Самостійна робота На тему: «Біотехнології використання біогазу» Виконала: Студентка 3 курсу Групи ЕКО Мосенцева Альона Перевірив: доцент кафедри біотехнології та фітофармакології Горбась В.І.. Міністерство освіти і науки України Сумський Національний Аграрний Університет Кафедра біотехнології та фітофармакології

ЗМІСТ 1.Характеристика біогазу та його роль 2.Використання біотехнології виробництва біогазу 3.Оптимізація роботи БГУ 4.Застосування біогазу в різних країнах

Біогаз різновид біопалива, який утворюється при мікробіологічному розкладанні метановим угрупованням біомаси чи біовідходів, твердих і рідких органічних відходів: на звалищах, болотах, каналізації, вигрібних ямах тощо. 1. Характеристика біогазу та його роль

Склад Склад біогазу: 55-75% метану, 25-45% СО2, незначні домішки водню (Н2) і сірководню (Н2S), азоту, ароматичних вуглеводнів, галогено- ароматичних вуглеводнів. Склад біогазу може змінюватись в залежності від сировини (біомаси), мікроорганізмів, що беруть участь у процесі, добавок та фізичних факторів.

Порівняння з природним газом Біогаз – відновлюване джерело енергії, тобто він ніколи не вичерпається. Отриманий в результаті метанового бродіння біогаз, як правило, поступається за теплотворними властивостями природному газу.

Утворення біогазу Сам процес утворення газу це так зване метанове бродіння. Його суть полягає в анаеробному бродінні (без доступу повітря), яке відбувається внаслідок життєдіяльності мікроорганізмів і супроводжується рядом біохімічних реакцій. Власне сам процес утворення газу (біогазу) складається з двох етапів: перший розщеплення мікроорганізмами біополімерів до мономерів, другий переробка мономерних біомолекул мікроорганізмами.

2. Використання біогазу Біогаз, одержуваний з відходів життєдіяльності тварин і птахів, може замінити в Україні 6 млрд м3 природного газу, однак для його одержання необхідні значні інвестиції, строк окупності яких становить років. Для порівняння: Китай проектує через кілька років довести виробництво біогазу до млрд м³. Щорічні потреби споживання в Україні становлять 10 млрд м³ природного газу (2013 рік).

Усього в світі використовується або розробляється близько 60 різних технологій виробництва біогазу.

3. ОПТИМІЗАЦІЯ РОБОТИ БГУ Оптимізація роботи БГУ потребує інформації про хімічний склад біомаси та про її кількість протягом дня і року. Від однієї корови масою 500 кг за добу з гноєм отримують 4,8 кг сухої органічної речовини, з якої дістають 1,0 – 2,4 м3 біогазу. Еквівалентний обєм біогазу отримують від девяти свиней на відгодівлі (масою 60 кг) або від пяти свиноматок.

4. ЗАСТОСУВАННЯ БІОГАЗУ В РІЗНИХ КРАЇНАХ На Кубі застосовують метанове бродіння для утилізації відходів ВРХ і отримання біогазу. В Китаї широко використовують невеликі БГУ з метою отримання біогазу для приготування їжі. Відходи процесу використовуються як високоякісне добриво. На Філіппінах в Майа-Фармсі, недалеко від Маніли, побудований комплекс з 48 одиниць для виробництва біогазу, в якому використовується гній від свиней. Газ забезпечує енергією бар, фабрику з переробки мяса і консервний завод.

У країнах Європи кількість діючих БГУ приблизно такі: Швейцарія –100, Франція – 60, Великобританія 50. В Японії працює біля 10 БГУ.

У Московському університеті в 1980 р. була створена експериментальна біосолярна установка для виробництва біогазу з біомаси мікроводоростей. Подібні установки можна використовувати для виробництва біогазу і цінного добрива з водоростей, які забруднюють поверхню штучних водосховищ, таких, наприклад, як Київське, Канівське та Кременчуцьке.

Звалищний газ Одним з перспективних джерел енергії є звалищний газ, що утворюється в результаті розкладання органічної частини твердих побутових відходів в анаеробних умовах, що виникають невдовзі після їхнього санітарного поховання. Тільки в містах утворюється млн т твердих побутових відходів на рік. Вихід газу з теплотою згоряння МДж/м3 становить 100 м3/т твердих побутових відходів протягом 20 років зі швидкістю 5 м3/т у рік.

Екологія Таким чином виробництво біогазу і подальше його використання для виробництва тепла і електроенергії є найефективнішим засобом боротьби з глобальним потеплінням. Біомаса, яка залишається після переробки відходів може використовуватись в сільському господарстві як добриво.