Биотехнология негіздері
жүктеу/скачать 0,52 Mb.
|
Microsoft Word на 5 формат doc-emirsaba.org
| Methanosarcina, Methanococcus, Methanogenium, Methanospirillum)
қатысуымен өз алдына екі процесс арқылы жүзеге асады. Бактериялардың екі тобы (мезо- жəне термофильді метанды бактериялар) екінші сатыда түзілген қоректік заттарды метанға СН 4 , суға Н 2 О, көміртегі оксидіне СО 2 айналдырады: 4Н
+СО 2 → СН 4 +2Н 2 0 3Н 2 +СО →СН 4 +Н 2 2Н
О+4СО →СН 4 +3СО 2 4НСООН →СН 4 +3СО 2 +2Н 2 О 4СН 3 ОН →3СН 4 +СО 2 +2Н 2 О СН 3 СООН →СН 4 +СО 2 Мезофильді метанды бактериялардың температуралық опти- мумы 30-40 0 С, рН 6-8 ал термофильді бактериялардың оптимумы 50-60 0 С болады. Метаногенді бактерияларымен қатар жіптəрізді таяқшалар, ланцент тəрізделер, коккалар көміртегі оксиді мен сутекті метан мен суға айналдырады жəне құмырсқа қышқылын ацетон қышқылына жəне метан мен көміртек оксидіне айналдырады. Биогазды көміртегі газдан тазартқаннан кейін биометан алынады. Метаногенді бактериялар сазды батпақты аудандарда кең таралған, олардың əсерінен батпақ газы – метан түзіледі. Сондай-ақ, олар күйіс қайтаратын сүтқоректілер мен адам ішектерінде тіршілік етеді (метеоризмге жауапты). Метаногендер мұхит түбіндегі археялардың метан биосинтез- дейтін, сульфат түзілетін аудандарда таралған. Биогазды өндіру үшін пайдаға асатын органикалық шы- ғарындылар: көң, тезек, құс саңғырығы, меласса жəне дəн спирт бардасы, қызылша сықпасы, фекалды қалдықтар, балық жəне мал сойысынан қалған қалдықтар (қан, май, ішек), шөп, тұрмыстық қоқыстар, сүт зауыт өнімдерінің қалдықтары (тұзды жəне тəтті сүт сары суы), биодизель өндірісінің қалдықтары (мысалы, рапстан алынған техникалық глицерин), шырын 54
лар), крахмал, сироп өндірісінде шығарылған қалдықтар, картоп өнімдерінен қалған қалдықтар т.б. Биогаз өнімі оны өндіретін шикі зат табиғатынан жəне мөлшеріне тəуелді болады. Биогазды есептеуде құрғақ зат (КЗ немесе ағылшынның TS) немесе құрғақ зат қалдығы деген ұғымдар пайдаланылады. Практика жүзінде 1 кг құрғақ заттан 300-500 литр биогаз алады. Белгілі бір шикі заттан алынған биогаздың шығымын анықтау үшін зертханалық зерттеулер жүргізу керек немесе анықтамалық мəліметтерге сүйеніп, майлардың, ақуыздың жəне көмірсулар- дың мөлшерін айқындау керек. Соңғыларды анықтау барысында тез ыдырайтын (фруктоза, қант, сахароза, крахмал) жəне баяу ыдырайтын заттардың (целлюлоза, гемицеллюлоза, лигнин) арақатынасын білу маңызды. Шикі зат құрамын айқындау арқылы, əр заттан шығатын газ шығымын жеке анықтап, сонында оларды қосу арқылы жалпы шығымды есептеп алуға болады. Тұрмыстық қоқыстардан алынатын биогаздың бір түрі бұл қоқыс газы. Биогаз өндірілетін қондырғыларға метанотенк жатады. Метанотенктерде анаэробты ашыту ең көп таралған өндірістік əдіс болып табылады. Өндірістік қондырғыда: гомогенизация- лаушы құты, қатты (сұйық) шикі зат салатын жабдық, реактор, араластырғыштар, газгольдер, су мен жылуды ара- ластыратын жүйе, газ жүйесі, насостық станция, сепаратор, бақылау жүйесі, қауіпсіздік жүйесі сияқты құрылғылар болады (қосымша, 1-сурет). Шикі зат қалдықтары насос станциясы немесе қатты (сұйық) шикі зат салатын құрал арқылы реакторға беріледі. Реактор темір бетоннан құралған, ішінде миксерлері бар, жылытқыш жүйесі жұмыс істейтін резервуар болып табылады. реакторда қалдық заттармен қоректенетін «пайдалы бактериялар» тіршілік етеді. Бактериялардың тіршілік ету əрекетінде биогаз түзіледі. Бактериялардың тіршілігін қолдау үшін оларға қорек көзі – шикі зат қалдықтары, сондай-ақ 35 0 С жылу қажет. Сонымен қатар, биомассаны оқтын-оқтын аралас- тырып тұру керек. Түзілген биогаз газгольдерлерде жинақталады, осыдан кейін биогаз тазартқыш жүйеден өтіп, тұтынушыларға (қазандықтар мен электрогенераторлар) беріледі. Реакторға ауа жіберілмейді, себебі биогаз алу процессі анаэробты жағдайларда 55
технология қажет. Мысалы, құс саңғырығы мен спирт бардасы- нан кəдімгі реакторда биогаз алу мүмкіндігі болмайды. Мұндай шикі заттарды өндеу үшін қосымша гидролиз реакторы қажет. Мұндай реактор орта қышқылдық деңгейін бақылап, ондағы бактериялардың күшті қышқыл немесе күшті сілтіден қырылып қалуынан сақтайды. Биогаз өндірісте электр энергия, жылу немесе бу жəне автокөліктерге жанар-жағар май ретінде қолданылады. Биогаз қондырғыларын фермалардың, құс фабрикалардың, спирт жəне қант зауыттарының, ет комбинаттарының жанынан арнайы тазартқыш жабдықтар ретінде салуға болады. Биогаз қондыр- ғылары ветеринарлық-санитарлық зауыттарды алмастыра алады, яғни өлекселерден ет жəне сүйек ұнын өндірудің орнына биогаз өндіруге пайдалануға болады. Ауыл шаруашылығы өндiрiсiнде, егiн шаруашылығында органикалық тыңайтқыштардың үнемi жетiспеушiлiгi, мал шаруашылығындағы фермаларда мал қал- дықтардың болуы биогазды өндiру үшiн шикiзаттың мəселесiн, ал өңделген шикiзат тыңайтқыштардың жетiспеушiлiгiн, қал- дықтар мəселелерiн шешiп электр энергиясымен қамтамасыз ете алады. Өндірісі дамыған елдердің ішінде Данияның жалпы энергобалансының 18% жуығы биогаз өндірісі үлесіне тиеді. Биогаз өндіретін ірі қондырғыларды пайдалану жағынан жетекші орын алатын ел - Германия. Биогаз қондырғылары Қытайда көп таралған, онда бір жылда 7 млрд. м 3 жуық биогаз өндіріледі, бұл 60 млн. шаруаны жылумен қамтамасыз етеді. Швейцария биогазбен жүретін автобустарды жасап шығарады. жүктеу/скачать 0,52 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|