Биогаз – это горючая газовая смесь, состоящая из 50÷70% метана (CH4), которая образуется из органических соединений в процессе микробиологического анаэробного процесса. Также в состав биогаза входят 30÷40% углекислого газа (CO2) и небольшие количества сероводорода (Н2S), аммиака (NН3), водорода (H2) и оксида углерода (CO). Получают биогаз в промышленных объёмах преимущественно из органических отходов, основываясь на управляемом процессе разложения органики в анаэробных (бескислородных) условиях. Образование биогаза можно разделить на четыре фазы:

 

 Гидролизная фаза. Во время гидролизной фазы, в результате жизнедеятельности бактерий устойчивые субстанции (протеины, жиры и углеводы) разлагаются на простые составляющие (аминокислоты, глюкозу, жировые кислоты).

 

 Кислотообразующая  фаза.  

Образованные во время гидролизной фазы простые составляющие разлагаются на органические кислоты (уксусная, пропионовая, масляная), спирт, альдегиды, водород, диоксид углерода, а также такие газы как аммиак и сероводород. Этот процесс протекает до тех пор, пока развитие бактерий не замедлится под воздействием образованных кислот.

 

 Ацитогенная фаза. Из кислот, образованных во время кислотообразующей фазы, под воздействием ацитогенных бактерий вырабатывается уксусная кислота.

 

 Метаногенез.   Уксусная кислота разлагается на метан, углекислый газ и воду.

 

 Ключевые параметры производства биогаза.

 

 Анаэробные условия. Бактерии могут активно работать только в условиях отсутствия кислорода. В конструкции биогазовой установки изначально предусмотрено соблюдение этого условия.

 

 Влажность. Производство биогаза осуществляется только во влажной среде, ведь только в ней бактерии могут жить, питаться и размножаться.

 

 Температура. Оптимальным режимом для всех групп бактерий является диапазон 35-40С. Присутствует система автоматического контроля.

 

 Период брожения. Количество произведённого газа постепенно растёт соответственно увеличению длительности брожения, вначале оно происходит быстрее, по мере возрастания продолжительности брожения – медленнее. В итоге наступает такой момент, когда дальнейшее пребывание в ферментаторе будет нецелесообразно с экономической точки зрения. Наши специалисты используют научный подход и опираются на многолетний опыт при расчёте эффективного времени пребывания бактерий в реакторе.

 

 рН. Гидролизные и кислотообразующие бактерии в кислой среде с уровнем pH 4,5-6,3 достигают оптимума своей активности, тогда как бактерии, образующие уксусную кислоту и метан, могут жить только при нейтральном или слабощелочном уровне pH 6,8-8. Для всех бактерий действительным является правило: если уровень pH превышает оптимальный, то они становятся медленнее в своей жизнедеятельности, что задерживает образование биогаза. Оптимальный уровень pH для жизнедеятельности и метанообразования – pH 7.

 

 Подача субстрата. Продукты обмена веществ каждой группы бактерий являются питательными веществами для последующей группы бактерий. Все они работают с разной скоростью. Бактерии нельзя «перекармливать», т.к. тогда одна из групп не успеет произвести еду для следующей. Поэтому в каждом конкретном проекте рассчитывается и программируется периодичность подачи субстрата.

 

 Подготовка сырья. Размер бактерий 1/1000 мм. Чем мельче частички субстрата, тем больше поверхность соприкосновения их с бактериями, в результате чего период брожения будет сокращаться, а метанообразование ускоряться. Для этого при необходимости проводится дополнительное измельчение субстратов перед подачей в ферментатор.

 

 Перемешивание. Важно не только для избегания появления корки и осадка, но и для того, чтобы биогаз выводился на поверхность (помогает пузырькам газа подниматься).

 

 Стабильность процесса. Микроорганизмы привыкают к определённому «рациону». Изменения, если они вносятся, должны быть постепенными.

 

 Необходимо. Избегать попадания в ферментатор: антибиотиков, химических и дезинфицирующих средств, кислот и большого количества тяжёлых металлов. 

 

 Более подробно об образовании биогаза узнавайте у наших консультантов.