Исторические корни биогазовых технологий

ИСТОРИЧЕСКИЕ КОРНИ БИОГАЗОВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

1 2 Давронов Ф.Ф. , Тиллоев Л.И.

1Давронов Фармонжон Фахриддин угли - студент;

2Тиллоев Лочин Исматиллоевич - преподаватель, кафедра технологии нефтегазохимической промышленности, факультет технологии нефтегазохимической промышленности, Бухарский инженерно-технологический институт, г. Бухара, Республика Узбекистан

Аннотация: биогаз возникает вследствие разлагания органической субстанции (в дальнейшем сокращенно - органика) бактериями. Разные группы бактерий разлагают органические субстраты, состоящие преимущественно из воды, белка, жира, углеводов и минеральных веществ, на их первичные составляющие -углекислый газ, минералы и воду. Как продукт обмена веществ при этом образовывается смесь газов, получившая название биогаз. Горючий метан (СН4) составляет от 5 до 85% и является основным компонентом биогаза, а значит и основным энергосодержащим компонентом.

Ключевые слова: болотный газ, газовое топливо, метан, лигнин, отход, навоз.

Первые систематические исследования биогаза начал итальянский естествоиспытатель Аллесандро Вольта, который среди прочего занимался также исследованиями электрического тока и в честь фамилии которого названо единицу измерения электрического напряжения «Вольт». Вольта удалось уловить в 1770 г. болотный газ в отложениях озер на севере Италии, после чего он занялся проведением опытов по сжиганию этого газа. Английский физик Фарадей экспериментировал также с болотным газом и идентифицировал его как углеводород. Только в 1821 г. исследователю Авогадро удалось установить химическую формулу метана (СН4). Известный французский бактериолог Пастер в 1884 г. проводил испытания с биогазом, который он выделял из твердого навоза. Он впервые предложил использовать навоз с парижских конюшен для производства газа на освещение улиц [1].

Очень мощный импульс развитию технологии задал процесс открытия анаэробного гниения, после того как в конце 19 века было сделано открытие, что таким образом можно очищать сточные воды. В 1897 г. в больнице для больных проказой г. Бомбей (Индия) построили первую установку, газ которой использовали для освещения, а в 1907 г. для питания двигателя на производство электроэнергии [2].

В Германии инженер с очистных сооружений Имхофф с 1906 г. на территории региона Рур начал систематическое строительство анаэробных, двухъярусных установок по очистке сточных вод, получивших название «эмшерский колодец». (Название Эмшер вначале имела река, образованная вследствие мелиоративных работ на эмшерских копальнях, но потом во время интенсивного индустриального развития превратилась в сточный канал, обслуживающий большую часть региона.) На сегодняшний день каждое очистное сооружение имеет анаэробные этапы, выработанный канализационный газ от которых используется для отопления ферментаторов или на выработку тепла и электричества [3].

До начала Второй мировой войны использование канализационных газов получило быстрое распространение. Были разработаны плавающие колоколоподобные газгольдеры, мощные мешалки и системы отопления для ускорения процесса гниения. Продажа очистного газа для предприятий имела большой спрос. В этот период существенного распространения приобрели эксперименты по очистке газа от воды, двуокиси углевода и сероводорода с целью его расфасовки в железные баллоны и использования как топлива для транспортных средств [4].

Перед Второй мировой войной и на протяжении войны в Германии в связи с возросшим спросом на «газовое топливо» пытались увеличить производство

32

канализационного газа путем добавления твердых органических отходов, то есть применяли метод, называемый сегодня коферментацией. В 1940 г. в г. Штутгарт впервые успешно удалось подмешать отсепарированный жир.

По инициативе Имхоффа в г. Халле проводились эксперименты с отходами лакричного корня, каныгой, лигнином, отходами растений и зерна. Было установлено, что лигнин производит 19 л газа с килограмма сухой массы, канига давала 158 л/кг, а лакричный корень даже 365 л/кг, для последнего, однако период брожения составлял 45 дней. Очень подробные опыты с коферментации проводил д-р. Франц Попель во время войны в Амельсфоорт/Нидерланды. Уже тогда добавляли органические остатки домашнего хозяйства для экспериментов [5].

Очень хороший исторический обзор развития технологий по производству биогаза приводит Шнелль в своем труде «Биогаз, шанс, который долго упускали».

Список литературы

1. Баадер В., Доне Е., БренндерферМ. Биогаз. Теория и практика, 1998.

2. Eder Barbara, Schulz Heinz. Биогазовые установки. Практическое пособие. Перевод на рус. 1996.

3. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://m.wikipedia.org/wiki/%D0% 91% D0% B8% D0% BE % D0% B3% D0% B0% D0% B7/ (дата обращения: 28.02.2018).

4. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://metantenk.ru/biogas.htm/ (дата обращения: 28.02.2018).

5. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://biogas-energy.ru/ (дата обращения: 28.02.2018).

СЫРЬЁ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ БИОГАЗА 1 2 Давронов Ф.Ф. , Тиллоев Л.И.

1Давронов Фармонжон Фахриддин угли - студент;

2Тиллоев Лочин Исматиллоевич - преподаватель, кафедра технологии нефтегазохимической промышленности, факультет технологии нефтегазохимической промышленности, Бухарский инженерно-технологический институт, г. Бухара, Республика Узбекистан

Аннотация: биометан - полный аналог природного газа, отличие только в происхождении. Поскольку только метан поставляет энергию из биогаза, целесообразно, для описания качества газа, выхода газа и количества газа все относить к метану, с его нормируемыми показателями. Объем газов зависит от температуры и давления. Высокие температуры приводят к расширению газа и к уменьшаемому вместе с объемом уровню калорийности и наоборот. Кроме того, при возрастании влажности калорийность газа также снижается. Чтобы выходы газа можно было сравнить между собой, необходимо их соотносить с нормальным состоянием (температура 0°C, атмосферное давление 1,01325 бар, относительная влажность газа 0%). В целом данные о производстве газа выражают в литрах (л) или м3 метана на кг органического сухого вещества (ОСВ), это намного точнее и красноречивее, нежели данные в м3 биогаза в м3 свежего субстрата. Ключевые слова: субстрат, навоз, метан, деградация сырья, выход биогаза, сухого вещества.