Біогазові установки Методи завантаження
За методом завантаження сировини можна розрізнити два різних типи біогазових установок:
Установки порціонного завантаження повністю завантажуються сировиною, а потім повністю звільняються після певного часу переробки. Для такого типу завантаження підходять установки будь-якої конструкції й будь-який тип сировини, але такі установки відрізняються нестабільним виробництвом біогазу.
Установки безперервного завантаження щодня завантажуються маленькими порціями сировини. При завантаженні нової сировини, рівна порція переробленого шламу вивантажується. Сировина, що переробляється в таких установках, повинна бути рідкою і однорідною. Виробництво газу стабільно й кількісно перевищує об'єм вироблюваного на порціонних установках біогазу. Практично всі споруджувані зараз у розвинених країнах установки працюють як установки безперервного завантаження.
Методи збору біогазу
Балонні установки являють собою термостійкий пластиковий або гумовий мішок (балон), у якому поєднаний реактор і газгольдер. Труби для завантаження й вивантаження сировини кріпляться прямо до пластику реактора. Тиск газу досягається за рахунок розтяжності мішка й за рахунок додаткового вантажу, що тисне на мішок. Переваги такої установки - низька вартість, легкість переміщення, простота конструкції, висока для психофільного режиму температура бродіння, простота очищення реактора, завантаження й вивантаження сировини. Недоліки такої установки - короткий період експлуатації (2-5 років), висока сприйнятливість до зовнішніх впливів, мала можливість створення додаткових робочих місць.
Типова біогазова установка з м'яким газгольдером
Установки з фіксованим куполом складаються із закритого, куполоподібного реактора й ємності для вивантаження (компенсуючи ємність). Газ збирається у верхній частині реактора - куполі. Коли завантажується чергова порція сировини, перероблена сировина виштовхується в компенсуючу ємність. Зі збільшенням тиску газу підвищується рівень переробленої сировини в ємності, що компенсує.
Установки із плаваючим куполом складаються зазвичай з підземного реактора й рухливого газгольдера. Газгольдер плаває або прямо в сировині, або в спеціальній водяній ємності. Газ накопичується в газгольдері, що піднімається або опускається залежно від тиску газу. Газгольдер підтримується спеціальною рамкою від перекидання. Якщо газгольдер плаває в спеціальній водній ємності, то він застрахований від перекидання.
Будівництво біогазової установки. Вибір розміру реактора
Розмір реактора вимірюється в кубічних метрах і залежить від кількості, якості й типу сировини, а також від обраної температури й часу зброджування.
Співвідношення добової дози завантаження сировини
й розміру реактора
Добова доза завантаження сировини визначається, виходячи із часу зброджування (час обороту реактора) і обраного температурного режиму. Для мезофільного режиму зброджування час обороту реактора становить від 10 до 20 діб, а добова доза завантаження - від 1/20 до 1/10 від загального об'єму сировини в реакторі.
Розмір реактора для переробки
певної кількості сировини
Спочатку, виходячи з кількості тварин, дослідним шляхом визначається добова кількість гною (ДН) для переробки в біогазовій установці. Потім сировина розбавляється водою для досягнення 86% - 92% вологості.
Кількість сировини, що завантажується, (Д) - це сума відходів господарства (ДН) і води (ДВ), якою вони розбавляються. Для переробки сировини при мезофільному режимі рекомендується використовувати дозу добового завантаження Д, рівну 10% від об'єму загального завантаженого в установку сировини (ОС). Загальний об'єм сировини в установці не повинен перевищувати 2/3 об'єму реактора.
Вихід біогазу для різних типів сировини
Тип сировини |
Вихід газу (м3 на 1 кг сухої речовини) |
Вихід газу (м3 на 1 тонну при вологості 85 %) |
Гній ВРХ |
0,250 - 0,340 |
38-51,5 |
Свинячий гній |
0,340 - 0,580 |
51,5-88 |
Пташиний кал |
0,310-0,620 |
47-94 |
Кінський гній |
0,200-0,300 |
30,3-45,5 |
Овечий гній |
0,300-0,620 |
45,5 - 94 |
Розташування реактора
Різні конструкції реактора й систем завантаження й вивантаження
а - циліндричний реактор з верхнім завантаженням;
б - циліндричний реактор з нижнім завантаженням;
в - циліндричний двосекційний реактор;
г - похилий реактор;
д - траншейний реактор із плаваючим покриттям;
е - горизонтальний секційний реактор.