Будова та принцип роботи біогазової установки

Біогазова установка складається з біореактора І (інша назва - метантенк, ферментатор, камера зброджування) і газгольдера ІІ (рис. 3.2).

Біореактор І складається із зовнішнього 1 і внутрішнього 2 корпусів, між якими міститься водяна рубашка 3 – місткість, що наповнюється водою через трубу 9 і служить для передачі тепла від нагрівача 20 до біомаси, що міститься в активній зоні біореактора 4, і виступає в якості теплоізолятора активної зони біореактора від зовнішнього середовища. Температура води за допомогою електронагрівача 20 та системи керування температурним процесом підтримується в межах +35 - +45^оС. Ця температура є оптимальною з точки зору протікання процесу метанової ферментації та енергетичних затрат біореактора. При заливанні води у водяну сорочку, повітря стравлюється через трубу 10 і вентиль 16. Для створення герметичності активної зони біореактора 4, зверху його накривають кришкою 5 із ущільнювачем.

Через трубу 6 в активну зону біореактора 4 заливається напів-рідка біомаса (наприклад, гноївка, суміш харчових відходів, трави з водою тощо). Труба 6 доходить майже до дна активної зони біореактора 4, тому свіжа біомаса подається в нижню частину активної зони реактора, тим самим витісняючи біомасу, що перебродила (шлам), через трубу 7. Для незмінності мікрофлори комплексу метаноутворюючих бактерій при заправці біореактора необхідно залишити в ньому не менше 1/3 старої біомаси, що дасть можливість швидкого розмноження мікроорганізмів. Для зливання всієї біомаси при технічному обслуговуванні біореактора служить труба 8. Герметичність біореактора забезпечують вентилі 16.

У реакторі при створенні оптимальної кислотності та температури й за відсутності кисню відбувається метанове бродіння, під час якого утворюється цінне органічне добриво та виділяється біогаз. Для запобігання утворенню кірки, забезпечення однорідності біомаси, застосовується мішалка 19, яка періодично перемішує біомасу в активній зоні реактора.

Рис. 3.2. Конструктивно-технологічна схема біогазової установки: І – біореактор; ІІ – газгольдер: 1 – зовнішній корпус біореактора; 2 – внутрішній корпус біореактора; 3 – водяна сорочка; 4 – активна зона біореактора; 5 – кришка; 6 – труба для подачі біомаси; 7 – труба для зливання шламу; 8 – труба для видалення шламу; 9 – труба для подачі води; 10 – труба для встановлення рівня води у водяній сорочці; 11 – газопровід; 12 – трубка для подачі біогазу; 13 – корпус газгольдера; 14 – циліндр-рівнемір; 15 – напрямна; 16 – кран; 17 – трубка для відведення біогазу з активної зони біореактора; 18 – трубка для відбору газу із газгольдера; 19 – мішалка; 20 – нагрівач

Біогаз із реактора через трубку 17 по газопроводу 11 і далі по трубі 12 надходить у газгольдер ІІ, де й зберігається. В цій установці застосовується " мокрий" газгольдер, який складається з двох порожнистих циліндричних місткостей: корпуса 13 і циліндра-рівнеміра 14, а також напрямної 15. Корпус газгольдера 13 наповнений водою, в якій як поплавок плаває порожнистий циліндр-рівнемір 14. Біогаз через трубку 12 надходить у внутрішню порожнину циліндра-рівнеміра 14, який, поступово наповнюючись біогазом за напрямною 15, піднімається над корпусом газгольдера, що дає змогу визначати наявність та об’єм газу в газгольдері ІІ. Із газгольдера біогаз відводиться по трубці 18 через кран 16 шляхом його видавлювання масою циліндра-рівнеміра 14.