Андрей Смирнов
Время чтения: ~19 мин.
Просмотров: 0

Каталог биореакторов

Содержание

От каких факторов зависит выход биогаза с более высоким содержанием метана

Прежде всего — от температуры. Активность бактерий, ферментирующих органику, тем выше, чем выше температура окружающей их среды, при минусовых температурах ферментация замедляется или прекращается полностью. По этой причине выработка биогаза более всего распространена в странах Африки и Азии, расположенных субтропиках и тропиках. В климате России получение биогаза и полный переход на него, как на альтернативное топливо, потребует теплоизоляции биореактора и введение тёплой воды в массу органики, когда температура внешней атмосферы опускается ниже нулевой отметки.

Органический материал, закладываемый в биореактор, должен быть биологически разлагаемым, требуется вводить в него значительное количество воды — до 90% от массы органики. Важным моментом будет нейтральность органической среды, отсутствие в её составе компонентов, препятствующих развитию бактерий, вроде чистящих и моющих веществ, любых антибиотиков. Биогаз можно получить практически из любых отходов хозяйственного и растительного происхождения, сточных вод, навоза и т. д.

Процесс анаэробной ферментации органики лучше всего проходит, когда значение pH находится в диапазоне 6,8–8,0 — большая кислотность замедлит формирование биогаза, т. к. бактерии будут заняты потреблением кислот и производством углекислого газа, нейтрализующего кислотность.

Соотношение азота и углерода в биореакторе необходимо рассчитать, как 1 к 30 — в этом случае бактерии получат необходимое им количество углекислого газа, а содержание метана в биогаза будет наивысшим.

Лучший выход биогаза с достаточно высоким содержанием метана достигается, если температура в ферментируемой органике находится в диапазоне 32–35 °С, при более низких и более высоких значениях в биогазе увеличивается содержание двуокиси углерода, его качество падает. Бактерии, производящие метан, подразделяются на три группы: психрофильные, эффективны при температурах от +5 до +20 °С; мезофильные, их температурный режим от +30 до +42 °С; термофильные, работающие в режиме от +54 до +56 °С. Для потребителя биогаза наибольший интерес представляют мезофильные и термофильные бактерии, ферментирующие органику при большем выходе газа.

Мезофильная ферментация менее чувствительная к изменениям температурного режима на пару градусов от оптимального диапазона температур, требует меньших затрат энергии на обогрев органического материала в биореакторе. Её минусы, по сравнению с термофильной ферментацией, в меньшем выходе газа, большем сроке полной переработки органического субстрата (около 25 дней), разложенный в результате органический материал может содержать вредоносную флору, т. к. невысокая температура в биореакторе не обеспечивает 100% стерильности.

Подъём и поддержание внутриреакторной температуры на уровне, приемлемом для термофильных бактерий, обеспечит наибольший выход биогаза, полная ферментация органики пройдёт за 12 дней, продукты разложения органического субстрата полностью стерильны. Отрицательные характеристики: выход за пределы приемлемого для термофильных бактерий диапазона температур на 2 градуса понизит выход газа; высокая потребность в обогреве, как следствие — значительные затраты энергоносителей.

Содержимое биореактора необходимо промешивать с периодичностью 2 раза за день, иначе на его поверхности образуется корка, создающая преграду для биогаза. Помимо её устранения промешивание позволяет выровнять температуру и уровень кислотности внутри органической массы.

В биореакторах непрерывного цикла наибольший выход биогаза происходит при одновременной выгрузке органики, прошедшей ферментацию, и загрузке новой органики в количестве, равном выгружаемому объёму. В небольших биореакторах, что обычно используют в дачных хозяйствах, каждые сутки необходимо извлекать и вносить органику в объёме, примерно равном 5% от внутреннего объёма камеры ферментации.

Выход биогаза напрямую зависит от типа органического субстрата, закладываемого в биореактор (ниже приведены средние данные на кг веса сухого субстрата):

  • навоз конский даёт 0,27 м3 биогаза, содержание метана 57%;
  • навоз КРС (крупного рогатого скота) даёт 0,3 м3 биогаза, содержание метана 65%;
  • свежий навоз КРС даёт 0,05 м3 биогаза с 68% содержанием метана;
  • куриный помёт — 0,5 м3, содержание метана в нём составит 60%;
  • свиной навоз — 0,57 м3, доля метана составит 70%;
  • овечий навоз — 0,6 м3 с содержанием метана 70%;
  • солома пшеницы — 0,27 м3, с 58% содержанием метана;
  • солома кукурузы — 0,45 м3, содержание метана 58%;
  • трава — 0,55 м3, с 70% содержанием метана;
  • древесная листва — 0,27 м3, доля метана 58%;
  • жир — 1,3 м3, содержание метана 88%.

Особенности эксплуатация мембранных биореакторов

Чтобы восстановить первоначальный важный показатель уровня проницаемости мембран биореактора, производится обработка растворами различных реагентов. Чаще всего такая химическая промывка подразумевает использование окислителей.

В большинстве случаев независимо от конкретной модели оборудования, для этого процесса применяются следующие вещества:

Гипохлорит натрия

  • Лимонная кислота с процентным содержанием от 0,2 до 0,3.
  • Гипохлорит натрия, имеющий значения по концентрации в рамках от 0,2 до 1%.

В качестве дополнения к вышеуказанным реагентам, для достижения лучшего результата, могут быть использованы соляная кислота, едкий натр и прочие вещества из категории детергентов или же комплексообразователей.

Проводить процедуру очистки с использованием расширенного состава разумно не чаще 1 раза за 2–3 месяца. А при использовании гипохлорита процедуру можно повторять до 2 раз за 1 месяц.

Для осуществления промывки напорного модуля, используется технология циркуляции раствора, подаваемого подключенным насосом из специальной емкости, в которую погружной вариант оборудования помещается целиком. Что в первом и во втором случае время для промывки составляет от 2 до 3 часов.

При сильных загрязнениях и неэффективности указанных выше методов, производится отбор мембран, и промывка происходит механическим путем за счет подачи струи воды, избавляющей поверхность от отложений.

Трудности в процессе эксплуатации биореактора

Есть несколько проблемных вопросов, связанных с применением на практике мембранного биореактора.

Схема очистки сточных вод

Довольно быстрое загрязнение основных очищающих элементов, а именно мембран и фильтров. Связанное с необходимостью осуществления контроля за процессом предочистки, и полноценным удалением таких элементов, как волосы, обрывки волокнистых материалов и т. п.

Повреждение пропускающих мембран в процессе эксплуатации или очистки.

Частые сбои в работе линии связи, расположенной в системе автоматизации, и выход из строя системы отвечающей за процесс обдувки.

Загрязнение решеток, сеток, требующее дополнительных временных и финансовых затрат для очистки.

Возможный отказ работы аэраторов и воздуходувок означающий дорогостоящий и длительный ремонт аппарата. Чем хуже условия аэрации, тем скорее происходит процесс снижения уровня проницаемости мембран и повышается скорость образования осадка. При этом такая проблема до определенного времени не оказывает существенного влияния на качество степени очистки.

Отказ системы отвечающей за рециркуляцию, автоматически останавливающий работу биореактора и т. п.

Следует помнить о том, чем больше производительность биореактора и соответственно этому количество очищаемых сточных вод в сутки, тем выше финансовые затраты на приобретение и последующее обслуживание.

№7 [Вода: химия и экология, 2011]

Журнал публикует оригинальные научные статьи и обзоры теоретического и практического характера, посвященные инновационным исследованиям в области химии и технологии водоподготовки, водоснабжения, водоотведения, контроля качества вод и мониторинга водных объектов.

Использование водных растений для доочистки сточных вод / Я.И. Вайсман, Л.В. Рудакова, Е.В. <…> Как правило, для очистки сточных вод используют биореакторы различных технологических типов с естественно <…> Посевной материал вносили в биореакторы (биореактор вихревой БИОК-022, вместимостью 10 л, изготовитель <…> ЗАО «Саяны»; биореакторы вместимостью 100 л из нержавеющей стали с мешалкой на магнитном приводе, теплообменной <…> Полученный в биореакторах концентрат суспензии штамма разводили стерильной дистиллированной водой, в

Предпросмотр: Вода химия и экология №7 2011.pdf (0,2 Мб)

Подогрев биомассы

Постоянная работа реактора зависит от жизнедеятельности бактерий вызывающих брожение биомассы. В холодной массе они находятся в дремлющем режиме. Стоит подогреть ее до нужной температуры и бактерии возобновят свою работу. Оптимальная температура брожения образовывает от +38?С. В теплых регионах наружной температуры воздуха достаточно для работы реактора без подогрева. А для холодных регионов нужно будет установить систему подогрева. С данной проблемой может совладать установленный под емкость нагревающий змеевик. Его подключают к отопительной системе и кранами (либо терморегулятором) регулируют циркуляцию тёплой воды для поддержания нужной температуры.

№1 [Твердые бытовые отходы, 2019]

«Твердые бытовые отходы» — единственное периодическое издание в России, в котором отражены практически все вопросы, связанные с образованием и переработкой отходов, исследованием их состава и свойств, проблемы и решения в сфере управления отходами и экологические аспекты, связанные с обращением отходов.

Блок глубокой биологической очистки представляет собой модифицированный мембранный биореактор (МБР), <…> Аэротенк в системе мембранного биореактора работает с высокой концентрацией активного ила, поэтому его <…> Мембранный биореактор позволяет понизить величину ХПК фильтрата на 85 % и более от исходного значения <…> , а также поток концентрата из блока обессоливания и глубокой доочистки. <…> Разработка технологии очистки высококонцентрированных сточных вод в мембранных биореакторах: Отчет о

Предпросмотр: Твердые бытовые отходы №1 2019.pdf (0,7 Мб)

[править] Интересные факты

  • С точки зрения биоинформатики и научной сантехники, количество энергии, затраченной на переработку 1 быдла в метан, в несколько раз больше, чем выделяется при горении полученного метана даже при 100% КПД. Несомненная польза возникает только от переработки живых душ человеков непосредственно в тонкую энергию, которую в компутерных играх называют маной, а Пейсатель в «Позорах» назвал силой. Однако такая переработка приводит к полному уничтожению бессмертной души, созданной Б-гом, что анально карается Вселенским Законом.
  • Крематорий в шведском городе Хельсингборг обеспечивает теплом 60 000 домов, что составляет 10% производимой энергии местной энергетической компании.
  • Вообще людям, знакомым с историей , сама идея переработки человеков в нечто полезное в хозяйстве должна быть знакома. Только в оригинальной идее пускали не на метан, а на кальций и в прямом смысле на мыло (глицерин).

Какие основные факторы имеют влияние на качество работы МБР

Поверхности мембран в связи со своими небольшими размерами, являются одними из самых уязвимых мест в работе всего биореактора и соответственно стадии биологической очистки.

Степень очистки и работоспособности мембран связана со следующими факторами.

  • Материал для производства мембран, установленных в биореактор.
  • Показатели по уровню проницаемости мембран в биореакторе.

Качество воды зависит от работы очистительной системы

Первый фактор выбирается согласно уровню устойчивости к типу загрязнения сточной воды

В особенности уделяется внимание таким показателям, как содержание полисахаридов и протеинов. А также на устойчивость к воздействию различных реагентов, применяемых для обратной промывки мембранных модулей, отвечающей за качество очистки и срок эксплуатации оборудования

Большая часть материалов отличается хорошими гидрофобными показателями и имеет нейтральный заряд. Чтобы повысить КПД оборудования, в состав материала вводятся различные химические вещества. На фоне этого, у каждого производителя уровень устойчивости к перечисленным выше параметрам отличается друг от друга.

Второй фактор определяет поток сточных вод, проходящий через мембранный элемент, а связанная с ним скорость образования осадка как раз и зависит от проницаемости. Для поддержания значения в оптимальном показателе, необходимо вовремя осуществлять работы по химической и гидравлической промывке биореактора.

Дополнительные факторы

В ряде случаев на степень очистки сточных вод с использованием этого оборудования оказывает влияние такой показатель, как размер мембран. Хотя по проведенным исследованиям видно, что процент КПД у фильтров, имеющих поры размерами от 0,01 до 0,1 мкм практически одинаковый.

Но мембраны, имеющие меньший размер пор, более устойчивы к загрязнениям и в процессе гидравлической промывки, последние лучше удаляются.

Значительное снижение эксплуатационных затрат

Повышение скорости движения сточных вод, способно понизить эффективность очистки, при использовании воздуха, за счет нарушения потока подаваемых пузырьков, в том случае если мембрана установлена в напорный тип биореактора. Когда же выбрана трубчатая модель, то увеличение этого показателя, способствует замедлению процесса появления осадка, повышает значение КПД.

Существуют и другие факторы, влияющие на работоспособность мембран биореактора, к ним относятся:

  • продувка воздухом;
  • гидравлическая промывка;
  • состав и природа происхождения подаваемой для очистки сточной воды.

и очистке (доочистке) сточных вод

  • возможность очистки высококонцентрированных сточных вод;
  • возможность увеличения или уменьшения производительности без изменения технологического процесса;
  • позволяет избавиться от вторичных отстойников и УФ-обеззараживания;
  • возможность работы при концентрации активного ила в биореакторе 12-15 г/л, что позволит уменьшить его объем практически в 3 раза;
  • получение малого количества избыточного активного ила, что значительно влияет на стоимость его механического обезвоживания и утилизацию;
  • очищенные сточные воды не содержат взвешенных частиц, бактерий и вирусов;
  • малые энергозатраты;
  • возможность применения для очистки сточных вод различного происхождения.

^

погружных половолоконных мембран производства

Экономика:^ Малые размеры:^ Низкое энергопотребление:33^ Отличное качество воды «на выходе»: «Незагрязняемые» мембраны:^ Длительное время эксплуатации мембран: ^ Эффективная обработка стоков в высокими ХСК:Простота в эксплуатации:^ Блочный дизайн:^ Ненужность избыточного шлама:3333

  1. ^

Согласно статье Сьюзан Ханфт, представленной на сайте «BBS Research» :• мировой рынок технологий мембранных биореакторов, как ожидается, увеличится с 216,6 млн. долларов США в 2005 году до приблизительно 296 миллионов к концу 2008 года. Он должен достичь 488 млн в 2013 году, среднегодовой темп роста в процентах 10,5%.• Большинство MBR используют аэробные микробные процессы, что должно составить 291 млн долларов США в 2008 году и 483 млн в 2013 году, среднегодовой темп роста — 10,7%.• Очистка муниципальных и бытовых сточных вод принесла 96,6 млн. долларов США в 2005 году. Этот показатель должен увеличиться до 142 млн в 2008 году и 249 млн в 2013 году, среднегодовой темп роста составит 11,9%.Рисунок 15. Оценочная гистограмма мирового рынка MBR-технологий в 1990-2013 гг. (в миллионах долларов США)

  1. ^

по версии компании Frost & Sullivan

Это диаграммы были представлены в докладе компании касающейся сферы мембранных биореакторов ().В докладе говорится о том, что мировой рынок MBR будет стоить 566,4 миллионов долларов к 2008 году, и учитывая ежегодный темп роста в 13,9%, он достигнет 1207,9 млн. к 2014. Самый быстрый рост рынка будет наблюдаться на Ближнем Востоке, который будет увеличивать свою долю рынка с 18,5% в 2008 году до 26,4% в 2014 году. Многое из этого будет происходить за счет Европы и Азиатско-Тихоокеанского региона, которые движутся к стадии стабильного роста и развития. Муниципальный рынок будет расти несколько быстрее, чем промышленный, увеличивая свою долю от 67,2% в 2008 до 72,6% к 2014 году.

Выводы

  1. Saint Petersburg Business Guide. Гид по деловому миру Санкт-Петербурга.
  2. Навчально-методичні матеріали Сумського державний Університету
  1. Википедия. Свободная энциклопедия.
  1. Технопарк РХТУ им Д.И. Менделеева
  1. НПП Медиана-Эко. Современные технологии очистки промышленных сточных вод и рекуперации отходов
  1. Технопарк РХТУ им Д.И. Менделеева. Транснациональный экологический проект
  1. ООО Научно-инженерный центр «Потенциал – 4»
  1. BBS Research. Membrane Bioreactors: Global Markets. Susan Hanft. June 2008.

Поиск по сайту:  

№10 [Промышленность и безопасность, 2016]

«Промышленность и безопасность» — это официальное печатное издание, в котором основными темами каждого выпуска являются официальная информация, нормативные акты и комментарии к ним, посвященные тематике промышленной безопасности.
В журнале публикуется подробная информация о технических нововведениях и экспертных исследованиях, помогающих выстраиванию процесса промышленной безопасности и охраны труда на производстве.
Аудитория издания: руководители предприятий, сотрудники Ростехнадзора, технические специалисты, руководители подразделений, специалисты служб промышленной безопасности и охраны труда, представители органов власти, учебные и экспертные организации.

физико-химическую очистку (сепараторы, импеллерные флотаторы), биологическую очистку с мембранными биореакторами <…> , доочистку (сорбционные фильтры и ультрафиолетовое обеззараживание).

Предпросмотр: Промышленность и безопасность №10 2016.pdf (0,3 Мб)

№2 [Сантехника, 2016]

Специализированный научно-технический и обзорно-аналитический журнал «Сантехника» адресован специалистам и руководителям строительных, монтажных и торговых организаций, сотрудникам проектных институтов и архитектурных мастерских. Журнал «Сантехника» предоставляет специалистам полный спектр информации в области водоснабжения и водоотведения, освещает специализированные выставки, форумы, конференции и семинары, проходящие в России и мире. Основная направленность журнала «Сантехника» – информирование широкого круга специалистов о развитии строительства в России и за рубежом, об инженерных, нормативных и социальных проблемах водоснабжения и водоотведения, о новом оборудовании и материалах, о современных санитарно-технических системах, о крупнейших российских и зарубежных производителях данного оборудования, о новых правовых и нормативных документах и стандартах, о деятельности НП «АВОК».

объекта с подобным характером поступления стока является станция с башенным или воздушно-капельным биореактором <…> При возобновлении подачи электроэнергии такие станции автоматически возобновляют работоспособность биореактора <…> сепарацию навоза (помета), механическую очистку, физико-химическую очистку, биологическую очистку, доочистку <…> физико-химическая очистка (флотация), глубокая аэрационная биологическая очистка (в одну две ступени) и доочистка <…> Если требуется сброс воды в водоем, то дополнительно предусматриваются узлы биологической очистки, доочистки

Предпросмотр: САНТЕХНИКА №2 2016.pdf (0,3 Мб)

Конструкция биофильтра

Знание конструкции биофильтра необходимо для его правильной установки. Из каких же составных частей он состоит?

  • тело фильтра, либо же загрузка – это помещенный в резервуар материал высокой пористости и малой плотности, к примеру, керамзит, гравий, шлак и т.д.;
  • водораспределитель, который будет отвечать за равномерное орошение поверхности загрузки биореактора сточными водами;
  • для удаления уже профильтрованной воды необходимо дренажное устройство;
  • воздухораспределитель, необходимый для достаточного поступления в систему кислорода, в присутствии которого происходят окислительные процессы.

Нормативы нейтрализации стоков

Жесткие нормы по очистке стоков прописаны только для промышленных предприятий. Здесь регламент гласит, что очищенная воды после обработки должна содержать примесь из расчета 1 мг/литр воды. Такие стоки считаются уже безопасными для окружающей среды.

К нейтрализации стоков бытового происхождения в частных хозяйствах пока не применяется строгих норм. Но это не значит, что можно сбрасывать грязную воду в грунт или водоемы. Подобная халатность грозит хозяину дома как минимум административной ответственностью (штраф), а По-максимуму могут привлечь к уголовной. Поэтому стоит быть внимательными к итоговому состоянию сточной воды и ила в ней при сброске их в грунт. Поскольку рано или поздно даже сброшенные в грунт стоки попадут через грунтовые воды в водоем.

Биотехнология в животноводстве : методические указания для практических занятий

РИЦ СГСХА

В методических указаниях освещены вопросы по изучению биотехнологии как науки и областей ее применения, рассмотрены новейшие методы биотехнологии – клеточная и генетическая инженерия, описаны экологически чистые способы получения и применения биопрепаратов для сельского хозяйства; приведены примеры биологических способов переработки и утилизации отходов.

В практике современной индустриальной биотехнологии существует три главных типа биореакторов и две формы <…> Назовите три главных типа биореакторов? 2. <…> После доочистки биогаза получается биометан (90-95% метана, остальное СО2). <…> Назовите три главных типа биореакторов? 2. <…> После доочистки биогаза получается биометан (90-95% метана, остальное СО2).

Предпросмотр: Биотехнология в животноводстве методические указания для практических занятий .pdf (0,5 Мб)

№7 [Защита окружающей среды в нефтегазовом комплексе, 2012]

Защита окружающей среды, природоохранные мероприятия, экология и промышленная безопасность в нефтегазовом комплексе, диагностика коррозионного состояния оборудования, трубопроводов

Конструкция применяемых фильтровсепараторов позволяет проводить доочистку от механических примесей и <…> Проведение процесса биоремедиации НЗП в биореакторе позволяет избежать перечисленных недостатков. <…> При разработке конструкции биореактора необходимо было решить ряд технических проблем, обусловленных <…> содержания нефтепродуктов, на втором — доочистка на технологических площадках биоремедиации. <…> Ключевые слова: биоремедиация; биореактор; алканотрофные микроорганизмы; нефтезагрязненная почва.

Предпросмотр: Защита окружающей среды в нефтегазовом комплексе №7 2012.pdf (0,7 Мб)

Технология получения биогаза

  1. Сначала идет подготовка исходного субстрата (смешивание, измельчение, добавление химических и биологических добавок) и подача в герметичные резервуары.
  2. Переработку жидкой субстанции проводят метановые бактерии, способные обходится без поступления воздуха и кислорода. Для продуктивной работы микроорганизмов необходимо обеспечить нужный температурный режим. Главным продуктом их жизнедеятельности в приготовленной среде будет горючий газ метан. Он поднимается вверх и отводится по специальным трубам, не допускающим попадания воздуха в емкости с биомассой.
  3. Для сбора выходящего газа используются газгольдеры из эластичного материала, способного растягиваться без потери прочности. Отработанный субстрат навоза (дигестат) периодически извлекается из реактора и применяется как удобрение на полях.

Крупное производство биогаза в Германии

Технологии производства биогаза отличаются друг от друга видом и качеством перерабатываемого сырья, одно- или двухступенчатым процессом сбраживания, составом продуктов на выходе, применением различных инноваций и другими факторами.

Необходимый температурный режим

Производство биогаза из навоза требует поддержания внутри реактора постоянной температуры 41-43 градуса и создания мезофильного процесса ферментации биомассы. Внутри метантанка монтируются трубчатые нагреватели. Для предотвращения температурных потерь стены и трубопроводы укрываются эффективными теплоизолирующими материалами.

Подготовка сырья

Переработка навоза в биогаз начинается с подготовки исходного субстрата. Это позволяет ускорить разложение сырья и увеличить скорость генерации газа. Нужные бактерии и микроорганизмы уже содержатся в экскрементах и обогащение ими биомассы не требуется. При наличии нескольких субстанций их предварительная обработка (измельчение, гомогенизация, подогрев) проходит раздельно. Затем они смешиваются перед отправкой в биореакторы или подаются в рабочую зону отдельными потоками.

Исходная смесь должна содержать нужное количество сухих органических веществ и в то же время быть достаточно текучей, чтобы транспортироваться по трубам с помощью насосов.

Норматив влажности раствора не менее 90%, поэтому перед заполнением емкостей сухие фекалии животных смешивают с водой. Консистенция навоза должна быть однородной, для этого смесь гомогенизируют. Постоянно размешивают внутри ферментера, предотвращая образование сухих корок.

Создание кислой среды для активности анаэробных бактерий лучше всего обеспечивает навоз КРС или свиней.

Загрузка и обслуживание реактора

Обогащенным навозным раствором заполняют резервуары, устанавливаемые поблизости от метантанков. В них готовая смесь подогревается и перемешивается для равномерного распределения тепла по всему объему. В устройствах для подачи твердого сырья могут накапливаться твердые компоненты. Подача компоста в ферментатор проходит по определенному регламенту.

Биогазовая установка предусматривает два способа загрузки реактора:

  • включается насос для перекачки жидкой субстанции и одновременно подается твердая масса;
  • жидкая фракция добавляется к твердой субстанции, обе перемешиваются и одним потоком отправляются в биореактор.

Время подачи контролируется и не бывает продолжительным.

Излишек органики в резервуаре может нарушить равновесие процесса брожения.

Очистка газа от примесей

Каждая примесь удаляется с помощью присущего только ей способа и оборудования. Сероводородные включения адсорбируются изоляционными материалами на отводящих трубах. Удаление углекислого газа основано на его способности вступать в реакцию с водой, образуя угольную кислоту. Биогаз под высоким давлением пропускают через емкости с водой. Параллельно с влагой уходят и другие сопутствующие соединения. Правильная технология очистки увеличивает концентрацию метана до показателя 90- 98 процентов. Получаемый газ становится конкурентоспособным топливом. Высокая степень очистки биогаза требуется только для использования в газопоршневых агрегатах небольших ТЭЦ по выработке тепла и электроэнергии.

Уменьшение содержания влаги

Для удаления избытка влаги применяют конденсационный метод. Полученный горячий газ пропускают через холодный трубопровод. Пары воды оседают каплями на его стенках и отводятся по трубкам в предусмотренные для этого места.

В технологии получения биогаза используется гидравлический затвор для избавления не только от примесей, но и от излишка влаги.

Состав биогаза

Биогаз из навоза – сложный по компонентам горючий газ. В зависимости от исходного сырья его качественный состав меняется:

  • содержание метана составляет от 60 до 70%;
  • двуокиси углерода – от 30 до 40%;
  • оставшуюся часть занимают сероводород, азот, незначительные примеси водорода, аммиака, воды.

После очистки биогаза от сопутствующих ингредиентов получают чистый биометан – аналог одноименного природного газа. Однако без очистки этот газ представляет серьезную опасность для экологии. Технология очистки – сложный и дорогой процесс. При этом использование очищенного продукта для выработки электроэнергии и заправки автомобилей не приносит большой выгоды.

Оптимальный способ применения биологического газа без сложного очищения – для отопления помещений и подогрева воды.

Половолоконные мембраны для ультрафильтрации

Ультрафильтрация представляет собой мембранную очистку воды под давлением, которое будет различным с внутренней и внешней сторон фильтра мембраны. Половолоконная мембрана пропускает только воду и определенные молекулярные фракции, а другие примеси отсеивает, за счет чего достигается высокое качество фильтрации даже самых мелких частиц.

Половолоконные мембраны для ультрафильтрации отделяют примеси без потерь в общем объеме. В процессе работы на поверхности трубок образовывается осадок, для удаления которого применяются ультразвуковые приборы или направленные потоки воды.

Сферы применения биогаза

Экономический эффект работы станции по выработке газа оценивается комплексным использованием всех получаемых продуктов. Промышленный комплекс или биогазовая установка для частного дома решает актуальную задачу утилизации биологических отходов, загрязняющих природу и среду обитания человека.

Области использования газа:

  • получение электрической энергии: сгорание 1 кубометра газа дает 2 кВт электричества;
  • отопление и обеспечение горячей водой производственных сельскохозяйственных помещений – ферм, теплиц, птицефабрик;
  • заправка автомобильного транспорта и другой техники;
  • топливо для работы газопоршневых агрегатов мини-ТЭЦ.

Второй по важности продукт, получаемый при помощи биореакторов – это экологически чистое натуральное удобрение. Его внесение в почву повышает урожайность культур до 30-35%.. Мобильные сборно-разборные линии переработки животноводческих отходов используются как очистные сооружения на соответствующих предприятиях

Мобильные сборно-разборные линии переработки животноводческих отходов используются как очистные сооружения на соответствующих предприятиях.

vote

Article Rating

Оптимизация биотехнологических процессов переработки отходов агропромышленного комплекса монография

КНИТУ

Представлены и обобщены результаты многолетних исследований по усовершенствованию и оптимизации биотехнологических процессов переработки и утилизации ряда органических отходов и сточных вод агропромышленного комплекса, пищевой и перерабатывающей промышленности.

металлов, детергентов, дезинфицирующих средств.  Жидкая фракция сброженных отходов нуждается в аэробной доочистке <…> органического вещества, что устранимо применением комбинированных анаэробно-аэробных технологий с аэробной доочисткой <…> конверсию основного количества органического вещества в высокоскоростном анаэробном реакторе с последующей доочисткой <…> Принципиальные схемы подключения биореакторов экспериментальной установки: 1 биореакторы, 2 – загрузка <…> На последующей ступени аэробной доочистки величина редокс-потенциала закономерно резко возрастает до

Предпросмотр: Оптимизация биотехнологических процессов переработки отходов агропромышленного комплекса монография.pdf (0,4 Мб)

Мембранные технологии очистки воды

Мембранный метод фильтрации сточных вод основывается на свойстве пористых тел пропускать одни вещества, а другие задерживать. Основные пути мембранного разделения – диализ, электродиализ, микрофильтрация, ультрафильтрация, обратный осмос (виды переноса могут накладываться друг на друга в целях улучшения или ускорения процессов разделения).

В ходе мембранной очистки используется половолоконная мембрана – специальный барьер, пропускающий только определенные компоненты, содержащиеся в сточных водах. Очистные модули отвечают следующим требованиям:

  • высокая селективность;
  • способность максимально точно разделять вещества;
  • хорошая проницаемость;
  • стойкость по отношению к химическому составу жидкости, которая разделяется;
  • неизменные характеристики в течение всего срока эксплуатации;
  • отличная механическая прочность.
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Степан Волков
Наш эксперт
Написано статей
141
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации