Sursele de apariție și localizarea concentrației:
- Sisteme de canalizare și puncte de acces la acestea
- Canalizare și canalizare
- Depozite subterane, pivnițe
- Mlaștini, dealuri mlaștine
- Reactorii de nămol activ
- Rezervoare de sedimentare
- Gropi de gunoi
- Industria bronzării
- Trenuri, gropi în apropierea liniilor de canalizare
- Poligoane de praf uscat
- Fântâni uscate și umplute
- Canale de stocare a apelor reziduale sistem
- Condiții anaerobe
- Reactivi biometanici
- Stații de pompare (pompare)
- Unele soluri
- Extracția și transportul de gaze naturale și asociate
Proprietăți fizice. Densitate.
Biogazul este denumirea agregată a gazelor și a componentelor volatile care sunt eliberate în canalizarea și procesele naturale asociate cu fermentarea și descompunerea substanțelor și materialelor organice. Componentele principale sunt azotul (N2), hidrogenul sulfurat (H2S), dioxidul de carbon (CO2), metanul (CH4), amoniacul (NH3), organismele biologice, vaporii de apă. și alte substanțe. Compoziția și concentrația acestor componente depind în mare măsură de timpul, compoziția amestecului de canalizare sau biomasă, temperatura și PH.
- Azotul reprezintă aproximativ 78% din atmosfera pământului și, în general, nu apare, de regulă, ca urmare a reacțiilor de descompunere biologice, dar concentrația sa crește brusc în biogaz datorită consumului activ de oxigen de aer în proces.
- Hidrogenul sulfurat se formează prin procese biologice și chimice în biomasă și intră în volumul de deasupra lichidului; concentrația sa în biogaz depinde de concentrația sa în faza lichidă și de condițiile de echilibru ale sistemului. La concentrații netoxice, H2S are un miros familiar de ouă putrede. În concentrații periculoase, H2S paralizează rapid capacitatea unei persoane de a simți acest miros pungent și apoi duce victima într-o stare neajutorată. H2 S este exploziv în concentrații mult mai mari decât nivelul de toxicitate (concentrație minimă de exploziv 4,35%, concentrație maximă explozivă 46%).
- Dioxidul de carbon și metanul sunt practic inodore și au densități de 1,5 ori mai mari decât aerul (CO2) și 0,6 aer (metan). Densitățile relative ale acestor gaze pot provoca o stratificare semnificativă a gazelor în condiții de stagnare. Deoarece ambele gaze sunt produse în mod activ în biomasă, pe suprafața lichidului / aerului concentrația lor poate fi mult mai mare decât media pe volum.
- Metanul este extrem de inflamabil, are o gamă largă de explozivitate și un punct de aprindere scăzut. Metanul poate reacționa, de asemenea, cu niște oxidanți absolut accidental, dar cu consecințe triste. Alte gaze combustibile din compoziția biogazului apar ca rezultat al evaporării substanțelor combustibile blocate accidental în sistemul de canalizare.
- Amoniacul are un puternic miros puternic de amoniac, care avertizează bine despre posibila atingere a nivelurilor toxice. Pornind de la un anumit nivel, amoniacul poate deteriora mucoasa ochilor și poate cauza arsuri ale ochilor. Realizarea concentrațiilor toxice în condiții normale de bioreactoare și de canalizare este puțin probabilă.
Toate gazele de mai sus nu au culoare (incolore) în concentrații caracteristice pentru biogaz.
Concentrațiile maxime așteptate ale componentelor din compoziția de biogaz sunt după cum urmează:
- Metan 40-70%;
- Dioxidul de carbon este de 30-60%;
- Sulfura de hidrogen 0-3%;
- Hidrogen 0-1%;
- Alte gaze, incl. amoniac 1-5 procente.
Natural, incl. microorganismele patogene pot ajunge în aer cu agitarea biomasei, dar, de obicei, durata lor de viață în afara biomasei este mică.
concluzii:
Substanțele care pot exista în locuri precum canalizarea pot fi atât toxice, cât și explozive și inflamabile și pot să nu aibă miros, culoare etc.
Posibile riscuri pentru sănătate: Riscurile subiacente sunt următoarele:
Tabelul 1 - Unele proprietăți ale gazelor de epurare (biogaz)
Densitatea relativă
(aer = 1,0)
ppm. miros prag
concluzii:
Nivelurile semnificative de disponibilitate a biogazului pot fi periculoase din cauza toxicității, a reducerii nivelului global de oxigen și a riscului de explozie potențială. Unele componente ale biogazului au un miros distinct, care, totuși, nu permite o evaluare neechivocă a nivelului de pericol. Materialele și organismele biologice pot exista cu succes în particulele de biomasă deasupra suprafeței lichidului (picături în aer).
Proprietăți chimice / formare
- Hidrogenul sulfurat este format din sulfații conținute în apă; în procesul de descompunere a materiei organice care conține sulf în absența oxigenului (procese de descompunere anaerobe), precum și în reacțiile sulfurilor metalice și a acizilor tari. Hidrogenul sulfurat nu se va forma dacă există suficient oxigen dizolvat. Există o probabilitate de oxidare a hidrogenului sulfurat la concentrații slabe de acid sulfuric (H2SO4) și formarea sulfurii de fier (FeS) - în prezența fierului - ca precipitat negru solid.
- Dioxidul de carbon este un produs natural de respirație, inclusiv. microorganismele și rănirea acesteia sunt determinate de înlocuirea oxigenului liber în aer (precum și de consumul de oxigen liber pentru formarea CO2). La anumiți parametri, acest gaz se formează în reacțiile unor acizi și structuri de beton - dar în cantități limitate. Există, de asemenea, tipuri de ape minerale din sol care conțin acest gaz sub formă dizolvată și îl eliberează atunci când presiunea scade.
- Metanul din canale și sistemele similare este produs în reacții biologice și chimice. De obicei, concentrația sa este sub nivelul exploziv (dar se întâmplă și cu perdanet). Metanul poate fi suplimentat cu perechi de alte substanțe inflamabile și explozive evacuate în sistem. Prezența nivelelor crescute de azot și dioxid de carbon poate schimba ușor limitele obișnuite de inflamabilitate ale metanului în aer.
Formarea acestor și a altor gaze este în mare măsură dependentă de compoziția amestecului, de modificările temperaturii pH-ului. Procesul afectează puternic compoziția finală a gazului.
concluzii:
Există multe procese care determină cinetica reacțiilor chimice și a proceselor de transfer de masă în procesele care intră în canalizare și biomasă și așa mai departe. compoziția biogazului.