КОНСТРУКЦИЯ ПЕРЕМЕШИВАЮЩЕГО УСТРОЙСТВА В БИОГАЗОВОЙ УСТАНОВКЕ: ПРОБЛЕМЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ

В статье представлен обзор конструкций перемешивающих устройств, используемых в биогазовых установках (БГУ). Эффективность БГУ зависит от множества факторов, одним из которых является перемешивание субстрата, с целью повышения эффективности БГУ и обеспечивает: высвобождение образовавшегося биогаза; перемешивание свежей биомассы и бактерий в метатенке; предотвращение формирования или разрушение корки на поверхности и минимизация осадка; обеспечение равномерной температуры по всему биореактору; обеспечение равномерного распределения популяции бактерий. Хорошо перемешиваемое сырье может дать на 50% больше биогаза. Мешалки работают в сложных условиях агрессивной и пожароопасной среды, способствующей высокой коррозии ее элементов. Конструкция мешалок БГУ не должна способствовать появлению искр или повышенной температуры во избежание взрывоопасных ситуаций.
Обсуждаются преимущества и недостатки различных типов мешалок, а также проблемы, с которыми сталкиваются при их эксплуатации. Особое внимание уделяется перспективным направлениям развития мешалок для биогазовых установок.
Предложена конструкция мешалки с поплавковым устройством, позволяющая перемешивать биомассу по всему объему модуля биореактора. Преимущество данной конструкции в отсутствии электродвигателя и электрических кабелей (что конечно повышает пожаробезопасность), а механическая мешалка приводится в движение непосредственно работающим от сжатого воздуха пневмодвигателем, при этом компрессор находится за пределами биореактора, а в реактор ведут лишь шланги подачи сжатого воздуха.

1. Gyunter L.I., Gol'dfarb L.L. Metantenki. – Moskva: Stroiizdat, 1991. – 126 s. (In Russian).

2. Anaerobic Digestion of Animal Waste: Effect of Mode of Mixing / K. Karim et al // Water Research. – 2005. – № 39. – Р. 3597-3606. (In English).

3. https://doi.org/10.1016/j.watres.2005.06.019. (In English).

4. Eder B. Biogazovye ustanovki / B. Eder, H. Shul'c // Perevod s nem. kompanii «Зорг Биогас», 2008. – 268 s. (In Russian).

5. Suslov D.Yu. Teplovoj balans bioreaktora s barbotazhnym peremeshivaniem biomassy / D.Yu. Suslov, D.O. Temnikov // Vestnik Belgorodskogo gosudarstvennogo tehnologicheskogo universiteta im. V.G. Shuhova. – 2015. – № 1. – S.182-185. (In Russian).

6. Kaszycki P. Towards a bio-based circular economy in organic waste management and wastewater treatment – The Polish perspective. / Р. Kaszycki, M. Głodniok, P. Petryszak // New Biotechnology. – 2021. – Vol. 61. – Р. 80-89. (In English).

7. Coupling thermophilic composting and vermicomposting processes to remove Cr from biogas residues and produce high value-added biofertilizers / Jing-Yuan Ning et al // Bioresource Technology. – 2021. – Vol. 329. – Р. 124869. (In English).

8. Zhdanov L.A. Issledovanie po intensifikacii processa biologicheskoj ochistki stochnyh vod zhivotnovodcheskih kompleksov: Avtoref. diss. na soisk. uchen.stepen. kand. tehn. nauk. / L.A. Zhdanov, 1978. – 24 s. (In Russian).

9. Kovalev A.A. Ispol'zovanie othodov zhivotnovodstva dlya polucheniya biogaza / A.A. Kovalev, P.I. Gridnev // Nauchn. trudy VIESH. t.64. Energosberegayuschie tehnologii v sel'skohozyajstvennoj proizvodstve. – M., 1985. – S 107-114. (In Russian).

10. Klucharev A.A. Sectional anaerobic bioreactor design / A.A. Klucharev, A.A. Fomenkova // Izvestija Sankt-Peterburgskogo gosudarstvennogo tehnologicheskogo instituta (tehnicheskogo universiteta). – 2018. – Р. 95-100. (In Russian).

11. Optimizaciya parametrov i rezhimov raboty biogazovoj ustanovki / A.K. Apazhev i dr. // Agrarnyj nauchnyj zhurnal. – 2023. – № 6. – S. 115-121. (In Russian).