Оборудование биогазовой установки

Биогазовая установка включает в себя различное технологическое оборудование для получения биогаза. В зависимости от количества и типа используемых субстратов применяются разнообразные варианты технологических схем станций для выработки биологического газа. Главными структурными элементами типовой биогазовой станции являются:

• устройство приема и первоначальной подготовки сырья;
• система транспортировки разнородной многокомпонентной массы внутри установки;
• ферментеров или Биореактор;
• устройство перемешивания субстрата;
• загрузчик сырья;
• газгольдер;
• насосная станция для перекачки навоза и отвода субстрата;
• блок обогрева реактора;
• оборудование отвода биогаза, арматур и трубы;
• система очистки от влаги и примесей сероводорода;
• накопительные резервуары для биогаза, навоза и сброженной массы;
• когенерационная установка;
• автоматизированный блок программного контроля и технологических процессов.

В зависимости от вида и количества перерабатываемого сырья и от вида и качества конечного продукта различаются технические схемы биогазовых станций. Наиболее популярными на данный момент являются системы с одноступенчатым сбраживанием из нескольких видов сырья, основным из которых чаще всего выступает навоз крупного скота.

Инновационный прогресс и увеличение количества биогазовых установок все более склоняются в сторону двухступенчатых схем. Это обосновано технологической целесообразностью эффективной переработкой наиболее сложных видов субстратов, а также повышением производительности при использовании рабочей зоны биоректоров.

На начальной стадии производства органическое вещество загружается в емкость с погружной мешалкой для его гомогенизации. Затем при помощи погружного насоса оно подается на шнековые сепараторы. Полученная твердая фракция поступает в механизм подачи твердого субстрата. Жидкая попадает в специальный резервуар.

Оборудование биогазовой установки обязательно оснащается специальным насосом, который необходим для подачи жидкой фракции в ферментер. Твердое сырье также попадает в ферментер при помощи периодически включающегося загрузчика. Установленные дополнительные насосы для того, чтобы предотвратить переполнение емкостей находящимся в них веществом занимаются перекачиванием субстрата из ферментера в дображиватель, а из дображивателя в лагуну (накопитель дигестата).

Тихоходные мешалки, установленные в ферментере и дображивателе перемешивают субстрат для получения равномерного распределения микроорганизмов по всему объему химически активной массы.

Немаловажную роль в процессе выработки биогаза играет поддержание постоянного уровня температуры. Это достигается наличием в данных резервуарах специальных трубчатых нагревателей.

Выделенный биогаз накапливается в газгольдере. Данный высокопрочный эластичный материал покрывает дображиватель и ферментер сверху и удерживает полученный газ внутри конструкции. Несмотря на то, что он имеет свойство сильно растягиваться это никак не влияет на прочность материала. Для предотвращения разрыва материала и переполнения газгольдера установлен предохранительный клапан.

На следующем этапе биогаз попадает в когенерационную установку. Она представляет собой блок, где происходит выработка электрической энергии при помощи генераторов. Их работу осуществляют, работающие на биогазе газопоршневые двигатели. Такие когенераторы значительно отличаются от широко распространенных газогенераторных двигателей. Электрическая энергия, получаемая от генераторов обеспечивает ресурсом электрооборудование собственной БГУ и снабжает электрические приборы окрестных потребителей.

Энергия, выделяемая из жидкости, поступающей на охлаждение когенераторов является тепловой энергией биогазовой станции. Такая тепловая энергия идет на поддержание необходимой температуры в ферментере и дображивателе, часть ее также перенаправляется находящимся поблизости потребителям.

В отдельных случаях устанавливается дополнительное биогазовое оборудование, которое способно очистить биогаз до степени природного газа. Но в связи с тем, что оно достаточно дорогостоящее его установка применяется только при производстве топлива для газопоршневых двигателей.

Самыми востребованными и наиболее часто используемыми является оборудование для отчистки биогаза. Используются такие технологии очистки биогаза как:

1. адсорбция на носителе под давлением;
2. абсорбция водная;
3. мембранное разделение;
4. химическое осаждение.
5. Установленное на биогазовых станциях специальное оборудование для сушки, грануляции и упаковки твердой фракции дает возможность длительного хранения полученного удобрения, а также его транспортировки на большие расстояния.

Основной элемент биогазовой установки – биореактор, от его технических показателей зависит эффективность и скорость переработки навоза в биогаз. Однако, большое значение имеет и качество другого сопутствующего оборудования — арматуры, труб. Без него биогазовая станция не сможет продуктивно перерабатывать биологические отходы.