ИСПОЛЬЗОВАНИЕ БИОГАЗА НА ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЯХ С ЦЕЛЬЮ ВЫРАБОТКИ ТЕПЛОВОЙ И ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ

USE OF BIOGAS IN WASTEWATER TREATMENT PLANTS TO GENERATE HEAT AND ELECTRICITY

Sergey Makarev

student, Don State Technical University,

Russia, Rostov-on-Don

АННОТАЦИЯ

В данной статье описан способ применения интегрированных автоматизированных систем управления в электроэнергетике.

ABSTRACT

This article describes the method of application of integrated automated control systems in the electric power industry.

Ключевые слова: биогаз, электрическая энергия, когенерация, метантенк, сточные воды, очистные сооружения, вторичные энергоресурсы.

Keywords: biogas, electric energy, cogeneration, methane tank, waste water, sewage treatment plants, secondary energy resources.

На очистные сооружения городов стекаются сточные воды. они очищаются в различных аппаратах с использованием реагентов и применении разных технологических процессов. Очистку от органических примесей можно производить, параллельно получая достаточно ценное топливо – биогаз.

Получение биогаза из отходов органических веществ основано на способности выделять горючий газ при проведении процесса «метанового сбраживания», который осуществляется без доступа воздуха, то есть в анаэробных условиях.

Биогазовая установка представляет собой агрегат, работающий на разном по свойствам органическом сырье, назначением которой является получение биогаза. Сейчас используется примерно полсотни различных биогазовых технологий, некоторые методики еще в стадии разработки.

Главной ступенью любой биогазовой установки является биореактор, к которому предъявляются жесткие требования (корпус выполняется герметичным и прочным, стенки теплоизолируются, плюс они должны быть устойчивы к коррозионным разрушениям).

Качество биогаза, получаемого на очистных сооружениях, определяется преимущественно содержанием метана, иногда критерием служит соотношение содержания горючего метана к концентрации углекислого газа, являющегося баластом для топлива.

Биогаз, наравне с природным газом, считаются относится к чистым топливам. Биогаз является доступным топливом, получение его не очень сложно технически, сырье для его производства, как правило, является отходом и требует финансовых затрат на покупку. Биогазовые установки весьма доступны по стоимости, они могут быть размещены в непосредственной близости от использующих установок. то есть их лучше не отрывать от комплекса получение биогаза – его сжигание для производства теплоты и электроэнергии, чтобы не сооружать транспортной системы.

Биогаз прекрасно смешивается с воздухом, что дает возможность качественного его сжигание с минимальными коэффициентами избытка.

Биогаз в качестве топлива можно использовать для котельных установок, генерирующих тепловую энергию, а также в комплексных агрегатах для получения электрической энергии, а также им можно заправлять автотранспорт, при условии его некоторой очистки. По большому счету, в любой установке, рассчитанной на использование природного газа, можно использовать биогаз.

Если на очистных сооружениях населенного пункта биологическая очистка воды производится в метантенках, то биогаз, выделяющийся в процессах брожения требуется утилизировать. Метантенк представляет собой герметично перекрытое емкостное сооружение, в котором 95% занимает иловое пространство, где в течении 21 суток происходят процессы брожения и разложения осадка, 5% - надиловое, в которое выделяется побочный продукт брожения – биогаз. Существуют следующие способы утилизации биогаза на очистных сооружениях: сжигание на свече, сжигание в котельной для получения тепловой энергии, сжигание в газовых двигателях для получения электрической энергии. Если теплоту уходящих газов за газовым двигателем утилизировать в теплообменнике, то можно дополнительно получить тепловую энергию.

Использование биогаза в качестве топлива для получения электрической и тепловой энергии весьма выгодно, можно, не тратя средств на покупку топлива, получать требуемые энергетические ресурсы, ведь сырье для получения биогаза является бесплатным и в любом случае требует переработки.

Список литературы:

1. Правила устройства электроустановок: 7-е издание (ПУЭ)/ Главгосэнергонадзор России. М.: Изд-во ЗАО «Энергосервис», 2007. 610 с.
2. https://cyberleninka.ru/article/n/mini-tes-na-biogaze-opyt-mgup-mosvodokanal (дата обращения: 11.10.2021).