1 - Выгрузочное устройство; 2 - реактор (метантанк) 60 литров; 3 - уплотнитель крышки; 4 - крышка для загрузки подготовленного сырья; 5 - гидрозатвор; 6- датчик давления; 7 - трубчатый электрический нагреватель; 8 - мешалка; 9 - термопара
В исходном состоянии биореактор 2 пустой, загрузочный люк 4 открыт, задвижка разгрузочного устройства 1 закрыта. Через крышку 4 происходит заполнение биореактора подготовленным сырьем влажностью более 80%. Заполнение может происходить как с помощью фекальной машины, так и вручную. Загруженный субстрат тщательно перемешивается либо вручную либо пневматически с помощью внешнего компрессора. После загрузки и перемешивания крышка 4 закрывается и внутри биореактора создается анаэробный режим. В резервуаре также есть отборочное устройство для подачи газа на датчик давления. В корпус биореактора врезаны трубы для перемешивания субстрата сжатым воздухом и удаления биогаза из биореактора. На трубах установлены манометры для замера давления внутри биореактора. После загрузки биореактора сырьем, перемешивания субстрата внутри биореактора, закрытия люков, включается трубчатый электрический нагреватель (ТЭН.) Температура в биореакторе поднимается до заданного значения 400С, ТЭН отключается и дальше температура поддерживается за счет внутреннего тепла, выделяемого при реакции брожения. Интенсивное образование биогаза с преобладанием наступает на 4-5день от начала загрузки. Все органы управления работой биореактора установлены в шкафу управления.
Рассматривая биогаз более подробно, как один из альтернативных возобновляемых источников энергии, можно выделить несколько его положительных и отрицательных сторон.
Достоинство биогаза, это богатая практически не истощаемая, самопополняющаяся сырьевая база. Благодаря «всеядности» биогазовая установка может эффективно использоваться в больших мегаполисах, в качестве дополнительного источника энергии в комбинированных экологически чистых системах по добыче возобновляемых видов энергии, равно как и в небольших сельских хозяйствах, покрывая практически все его нужды в минеральных удобрениях. Еще один несомненный плюс в том, что биогазовая установка предлагает один из самых реальных ответов на вопрос, который все сильнее волнует экологов: куда девать мусор? Переработка органического мусора в высокоэффективные удобрения, с получением в качестве побочных продуктов биологического топлива, ценного в хозяйстве углекислого газа, а также при оборудовании установки специальными фильтрами, чистой воды, делает биогазовые установки, фактически вне конкуренции, по сравнению с другими агрегатами по утилизации мусора. Также стоит отметить, что постройка биогазовой установки, перерабатывающей мусор в промышленных масштабах не такое уж дорогое удовольствие, а комбинирование ее с другими источниками восполняемой энергии, такими как энергия ветра и солнца, повышает эффективность оборудования для ферментации биомасс чуть ли не в несколько раз.
Наряду с преимуществами есть и недостатки, которые науке, еще только предстоит побороть. Как не экологичен биогаз, но данный вид топлива полностью не исключает парниковый эффект. Сжигание биогаза хоть и минимизирует вредные выбросы в атмосферу, но не устраняет их полностью. Вторая проблема биогаза, это доступность его только в сельских районах, богатых сырьем для производства. Это проблема скорее организационная и при должном развитии инфраструктуры, решится сама собой, но пока биогазовая установка остается скорее исключением из правил, а не повседневной нормой, проблема плохо развитого производственного комплекса стоит довольно остро.
В дальнейшем данная лабораторная установка подвергнется модернизации. Для агрегата будут подобранны компоненты для обеспечения полной автоматизации процесса, также будет спроектирована SCADA-система для диспетчеризации и контроля изменяющихся параметров, и управления системой в целом удаленно.
|
