Топливо будущего ФEДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУКИ КАЗАНСКИЙ НАУЧНЫЙ ЦЕНТР РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ЦЕНТР ПРОБЛЕМ ЭНЕРГЕТИКИ Научно-популярные материалы разработаны в рамках гранта 8196 от 27 июля 2012 г. федеральной целевой программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на Казань 2013

Что такое биогаз? Биогаз – газ получаемый в результате анаэробной ферментации (брожения) органических материалов. Состав газовой смеси: % метана (CH4) % двуокиси углерода (СО2) Биогаз – как источник возобновляемого топлива может заместить ископаемое топливо.

Выход биогаза из различных субстратов

Принципиальная схема процесса образования биогаза

Для чего нужен биогаз?

Условия среды Отсутствие кислорода Температурный режим: прихрофильный режим Т= С мезофильный режим Т= С термофильный режим Т= С Показатель рН (нейтральный рН от 6.8 до 9)

Наличие питательный веществ: 1. (C:N:P:S = 600:15:5:3) 2. Благоприятные концентрации микроэлементов МикроэлементИнтервал концентрации (мг/л) Со0, Ni0, Se0,08-0,2 Mo0,005-0,2 Mn0, Fe0,1-10 Условия среды

Отсутствие ингибиторов ИнгибиторИнгибирующая концентрация Кислород> 0,1 мг/л Сероводород> 50 мг/л Летучие жирные кислоты> мг/л Аммонийный азот> мг/л Тяжелые металлы Cu > 50 мг/л Zn > 150 мг/л Cr > 100 мг/л Дезинфицирующие средства, антибиотики Ингибирующее действие зависит от продукта Условия среды

Эксплуатационные параметры Объемная нагрузка и время пребывания в реакторе Взаимосвязь объемной нагрузки и времени пребывания при различных концентрациях органического субстрата

Перемешивание механическое: гидравлическое: пневматическое: Эксплуатационные параметры

Подогрев 1.Прямой подогрев (водой или острым паром) 2.Непрямой подогрев (различные теплообменные аппараты, например«рубашка» метатенка) 3.Предварительный подогрев (выносные теплообменные аппараты) Эксплуатационные параметры

Сбор и хранение биогаза 1. Газгольдер постоянного объёма – это сферический либо цилиндрический стальной резервуар, позволяющий хранить газ под давлением в 1,8 МПа. 2. Газгольдер переменного объёма - это сферический резервуар, в котором газ хранится при температуре и давлении, близких к условиям окружающей среды. Эксплуатационные параметры

Организация технологического процесса Технология непрерывного метанового сбраживания

Технология периодического способа метанового брожения Организация технологического процесса

Производительность биогазовой установки при различных объемах метантенка

Энергетический потенциал отходов АПК РФ В количественном выражении, суммарный энергетический потенциал отходов АПК РФ достигает 81 млн т.у.т. Если весь биогаз будет перерабатываться на когенерационных установках, это позволит на 23% обеспечить суммарные потребности экономики в электроэнергии, на 15% – в тепловой энергии и на 14% – в природном газе или же полностью обеспечить сельские районы доступом к природному газу и тепловой мощности.