Биогаз — газ, получаемый водородным или метановым брожением биомассы. Синонимами для биогаза являются такие слова, как канализационный газ или болотный газ, газ-метан. Биогаз состоит из метана (55-85% - CH₄) и углекислого газа (15-45% - CO₂), а также могут быть следы сероводорода (0-3%). Его теплота сгорания составляет 25 МДж/куб.м (что эквивалентно сгоранию 0,6 л бензина, 0,85 л спирта, 1,7 кг дров или использованию 1,4 кВт/). Для производства 1 кВт/ч электроэнергии требуется от 0,3 до 0,6 кубометра биогаза.

Различные виды микроорганизмов метаболизируют углерод из органических субстратов в безкислородных условиях (анаэробно). Этот процесс, называемый гниением или безкислородным брожением, следует по цепи питания. В процессе брожения из биологических отходов вырабатывается биогаз. Этот газ может использоваться как обычный природный газ для технологических целей, обогрева, выработки электроэнергии. Его можно накапливать, перекачивать, использовать для заправки автомобиля, и т.д. Биогаз не имеет неприятного запаха.

Например: при переработке 1 тонны навоза крупного рогатого скота и свиней можно получить до 65 куб.м биогаза, а из куриного до 130 куб.м. Можно привести и более доступный для понимания расчёт: одна корова способна обеспечить получение 2,5 куб.м газа в сутки, бык на откорме - 1,6 куб.м, свинья - 0,3 куб.м, птица - 0,02 куб.м.

 

Расчётный выход биогаза из различного типа отходов

 

Кроме того, при процессе биоконверсии (процесс, при котором отходы сельскохозяйственного производства преобразовываются в биогаз) помимо энергетической удаётся решить ещё две задачи.

Во-первых, сброженный навоз по сравнению с обычным повышает на 10-20% урожайность сельскохозяйственных культур. Объясняется это тем, что при анаэробной переработке происходит минерализация и связывание азота. При традиционных же способах получения органических удобрений (компостированием) потери азота составляют до 30-40%. Анаэробная переработка органических отходов (представляет собой многоступенчатый процесс разложения органических веществ в специальных ёмкостях без доступа воздуха (кислорода) под действием анаэробных микроорганизмов с образованием метана и углекислого газа в виде конечных продуктов) в четыре раза! - по сравнению с несброженным навозом - увеличивает содержание аммонийного азота (20-40% азота переходит в аммонийную форму). Содержание усвояемого фосфора удваивается и составляет 50% общего фосфора.

*Примечание: Объёмный вес биогаза составляет 1,2 кг на 1 куб.м, поэтому при подсчёте количества получаемых удобрений необходимо вычитать его из количества перерабатываемого сырья.

Во-вторых, во время сбраживания полностью гибнут семена сорняков, которые всегда содержатся в навозе, уничтожаются микробные ассоциации, яйца гельминтов, нейтрализуется неприятный запах, т.е. достигается актуальный на сегодня экологический эффект.

Любые другие системы очистки потребляют энергию, а не производят.

Поскольку процесс происходит без доступа воздуха (ферментаторы полностью герметичны), то запахи при переработке не распространяются. Биогазовая установка позволяет убрать основную массу загрязняющих органических веществ, поэтому после установки отходы не имеют отвратительного специфического запаха.

После обычных систем очистки отходы так и остаются отходами. После биогазовой установки - это высококачественные удобрения.

Сегодня в Европе сосредоточено 44% мирового количества установок анаэробного сбраживания, в Северной Америке - 14%.

В 2010 году в странах ЕС получают дополнительной энергии за счёт использования биомассы 90 млн. т. нефтяного эквивалента (н.э.), из них 15 млн. т. н.э. - за счёт использования биогазовых установок. По оценкам экспертов, в Германии существует необходимость в строительстве по меньшей мере 220 тыс. биогазовых установок, из которых 86% должны перерабатывать навоз. При осуществлении этих планов доля биогаза может достичь 11% общего объёма потребления газа в Германии.

Биогаз, как и природный газ, относится к чистым видам топлива.

Биогазовая технология позволяет ускоренно получить с помощью анаэробного сбраживания натуральное биоудобрение, содержащее биологически активные вещества и микроэлементы.

 

Вот основные преимущества биоудобрений послебиогазовой установки в сравнении с обычным навозом и минеральными удобрениями:

1. Максимальное сохранение и накопление азота. При длительном хранении (компостировании) навоза теряется до 50% азота. Благодаря анаэробному сбраживанию в биогазовой установке общий азот N в биоудобрении полностью сохранится, кроме того, содержание растворимого азота NH₄-N увеличивается на 10-15%.

2. Отсутствие семян сорняков. В 1 тонне свежего навоза КРС находится до 10 тыс. семян сорняков, которые не теряют способность к прорастанию, даже пройдя через желудок животного. После биогазовой установки 99% семян теряют всхожесть.

3. Отсутствие патогенной микрофлоры. В навозе могут содержаться опасные для животных и человека болезни: сальмонеллёз, аскаридоз, кишечные инфекции. Биоудобрения, благодаря специальной технологии переработки в биогазовой установке, полностью лишены патогенной микрофлоры.

4. Наличие активной микрофлоры. Высокий уровень гумификации органического вещества служит мощным толчком для активации грунтовых микроорганизмов, азотфиксирующие и другие микробиологические процессы происходят намного быстрее.

5. Отсутствие периода хранения. Благодаря своей форме, биоудобрения начинают эффективно работать сразу при внесении, и не нужно хранить их в лагунах несколько лет.

6. Стойкость к вымыванию из почвы питательных элементов. За сезон из почвы вымывается около 80% минеральных удобрений, потому приходиться их ежегодно добавлять в больших количествах. За это же время из почвы вымывается всего до 15% биоудобрений, внесённые на ваши поля в небольшом количестве биоудобрения будут работать на 3-5 лет дольше, чем обычные.

7. Экологическое влияние на почву. Минеральные удобрения могут наносить большой вред, загрязняя почву и грунтовые воды. Тогда как биоудобрения являются абсолютно чистым экологическим удобрением.

Использование биоустановки с анаэробной переработкой органических отходов позволяет решить две, актуальные на сегодня, задачи:

1. Обеспечить себя биогазом (приготовление еды, обогрев дома, производство электроэнергии посредством использования бытовых газовых генераторов, топливо для машин и т.п.).

2. Получать экологически чистые органические удобрения со связанным азотом.

 

Влад Нован, Киев, Insel13@i.ua

Телефон для заказа биоустановки +38-066-692-49-71.