БИОГА́З

БИОГА́З (от био... и газ), смесь га­зов, об­ра­зую­щих­ся в ре­зуль­та­те ана­эроб­но­го раз­ло­же­ния ор­га­нич. ве­ществ мик­ро­ор­га­низ­ма­ми. Б. так­же на­зы­ва­ют бо­лот­ный газ, вы­де­ляю­щий­ся со дна стоя­чих во­до­ёмов. В 1776 А. Воль­та об­на­ру­жил в бо­лот­ном га­зе ме­тан, по­это­му про­цесс об­ра­зо­ва­ния Б. на­зы­ва­ют ме­та­но­вым бро­же­ни­ем или ме­та­но­ге­не­зом. Впер­вые Б. был ис­поль­зо­ван в 1895 в Лон­до­не для ос­ве­ще­ния улиц.

Б. со­дер­жит 60–65% ме­та­на и 25–30% ди­ок­си­да уг­ле­ро­да, а так­же ок­сид уг­ле­ро­да, во­до­род, азот, ки­сло­род, се­ро­во­до­род. Те­п­ло­та сго­ра­ния Б. 21–34 МДж/м³.

Про­цесс ме­та­но­во­го бро­же­ния вклю­ча­ет: рас­тво­ре­ние и де­по­ли­ме­ри­за­цию суб­стра­тов (цел­лю­ло­зы, крах­ма­ла, бел­ков и др.); пре­вра­ще­ние суб­стра­тов в низ­ко­мо­ле­ку­ляр­ные жир­ные ки­сло­ты (аце­то­ге­нез) и рас­тво­ри­те­ли – эта­нол, про­па­нол, бу­та­нол, аце­тон (соль­ва­то­ге­нез); де­кар­бок­си­ли­ро­ва­ние аце­тат-ио­на и вос­ста­нов­ле­ние ди­ок­си­да уг­ле­ро­да с об­ра­зо­ва­ни­ем ме­та­на (ме­та­но­ге­нез). Аце­то­ге­нез и соль­ва­то­ге­нез осу­ще­ст­в­ля­ют­ся бак­те­рия­ми, ме­та­но­ге­нез – ар­хея­ми. Бро­же­ние мо­жет осу­ще­ст­в­лять­ся ас­со­циа­ция­ми ме­зо­филь­ных мик­ро­ор­га­низ­мов при темп-рах 30–40 °C и тер­мо­филь­ных – при 50–70 °C. Кон­вер­сия уг­ле­ро­да суб­стра­тов в ме­тан со­став­ля­ет 30–35%. Твёр­дый ос­та­ток по­сле бро­же­ния (8–10%) ис­поль­зу­ют как вы­со­ко­эф­фек­тив­ное азот­ное удоб­ре­ние.

Ап­па­ра­ты для осу­ще­ст­в­ле­ния ме­та­но­во­го бро­же­ния – ме­тан­тен­ки. Про­стей­ший ме­тан­тенк – бе­тон­ный чан объ­ё­мом 3–10 м³ с уст­рой­ст­вом для сбо­ра га­за. Для пе­ре­ра­бот­ки от­хо­дов с. х-ва, ле­со­об­ра­ба­ты­ваю­щей и пи­ще­вой пром-сти, ком­му­наль­но­го хо­зяй­ст­ва и др. ис­поль­зу­ют ме­тан­тен­ки объ­ё­мом до неск. тыс. м³, снаб­жён­ные уст­рой­ст­ва­ми для пе­ре­ме­ши­ва­ния и тер­мо­ре­гу­ли­ро­ва­ния. Пром. ме­тан­тен­ки ра­бо­та­ют при темп-рах 60–70 °C; вы­ход Б. 4–5 м³/сут (в пе­ре­счё­те на 1 м³ ём­ко­сти ап­па­ра­та). Б. – аль­тер­на­тив­ный, эко­ло­ги­че­ски чис­тый, во­зоб­нов­ляе­мый ис­точ­ник энер­гии для те­п­ло­элек­тро­стан­ций, транс­пор­та и пр.; при­ме­ня­ет­ся так­же как сы­рьё для хи­мич. пром-сти.