Метан түзетін бактериялар

Презентация қосу

ӘЛ-ФАРАБИ АТЫНДАҒЫ ҚАЗАҚ ҰЛТТЫҚ
УНИВЕРСИТЕТІ
География және табиғатты пайдалану факультеті
Тұрақты даму бойынша ЮНЕСКО кафедрасы

БИОГАЗ
Орындаған: Оразбаева Т.Р.,
Хабиева А.М.
Тексерген: Төреғожина Ж.Р.
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
Алғашқы құжатталған 1895жылы
биогаздық қондырғы Ұлыбританияда биогаз
1859 жылы Үндістанда көшеге жарық түсіру
Бомбейде құрылған. үшін қолданылған.

1930 жылы
микробиологияның
дамуына байланысты
биогазды шығару
процесіне қатысатын
бактериялар
айқындалды.
Метандық ашу нәтижесінде бөлінетін биогаз құрамы —
50-80% метан, 20-30% көмірқышқыл газы, шамамен 1%
күкіртсутек, сонымен қатар шамалы мөлшердегі басқа
газдардан (азот, оттегі, сутегі, аммиак, т.б.) тұрады.
Метантүзуші бактериялар органикалық қышқылдарды
қажетті метанға, көмірқышқыл газына айналдырады.
Methanobakterium kadomensis 23-20 күн жүретін
метаногенезді 8 күнде жүргізеді. Ірі қара малдың, үй
құстарының көңінің өңделуіне 20 күндей, ал шошқаның
сұйық көңінің ашу процесіне 10 күндей қажет. Егер
жыл сайын түзілетін сиырдың 300 млн.т тезегін биогазға
айналдырса, алынған энергия мөлшері 33 млн.т
мұнайдан алынатын энергия мөлшеріне теңеседі. Яғни,
1т сиыр тезегінің құны 0,11т мұнайға тең[1].
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:
Су тазалау
станцияларындағы
қалдықтар Қа
р тт
де ы
з қа тұ
қ кө лд рм
ы ық ы
ал та сты
л р қ
Қа

Құс өсіру
шаруашылығы
ы ша
л
ы лы
ғ ру Ма
аш л
Ау шы ыл
руа ығ
ша ы
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

Ауылдық жерлерде 20 сиыр, 200 ірі қара және 3500
тауық болса онла биогаз өндіру қарқынды жүреді
деген болжам бар.

25 000 тауығы бар шаруашылықта күніне 5т тезек
шықса 2500 м3 биогаз алуға болады.

Малдардың 1т құрғақ тезегінен 340 м3 биогаз алуға
болады.
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

Швеция, Финляндия және Австрия елдерінде энергияның 15-
20%-ы биогаздан алынады.

Неміс биогаз қауымдастығының мәліметі бойынша 2007жылда
Германияда 4000-ға жуық биогаз құрылғылары бар екен, ал 2020
жылға қарай 20 000 құрылғыға жеткізеді деген болжам бар.

Англияда 1990жылдан бері биогазды қолдану арқасында ауыл
шаруашылығында электртұтыну проблемасы шешілген[6].
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].
Алматыда жылына 600 Елімізде қатты тұрмыстық
мың тоннаға жуық қатты қалдықтардан биогаз өндіріп
тұрмыстық қалдықтар алатын бірде бір бекет жоқ. Ал
Қытайда мұндай стансалардың
шығарылады. Бір жылда
саны 1 млн-нан асып
сол қобырсыған жығылады. Тіпті, Қырғыстанда
қоқыстан 70 мың тонна да биогаз қондырғысы бар. Бұл
биогаз алуға болады мәселені шешу мақсатында
екен. Бұл арқылы академик, профессор Самат
мамандар баламалы қуат Нүркеев, 3 жыл бойы биогаздық
бекет жобасымен жұмыс
көзін, сондай-ақ табиғи істеген. Бұл қондырғыны
газ өндіруді жоспарлап қаламыздағы биіктігі 25 метрді
отыр. Қазір олар арнайы құрайтын Қарасай ауданындағы
қондырғының нобайын полигонда орнатып, баламалы
әзірлеп қойған. энергия көзін алуға болады[8].
Биогаз қондырғысын қолданудың экологиялық пайдасы:

– ашық сақталатын көңнен түзілетін метанның
(парник газы) атмосфераға бөлінуі азаяды;
– көмір, ағаш отындарының жану өнімдері мен
көмірқышқыл газдың бөлінуі азаяды;
– жағымсыз иісті азот қосылыстарыммен ауаның
ластануы азаяды;
– көңмен су ресурстарының ластануы азаяды;
– ағаштар (орман) отын ретінде қолданудан
сақталады;
– химиялық тыңайтқыштарды қолдану азаяды.
Биогаз қондырғысын қолданудың
экономикалық пайдасы:
– отын мен электроэнергия үнемделеді;
– тыңайтқыш пен гербицид үнемделеді;
– биогаз және биотыңайтқышты сатуға болады;
– ауылшарушылық өсіміктерінің өнімі жоғарылайды;
– үй жануарлары мен құстарға жем қоспалары қолданылады;
– биогаз қондырғылары бір жыл шамасында шығымын өтейді;
– органикалық қалдықтар жинақталмай, қолданылуына байланысты, ауа
тазартылып, респираторлық және көз аурулары азаяды;
– органикалық қалдықтардағы микроорганизмдердің жойылуына байланысты
эпидемиялық жағдай жақсарады;
– экологиялық таза тыңайтқыш қолданылуына байланысты экологиялық таза
ауылшаруашылық өнімдерден денсаулық жақсарады;
– тезек, көмір, ағаш отынды жинауға, тасымалдауға, кептіруге жіберілетін
уақыт, қаржы үнемделеді және сақтау орны қажет болмайды;
– органикалық қалдықтардағы шөп тұқымдарының жойылуына байланысты,
арамшөпті жинауға жіберілетін уақыт үнемделеді.
Энергетикалық пайдасы:

Жоғарғы эффективті биогаз жылу
және электр энергиясын алуда
қолданылады. Энергияның артық
мөлшері басқа елдерге нарыққа
шығарыла алады.
Географиялық
тимімділігі:

Биогазды станциялар дәстүрлі энергетика,
инженерлі және автокөлік желісінің бар немесе
жоғына қарамастан қажетті органикалық
шикізаты бар кез келген аудандарда орналаса
алады.
Тауарлы тиімділігі:

Арнаулы өнімнен басқа(биогаз бен минералды
тыңайтқыш) басқа да өнімдерді іске асыруға
болады. Мысалы, күкірт, мотор майы, құрғақ
мұз,т.б. және де шаруашылық жылыжай да
жасауға болады.
Әлеуметтік пайдасы:

Биогазды құрылғылар жақын жердегі
әлеуметтік инфрақұрылымдарды жылу мен
жарықпен қамтамасыз ете алады(тұрғын
үйлер, метептер, ауруханалар, балабақшалар,
демалыс үйлері, т.б.)
Пайдаланылған
әдебиеттер
1. http://malimetter.kz/
2. BNews.kz
3. kk.wikipedia.org
4.http://www.ktk.kz/
5. http://kerekinfo.kz/
6. http://ugenergotreid.ru/
7.http://blogger.com.ua
8. http://www.almaty.tv/

Ұқсас жұмыстар

Хемосинтездің қарапайым схемасы

БИОГАЗ

Алкандардың құрылысы

Экологиялық биотехнология

Ағыстарды биологиялық тазалау

Биологиялық тазалау

Анаэробты байланысты процесс

ХЕМОСИНТЕЗ - ХИМИЯЛЫҚ РЕАКЦИЯ БАРЫСЫНДА БЕЙОРГАНИКАЛЫҚ ЗАТТАРДАН ЭНЕРГИЯ АЛУ ҮДЕРІСІ

Бактерияларды зерттейттін ғылым

Металдар биотехнологиясы

Пәндер