Біогаз - газ, отримуваний водневим або метановим бродінням біомаси.

2. Біогаз
Історія
Склад
Сировина для отримання
Екологія
Принцип роботи
Фактори, що впливають на процес бродіння
Температура
Застосування
Країни, що розвиваються
Автомобільний транспорт
Потенціал

3. Біогаз - газ, отримуваний водневим або
метановим бродінням біомаси. Метанове
розкладання біомаси відбувається під впливом
трьох видів бактерій. У ланцюжку живлення
подальші бактерії харчуються продуктами
життєдіяльності попередніх. Перший вид -
бактерії гідролізні, другий - кислотоформуючі,
третій - метаноутворюючі. У виробництві біогазу
беруть участь не тільки бактерії класу
метаногенів, а всі три види. Одним з різновидів
біогазу є біоводень, де кінцевим продуктом
життєдіяльності бактерій є не метан, а водень.

4. Людство навчилося використовувати біогаз давно. У 1 тисячолітті до н. е.. на
території сучасної Німеччини вже існували примітивні біогазові установки.
Алемани, що населяли заболочені землі басейну Ельби, ввижалися Дракони в
корчах на болоті. Вони вважали, що горючий газ, що скупчується в ямах на
болотах - це дихання Дракона. Щоб задобрити Дракона, в болото кидали
жертвоприношення і залишки їжі. Люди вірили, що Дракон приходить вночі і
його дихання залишається в ямах. Алемани додумалися шити зі шкіри тенти,
накривати ними болото, відводити газ по шкіряним ж трубами до свого житла і
спалювати його для приготування їжі. Воно й зрозуміло, адже сухі дрова знайти
було важко, а болотний газ (біогаз) відмінно вирішував цю проблему.
У XVII столітті Ян Баптист Ван Гельмонт виявив, що біомаса яка розкладається
виділяє займисті гази. Алессандро Вольта в 1776 році прийшов до висновку про
існування залежності між кількістю біомаси що розкладається і кількістю газу,
що виділяється. У 1808 році сер Хемфрі Деві виявив метан в біогазі.
Перша задокументована біогазова установка була побудована в Бомбеї, Індія в
1859 році. У 1895 році біогаз застосовувався у Великобританії для вуличного
освітлення. У 1930 році, з розвитком мікробіології, були виявлені бактерії, що
беруть участь в процесі виробництва біогазу.

5. 50-87% метану, 13-50% CO2, незначні
домішки H2, H2S і NH3. Після очищення
біогазу від СО2 виходить біометан.
Біометан - повний аналог природного
газу, відмінність лише в походженні.

6. Перелік органічних відходів, придатних для виробництва біогазу: гній, пташиний
послід, зернова і меласна післяспиртова барда, пивна дробина, буряковий жом,
фекальні опади, відходи рибного і забійного цеху (кров, жир, кишки, канига),
трава, побутові відходи, відходи молокозаводів - солона і солодка молочна
сироватка, відходи виробництва біодизеля - технічний гліцерин від виробництва
біодизеля з ріпаку, відходи від виробництва соків - жом фруктовий, ягідний,
овочевий, виноградна вичавка, водорості, відходи виробництва крохмалю і
патоки - мезга і сироп, відходи переробки картоплі , виробництва чіпсів -
очищення, шкурки, гнилі бульби, кавова пульпа.

7. Виробництво біогазу дозволяє
запобігти викиди метану в
атмосферу. Метан впливає на
парниковий ефект в 21 раз сильніше,
ніж СО2, і знаходиться в атмосфері
12 років. Захоплення метану - кращий
короткостроковий спосіб запобігання
глобального потепління.
Перероблений гній, барда та інші
відходи застосовуються як добрива в
сільському господарстві. Це дозволяє
знизити застосування хімічних
добрив, скорочується навантаження
на грунтові води.

8. Біомаса (відходи або зелена маса) періодично подаються за допомогою насосної станції або
завантажувача в реактор. Реактор є підігрівається і утеплений резервуар, обладнаний міксерами.
Будматеріалом для промислового резервуара найчастіше служить залізобетон або сталь з покриттям.
У малих установках іноді використовуються композиційні матеріали. У реакторі живуть корисні бактерії,
що харчуються біомасою. Продуктом життєдіяльності бактерій є біогаз. Для підтримки життя бактерій
потрібна подача корму, підігрів до 35-38 ° С і періодичне перемішування. Утворений біогаз скупчується
в сховищі (газгольдері), потім проходить систему очищення і подається до споживачів (котел або
електрогенератор). Реактор працює без доступу повітря, герметичний і безпечний.

10. Температура
Вологість середовища
Рівень рН
Співвідношення C: N: P
Площа поверхні частинок сировини
Частота подачі субстрату
Уповільнюють речовини
Стимулюючі добавки

11. Метанові бактерії проявляють свою
життєдіяльність у межах температури 0-
70 ºС. Якщо температура вище, то вони
починають гинути, за винятком кількох
штамів, які можуть жити при температурі
середовища до 90 º С. При мінусовій
температурі вони виживають, але
припиняють свою життєдіяльність. У
літературі як нижню межу температури
вказують 3-4 ºС.

12. Біогаз використовують як паливо для
виробництва: електроенергії, тепла або
пари, або в якості автомобільного палива.
Біогазові установки можуть встановлюватися
як очисні споруди на фермах,
птахофабриках, спиртових заводах, цукрових
заводах, м'ясокомбінатах. Біогазова
установка може замінити ветеринарно-
санітарний завод, тобто падло може
утилізуватися в біогаз замість виробництва
м'ясо-кісткового борошна.
Серед промислово розвинених країн
провідне місце у виробництві і використанні
біогазу за відносними показниками належить
Данії - біогаз займає до 18% у її загальному
енергобалансі. За абсолютними показниками
за кількістю середніх і великих установок
провідне місце займає Німеччина - 8000 тис.
шт. У Західній Європі не менше половини
всіх птахоферм опалюються біогазом.

13. В Індії, В'єтнамі, Непалі та інших країнах
будують малі (односімейні) біогазові
установки. Отриманий в них газ
використовується для приготування їжі.
Найбільше малих біогазових установок
знаходиться в Китаї - більше 10 млн (на
кінець 1990-х). Вони виробляють близько
7 млрд м ³ біогазу на рік, що забезпечує
паливом приблизно 60 млн селян. В кінці
2010 року в Китаї діяло вже близько 40
млн біогазових установок. У біогазової
індустрії Китаю зайняті 60 тисяч осіб.
В Індії з 1981 року до 2006 року було
встановлено 3800000 малих біогазових
установок.
У Непалі існує програма підтримки
розвитку біогазової енергетики, завдяки
якій в сільській місцевості до кінця 2009
року було створено 200 тисяч малих
біогазових установок.

14. Volvo і виробляють автобуси з
двигунами, що працюють на
біогазі. Такі автобуси активно
використовуються в містах
Швейцарії: Берн, Базель,
Женева, Люцерн і Лозанна. За
прогнозами Швейцарської
Асоціації Газової Індустрії до
2010 року 10% автотранспорту
Швейцарії буде працювати на
біогазі.
Муніципалітет Осло на початку
2009 року перевів на біогаз 80
міських автобусів. Вартість
біогазу становить € 0,4 - € 0,5 за
літр у бензиновому еквіваленті.
При успішному завершенні
випробувань на біогаз будуть
переведені 400 автобусів

15. У Росії агрокомплекс щорічно виробляє 773 000 000 тонн відходів, з яких можна
отримати 66 мільярдів м3 біогазу, або близько 110 мільярдів кВт • год
електроенергії. Загальна потреба Росії в біогазових заводах оцінюється в 20
тисяч підприємств .
У США вирощується близько 8,5 мільйонів корів. Біогазу, одержуваного з їх
гною, буде достатньо для забезпечення паливом 1 мільйона автомобілів.
Потенціал біогазової індустрії Німеччини оцінюється в 100 мільярдів кВт · год
енергії до 2030 року, що складатиме близько 10% від споживаної країною
енергії.

16. Бедрій Василь
Кайкан Степан
Мотрук Максим
Шицький Іван