Большинство установок было построено  в период с 1980 до 1985 гг. Одну  из наилучших и наиболее дешевых  установок из расчета 165 евро/единица  КРС собственными силами построил  Иоганн Зедльмаер в Рудельцхофене  из использованных компонентов.  Самая дорогая и наименее использованная  установка была установлена на  предприятии Шрауфштеттер, г. Изманинг  в рамках исследовательского  проекта. В отличие от первой  волны развития биогазовых технологий  в 50-х гг., в качестве сырья  для установок подавали больше  не твердый навоз, а жидкий. К тому времени уже стали  распространенными технологии с щелевым полом или отверстиями. Это с одной стороны облегчило смешивание, подачу и перемешивание, а с другой стороны привело к меньшей добыче газа (разбавленный субстрат). За период с 1985 по 1990 гг. строительство новых установок значительно сократилось, но не полностью. В том, что отрасль полностью не исчезла, есть значительная заслуга объединения „Bundschuh Biogasgruppe", которое проводило ежегодные выездные симпозиумы посвященные биогазовым технологиям.       

Кому выгодно строить биогазовую установку? 

   Фермеры, строящие биогазовые  установки, как правило, преследуют  этим самым единую цель: производство  энергии. Так-же уменьшение неприятного запаха при достаточном разложении субстрата является существенным аргументом для фермеров, чьи площади расположены в густозаселенных регионах. Иногда строительство биогазовой установки вообще становится началом увеличения размеров фермы (увеличение количества поголовья скота). Иногда неприятные запахи сами по себе являются причиной демонстраций против строительства биогазовых установок.  

С экологической  точки зрения, большой интерес  для эко-предприятий предоставляет возможность путем брожения переработать азот на подходящее для хранения вещество. Аргументом в пользу строительства биогазовой установки может быть также создание рабочего места для будущего владельца хозяйства. Для фермы например может быть важной возможность выведения своих сточных вод в биогазовую установку вместо подключения дорогой канализации. Принципиально при строительстве биогазовой установки стоит учесть такие аспекты:

1. С  помощью биогазовой установки  нельзя оздоровить предприятие,  переживающее кризис. Биогазовые  установки, однако, могут помочь  поддержать эффективным предприятиям  оставаться такими же эффективными.

2. Инвестиция  в биогазовую установку связана  с долгосрочным капиталовложением.  Поэтому строительство установки  должно быть хорошо рассчитано  с учетом перспективы! 

3. В  связи с возрастанием количества  биогазовых установок,  в некоторых регионах возникает нехватка посадочных площадей для выращивания субстрата, что в свою очередь увеличивает цену аренды земли. Для владельцев установок, непосредственно зависящим от аренды либо покупки сырья это значит большой риск. Поэтому важно провести расчеты по долгосрочному доступу к сырьевой базе.

4. Рентабельность  установок, несмотря на высокое  вознаграждение за выработанную  энергию все равно легко потерять. Поскольку покупка электроэнергии  является гарантированной, кроме  затрат на сырье и цены за  аренду, решающее значение может  иметь и использование тепла.  Поэтому стоит разрабатывать  концепции с высокой эффективностью  использования  тепловой энергии.

5. Метановые  бактерии требуют к себе такого  самого внимания как животные  в хлевах. Это значит, что успешная  эксплуатация биогазовой установки  требует специальных знаний. Именно  поэтому стоит уделять внимание  образованию и повышению квалификации  обслуживающего персонала, созданию  у него соответствующей заинтересованности.

6. Эксплуатация  невозможна без надзора и проведения  профилактических работ. Кто не  готов, в зависимости от типа  и размера установки ежедневно  минимум 1 час тратить на установку,  тому лучше не браться за  это дело.

7. При  вывезении навоза после установки на поля существует опасность потери аммиака. Поэтому стоит использовать специальную технику с подачей на грунт через шланги.

С учетом этих обстоятельств биогазовая установка  может быть интересной и целесообразной при следующих условиях:

• Законодательно урегулированная в рамках ЕС оплата электрического тока с биогаза и цены на электроэнергию, которая на сегодняшний день понижается: тоесть это выгодно тогда, когда собственная цена за электричество является выше чем цена для продажи; в дальнейшем невыгодным становится преодоление или сглаживание „пиковых периодов" потребления, которые, однако, можно перекрывать с помощью биогазовых установок.
• Необходимо иметь навоз минимум от 100 голов КРС.
• Большая часть самостоятельно выполненных работ при строительстве помогает снизить потери и может существенно улучшить рентабельность и предоставит необходимые для будущего знания, которые пригодятся для устранения неполадок.
• Для установок, работающих лишь на возобновляемых ресурсах полезно иметь большие собственные площади для выращивания энергетических растений с целью избежания рисков, связанных с ценой аренды земли. Установка, работающая преимущественно на приобретаемом сырье либо на арендованной земле, может минимизировать эти риски путем заключения долгосрочных договоров про поставку и аренду.
• Если есть возможность дешево и на протяжении длительного времени получать соответствующие продовольственные отходы , то это может значительно повлиять на рентабельность установки и сэкономить на покупке удобрений. Рентабельность установки не должна пребывать в зависимости от поступления косубстратов или, по крайней мере, должна быть гарантирована долгосрочными контрактами.
• Коммуны и фирмы, имеющие проблемы с утилизацией жидких органических отходов, могут их решить с помощью биогазовой техники.
• Если есть потребность в установке резервуаров для навоза, то их с успехом можно использовать для производства биогаза.
• Фермеры, имеющие проблемы с эмиссией неприятных запахов при хранении и вывезении гноя на поля, могут иметь большую выгоду от биогазовой установки.
• Площади сельскохозяйственного применения на территориях проведения водозабора могут легче защититься от попадания нитратов в грунтовые воды.
• Фермеры, работающие в секторе экологического сельского хозяйства, безотходного хозяйства, длительного использования сельскохозяйственных ресурсов, защиты окружающей среды - получат в свое распоряжение наилучший инструмент для этого.

 http://zorgbiogas.ru/biblioteka/biogas_book/osnovy-biogazovoj-tehnologii 
 

  БИОГАЗ И ЕГО СОСТАВ 

Биогаз — газ, получаемый метановым брожением биомассы. Разложение биомассы происходит под воздействием трёх видов бактерий. В цепочке питания последующие бактерии питаются продуктами жизнедеятельности предыдущих. Первый вид — бактерии гидролизные, второй — кислотообразующие, третий — метанообразующие. В производстве биогаза участвуют не только бактерии класса метаногенов, а все три вида.

   Биогаз,  представляет собой смесь из 65% метана, 30% углекислого газа, 1% сероводорода (Н₂S) и незначительных количеств азота, кислорода, водорода и закиси углерода. После очистки биогаза от СО₂ получается биометан. Биометан — полный аналог природного газа, отличие только в происхождении.

   Биогаз дает пламя синего цвета и не имеет запаха. Его бездымное горение причиняет гораздо меньше неудобств людям по сравнению со сгоранием дров, навоза жвачных животных или кухонных отбросов. Энергия, заключенная в 28 м³ биогаза, эквивалентна энергии 16,8 м³ природного газа, 20,8 л нефти или 18,4 л дизельного топлива.

   Поскольку только метан поставляет энергию из биогаза, целесообразно, для описания качества газа, выхода газа и количества газа все относить к метану, с его нормируемыми показателями. Объем газов зависит от температуры и давления. Высокие температуры приводят к растяжению газа и к уменьшаемому вместе с объемом уровню калорийности и наоборот. Кроме того при возрастании влажности калорийность газа также снижается. Чтобы выходы газа можно было сравнить между собой, необходимо их соотносить с нормальным состоянием (температура 0 °C, атмосферное давление 1,01325 bar, относительная влажность газа 0%). В целом данные о производстве газа выражают в литрах (л) или м3 метана на кг oрганического сухого вещества (оСВ), это намного точнее и красноречивее нежели данные в м3 биогаза в м3 свежего субстрата.

     Биогаз используют для освещения, отопления, приготовления пищи, для приведения в действие механизмов, транспорта, электрогенераторов. Подсчитано, что годовая потребность в биогазе для обогрева жилого дома составляет около 45 м³ на 1 м² жилой площади, суточное потребление при подогреве воды для 100 голов крупного рогатого скота - 5-6 м³. Потребление биогаза при сушке сена (1 тонна) влажностью 40% равно 100 м³, 1 тонны зерна - 15 м³.

http://ru.wikipedia.org/wiki/Биогаз

http://www.biotechnolog.ru/prombt/prombt1_1.htm  

Получение горючего газа с привлечением

биохимических методов

   Растительный покров Земли составляет более 1800 млрд. т сухого вещества, что энергетически эквивалентно известным запасам энергии полезных ископаемых. Леса составляют около 68% биомассы суши, травяные экосистемы - примерно 16%, а возделываемые земли - только 8%.

   Для сухого вещества простейший способ превращения биомассы в энергию заключается в сгорании - оно обеспечивает тепло, которое в свою очередь превращается в механическую или электрическую энергию. Что же касается сырого вещества, то в этом случае древнейшим и наиболее эффективным методом превращения биомассы в энергию является получение биогаза (метана).

   Метановое «брожение», или биометаногенез, - давно известный процесс превращения биомассы в энергию.

   Биометаногенез осуществляется в три этапа: растворение и гидролиз органических соединений, ацидогенез и метаногенез. В энергоконверсию вовлекается только половина органического материала—1800 ккал/кг сухого вещества по сравнению с 4000 ккал при термохимических процессах, но остатки, или шлаки, метанового «брожения» используются в сельском хозяйстве как удобрения. В процессе биометаногенеза участвуют три группы бактерий. Первые превращают сложные органические субстраты в масляную, пропионовую и молочную кислоты; вторые превращают эти органические кислоты в уксусную кислоту, водород и углекислый газ, а затем метанообразующие бактерии восстанавливают углекислый газ в метан с поглощением водорода, который в противном случае может ингибировать уксуснокислые бактерии.

   Для всех метанобактерий характерна способность к росту в присутствии водорода и углекислого газа, а также высокая чувствительность к кислороду и ингибиторам производства метана. В природных условиях метанобактерии тесно связаны с водородобразующими бактериями: эта трофическая ассоциация выгодна для обоих типов бактерий. Первые используют газообразный водород, продуцируемый последними; в результате его концентрация снижается и становится безопасной для водородобразующих бактерий.

   Метановое «брожение» происходит в водонепроницаемых цилиндрических цистернах (дайджестерах) с боковым отверстием, через которое вводится ферментируемый материал. Над дайджестером находится стальной цилиндрический контейнер, который используется для сбора газа; нависая над бродящей смесью в виде купола, контейнер препятствует проникновению внутрь воздуха, так как весь процесс должен происходить в строго анаэробных условиях. Как правило, в газовом куполе имеется трубка для отвода биогаза. Дайджестеры изготовляют из глиняных кирпичей, бетона или стали. Купол для сбора газа может быть изготовлен из нейлона; в этом случае его легко прикреплять к дайджестеру, изготовленному из твердого пластического материала. Газ надувает нейлоновый мешок, который обычно соединен с компрессором для повышения давления газа.

   В тех случаях, когда используются отходы домашнего хозяйства или жидкий навоз, соотношение между твердыми компонентами и водой должно составлять 1:1 (100 кг отходов на 100 кг воды), что соответствует общей концентрации твердых веществ, составляющей 8—11% по весу. Смесь сбраживаемых материалов обычно засевают ацетогенными и метаногенными бактериями или отстоем из другого дайджестера. Низкий рН подавляет рост метаногенных бактерий и снижает выход биогаза; такой же эффект вызывает перегрузка дайджестера. Против закисления используют известь. Оптимальное «переваривание» происходит в условиях, близких к нейтральным (рН 6,0—8,0). Максимальная температура процесса зависит от мезофильности или термофильности микроорганизмов (30—40° С или 50—60° С); резкие изменения температуры нежелательны.

   Обычно дайджестеры загружают в землю, чтобы использовать изоляционные свойства почвы. В странах с холодным климатом их нагревают при помощи устройств, которые применяют при компостировании сельскохозяйственных отходов. С точки зрения питательных потребностей бактерий избыток азота (например в случае жидкого навоза) способствует накоплению аммиака, который подавляет рост бактерий. Для оптимальной переработки соотношение C/N должно быть порядка 30:1 (по весу). Это соотношение можно изменять, смешивая субстраты, богатые азотом, с субстратами, богатыми углеродом. Так, C/N навоза можно изменить добавлением соломы или жома сахарного тростника.

   Отходы пищевой промышленности и сельскохозяйственного производства характеризуются высоким содержанием углерода (в случае перегонки свеклы на 1 литр отходов приходится до 50 граммов углерода), поэтому они лучше всего подходят для метанового «брожения», тем более, что некоторые из них получаются при температуре, наиболее благоприятной для этого процесса. Желательно перемешивать суспензию сбраживаемых веществ, чтобы воспрепятствовать расслаиванию, которое подавляет брожение. Твердый материал необходимо раздробить, так как наличие крупных комков препятствует образованию метана. Обычно длительность переработки навоза крупного рогатого скота составляет две—четыре недели. Двухнедельной переработки при температуре 35° С достаточно, чтобы убить все патогенные энтеробактерии и энтеровирусы, а также 90% популяции Ascaris lumbricoides и Ancylostoma.

   По большому счету из любой  органики в условиях отсутствия  кислорода можно добыть биогаз. Бактерии должны лишь иметь  достаточное количество времени,  чтобы справиться с материалом, который сложно разлагается, каковым  могут являться,  например одеревеневшие растения. Этот процесс целенаправленно используют при очистке сточных вод, чтобы разложить органические соединения вредных веществ.