Использование твёрдых бытовых отходов для производства биотоплива

Использование твёрдых бытовых отходов для производства биотоплива

Установка для получения биогаза на мусоросортировочном предприятии приносит ему дополнительную прибыль, в дополнение к двум главным источникам (плата за утилизацию мусора и деньги от реализации вторсырья). Это биогаз, и все производные от него блага – тепло, электроэнергия, горячая вода.
При сортировке органического мусора около 30-35% составляют пищевые отходы, которые нельзя вторично использовать, однако при использовании биогазовой установки их можно привлечь для добычи топлива. Это происходит путём расщепления соединений высокомолекулярного типа ни низкомолекулярный, и в итоге получать метан, а также качественные удобрения.
Одна тонна пищевых отходов может принести около 150-200 кубометров биогаза, который можно продать или использовать по назначению. Проблему хранения топлива решает установка газгольдера, из которой можно брать такие объёмы, которые будут необходимы в данный момент.

Предварительная обработка мусорной массы

По сравнению с работой биогазовой установки на животноводческой ферме или другом сельхозпредприятии, имеется некоторая особенность процедуры на мусороперерабатывающем заводе. Во-первых, там имеются неорганические соединения, составляющие около 15-20% общего объёма сырья, а во-вторых, размер и морфология фракций субстрата требуют дополнительной подготовки. Для начала, отходы проходят через измельчитель, и образованная однородная масса поступает на станцию по удалению неорганических и минеральных элементов. Обычно неорганические фракции с меньшей, чем у воды плотностью, удаляются отстаиванием мусора в резервуаре, а имеющие низкую плотность – выводятся специальными устройствами. После этого раствор транспортируется насосом в крытый резервуар, используемый как аккумулятор на стерилизационный период. В трубчатом стерилизаторе происходит циркуляция раствора по замкнутому контуру, и он избавляется от имеющих низкую плотность элементов. В итоге получается готовый питательный субстрат, который практически готов к встрече с микроорганизмами.
Извлечение газа из субстрата

Готовая масса помещается в реактор гидролиза, где на протяжении 10 суток повышается её влажность, стабилизируется уровень pH и уже оттуда определёнными порциями субстрат перемещается в реактор брожения (ферментатор). Это должна быть прочная, газонепроницаемая цистерна из бетона либо стали, в которой благодаря подогреву стенок и днища соблюдается стабильная температура 35-38 градусов. Жидкая масса перемешивается мешалками, чтобы исключить возможность расслоения, а микроорганизмы, населяющие реактор, на протяжении нескольких дней начинают обрабатывать массу, выделяя в итоге биологический газ.

Далее газ перемещается в газгольдер, который выполняет функцию хранения, а переработанная органика – также выводится, ведь она превратилась в полезные и не содержащие запаха удобрения, значительно повышающие плодородность почвы. Установка газгольдера производится либо наземным, либо подземным способом, это не принципиально важно, хотя в условиях морозного климата желательно чтобы ёмкость не промерзала, так что популярен именно подземный способ хранения. Материал для хранилища должен быть прочным, герметичным и эластичным (если это не металл), ещё одно основное требование – низкая горючесть. После газгольдера топливо проходит через трубопровод на систему очистки, которая избавляет его от аммиака и углекислоты, превращая в аналог обычного природного газа, с содержанием метана 90-95%.
Куда можно направить результаты работы биогазовой установки?

Итогом работы установки по выработке биогаза является прежде всего, топливо и биоудобрения. Удобрения составляют основную часть продукции, если брать финансовую её стоимость, и в первую очередь они идут на продажу, если иметь в виду установку на мусороперерабатывающей фабрике. Собственно же биогаз, может идти на любые пригодные для него цели. В первую очередь здесь помогает установка газгольдера, а зачастую даже целого комплекса хранилищ, в которых можно держать значительные объёмы, например, для отопления в зимний период.

Большую часть газа обычно направляют в теплоэлектроцентраль, откуда уже выходит электроэнергия, подающаяся на нужды предприятия, близлежащих домов и улиц, в общую сеть. Помимо электричества, ТЭЦ выделяет большое количество тепла, и его также обязательно нужно применить с выгодой – отопление домов, передача в близлежащие сельскохозяйственные предприятия для сушки зерновых и другой продукции. Само собой, установка газгольдера, реактора и всех остальных элементов комплекса должна быть экономически обоснованной, и осуществляться специалистами данной области. При грамотном использовании биогазовая установка окупается за полтора – два года, и приносит немалый доход хозяйствующему предприятию.