НовостиМало кто из обывателей имеет понятие о том, что представляет собой биогаз, и как происходит его очистка. Дабы исправить данный пробел, мы и подготовили данную публикацию.
Напомним, что под биогазом понимают вещество, получаемое посредством водородного или метанового брожения, так называемой биомассы. Именно биомасса сегодня является самым крупным возобновляемым ресурсом по использованию в мировом хозяйстве.
Если рассматривать метановое разложение биомассы, то оно может происходить под воздействием сразу 3 разновидностей бактерий. Интересно, что в цепочке питания последующие поколения бактерий кормятся продуктами жизнедеятельности предшествующих. Первая разновидность представлена бактериями гидролизными, вторая — кислотообразующими, третья — метанообразующими. Уточним, что одна из разновидностей биогаза — это, так называемый биоводород, в котором окончательным продуктом жизнедеятельности данных бактерий является водород, а вовсе не метан.
Сегодня во всем мире функционируют тысячи разных биогазовых установок. В настоящее время получение биогаза ведется в станциях самых разных масштабов. Это и малые очистные системы, и установки, обеспечивающие предприятия собственной энергией, и централизованные огромные энергопарки, специализацией которых является подача газа, а также электроэнергии непосредственно в сеть.
Интересно, что подобные системы сегодня можно практически везде обнаружить и на с/х фермах, и на спиртовых — сахарных заводах, и на мясокомбинатах, и т.д. В данном случае они используются в качестве очистных сооружений. Все обосновано, ведь биогазовые установки являются самыми активными и выгодными системами очистки, в отличие от иных, потребляющих энергию. Обобщим все дополнительные достоинства таких установок:
- выработка тепла и электричества;
- образование биометана и биоудобрений;
- защита окружающей среды, ведь производство биогаза предотвращает выброс в атмосферу метана;
- экономия капрасходов на возведение очистных сооружений, если строится новое предприятие.
Не будем вдаваться в тонкости функционирования биогазовых станций, лишь укажем, что сохраняют биогаз в емкостях для хранения, так называемых газгольдерах, где выравнивается давление, а также состав газа.
По газовой системе из него осуществляется непрерывная подача биогаза в дизель-газовый либо газовый теплоэлектрогенератор. Отметим, что газовая система отвечает и за осушку биогаза, и за его очищение от сероводорода, а также за, так называемую газоподготовку.
Если цель — не получение электроэнергиии, а, в первую очередь, газа, то тогда биогазовые станции комплектуются системами его очистки и производится так называемая доочистка газа. Технологии доочистки газа весьма разнообразны. Большинство из них, заметим, нацелены на очистку биогаза от двуокиси углерода. Наиболее распространены из них:
- промывка газов сквозь жидкие поглотители (к примеру, воду);
- вымораживание;
- адсорбция при низких температурах.
Отметим, что все они в технологическом плане не очень сложны.
Обычно, процесс доочистки разделяется на несколько стадий. В начале газ осушается, затем сжимается до установленного рабочего давления. Следующий этап — очистка от примесей, затем охлаждение и отделение СО2. Последний, заметим, извлекают в жидком состоянии. Окончательная стадия доочистки газа предполагает его нагревание в экономайзере с помощью потока тёплого входящего биогаза. Такой прием позволяет уравнять на выходе температуры очищенного и входящего газа. Описанная система очистки газа основывается на технологии криогенного газоразделения. При ней сначала уменьшают содержание влаги, затем, сероводорода, а далее углекислоты.
Все просто, на начальном этапе биогаз перенасыщен влагой. Дабы очистить его охлаждают. Этого можно достичь, просто пропустив биогаз по подземной трубе для конденсата влаги при более низких показателях температуры. Когда газ снова подогревается, в нем содержание влаги уже существенно уменьшается. Данное высушивание биогаза в особенности полезно для применяемых счетчиков газа сухого, ведь они с течением времени, как правило, заполняются влагой.
Уменьшение сероводорода в биогазе (мы говорим о наиболее простом и экономичном способе) добиваются сухой доочисткой в спецфильтре. Как абсорбер применяют металлическую «губку», состоящую из деревянной стружки и смеси окиси железа. Интересно, что металлическая губка размером в 0,035 м3 способна из биогаза «вытянуть» почти 4 кг серы. При содержании сероводорода в биогазе около 0,2%, этого объема губки хватит для очистки 2,5 тысяч метров кубических газа от сероводорода. Заметим, что для регенерирования губки, ее некоторое время держат на воздухе. Данную методику также отличает минимальная стоимость и незамысловатость эксплуатации фильтра, что в совокупности представляет надежную защиту и газгольдера, и компрессоров, и двигателей от коррозии, которую вызывает продолжительное воздействие сероводорода, присутствующего биогазе. С этой же целью применяют и окись цинка, которая является результативным абсорбентом сероводорода. Отметим, что последнее вещество характеризуется и дополнительными плюсами, т.к. выделяет и соединения органические серы (меркаптан, карбонил и т.п.).
В отличие от предыдущих, уменьшение углекислоты в биогазе представляет собой наиболее сложный и дорогостоящий процесс.