Технологія анаеробного зародження з прискореним компостуванням

Перша біогазові установка функціонувала на острові Хортиця, Запоріжжя.

Нещодавно було створено біогазові установку з 2-ма біореакторами В Дніпропетровській області, що переробляла відходи від 15тис. голів свиней.

При використанні гною з рослин потенціал зростає від 2 до 20 разів.

Склад біогазу:

• СН4 – 55-70%

• СО2 – 27-44%

• сірководень – 3%

• Н2 – 1%

Вміст СН; у різних видах гною:

1. гній свинячий – 77,6%

2. ВРХ – 60%

3. пташиний послід – 62%

4. силосні відходи – 84%

5. солома – 80%

6. трава – 84%.

Фактори, що впливають на вихід біогазу:

• врожайність рослинної біомаси (оптимальна – не менше 50 тонн/га)

• вид і сорт рослин (найбільшу к-сть біогазу отримують із зеленого корму лучних трав, що вирощуються на площах під паром, найменшу – із соломи);

• спосіб підготовки сировини (консервація, ступінь подрібнення);

• час збору врожаю. Вміст сухої речовини в біомасі визначає швидкість її розкладання в процесі ферментації та ККД перетворення в метан. Тому для досягнення кращих показників слід проводити збір урожаю в найбільш сприятливий період.

Відходи харчової та переробної галузей

До таких відходів відносять:

• органічні відходи м’ясо-молочного, фруктово-овочевого в-ва, в-ва олій та олійно-жирових комбінатів тощо. При цьому відходами є жмих та олієвмісні відходи, що утворюються під час рафінації; фільтрувальні порошки; дистилят, що утворюється під час дезодорації олії;

• у м’ясній промисловості – відходи тваринних жирів;

• у фруктово-овочевій – відходи фруктів, овочів, насіння під час їх переробки;

• У спиртовій промисловості - сивушні масла та спиртова барда.

Утилізація меляси допомагає отримати до 15% природного газу.

Відходи лісової та деревообробної галузей

Такі відходи утворюються при:

• заготовці деревини (неліквідна деревна сировина, вершки, сучки, пні);

• обробці деревини (відходи розпилу колод, рейки, горбилі, ошурки, стружка);

• технологічній переробці (целюлозно-паперове, каніфольно-скипідарне, дубильно-екстрактове в-во).

Найефективніші методи переробки – піроліз та високотемпературне спалювання.

Склад ТПВ:

• папір 10,3 – 26,4%

• харчові відходи 20 – 40%

• деревина 0,75 – 3,7%

• текстиль 0,2 – 8%

• Ме 1 – 5,8%

• скло 1,1 – 9%

• полімерні відходи та інше 0,6 – 6%

Стічна вода та осади, як вторинна енергетична сировина

Стічна вода – багатокомпонентна суміш штучних, природних та синтетичних речовин, серед яких є вуглев., білки, жири, ПАР, нафтопродукти, мінеральні домішки та інші речовини, що можуть стати джерелом поживних речовин для ряду м/о.

Водночас в СВ можуть бути присутні й інгібуючи фактори: йони важких Ме, ксенобіотики та інші речовини із згубною дією.

рН=6 – 8; температура 18 – 29С

Розрізняють осади:

• первинні (сюди відносять грубо дисперсні домішки, що відокремлюють фільтрацією, флотацією, проціджуванням);

• вторинні ( колоїдні домішки, що в процесі очищення утворюють тверду фазу).

До осадів відносять надлишковий активний мул та біоплівку.

Осади міських СВ мають великі об’єми, вони заражені патогенною мікрофлорою і містять яйця гельмінтів.

Суха речовина сирого осаду:

• С 87%

• N 2 – 8%

• O 7 – 35%.

Суха речовина АМ:

• С 44%, -----Н 5 – 8%, ------N 3 – 9 %, -----------O 12 – 43 %.

• S до 2%.

Усі види осадів містять 90 – 99% рідини:

• вільна волога 60 – 65%;

• зв’язана волога 30 – 35% (колоїдно зв’язана і гігроскопічна).

Забруднення, які знімають з решіток: крупні завислі плаваючі речовини переважно органічного походження.

Середній склад:

• папір – 65%;

• ганчірки – 25%;

• деревина, пластик – 4%;

• решта – 6%.

Для решіток з прозорами 15 – 20мм осад з 1 людини становить 8л. Вологість 80%, об’ємна маса – 750 кг/м3.

Сирий осад з первинних відстійників – драглиста суспензія сірого кольору з кислуватим запахом, неоднорідна за складом.

Внаслідок великої к-сті органічних речовин (до 67%) сирий осад швидко загниває і набуває темно-сірого або чорного кольору, може містити токсичні і канцерогенні речовини. Вологість – 95% при самоплинному видаленні або 98,3% при видаленні плунжерними насосами.

Надлишковий АМ – суспензія, що містить дрібні пластівці з бактеріями і м/о.

Це маса бурого кольору, що майже не має запаху. Розміри частинок АМ не перевищують 3мм.

НАМ і біоплівка складаються в основному з органічних речовин (до 75%). При зберіганні і ущільненні такий осад швидко загниває.

Вологість – 99,2-99,7% (після біофільтра – 96-96,5%). Після ущільнення у вертикальному ущільнювачі – 98%, в радіальному – 97%.

Вологість осадів з метантенку складає 97%. Твердою фазою є в основному органічні речовини. Містяться також різні Ме.

Газ, що виділяється в процесі зброджування осаду, утворюється при розкладанні жирів, вуглеводів та білків. Ці компоненти не повністю зброджуються. Ступінь зброджування:

• жири 70%

• вуглеводи 62,5%

• білки 48%.

У складі осадів є органічні і неорганічні речовини, що мають токсичну дію на зброджування:

• йони важких Ме;

• розчинений О2;

• сульфіди;

• амонійний азот;

• ПАР.

Найбільша чутливість до токсичних речовин у метанових бактерій.