Строительство и ввод в эксплуатацию биогазовой станции с параллельным производством удобрений и биогаза, используемого для выработки электрической и тепловой энергии

О проекте

Конечным продуктом проекта является биогазовая станция (БГС) по переработке ила очистных сооружений и органических отходов предприятий пищевой промышленности и сельского хозяйства. Планируемая к применению в рамках проекта технология переработки органики является наилучшей доступной технологией (НДТ) и внесена в соответствующий Информационно Технологический Справочник НДТ (ИТС 10-2019). Установленная электрическая мощность проектируемой биогазовой станции (БС) составляет – 1400 кВт, общая тепловая мощность - 816 кВт. Тепло и электроэнергия будут вырабатываться путем сжигания биогаза в двигателе внутреннего сгорания. Биогаз будет производиться путем переработки анаэробным методом (в бескислородной среде) образующегося в имеющемся коровьем хозяйстве навоза и других органических отходов от с предприятий пищевой промышленности и сельского хозяйства, в том числе органическую фракцию, выделенную из твердых коммунальных отходов (ТКО). Шаг 1. Поставка и хранение навоза и других видов органических отходов. Жидкий навоз перекачивают по проектируемому трубопроводу из существующих на ферме резервуаров в резервуары подачи навоза (буферные резервуары). Дополнительное сырье будет доставляться с ближайших комплексов и площадок временного хранения. Часть будет складироваться на площадку кратковременного временного хранения на территории биогазовой электростанции, часть сразу загружаться в резервуар подачи. В проекте также предусмотрена возможность пополнять резервуары подачи навоза привозным навозом. Для этого рядом с резервуаром оборудованы соединения для подсоединения специализированного транспорта. В буферных резервуарах установлены мешалки, которые периодически перемешивают навоз и не позволяют более крупным частицам осесть на дно. Жидкий навоз из резервуара подачи навоза через распределительный коллектор насосной станции подается в биореакторы. Жидкий навоз с дополнительным сырьем из резервуара подачи навоза через распределительный коллектор насосной станции попадает в дробилку после чего подаётся в биореакторы, там его выдерживают на протяжении 40 суток. Дождевая вода и выжимки с площадки временного хранения собираются в лоток и насосом перекачиваются в резервуар подачи навоза. Для приема, распаковки и подготовки органической фракции организовывается участок рядом с площадкой кратковременного хранения. Привозное сырье распаковывается и подготавливается к загрузке в резервуары подачи навоза (буферные резервуары). Шаг 2. Процесс получения биогаза в биореакторе. Биогаз производится в биореакторах при поддержании постоянной температуры субстрата (38-42 С0) и его перемешивания в отсутствие кислорода. Биогаз является продуктом обмена веществ бактерий, образовывающийся вследствие разложения ими органического субстрата. Процесс разложения можно разделить на 4 этапа в каждом из которых участие принимают много разных групп бактерий: 1. На первом этапе аэробные бактерии перестраивают высокомолекулярные органические субстанции (белок, углеводы, жиры, целлюлозу) с помощью энзимов на низкомолекулярные соединения, такие как сахар, аминокислоты, жирные кислоты и воду. Энзимы, выделенные гидролизными бактериями, прикрепляются к внешней стенке бактерий (так называемые экзоферменты) и при этом расщепляют органические составляющие субстрата на малые водорастворимые молекулы. Полимеры (многомолекулярные образования) превращаются в одномеры (отдельные молекулы). Этот процесс, получивший название гидролиз, имеет медленное течение и зависит внеклеточных энзимов как напр. целлюлоза, амилазы, протеазы и липазы. На процесс влияет уровень рН (4,5-6) и время пребывания в резервуаре. 2. Далее расщеплением занимаются кислотообразующие бактерии. Отдельные молекулы проникают в клетки бактерий, где они продолжают разлагаться. В этом процесс частично принимают участие анаэробные бактерии, употребляющие остатки кислорода и образующие тем самым необходимые для метановых бактерий анаэробные условия. При уровне рН 6-7,5 вырабатываются в первую очередь нестойкие жирные кислоты (= карбоновые кислоты – уксусная, муравьиная, масляная, пропионовая кислоты), низкомолекулярные алкоголи - этанол и газы – двуокись углерода, углерод, сероводород и аммиак. Этот этап называют фазой окисления (уровень рН понижается). 3. После этого кислотообразующие бактерии с органических кислот создают исходные продукты для образования метана, а именно: уксусной кислоты, двуокиси углерода и углерод. Такие бактерии, понижающие количество углерода, являются очень чувствительными к температуре. 4. На последнем этапе образуется метан, двуокись углерода и вода в лажных пределах как продукт жизнедеятельности метановых бактерий с уксусной и муравьиной кислоты, углерода и водорода. 90% всего метана вырабатывается на этом этапе, 70% происходит из уксусной кислоты. Таким образом, образование уксусной кислоты является фактором, определяющим скорость образования метана. Метановые бактерии исключительно анаэробные. Оптимальный уровень рН составляет 7, при чем амплитуда температурных колебаний может быть в пределах 6,6-8. Получаемый во время брожения биогаз собирается под куполами биореакторов, которые состоят из двойных мембран и надуваются воздухом для поддержки формы и тем самым для поддержки давления биогаза. Расчётная производительность биогаза в биореакторах составляет около 635 нм3/час. Химический состав биогаза: • CH4 – 40-60 %; • CO2 – 39 %; • NH3 – 0,0001 %; • H2 – 0,0001 %; • H2S – 0,01 %; • O2 – 4 %.

Стадия проекта

Прототип (макет, разработка технического задания на опытно-конструкторские работы)

О компании