,7 -82',5 0,72 1О2 ' 0,53 4...8О 585 1,3 4..А5 8,9 !оо,' !,П 349 1,2 1,! 31,0 1,91 4бз 2,5 О,ОО З1' Осу 2Л.2. Свойства газа Приведенные в таблице 9 физические свойства биогаза позволяют судить о возможностях его практического использования и необходимых для этого приемах, Объемная теплота сгорания (7,7,) определяется в основном содержанием СН4, поскольку незначительные количества Н2 и Н25 на этот показатель практически не влияют.

Соответственно температура восплалуенения и предел воспламеняемости тоже зависят от содержания СН4. При выяснении возможности сжижения газовой смеси 2. Продукты сбражнвання 2Л. Газ 2Л.1. Состав газа Объеьная доля. Ъ Объемная теплота сгоранвя.

МДжум' Предел воспламеняечости 1со держание в воздухе), температура восплаченання. ЧЬ Критическое Лавленне, Мпа Критическая температура, С Нормальная плотность, гул Критическая плотность, гул Плотность относитезгьнз воздуха 21,5 К...!2 050 ..750 7,1...8,9 —,2,5 1,2 321 0,83 необходимо учитывать критические значения давления и температуры отдельных ее компонентов (см.

табл, 9), Эти значения показывают, что сжижение биогаза практически нецелесообразно. При использовании биогаза следует учитывать разность в плотности отдельных его компонентов. В проходных невентилируемых помещениях это может привести к опасному для жизни людей накоплению СО2 н Н25 в нижних слоях воздуха. Кроме того, скопление СН, связано с опасностью взрыва. 2.2. Перебродивший субстрат (шлам) 2.2.1. Состав шлама [99, 101, 123) Во время процесса брожения аммиак выделяется из органических азотистых соединений и вместе с соединениями фосфора и калия, имеющимися в субстрате и образующимися в результате разложения, преобразует перебродившую массу в богатое питательными веществамп органическое удобрение.

Кроме того, в зависимости от степени сбраживания уменьшается содержание углерода по сравнению с его содержанием в исходном субстрате. Обусловленное этим уменьшение соотношения С/]х[ оказывается благоприятным при использовании шлама в качестве удобрения. 2.2.2 Загрязнение окружающей среды Запах [126, 130) Поскольку степень сбраживания, т. е. разложения органического вещества, достигает 30 ... 40 % и благодаря этому в основном происходит распад биологически нестабильных органических соединений, шлам лишен запаха, свойственного исходному субстрату.

Возбудители болезней [2, 62, 75, 35, 115) Гигиенический эффект анаэробного брожения обусловливается прежде всего тепловым воздействием в течение определенного отрезка времени. Для уничтожения отдельных возбудителей болезней требуется в каждом конкретном случае определенная минимальная температура и минимальная продолжительность их пребыва- 27 ння прп этой температуре. Чтобы гарантировать полное уничтожение вегетативных форм бактернальных возбудителей инфекционных заболеваний, в установках дискретного действия при температуре брожения около 30' для этого необходимо более 30 сут. Более эффективное действие в течение меньшего срока пребынання массы в реакторе (12...20 сут) достигается только прн температуре брожения выше 50'С.

Однако абсолютно надежного обеззараживания ожидать не следует, так как всегда существует риск, что незначительное число микробов сохранит свою жизнеспособность и сможет послужить источником инфекции. О поведении вирусов, подвергаемых упомянутому воздействию, пока еще не имеется каких-либо данных, Что касается установок непрерывного и квазинепрерывного деяствия, то здесь мы рискуем тем, что небольшие порции субстрата выйдут нз реактора через несколько меньшее время, чем заданное теоретическими гядравлическпми расчетами. Таким образом возникает опасность, что патогенным организмам удастся избежать необходимого для их уничтожения тепловога воздействия.

Даже в установках проточного типа, как показывают исследования, ие удается уничтогкить всех возбудителей болезней, попадающих в реактор вместе с гкидкнм навозом, 3. Технологические схемы биогазовых установок ЗЛ. Системы, применяемые в производстве (рнс. 7) В проточной системе (при непрерывном нли квазинепрерывном процессе) субстрат загружают в реактор непрерывно или через, короткие отрезки времени (например, ежесуточно), удаляя соответствующий объем шлама (рис. 7 н 8).

Всегда постоянный объем субстрата рассчитывается в соответствив с заданным гидравлическими расчетамн временем пребывания массы в реакторе, Если обеспечивается постоянство условий производства, а именно подачи массы, концентрации сухого вещества н загрузки рабочего пространства, т.

е. концентп рация способного к брожению органического веществ рн загрузке, оптимальная температура брожения и а равномерное перемешнвание массы, то этот вид производства позволяет получить максимальный выход газа при непрерывном процессе г.азообразованпя. 28 рее 0 100 ч 00 Й 0 . ерем ад ення й г00 )Ннйний ' т-" 00 найее 0 гремя наланаення илама раз й уьу л.т) -.- л'— 0 а уреме нананеення аеяамп гн не 0 Ц)00 1 Нангзаяеепл цгдпг и 100!:= 0 Флч Рпс. 7, Системы получения бггогаза — проточная (вверху), с попере- меииым использованием реакторов (в центре); с накоплением газа и шлама (внизу)1 1 — газгольдер; Š— накопитель шлама; 3 — газовая камера; Š— камера дзя брожения н накоог!ення шлама, б — зало!пенн*; б — ггточкыа вывод газа.

Система с попеременным использованием реакторов [103, 116, 1241 характеризуется прерывистым процессам, протекающим не менее чем в двух одинаковых по размерам и форме реакторах (рис. 7 н 9). В случае (например) ежесуточной загрузки свежего субстрата реакторы при образовании определенного количества шлама (так называемого затравочиого шлама) попеременно заполняются свежим субстратом и по истечении за! Газ рис 9 Метод получмшя Га биогаза Шьтидт ( Эггерс глюсс [!03) по системе с попеременным нспользо.

ваинем рсакторон: о — иервнчнаа еычость; б, в— реакторы, г — газ ольдер; д — силос дла у обрений. ,саааАа й1аараи наба Уи ла 31 30 Рггс, а Метод получения биогаза Редигер г' Фсрмстгтехпик [531 в про- точной системе; и — навозосборник; б — отстойник длн леска; в — центриэуга; г — нагреватель- ный агрегат и теилообыенвнк; д, е — реакторы; сс — ызгольдер; к — вторичное осветление; и — евраяиа; з — первичное осветление. данного срока брожения опорожняются так, что в них остается только затравочный шлам. Поскольку при постоянном количестве подаваемого в реактор матсругала загрузка рабочего пространства во время процесса заполнения будет постоянно снижаться по сравнению с оптимальным значением, соответствующим исходному количеству шлама, потенциальная производительность этой системы будет использоваться не полностью. Кроме того, если учитывать наличие порожнего объема реактора во время процесса заполнения, то эта система требует большего рабочего объема, чем проточная; по аме.

риканским исследованиям, он должен быть вдвое боль. ше [45). Еще одна особенность рассматриваемой системы заключается в том, что ее нельзя использовать без газового аккумулятора (газгольдера) с постоянным запасом газа, достаточным для заполнения освобождающегося при выгрузке шлама объема реактора. Это требуется для предотвращения попадания воздуха в рабочее пространство реактора. Система с накоплением газа и шлама [1311 выполняется только с одним жидкостным реактором (рис. 7). Последний играет роль бродильной камеры и накапли вает шлам до момента вывозки в поле. Поэтому решлама акт р о никогда не опорожняют полностью; остаток служит затравкой для новой порции субстр, р непрерывной подаче свежего субстрата постоянно снижается время, отводимое для брожения, В результате этого газовый потенциал накопившейся в реакторе массы используется не полностью.

3.2. Компоненты установки 3.2Л. Реактор Если исходя из характера процесса брожения и его технологии, к реакторам предъявляют в основно р вания: — абсолютной герметичности стенок, препятствующей газообмену; — непроницаемости для жидкостей; — сохранения прочности в статическом состоянии при воздействии собственной силы тяжести и массы загружаемого субстрата; — совершенной теплоизоляции; — коррозионной стойкости; я обсл— надеукиости загрузки и опорожнения; — доступности внутреннего пространства для о служивання, то для выбора формы, размеров и конструкции реактора ешающую роль играют такие факторы, как: — массовый расход субстрата прн заполнени ; р и; Рис. 11. Двухкамерная бродильная установка, работающая по проточному принципу 1'821: Я вЂ” гчазнан брслнльнаа камера; Б— «амера дл» окончательног~ бражнза.