БИОГАЗ

Орындаған: Оразбаева Т. Р.,

Хабиева А. М.

Тексерген: Төреғожина Ж. Р.

ӘЛ-ФАРАБИ АТЫНДАҒЫ ҚАЗАҚ ҰЛТТЫҚ УНИВЕРСИТЕТІ

География және табиғатты пайдалану факультеті

Тұрақты даму бойынша ЮНЕСКО кафедрасы

Биогаз - қатты және сұйық күйдегі органикалық қалдықтардың метандық ашуы кезінде түзілетін жанғыш газ. Биогаз ағаш өңдеу, тамақ өнеркәсіптерінің қалдықтары ашығанда, ақаба суларда түзіледі. Биогазды тез жетіліп, мол биомасса беретін балдырларды және басқа да микроорганизмдерді арнайы өсіріп, ашыту арқылы да алуға болады. Ол отын есебінде қолданылады. Органикалық қалдықтардың ашып, ыдырау процесі кезінде түзілетін көмірқышқыл газы атмосфераға сіңіп, оның молаюына әсерін тигізеді.

Биогаз - биомассаның ашыған кезінде бөлінетін метандық газ. Биомассаның шіруіне үш түрлі бактериялар әсер етеді. Бактерияның бірінші түрі - гидролиздік, екіншісі - қышқыл түзетін бактериялар, үшіншісі - метан түзетін болып есептеледі.

Метан түзетін бактериялар

Қарапайым биогаз қондырғысының сызбасы

1 - реактор

2 - қалдық салатын бункер

3 - реактордың люгі

4 - судан жасалған тығын

5 - сыртқа шығару трубасы

6 - биогазды игеру тетігі

Газды қалай аламыз?

1, 5 тонна ірі қара қиын және 3, 5 шірінді жапырақтар, шөп т. б. араластырылады.

60 - 70 пайыздық ылғал бере алатындай су қосылады.

Шұңқырға салынған осы қоспа 35 градусқа дейін қыздырылады, әрі қарай ауасыз ақ өзі 70 градусқа дейінгі межеде қыза бастайды.

Қидан газ алу уақыты - екі апта.

Темір күмбез газ қысымымен ұшып кетпес үшін тростардың көмегімен жақсылап бекітілуі керек. Бұл қондырғы бір күнде 40 куб шамасында «көгілдір отын» бере алады. Бес тонналық ішіндегі қалдықтар алты айға жетеді.

Тағы бір маңызды жәйт - бұл агрегатта газы бөлініп алынған қалдықтар жоғары сапалы тыңайтқыш ретінде ауылшаруашылығында қолдана береді[2] .

Ауыл шаруашылығы өндірісі қалдықтарын қайта өңдеу есебінен жыл сайын 35 млрд кВт/с электрлік және 44 млн гигакалориялы жылу энергиясын алуға болады екен. Биогаз өміріміздегі экологиялық, энергетикалық, агрохимиялық проблемаларды шешуге қауқарлы. Биогазды жарықтандыруға, үй жылытуға, тамақ пісіруге, көлік, электр генератордың роторларын қозғалту мақсатында қолданады. Ғалымдардың есептеуінше, 1 м2 аумақты жылыту үшін жылына 45 м3 биогаз қажет, ал су жылыту үшін күніне 5-6 м3 биогаз керек [3] .

Биогаз алудағы негізгі шикізат көздері:

Қалалық көздер

Канализациялық газдар- қалалық канализациялардағы ағынды сулардың ашуы кезінде пайда болатын өнім. 100 мың адамы бар қалаларда тәулігіне 2500м3 метан алуға болады, ал ол 2000л бензинға тең.

Үлкен қалалардың тұрғындарының саны 500 мыңнан асатынын ескере отырып канализациялық газдар альтернитивті отын көзіне айналатынын көруге болады.

Су тазалау станцияларындағы ғынды сулардың қалдықтары

Қалдықтардың химиялық құрамына байланысты ағынды сулардың қалдықтарынан 1м3 қалдықтан 5тен 15 м3 дейін газ бөлінеді.

Қатты тұрмыстық қалдықтар

ҚТҚ-дан биогаз алу үшін ұсақталған қалдықтар анаэробты процес жүру үшін 1-2 ай арнайы жерде 65-70С температурада сақталады.

Шет елдік мамандардың айтуынша 1м3 қалдықтардан 1, 5м3 дейін газ бөлінеді.

Осындай технология АҚШ, Германия, Жапония және Швеция елдерінде кеңінен қолданылады.

Ауыл шаруашылығы, құс өсіру шаруашылығы, мал шаруашылығы

Биогаз қондырғыларын тазалағыш құралы ретінде фермаларда, құс фабрикаларында, спирт зауыттарында, қант зауттарында, ет комбинаттарында орналастырылуға болады. Биогаз өндірісі мен қолданысына қатысты көрсеткіштер бойынша өндіріс жағынан дамыған мемлекеттердің арасында жүргізуші орынды Дания алып отыр. Бұнда оның ортақ энергия балансында биогаз 18%-ға дейін алып жатыр. Германия орташа және үлкен қондырғылардың саны бойынша, 8000 мың дана, жүргізуші орын алуда. Батыс Еуропада барлық құс фабрикаларының жартысынан кем емесі биогазбен жылытылуда[4] .

Биогаз өндіретін құрылғыға кем дегенде қалыңдығы 4 миллиметрлік темір ыдыс қажет. Неғұрлым ыдыс үлкен болған сайын бөлінетін газ да молаяды. Сосын тезек батып тұратындай етіп су құйылады. Арнайы қалақша арқылы қозғап ашып тұрған тезекті аударыстырып ақыры газ жиналады. Негізінен түйенің, жылқының тезектерінен газ тез бөлінеді екен.

Биологиялық газ алу үшін мал қиынан өзге шіритін заттардың барлығын пайдалануға болады. Бұл бір жағынан қоқыс қалдықтарынан арылтуға тиімді. Қыс бойы үйді жылыту үшін бөшкенің жартысын тезекпен толтырса жетіп жатыр. Ал жиналған газдың қысымы арнайы құрылғымен өлшеніп отырады[5] .

Шет елдердегі биогаз

Биогаздың Қазақстандағы болашағы

Қостанай облысы Қарасу ауданындағы кәсіпкер Серік Қажиев мал тезегінен метан газын алып, оны электр қуатына айналдыратын құрылғыны Қазақстанға 2009 жылы әкеліпті. Ол Украинадан 400 миллион теңге тұратын құрылғы сатып алған. Қарасу ауданында 5 мыңға жуық ірі қара мал бар. Бір қара малдан бір жылда 9 тонна тезек шығады. Ал бір жылда 16 мың тонна қи қажет болады. Тезекті құрылғыдағы екі ферментаторға сумен араластырып салады. Әзірше тек метан газын алып отыр екен. Тезектің 60 пайызы - газ. Екі шетелдік қозғалтқыш бар, газ соларды жұмыс істеткізеді, сосын оны екі генератор арқылы электр энергиясына айналдырады[7] .

Елімізде қатты тұрмыстық қалдықтардан биогаз өндіріп алатын бірде бір бекет жоқ. Ал Қытайда мұндай стансалардың саны 1 млн-нан асып жығылады. Тіпті, Қырғыстанда да биогаз қондырғысы бар. Бұл мәселені шешу мақсатында академик, профессор Самат Нүркеев, 3 жыл бойы биогаздық бекет жобасымен жұмыс істеген. Бұл қондырғыны қаламыздағы биіктігі 25 метрді құрайтын Қарасай ауданындағы полигонда орнатып, баламалы энергия көзін алуға болады[8] .

Алматыда жылына 600 мың тоннаға жуық қатты тұрмыстық қалдықтар шығарылады. Бір жылда сол қобырсыған қоқыстан 70 мың тонна биогаз алуға болады екен. Бұл арқылы мамандар баламалы қуат көзін, сондай-ақ табиғи газ өндіруді жоспарлап отыр. Қазір олар арнайы қондырғының нобайын әзірлеп қойған.