4 kroky procesu výroby bioplynu

Aby byl bioplyn produkován z organického odpadu, je potřeba Proces výroby bioplynu Kroky, které je třeba dodržet.

Bioplyn, běžně nazývaný biometan nebo někdy nazývaný bahenní plyn, kanalizační plyn, kompostový plyn a bažinový plyn v USA, je jednou z obnovitelných zdrojů energie, na kterou se lidé musí obracet kvůli udržitelné energii, když utíkáme před energií z fosilních paliv.

Mezi další formy obnovitelné energie patří; solární energie, větrná energie, vodní energie, jaderná energie atd.

Historie říká, že Asyřané a Peršané používali bioplyn k ohřevu vody do koupele v 10^th století před naším letopočtem a 16^th století před naším letopočtem. Bylo to však v 17^th století, kdy Jan Baptista Van Helmont poprvé objevil, že hořlavé plyny se mohou vyvíjet z rozkládajících se materiálů.

Také v roce 1776 hrabě Alessandro Volta odvodil, že existuje přímá úměra mezi množstvím rozkládajících se organických látek a množstvím produkovaného hořlavého plynu. Sir Humphry Davy v roce 1808 objevil, že metan byl přítomen v plynech produkovaných z dobytčího hnoje.

Vývoj v oblasti bioplynu pokračoval první digestoří postavenou v roce 1859 v kolonii malomocných v Bombaji v Indii a bioplyn získaný z „pečlivě navrženého“ zařízení na čištění odpadních vod a používaný pro palivo do pouličních lamp v Exeteru v Anglii v roce 1895. design byl založen na septiku.

Bioplyn pomáhá lidem zmírnit některé problémy, kterým čelíme na celém světě, jako je snížení naší závislosti na energii z fosilních paliv při výrobě globální energie a snížení uvolňování metanu do atmosféry, což je velmi nebezpečný plyn pro ozonovou vrstvu, který způsobuje poškozování ozonové vrstvy.

Produkt bioplynu lze použít jako „zcela přírodní“ hnojivo. Při výrobě bioplynu se organické materiály rozkládají v kapalném prostředí, přičemž živiny organické hmoty se rozpouštějí ve vodě a vytvářejí kal bohatý na živiny, který lze použít jako hnojivo pro rostliny.

Obsah

Co je to bioplyn?

Bioplyn obecně označuje směs různých plynů produkovaných rozkladem organické hmoty v nepřítomnosti kyslíku. Bioplyn se často vyrábí ze surovin, jako je zemědělský odpad, hnůj, komunální odpad, tovární materiál, odpadní vody, zelený odpad nebo potravinový odpad.

Bioplyn je čistý udržitelný, ekonomicky šetrný zdroj energie.

Bioplyn je obnovitelný zdroj energie a v mnoha případech má skutečně malou uhlíkovou stopu. Bioplyn může být produkován anaerobní digescí s anaerobními organismy, které tráví přísady v omezeném systému nebo fermentací biologicky rozložitelných přísad.

Bioplyn se skládá z metanu, oxidu uhličitého, sirovodíku a vlhkosti a skutečně odebíráte organickou hmotu, kterou procházíte anaerobním vyhnívacím zařízením pomocí anaerobních bakterií a ve své podstatě používáte fermentační proces, je to velmi podobné našemu žaludku, jste přijímání potravy pomocí bakterií.

Bakterie jedí potravu a v podstatě říhá metan, metan je hlavně bioplyn. Bioplyn vzniká z biologicky rozložitelných materiálů využívajících odpadní toky potravin, hnůj, splašky, komunální odpadní materiály z rostlin a následně také přirozeně vzniká na skládkách a nazývá se to skládkové zachycování pro sběr plynů.

Bioplyn je primárně metan (CH4) a oxid uhličitý (CO2) a může mít určité množství vlhkosti sirovodíku (H2S). Plyny metan, vodík a oxid uhelnatý (CO) se spalují nebo oxidují kyslíkem.

Tato uvolněná energie umožňuje využití bioplynu jako paliva, často pro jakýkoli účel vytápění, jako je vaření, lze ji také využít ve spalovacím motoru k přeměně energie v plynu na elektřinu a teplo.

Bioplyn je plyn, který je velmi bohatý na metan a vzniká při rozkladu odpadu (zemědělského odpadu, odpadních vod a skládek), který je na mikrobiální úrovni a lze jej využít k výrobě energie. Bioplyn se skládá hlavně z CO2 a H2S, ale stále může obsahovat další složky, které mohou být schopny produkovat bioplyn.

Když je koncentrace CO2 vysoká, výhřevnost bioplynu se snižuje, takže separace CO2 se obvykle provádí před použitím bioplynu pro výrobu energie.

Důležité je, že tento vysoký obsah CO2, stejně jako menší rozsah produkce bioplynu, činí tuto separaci CO2 pro membrány velmi atraktivní. Jako takový je tento obor v poslední době středem zájmu výzkumných snah.

Bioplyn se často komprimuje stejným způsobem, jakým se zemní plyn komprimuje na stlačený zemní plyn (CNG) a používá se k pohonu automobilů ve Spojeném království. Odhaduje se například, že bioplyn má možnost nahradit přibližně 17 % automobilového paliva a v některých částech planety splňuje podmínky pro granty nebo dotace na obnovitelné zdroje energie.

Bioplyn lze čistit a upravovat na normy zemního plynu, když se z něj stane „biometan“. Bioplyn je považován za obnovitelný zdroj, protože jeho cyklus výroby a využití je nekonečný.

Nevytváří žádný čistý oxid uhličitý, organický materiál roste, přeměňuje se a používá, a přesto znovu roste v neustále se opakujícím cyklu z hlediska uhlíku, protože důležitý oxid uhličitý je absorbován z atmosféry, a proto se růst primárních biologických zdrojů uvolňuje, když je materiál nakonec přeměněna na energii.

Přestože je bioplyn lehčí než vzduch, unikající bioplyn vytlačuje vzduch a shromažďuje se v šachtách, místnostech nebo dutinách.

Bioplynová zařízení jsou všechna velmi podobná, ale jsou také velmi unikátní, všechna mají různé vstupy, pokud jde o krmení, všechna mají trochu jiný proces a všechna mají různé výstupy. Někteří chtějí vyrábět elektřinu, někteří chtějí vyrábět teplo a páru a někteří chtějí vyrábět plyn jen pro opětovné použití nebo pro kompenzaci zemního plynu.

Níže jsou uvedena některá průmyslová odvětví, která mohou těžit z bioplynu;

Zařízení na zpracování potravin
Buničiny a papírny
Zařízení čistíren odpadních vod
Komunální odpad
skládky
Nezávislá zařízení se surovinami

Co mohu dělat s bioplynem?

Bioplyn nám může být skutečně užitečný v mnoha ohledech. Takže na otázku „co mohu dělat s bioplynem?“ pak by moje odpověď byla, že bioplyn se snadno používá ve všech aplikacích určených pro zemní plyn, jako je přímé spalování, včetně absorpčního vytápění a chlazení, vaření, vytápění prostoru a vody, sušení a plynové turbíny.

Může být dokonce použit při pohonu spalovacích motorů a palivových článků pro výrobu mechanické práce a/nebo elektřiny.

Bioplyn mohu využívat pro domácí výrobu elektřiny a tepla. Elektřinu lze využít v motorech, mikroturbínách a palivových článcích.

Produkcí bioplynu mohu pomoci snížit produkci skleníkových plynů, jako je metan, protože účinné spalování nahradí metan oxidem uhličitým.

Metan je 21krát účinnější při zachycování tepla v atmosféře než oxid uhličitý, spalování bioplynu, který uvolňuje metan a používá se pro jiné účely, by snížilo emise skleníkových plynů.

S pomocí výroby bioplynu mohu pomoci snížit zápach, hmyz a patogeny spojené s hnojem na farmách, protože živočišné a rostlinné odpady lze využít k výrobě bioplynu.

Zpracovávají se v anaerobních fermentorech jako kapalina nebo jako kaše smíchané s vodou.

Anaerobní vyhnívací nádrže se obvykle skládají z držáku zdroje suroviny, vyhnívací nádrže, rekuperační jednotky bioplynu a výměníků tepla pro udržení teploty nezbytné pro bakteriální vyhnívání.

Prostřednictvím katalytické chemické oxidace lze metan, což je bioplyn, využít při výrobě metanolu.

Bioplyn, pokud je stlačen pro použití jako alternativní dopravní palivo v lehkých a těžkých užitkových vozidlech, může využívat stejnou existující techniku paliva, která se již používá u vozidel na stlačený zemní plyn.

V mnoha zemích je bioplyn vnímán jako ekologicky atraktivní alternativa k naftě a benzínu pro provoz autobusů a dalších vozidel místní dopravy.

Hladina hluku generovaná motory s práškovým metanem je obecně nižší než hladina generovaná dieselovými motory a emise výfukových plynů jsou považovány za nižší než emise z dieselových motorů a emise oxidů dusíku jsou skutečně nízké.

Jak může být bioplyn prospěšný mé organizaci?

Bioplynová zařízení mohou pomoci organizacím, které mají problém s odpadem, který chtějí vyřešit
Může pomoci organizacím, které chtějí být energeticky nezávislé nebo snížit svou závislost na externích zdrojích energie
Může také pomoci organizacím, které chtějí začlenit udržitelnost do své organizační kultury.

Kroky procesu výroby bioplynu

Kroky procesu výroby bioplynu se skládají z procesních kroků, které se podílejí na výrobě bioplynu.

Bioplyn některými procesy produkuje různé druhy organického odpadu. Mikrobi živící se biomasou hrají největší roli při výrobě bioplynu, protože při trávení, které tyto mikroby provádějí, vzniká metan.

Tento metan se používá jako bioplyn. Může být také modernizován tak, aby měl vlastnosti zemního plynu umožňující přepravu na velké vzdálenosti.

Výsledkem je nejen produkce bioplynu, ale také organických živin, které lze využít pro zemědělské účely.

Kroky procesu výroby bioplynu zahrnují;

Solubilizace nebo hydrolýza
Acidogeneze
Acetogeneze
Metanogeneze

1. Solubilizace nebo hydrolýza

Solubilizace neboli hydrolýza je jedním z kroků procesu výroby bioplynu a zde se tuky, celulóza a bílkoviny v nerozpustných formách rozkládají na rozpustné sloučeniny.

Tuky jsou rozkládány organismy rozkládajícími tuk, celulóza je rozkládána organismy rozkládajícími celulózu, bílkoviny jsou rozkládány organismy rozkládajícími bílkoviny. Všechny tyto se rozkládají na rozpustné sloučeniny. Tyto rozkládající se organismy lze nazvat mikroby.

2. Acidogeneze

Acidogeneze je jedním z kroků procesu výroby bioplynu a zde kyselé bakterie přeměňují rozpustné sloučeniny na organické kyseliny, jako je acetát a těkavé mastné kyseliny. jestliže proces tvoří těkavé mastné kyseliny, pak pokračuje acetogeneze a jestliže proces tvoří acetát, molekulu vodíku a oxid uhličitý, dalším procesem by byla methanogeneze.

3. Acetogeneze

Ačkoli methanogeneze může také probíhat po acidogenezi, acetogeneze může také nastat po acidogenezi. Acetogeneze je jedním z kroků procesu výroby bioplynu, který tvoří těkavé mastné kyseliny acidogenezí a jejich přeměnou na acetát, molekulu vodíku a oxid uhličitý.

4. Metanogeneze

Metanogeneze je jedním z kroků procesu výroby bioplynu a zde se organické kyseliny metanogenními bakteriemi přeměňují na metan, oxid uhličitý a vodu.

Fík. Kroky procesu výroby bioplynu

Kombinaci výše uvedených procesů lze nazvat Fermentace.

Bioodpad nebo biomasa je rozdrcena na menší kousky a smíchána s ekvivalentním množstvím vody, aby se vytvořila kaše, která ji připraví na proces anaerobní digesce.

Před jakýmkoli dalším postupem v krocích procesu výroby bioplynu by měla být provedena sanitace. To se provádí zahříváním kaše po dobu jedné hodiny při teplotě 70 °C^oC.

To umožňuje, aby vedlejší produkt, který není bioplyn (digestát), byl na farmě použit jako hnojivo. Teplota kaše by měla být kolem 37^oC, takže mikroby nebo mikroorganismy mohou velmi dobře fungovat.

Bioplyn se vyrábí anaerobní digescí, která probíhá v nádrži asi tři týdny. Poté může být plyn vyčištěn odstraněním některých nečistot a oxidu uhličitého, z nichž poté může být bioplyn připraven k použití.

Mezi klíčové komponenty bioplynového systému patří:

Systém dodávky ze surovin
Anaerobní digestoř
Systém pomocného topení
Systém zachycování a čištění plynu
Systém dodávky bioplynu ke konečnému využití

Můžete se podívat na video, které vám může poskytnout souhrn kroků procesu výroby bioplynu.

Klikněte zde.

Ttypu bioplynu

Druhy bioplynu jsou seskupeny podle typu bioplynové stanice použité k jeho výrobě. Mezi typy bioplynových stanic patří;

Ton Fixed-Dome bioplyn
Tplovoucí zásobník na bioplyn.

TBioplyn s pevnou kopulí

Tento typ bioplynu se vyrábí v bioplynové stanici s pevnou kupolí. Bioplynová stanice s pevnou kupolí je zděná a cementová konstrukce s následujícími sekcemi:

Mzalévací nádrž: Nachází se nad úrovní terénu
Ivstupní komora: Směšovací nádrž ústí v podzemí do šikmého vtoku
Digester: Vstupní komora ústí zespodu do fermentoru, což je obrovská nádrž s kupolovitým stropem. Strop digestoře má vývod s ventilem pro přívod bioplynu.
Ovypouštěcí komora: Digestor ústí zespodu do výstupní komory.
ONádrž verflow: Odtokový oblouk ústí shora do malé přepadové nádrže.

Bioplyn se vyrábí pomocí následujících postupů:

Různé formy biomasy jsou smíchány se stejným množstvím vody v míchací nádrži. Tím se vytvoří kaše.
Kaše je přiváděna do fermentoru přes vstupní komoru.
Když se fermentor částečně naplní kejdou, zavádění kejdy se zastaví a zařízení se asi dva měsíce nepoužívá.
Během těchto dvou měsíců anaerobní bakterie přítomné v kejdě fermentují biomasu v přítomnosti vody.
V důsledku anaerobní fermentace vzniká bioplyn, který se začíná shromažďovat v kupoli vyhnívací nádrže.
Jak se ve vyhnívací nádrži tvoří více bioplynu, tlak vyvíjený bioplynem tlačí vyčerpanou kaši do výstupní komory.
Z výstupní komory přetéká použitá kejda do přepadové nádrže.
Použitá kejda se ručně odstraňuje z přepadové nádrže a používá se jako hnůj pro rostliny.
Plynový ventil napojený na systém potrubí se otevře v případě potřeby dodávky bioplynu.
Pro zajištění nepřetržité dodávky bioplynu může být funkční zařízení kontinuálně zásobováno připravenou kejdou.

Tplovoucí držák plynu Bioplyn.

Tento typ bioplynu se vyrábí v plovoucím zásobníku bioplynu. Bioplynová stanice s plovoucím zásobníkem plynu je zděná a cementová konstrukce s následujícími sekcemi:

Mzalévací nádrž: Nachází se nad úrovní terénu
Dnádrž igester: Jedná se o hlubokou podzemní studnu podobnou strukturu. Je rozdělen na dvě komory mezistěnou mezi nimi.
Má dvě dlouhé cementové trubky:

Vstupní potrubí ústící do vstupní komory pro zavádění kejdy.
Výstupní potrubí ústící do přepadové nádrže pro odstranění použité kejdy.

Gasholder: Obrácený ocelový buben spočívající nad digestoří. Buben plave nad digestoří. Plynový držák má nahoře vývod, který lze připojit k plynovým sporákům.
ONádrž verflow: Přítomný nad úrovní terénu.

Bioplyn se vyrábí pomocí následujících postupů:

V míchací nádrži se připravuje kejda (směs stejného množství biomasy a vody).
Připravená kejda je přiváděna do vstupní komory vyhnívací nádrže vstupním potrubím.
Zařízení se ponechá asi dva měsíce bez použití a zavádění další kejdy se zastaví.
V tomto období probíhá anaerobní fermentace biomasy za přítomnosti vody a vzniká bioplyn ve vyhnívací nádrži.
Bioplyn, který je lehčí, stoupá nahoru a začíná se shromažďovat v plynojemu. Zásobník plynu se nyní začne pohybovat nahoru.
Zásobník plynu se nemůže zvednout nad určitou úroveň. Jak se v zásobníku plynu shromažďuje více bioplynu, začíná být na kal vyvíjen tlak.
Použitá suspenze je nyní vytlačována do výstupní komory z horní části vstupní komory.
Když se výstupní komora naplní použitým kalem, přebytek je vytlačen výstupním potrubím do přepadové nádrže. To se později používá jako hnůj pro rostliny.
Plynový ventil na výstupu plynu se otevře pro přívod bioplynu.
Jakmile začne výroba bioplynu, lze zajistit nepřetržitou dodávku plynu pravidelným odstraňováním použité kejdy a zaváděním čerstvé kejdy.

Nejčastější dotazy

Kde mohu bioplyn koupit?

Bioplyn můžete nakupovat u distributorů bioplynu a obnovitelných zdrojů energie ve vašem okolí. Můžete také pomocí internetového zdroje pro distributory bioplynu ve vašem okolí. Můžete to udělat tak, že si vygooglíte „Distributoři bioplynu v mém okolí“ a se zapnutou vaší polohou se vám zobrazí distributoři bioplynu, kteří jsou poblíž vaší lokality.

Exploduje bioplyn?

Ano, bioplyn exploduje a to se stává bioplyn proto, že bioplyn se skládá z některých plynů, které mají schopnost způsobit výbuch.

Bioplyn se skládá přibližně z 60 % z metanu a metan je výbušný, když se smísí se vzduchem, takže pokud se bioplyn smísí s 10 až 30 % vzduchu, může způsobit výbuch. Také sirovodík a čpavek, které jsou rovněž obsaženy v bioplynu, mohou také explodovat.

Proto je nutné preventivně zamezit přístupu plamene nebo kouře do blízkosti digestoře bioplynu.

Doporučení

Providence Amaechi

Srdcem nadšený ochránce životního prostředí. Hlavní autor obsahu ve společnosti EnvironmentGo.
Snažím se osvětu veřejnosti o životním prostředí a jeho problémech.
Vždy šlo o přírodu, kterou bychom měli chránit a ne ničit.