Технологічні особливості виробництва біогазу

Основними структурними елементами схеми типової біогазової установки є:

• Система прийому та попередньої підготовки субстратів

• Система транспортування субстратів в межах установки

• Біореактори (ферментери) з системою перемішування

• Система обігріву біореакторів

• Система відведення та очищення біогазу від домішок сірководню і вологи

• Накопичувальні ємності зброженої маси та біогазу

• Система програмного контролю та автоматизації технологічних процесів

Технологічні схеми біогазових установок (БГУ) бувають різними, залежно від виду і числа перероблюваних субстратів, від виду та якості кінцевих цільових продуктів, від того чи іншого застосованого «ноу-хау» компанії постачальника технологічного рішення, і ряду інших чинників. Найбільш поширеними на сьогоднішній день є схеми з одноступеневим зброджуванням декількох видів субстратів, одним з яких, зазвичай, є гній. Типова схема такої БГУ показана на рис. 6.1.

Рис. 6.1. Типова схема одноступеневої біогазової установки для сумісного зброджування гнойових відходів та додаткової сировини з міні-ТЕЦ на біогазі]

З розвитком біогазових технологій схеми ускладнюються у бік дво- або триступеневих схем, що в ряді випадків обґрунтовано технологічною необхідністю ефективної переробки окремих видів субстратів і підвищенням загальної ефективності використання робочого об'єму біореакторів.

При виробництві електричної енергії одним з основних додаткових блоків є когенераційна установка на основі двигунів внутрішнього згоряння з системою підключення до загальної або локальної електромережі. Виробництво біометану вимагає очищення утворюваного біогазу від домішок вуглекислого газу, сірководню, парів води і ряду інших компонентів. Апробованими і найбільш часто вживаними технологіями очищення біогазу є водна абсорбція, адсорбція на носієві під тиском, хімічне осадження та мембранне розділення.

Зброджена маса є цінним матеріалом для удобрення та підвищення якості грунтів, перевершуючи в цьому незброджені матеріали, а також мало чим поступаючись мінеральним добривам або компосту. Цінність такої маси визначається наявністю в ній біогенних елементів. Зброджена маса, як правило, розділяється на рідку і тверду фракції за допомогою сепаратора. Рідку фракцію направляють в лагуни, де накопичують до внесення в грунт.

Зневоднена тверда фракція також може використовуватися як добриво і, після додаткової сушки і упаковки, придатна для тривалого зберігання і транспортування на великі відстані.

Для зброджування органічної частини ТПВ – кухонних залишків, відходів харчової промисловості та садово-паркових відходів - можуть використовуватися різні методи.

Найбільш поширений «вологий» метод, при якому застосовуються аналоги традиційних сільськогосподарських БГУ. У даному випадку ТПВ можуть зброджуватись окремо або ж в якості додаткового субстрату. Певне поширення набули методи «сухого» зброджування ТПВ в колонах або контейнерах.