4 biokaasun tuotantoprosessin vaihetta

Biokaasun tuottamiseksi orgaanisesta jätteestä tarvitaan Biokaasun tuotantoprosessin vaiheet, joita on noudatettava.

Biokaasu, jota kutsutaan yleisesti biometaaniksi tai joskus kutsutaan myös suokaasuksi, viemärikaasuksi, kompostikaasuksi ja suokaasuksi Yhdysvalloissa, on yksi uusiutuvista energialähteistä, joihin ihmisten on turvauduttava saadakseen kestävää energiaa, kun pakenemme fossiilisten polttoaineiden energiaa.

Muita uusiutuvan energian muotoja ovat; aurinkoenergia, tuulivoima, vesivoima, ydinvoima jne.

Historian mukaan assyrialaiset ja persialaiset käyttivät biokaasua kylpyveden lämmittämiseen 10.^th vuosisadalla eKr. ja 16^th vuosisadalla eaa. Mutta se oli 17^th luvulla, jolloin Jan Baptista Van Helmont havaitsi ensimmäisen kerran, että palavia kaasuja voi kehittyä hajoavista materiaaleista.

Myös vuonna 1776 kreivi Alessandro Volta päätteli, että hajoavan orgaanisen aineen määrän ja muodostuvan palavan kaasun määrän välillä on suora korrelaatio. Sir Humphry Davy havaitsi vuonna 1808, että karjanlannasta tuotetuissa kaasuissa oli metaania.

Biokaasun kehitys jatkui ensimmäisellä mädätyslaitoksella, joka rakennettiin vuonna 1859 spitaaliseen siirtokuntaan Bombayssa, Intiassa, ja biokaasua otettiin talteen "huolellisesti suunnitellusta" jätevedenkäsittelylaitoksesta ja käytettiin katuvalaisimien polttoaineena Exeterissä Englannissa vuonna 1895. suunnittelu perustui septiseen säiliöön.

Biokaasu auttaa ihmisiä lievittämään joitain maailmanlaajuisesti kohtaamia ongelmia, kuten vähentämään riippuvuuttamme fossiilisten polttoaineiden energiasta globaalin energian tuotannossa ja vähentämään metaanin vapautumista ilmakehään, joka on otsonikerrokseen erittäin vaarallinen kaasu, joka aiheuttaa otsonikerroksen heikkenemistä.

Biokaasutuotetta voidaan käyttää ”täysin luonnollisena” lannoitteena. Biokaasun tuotannossa orgaaniset aineet hajoavat nestemäisessä ympäristössä, jolloin orgaanisen aineen ravinteet liukenevat veteen ja muodostavat ravinnepitoisen lietteen, jota voidaan käyttää kasvien lannoitteena.

Sisällysluettelo

Mikä on biokaasu?

Biokaasulla tarkoitetaan yleensä erilaisten kaasujen seosta, joka syntyy orgaanisen aineen hajoamisesta ilman hapen. Biokaasua tuotetaan usein raaka-aineista, kuten maatalousjätteestä, lannasta, yhdyskuntajätteestä, tehdasmateriaaleista, jätevedestä, viherjätteestä tai ruokajätteestä.

Biokaasu on puhdas, kestävä, taloudellisesti ystävällinen energialähde.

Biokaasu on uusiutuva energialähde ja sen hiilijalanjälki on monissa tapauksissa todella pieni. Biokaasua voidaan tuottaa anaerobisella mädätyksellä anaerobisilla organismeilla, jotka pilkkovat lisäaineita rajoitetun järjestelmän sisällä, tai fermentoimalla biohajoavia aineita.

Biokaasu koostuu metaanista, hiilidioksidista, rikkivedystä ja kosteudesta ja todellakin otat orgaanista ainetta anaerobisen keittimen läpi anaerobisten bakteerien avulla ja käytät pohjimmiltaan käymisprosessia, se on hyvin samanlainen kuin vatsamme. syömään ruokaa bakteerien avulla.

Bakteerit syövät ruokaa niin paljon, että se röyhtäisi metaanikaasua, metaanikaasu on pääosin biokaasua. Biokaasua syntyy biohajoavista materiaaleista hyödyntäen ruokajätevirtoja, lantaa, jätevettä, kasvien yhdyskuntajätemateriaaleja ja sitten sitä syntyy myös luonnollisesti kaatopaikoille, ja sitä kutsutaan kaatopaikan talteenotoksi kaasujen keräämiseksi.

Biokaasu on pääasiassa metaania (CH4) ja hiilidioksidia (CO2), ja siinä voi olla jonkin verran rikkivetyä (H2S) kosteutta ja valikoimia. Kaasut metaani, vety ja hiilimonoksidi (CO) poltetaan tai hapetetaan hapella.

Tämä vapautuva energia mahdollistaa biokaasun käytön polttoaineena, se on usein mihin tahansa lämmitystarkoituksiin, kuten ruoanlaittoon, sitä voidaan myös hyödyntää polttomoottorissa muuttamaan kaasussa oleva energia sähköksi ja lämmöksi.

Biokaasu on erittäin metaanirikasta kaasua, joka syntyy jätteiden (maatalouden, jäteveden ja kaatopaikan) mädättämisestä ja joka on mikrobitasolla ja jota voidaan käyttää sähköntuotannossa. Biokaasu koostuu pääasiassa CO2:sta ja H2S:stä, mutta voi silti sisältää muita aineosia, jotka voivat tuottaa biokaasua.

Kun CO2-pitoisuus on korkea, biokaasun lämpöarvo laskee, joten CO2-erotus tehdään yleensä ennen kuin biokaasua käytetään sähköntuotantoon.

Tärkeää on, että tämä korkea CO2-pitoisuus sekä biokaasun tuotannon pienempi mittakaava tekevät tästä CO2-erotuksesta erittäin houkuttelevan kalvoille. Sellaisenaan tämä ala on ollut viime aikoina tutkimustoiminnan painopiste.

Biokaasu puristetaan usein samalla tavalla kuin maakaasu puristetaan paineistettuksi maakaasuksi (CNG) ja sitä käytetään autojen voimanlähteenä Yhdistyneessä kuningaskunnassa. Esimerkiksi biokaasulla on arvioitu korvaavan noin 17 % autojen polttoaineista, ja se täyttää uusiutuvan energian avustukset tai avustukset joissain osissa maapalloa.

Biokaasu voidaan puhdistaa ja päivittää maakaasunormien mukaiseksi, kun siitä tulee "biometaania". Biokaasu otetaan huomioon uusiutuvana luonnonvarana, koska sen tuotanto- ja käyttökierto ovat jatkuvat.

Se ei tuota nettohiilidioksidia, orgaaninen materiaali muunnetaan ja käytetään, mutta kuitenkin kasvaa uudelleen jatkuvasti toistuvassa syklissä hiilen näkökulmasta, koska tärkeä hiilidioksidi imeytyy ilmakehästä ja siksi primääristen bioresurssien kasvu vapautuu, kun materiaalia lopulta muunnetaan energiaksi.

Vaikka biokaasu on ilmaa kevyempää, poistuva biokaasu syrjäyttää ilmaa ja kerääntyy kuiluihin, huoneisiin tai onteloihin.

Biokaasulaitokset ovat kaikki hyvin samankaltaisia, mutta ne ovat myös ainutlaatuisia, niillä kaikilla on erilaiset tulot syöttöön asti, niillä kaikilla on hieman erilainen prosessi ja niillä kaikilla on eri tehot. Jotkut haluavat tuottaa sähköä, jotkut haluavat tuottaa lämpöä ja höyryä ja jotkut haluavat tuottaa kaasua vain käytettäväksi uudelleen tai kompensoimaan maakaasua.

Alla on joitain toimialoja, jotka voivat hyötyä biokaasusta;

Elintarvikkeiden jalostuslaitokset
Sellu- ja paperitehtaat
Jätevedenpuhdistamoiden tilat
Yhdyskuntajäte
kaatopaikat
Riippumattomat tilat raaka-aineineen

Mitä voin tehdä biokaasulla?

Biokaasusta voi todella olla hyötyä meille monella tapaa. Joten jos kysytään "mitä voin tehdä biokaasulla?" Vastaukseni olisi, että biokaasua käytetään helposti kaikissa maakaasulle suunnitelluissa sovelluksissa, kuten suorapoltto, mukaan lukien absorptiolämmitys ja -jäähdytys, ruoanlaitto, tilan ja veden lämmitys, kuivaus ja kaasuturbiinit.

Sitä voidaan käyttää jopa polttomoottoreiden ja polttokennojen polttoaineena mekaanisen työn ja/tai sähkön tuotantoon.

Voin käyttää biokaasua sähkön ja lämmön tuotantoon kotimaassa. Sähköä voidaan käyttää moottoreissa, mikroturbiineissa ja polttokennoissa.

Biokaasun tuotannossa voin auttaa vähentämään kasvihuonekaasujen, kuten metaanin, tuotantoa, koska tehokas poltto korvaa metaanin hiilidioksidilla.

Metaani sitoo ilmakehän lämpöä 21 kertaa tehokkaammin kuin hiilidioksidi, metaania vapauttava ja muihin tarkoituksiin käytettävä biokaasun poltto vähentäisi kasvihuonekaasupäästöjä.

Biokaasutuotannon avulla voin auttaa vähentämään tilojen lantajätteisiin liittyviä hajuja, hyönteisiä ja taudinaiheuttajia, koska eläin- ja kasvijätteitä voidaan käyttää biokaasun tuottamiseen.

Ne käsitellään anaerobisissa keittimissä nesteenä tai veteen sekoitettuna lietteenä.

Anaerobiset keittimet koostuvat yleensä raaka-ainelähteen pidikkeestä, mädätyssäiliöstä, biokaasun talteenottoyksiköstä ja lämmönvaihtimista, jotka pitävät bakteerien mädättämiseen tarvittavan lämpötilan.

Katalyyttisellä kemiallisella hapetuksella metaania, joka on biokaasua, voidaan hyödyntää metanolin tuotannon tuotannossa.

Jos biokaasu puristetaan käytettäväksi vaihtoehtoisena liikennepolttoaineena kevyissä ja raskaissa ajoneuvoissa, se voi käyttää samaa olemassa olevaa tankkaustekniikkaa, jota jo käytetään painemaakaasuajoneuvoissa.

Useissa maissa biokaasua pidetään ympäristön kannalta houkuttelevana vaihtoehtona dieselille ja bensiinille linja-autoissa ja muissa paikallisissa kulkuvälineissä.

Metaanijauheisten moottoreiden äänitaso on yleensä alhaisempi kuin dieselmoottoreiden ja pakokaasupäästöt katsotaan dieselmoottoreiden päästöjä pienemmiksi ja typen oksidien päästöt ovat todella alhaiset.

Miten biokaasu voi hyötyä organisaatiolleni?

Biokaasulaitokset voivat auttaa organisaatioita, joilla on jäteongelma, jota he etsivät ratkaistavaksi
Se voi auttaa organisaatioita, jotka haluavat olla energiariippumattomia tai vähentää riippuvuuttaan ulkoisista energialähteistä
Se voi myös auttaa organisaatioita, jotka haluavat sisällyttää kestävän kehityksen organisaatiokulttuuriinsa.

Biokaasun tuotantoprosessin vaiheet

Biokaasun tuotantoprosessin vaiheet koostuvat prosessivaiheista, jotka liittyvät biokaasun tuotantoon.

Biokaasua tuotetaan tietyillä prosesseilla erityyppistä orgaanista jätettä. Biomassaa ruokkivilla mikrobeilla on suurin rooli biokaasun tuotannossa, koska näiden mikrobien suorittama mädätys tuottaa metaania.

Tätä metaania käytetään biokaasuna. Se voidaan myös päivittää maakaasulaadulla, mikä mahdollistaa sen kuljettamisen pitkiä matkoja.

Tämä ei tuota vain biokaasua, vaan myös orgaanisia ravinteita, joita voidaan käyttää maataloustarkoituksiin.

Biokaasun tuotantoprosessin vaiheet sisältävät;

Liuottaminen tai hydrolyysi
Acidogeneesi
Asetogeneesi
Metanogeneesi

1. Liukoisuus tai hydrolyysi

Liuottaminen tai hydrolyysi on yksi biokaasun tuotantoprosessin vaiheista, jossa rasvat, selluloosa ja proteiinit liukenemattomassa muodossa hajoavat liukoisiksi yhdisteiksi.

Rasvoja hajottavat rasvaa hajottavat organismit, selluloosaa hajottavat selluloosaa hajottavat organismit, proteiineja hajottavat proteiineja hajottavat organismit. Kaikki nämä hajoavat liukoisiksi yhdisteiksi. Näitä hajoavia organismeja voidaan kutsua mikrobeiksi.

2. Acidogeneesi

Acidogeneesi on yksi biokaasun tuotantoprosessin vaiheista ja tässä happamat bakteerit muuttavat liukoiset yhdisteet orgaanisiksi hapoiksi, kuten asetaatiksi ja haihtuviksi rasvahapoiksi. jos prosessi muodostaa haihtuvia rasvahappoja, asetogeneesi jatkuu seuraavaksi ja jos prosessi muodostaa asetaattia, vetymolekyyliä ja hiilidioksidia, seuraava prosessi olisi metanogeneesi.

3. Asetogeneesi

Vaikka metanogeneesi voi tapahtua myös asidogeneesin jälkeen, asetogeneesi voi tapahtua myös asidogeneesin jälkeen. Asetogeneesi on yksi biokaasun tuotantoprosessin vaiheista, joita haihtuvat rasvahapot muodostavat asidogeneesissä muuttaen ne asetaatiksi, vetymolekyyliksi ja hiilidioksidiksi.

4. Metanogeneesi

Metanogeneesi on yksi biokaasun tuotantoprosessin vaiheista, jossa orgaaniset hapot muuttuvat metaaniksi, hiilidioksidiksi ja vedeksi metanogeenisten bakteerien toimesta.

Viikuna. Biokaasun tuotantoprosessin vaiheet

Yllä olevien prosessien yhdistelmää voidaan kutsua Fermentaatio.

Biojäte tai biomassa murskataan pienemmiksi paloiksi ja sekoitetaan vastaavaan määrään vettä lietteen muodostamiseksi, joka valmistaa sen anaerobiseen mädätysprosessiin.

Ennen kuin biokaasun tuotantoprosessin vaiheissa suoritetaan muita toimenpiteitä, on suoritettava desinfiointi. Tämä suoritetaan kuumentamalla lietettä tunnin ajan 70 °C:n lämpötilassa^oC.

Tämä mahdollistaa sivutuotteen, joka ei ole biokaasu (digestaatti), käytön lannoitteina tilalla. Lietteen lämpötilan tulee olla noin 37 astetta^oC, jotta mikrobit tai mikro-organismit voisivat toimia erittäin hyvin.

Biokaasu tuotetaan anaerobisella mädätyksellä, joka tapahtuu säiliössä noin kolmen viikon ajan. Sitten kaasu voidaan puhdistaa poistamalla epäpuhtaudet ja hiilidioksidi, jonka jälkeen biokaasu voi olla valmis käytettäväksi.

Biokaasujärjestelmän tärkeimpiä komponentteja ovat:

Toimitusjärjestelmä raaka-aineesta
Anaerobinen keitin
Lisälämmitysjärjestelmä
Kaasun talteenotto- ja puhdistusjärjestelmä
Biokaasun toimitusjärjestelmä sen loppukäyttöön

Voit katsoa videon, joka voi antaa sinulle yhteenvedon biokaasun tuotantoprosessin vaiheista.

Klikkaa tästä.

Terityyppisiä biokaasuja

Biokaasutyypit ryhmitellään sen tuotantoon käytetyn biokaasulaitoksen tyypin mukaan. Biokaasulaitostyyppejä ovat mm.

Thän Fixed-Dome biokaasu
Thän Floating Gas Holder biokaasu.

Thän Fixed-Dome Biogas

Tämäntyyppinen biokaasu tuotetaan kiinteäkupuisessa biokaasulaitoksessa. Kiinteäkupuinen biokaasulaitos on tiili-sementtirakenne, jossa on seuraavat osat:

Msekoitussäiliö: Sijaitsee maanpinnan yläpuolella
Inlet-kammio: Sekoitussäiliö avautuu maan alle kaltevaan sisääntuloon
Digester: Tulokammio avautuu alhaalta keittimeen, joka on valtava säiliö, jossa on kupumainen katto. Keittimen katossa on venttiilillä varustettu poistoaukko biokaasun syöttöä varten.
Oulostulokammio: Kattila avautuu alhaalta poistokammioon.
Overflow säiliö: Poistokammio avautuu ylhäältä pieneen ylivuotosäiliöön.

Biokaasua tuotetaan seuraavilla menetelmillä:

Biomassan eri muodot sekoitetaan sekoitussäiliössä yhtä suureen määrään vettä. Tämä muodostaa lietteen.
Liete syötetään keittimeen tulokammion kautta.
Kun keitin on osittain täytetty lietteellä, lietteen syöttö lopetetaan ja laitos jätetään käyttämättä noin kahdeksi kuukaudeksi.
Näiden kahden kuukauden aikana lietteessä olevat anaerobiset bakteerit käyvät biomassaa veden läsnä ollessa.
Anaerobisen käymisen seurauksena muodostuu biokaasua, joka alkaa kerääntyä keittimen kupuun.
Kun keittimessä muodostuu enemmän biokaasua, biokaasun kohdistama paine pakottaa käytetyn lietteen poistokammioon.
Poistokammiosta käytetty liete vuotaa yli ylivuotosäiliöön.
Käytetty liete poistetaan manuaalisesti ylivuotosäiliöstä ja käytetään kasvien lannana.
Putkijärjestelmään liitetty kaasuventtiili avataan, kun tarvitaan biokaasun syöttöä.
Jatkuvan biokaasun saannin saamiseksi toimivaa laitosta voidaan syöttää jatkuvasti valmistetulla lietteellä.

The Floating Gas Holder Biogas.

Tämän tyyppinen biokaasu tuotetaan kelluvassa kaasusäiliössä toimivassa biokaasulaitoksessa. Kelluva kaasusäiliöbiokaasulaitos on tiili-sementtirakenne, jossa on seuraavat osat:

Msekoitussäiliö: Sijaitsee maanpinnan yläpuolella
Digester tankki: Tämä on syvällä maanalainen kaivon kaltainen rakennelma. Se on jaettu kahteen kammioon väliseinällä.
Siinä on kaksi pitkää sementtiputkea:

Tuloputken aukko tulokammioon lietteen syöttöä varten.
Poistoputken aukko ylivuotosäiliöön käytetyn lietteen poistamiseksi.

Kaasusäiliö: Käänteinen teräsrumpu, joka lepää keittimen yläpuolella. Rumpu kelluu keittimen päällä. Kaasutelineen yläosassa on ulostulo, joka voidaan liittää kaasuliesiin.
Overflow säiliö: Esiintyy maanpinnan yläpuolella.

Biokaasua tuotetaan seuraavilla menetelmillä:

Sekoitussäiliössä valmistetaan liete (seos yhtä suuresta määrästä biomassaa ja vettä).
Valmistettu liete syötetään keittimen tulokammioon tuloputken kautta.
Laitos jätetään käyttämättä noin kahdeksi kuukaudeksi ja lietteen lisääminen lopetetaan.
Tänä aikana biomassan anaerobinen käyminen tapahtuu veden läsnä ollessa ja tuottaa biokaasua keittimessä.
Kevyempinä biokaasu nousee ylös ja alkaa kerääntyä kaasusäiliöön. Kaasupidike alkaa nyt liikkua ylöspäin.
Kaasupidike ei voi nousta tietyn tason yläpuolelle. Kun biokaasua kerääntyy enemmän kaasusäiliöön, lietteeseen alkaa kohdistua painetta.
Käytetty liete pakotetaan nyt ulostulokammioon tulokammion yläosasta.
Kun poistokammio täyttyy käytetyllä lietteellä, ylimäärä pakotetaan poistoputken kautta ylivuotosäiliöön. Tätä käytetään myöhemmin kasvien lannana.
Kaasun ulostulon kaasuventtiili avataan biokaasun syöttöä varten.
Biokaasun tuotannon alkaessa jatkuva kaasun saanti voidaan varmistaa säännöllisellä käytetyn lietteen poistolla ja tuoreen lietteen lisäämisellä.

UKK

Mistä voin ostaa biokaasua?

Voit ostaa biokaasua lähialueen biokaasun ja uusiutuvan energian jakelijoilta. Voit myös lähialueen biokaasun jakelijoiden Internet-lähteen avulla. Voit tehdä sen googlaamalla "Biokaasun jakelijat lähellä minua" ja sijaintisi ollessa päällä sinulle näytetään biokaasun jakelijat, jotka ovat lähellä sijaintiasi.

Räjähtääkö biokaasu?

Kyllä, biokaasu räjähtää ja näin tapahtuu biokaasu johtuu siitä, että biokaasu koostuu joistakin kaasuista, jotka voivat aiheuttaa räjähdyksen.

Biokaasu koostuu noin 60 %:sta metaanista ja metaani on ilman kanssa sekoittuessaan räjähdysherkkää, joten jos biokaasuun sekoitetaan 10-30 % ilmaa, se voi aiheuttaa räjähdyksen. Myös rikkivety ja ammoniakki, joita myös biokaasussa on, voivat räjähtää.

Siksi on varotoimenpiteenä välttää liekin tai savun pääsyä biokaasukeittimen lähelle.

Suositukset

Providence Amaechi

toimittaja at EnvironmentGo! | providenceamaechi0@gmail.com | + viestit

Pohjimmiltaan intohimoinen ympäristönsuojelija. Johtava sisällöntuottaja EnvironmentGossa.
Pyrin kouluttamaan yleisöä ympäristöstä ja sen ongelmista.
Kyse on aina ollut luonnosta, meidän tulee suojella, ei tuhota.