Производство биогаза из отходов животноводства и птицеводства

1.

Производство биогаза из
отходов животноводства и
птицеводства
Выполнил: ст. гр. МТБ02-23-01
К.А. Жулин
Проверил: проф., д.х.н
В.В. Зорин

2.

Актуальность
заключается в рациональном использовании отходов
сельскохозяйственного производства.
Решает сразу несколько важнейших аспекта:
энергетическую;
агрохимическую (получение удобрений);
экологическую;
социальную;
экономическую.
2

3.

БИОГАЗ
Биогаз - это смесь газов, образующихся при
распаде органического вещества в отсутствие
кислорода (анаэробно), состоящая в основном из
метана и углекислого газа.
Используется в качестве:
топлива для
производства
электроэнергии
тепла или пара
для отопления
топлива для
автомобильных
двигателей
3

4.

Метановое разложение биомассы
Процесс
Бактерии
Выход
I
Гидролиз
Аэробные гидролизные
бактерия
Моносахариды, аминокислоты
и жирные кислоты
II
Повышение
кислотности
Кислотообразующие
бактерия
Органические кислоты,
двуокись углерода, водород
III
Образование
уксусной кислоты
Бактерии, образующие
уксусную кислоту
Уксусная кислота, двуокись
углерода, водород
IV
Образование метана
Метановые бактерия
Метан, двуокись углерода,
вода
Таблица 1. Этапы процесса разложения биомассы
4

5.

5

6.

Сырье для получения биогаза
Твердые и жидкие отходы АПК
Сточные воды
Твердые бытовые отходы
Отходы лесопромышленного комплекса
6

7.

СКОЛЬКО ЖЕ МОЖНО ПОЛУЧИТЬ ГАЗА ИЗ
ОДНОГО КИЛОГРАММА НАВОЗА?
Газ
КРС
195-390л
Свиньи
494л
Птицы
299-598л
Солома
299л
Картофель
442л
Томаты
702л
7

8.

Таблица 2. Средний удельный выход
биогаза при переработке различных
сельскохозяйственных отходов
Источник сырья
1 дойная корова
1 свинья на откорме
1 бычок на откорме
1 лошадь
100 кур
Вид сырья
Бесподстилочный
жидкий навоз
Бесподстилочный
жидкий навоз
Подстилочный
твёрдый навоз
Подстилочный
Количество сырья в
Количество
год, м3 (тн.)
биогаза, м3
20
500
1,5-6
42-168
240–880
3–11
8
504
твёрдый навоз
Сухой помёт
1,8
252
8

9.

Китай – мировой лидер
Ежегодное строительство около миллиона
метантенков, начиная с 70-х гг.
В настоящее время их количество превышает 20
млн. штук.
КНР обеспечивает 30% национальных
потребностей в энергии за счет биогаза.
9

10.

Второе место в мире - Индия
в 30- годы была принята первая
в мире программа по развитию
биогазовой технологии.
На конец 2000 г. в сельских
районах Индии было построено
свыше 1 млн. метантенков.
Сегодня ежедневное
производство биогаза в Индии
составляет 2,5-3 млн. куб. м.
10

11.

Состав и характеристика биогаза
Компонент
Содержание
Метан
55-75 %
Углекислый газ
34%
Сопутствующие газы
До 1%
Сероводород
До 0,1%
Вода при 40 ˚С
50 г/м3
Плотность
1,2 кг/м3
Энергоемкость
23мДж/м3 или 5500 ккал/м3
Факторы, влияющие на процесс брожения:
• Температура
• Влажность среды
• Уровень рН
• Соотношение C : N : P
• Площадь поверхности частиц сырья
• Частота подачи субстрата
• Замедляющие вещества
• Стимулирующие добавки
11

12.

Достоинства биогаза
Исходный материал является дешевым побочным
продуктом
Биогазовые агрегаты можно монтировать в
непосредственной близости от источников сырья.
Снижается уровень безработицы
Снижается потребление энергии, получаемой
традиционными способами
Природоохранная составляющая данного бизнеса
12

13.

Недостатки биогаза
Недостаточно одного поставщика исходного
материала.
Убыточность подобных производств.
Взрывоопасный и пожароопасный процесс.
13

14.

14

15.

Перспективы развития
промышленности биогаза
Строительство
энергетических заводов
на биогазе
Развитие
транспорта на
биогазе
Исследования и
разработки
Больше стран инвестируют в
Разработка биогазовых
Продолжение исследований и
строительство энергетических
автомобилей и
разработок в области биогаза для
заводов на биогазе для
инфраструктуры для
оптимизации процессов и
увеличения доли
заправки.
повышения эффективности.
возобновляемых источников
энергии.
15

16.

16