Біогазові установки
1. Біогаз вчора і сьогодні
Біогаз виникає в слідстві разлаганія органічної субстанції (надалі скорочено - органіка) бактеріями. Різні групи бактерій розкладають органічні субстрати, які складаються переважно з води, білка, жиру, вуглеводів і мінеральних речовин на їх первинні складові - вуглекислий газ, мінерали та воду. Як продукт обміну речовин при цьому утворюється суміш газів, що отримала назву біогаз. Горючий метан (СН4) становить від 5 до 85% і є основним компонентом біогазу, а значить і основним енергосодержащім компонентом.
Такий природний процес розкладання можливий лише в анаеробних умовах, тобто лише за відсутності проникнення кисню. Цей процес розкладання називають також гниттям - його можна спостерігати в болтах, озерах, трясовинах і т.д. Якщо в такому середовищі присутня кисень, то органіку розкладають інші бактерії; в такому випадку процес буде називатися компостуванням. Іншими природними процесами розкладання є напр. Горіння, переварювання або бродіння.
Енергія, що звільняється внаслідок анаеробного процесу не втрачається як тепло при компостуванні, внаслідок життєдіяльності метанових бактерій вона перетворюється на молекули метану.
Процеси гниття відомі дуже давно, вони вже відбувалися навіть тоді, коли наша атмосфера мала зовсім інший склад. Метанові бактерії належать до найдавніших і найбільш пристосованим живим істотам на планеті Земля. Процеси гниття мають широке поширення: в лесі морів, річок та озер («блукаючий вогник»). Вони відбуваються так само, як і в трясовині, болотах, кулях грунту, куди не проникає кисень, на звалищах сміття, в навалом гною, лагунах, відстійниках гною, на ділянках вирощування рису і в калі жуйних парнокопитних тварин (вони виробляють близько 200 л метану в день). У воді вирабативание метану помітно по бульбашок газу, що піднімається на поверхню. Залежно від місця походження, мова може йти про болотному газі, гнильному газі, газі стічних вод, рудному газі, звалищному газі або, як його прийнято називати в сільському господарстві, про біогаз.
За великим рахунком з будь-якої органіки в умовах відсутності кисню можна добути біогаз. Бактерії повинні лише мати достатню кількість часу, щоб впоратися з матеріалом, який складно розкладається, яким можуть бути, наприклад задерев'янілі рослини. Цей процес цілеспрямовано використовують при очищенні стічних вод, щоб розкласти органічні сполуки шкідливих речовин. Однак деякі субстрати виявилися найбільш підходящими для такого процесу. Текучі, кашоподібні і взагалі субстрати, що затримують значну кількість води, найкращим чином підходять для процесу бродіння, оскільки в них можна легко витримати анаеробні умови, в той час як матеріал з великих цілісних шматків як деревина краще розкладати компостуванням або іншим шляхом.
Газ метан, що міститься в біогазової суміші, має енергетичну цінність від 10 кВт на мі (стосовно до чистого метану) і є таким же газом, як і природний газ. Якщо суміш газів переводити в електричний струм за допомогою генератора, то при його ефективності напр. 35% з 10 кВт брутто утворюється 3,5 кВт електричного струму, який можна безпосередньо подавати в мережу елект...
