- •Лекція 8 Особливості вибору установок з використанням біопалива.
- •Параметри й оптимізація процесу зброджування
- •Дотримання температурного режиму
- •Мінімальна середня температура
- •Оптимальна температура
- •Зміни температури
- •Час зброджування
- •Час обороту реактора
- •Добова доза завантаження сировини
- •Час переробки сировини
- •Кислотно-лужний баланс
- •Регулярне перемішування
- •Типи сировини
- •Біогазові установки Методи завантаження
- •Методи збору біогазу
- •Будівництво біогазової установки. Вибір розміру реактора
- •Системи перемішування
- •Системи підігріву сировини
- •Схеми біогазових установок
Час зброджування
Оптимальний час зброджування залежить від дози завантаження реактора й температури процесу зброджування. Якщо час зброджування обраний занадто коротким, то при вивантаженні зброджуваної біомаси бактерії з реактора вимиваються швидше, ніж можуть розмножуватися, і процес ферментації практично зупиняється. Занадто тривале витримування сировини в реакторі не відповідає завданням одержання найбільшої кількості біогаза й біодобрив за певний проміжок часу.
Час обороту реактора
При визначенні оптимальної тривалості зброджування користуються терміном «час обороту реактора». Час обороту реактора - це той час, протягом якого свіжа сировина, завантажена в реактор, переробляється, і її вивантажують із реактора.
Для систем з безперервним завантаженням середній час зброджування визначається відношенням об'єму реактора до щоденного об'єму сировини, що завантажується. На практиці час обороту реактора вибирають залежно від температури зброджування й складу сировини в наступних інтервалах:
• психофільний температурний режим: від 30 до 40 і більше діб;
• мезофільний температурний режим: від 10 до 20 діб;
• термофільний температурний режим: від 5 до 10 діб.
Добова доза завантаження сировини
Добова доза завантаження сировини визначається часом обороту реактора й збільшується зі збільшенням температури в реакторі. Якщо час обороту реактора становить 10 діб, то добова частка завантаження буде становити 1/10 від загального об'єму сировини, що завантажується. Якщо час обороту реактора становить 20 діб, то добова частка завантаження буде становити 1/20 від загального об'єму сировини, що завантажується. Для установок, що працюють у термофільному режимі, частка завантаження може скласти до 1/5 від загального об'єму завантаження реактора.
Час переробки сировини
Вибір часу зброджування залежить також і від типу сировини, що переробляється. Для наступних видів сировини, що переробляється в умовах мезофільного температурного режиму, час, за яке виділяється найбільша частина біогазу, дорівнює приблизно:
• рідкий гній ВРХ: 10 -15 діб;
• рідкий свинячий гній: 9 -12 діб;
• рідкий курячий послід: 10- 15 діб;
• гній, змішаний з рослинними відходами: 40-80 діб.
Кислотно-лужний баланс
Оптимальне значення pH коливається залежно від сировини від 6,5 до 8,5.
Кількість і вологість гною й екскрементів на одну тварину
Види тварин |
Середньодобова кількість гною, кг/доба |
Вологість гною (%) |
Середньодобова кількість екскрементів (кг/доба) |
Вологість екскрементів (%) |
ВРХ |
36 |
65 |
55 |
86 |
Свині |
4 |
65 |
5,1 |
86 |
Птахи |
0,16 |
75 |
0,16 |
75 |
Вологість сировини, що завантажується в реактор установки, повинна бути не менша 85% у зимовий час і 92% у літню пору року.
Регулярне перемішування
Для ефективної роботи біогазової установки й підтримування стабільності процесу зброджування сировини усередині реактора необхідно періодичне перемішування. Головними цілями перемішування є:
• вивільнення виробленого біогазу;
• перемішування свіжого субстрату й популяції бактерій (щеплення);
• запобігання формування кірки й осаду;
• запобігання ділянок різної температури усередині реактора;
• забезпечення рівномірного розподілу популяції бактерій;
• запобігання формування порожнеч і скупчень, що зменшують ефективну площу реактора.
Рекомендується повільно перемішувати сировину через кожні 4 - 6 годин.