Джерела появи і місця концентрації:
- Системи каналізації та точки доступу до них
- Стічні води та зливові стоки
- Підземні сховища, льохи
- Болота, заболочені низини
- Реактори активного мулу
- відстійники
- гнойові ями
- дубильні виробництва
- Траншеї, ями близько ліній каналізації
- Полігони сухого мулу
- Сухі і заповнених колодязі
- Накопичувальні каналізаційні ємності системи
- анаеробні умови
- реактори биометана
- Станції підйому (насосні)
- деякі грунту
- Видобуток і транспортування попутного і природного газу
Фізичні властивості. Щільності.
Біогаз це сукупне позначення газів і летючих компонентів які виділяються в каналізації і природних процесах, пов'язаних із заворушеннями і розкладанням органічних речовин і матеріалів. Основні компоненти: азот (N2), сірководень (H2 S), вуглекислий газ (CO2), метан (CH4), аміак (NH3), біологічні організми, водяні пари. та інші речовини. Склад і концентрація цих компонентів сильно залежить від часу, складу суміші каналізації або біомаси, температури і PH.
- Азот становить близько 78% атмосфери землі і, в загальному, як правило, не виникає в результаті біологічних реакцій розкладання, але його концентрація різко зростає в біогазі через активне споживання кисню повітря в процесі.
- Сірководень формується біологічскімі і хімічними процесами в біомасі та надходить в об'єм над рідиною; його концентрація в біогазі залежить від його концентрації в рідкій фазі і умов рівноваги системи. При нетоксичних концентраціях H2 S має добре знайомий всім запах тухлих яєць. У небезпечних концентраціях H2 S швидко паралізує здатність людини відчувати цей різкий запах і потім призводить жертву в безпорадний стан. H2 S вибухонебезпечний в концентраціях, які набагато вище рівня токсичності (Мінімум вибухонебезпечної концентрації 4.35%, Максимум вибухонебезпечної концентрації 46%).
- Вуглекислий газ і метан практично не мають запаху і мають щільності: в 1.5 рази більшу, ніж повітря (CO2) і 0.6 від повітря (метан), Відносні щільності цих газів можуть викликати істотне розшарування газів в умовах застою. Оскільки обидва газу активно виробляються в біомасі, то на поверхні рідина / повітря концентрація їх може бути значитель вище середньої за обсягом.
- Метан надзвичайно горючий, має дуже широкий діапазон вибухонебезпечності і низьку температуру спалаху. Метан може також вступити в реакцію з деякими окислювачами абсолютно випадково, але з сумними последсвий. Інші горючі гази в складі біогазу появляюстя, як результат випаровування випадково потрапили в каналізацію горючих речовин.
- Аміак має різкий сильний запах нашатирю, який добре попереджає про можливе досягненні токсичних рівнів. Починаючи з певного рівня аміак може пошкодити слизову оболока очей і викликати опік очей. Досягнення токсичних концентрацій у звичайних умовах біореакторів і каналізації малоймовірно.
Всі вищенаведені гази не мають кольору (безбарвні) в концентраціях характерних для біогазу.
Максимально ожідамие концентрації компонентів в складі біогазу такі:
- Метан 40-70%;
- Вуглекислий газ 30-60%;
- Сірководень 0-3%;
- Водень 0-1 відсоток;
- Інші гази, в т.ч. аміак 1-5 відсотків.
Природні, в т.ч. патогенні мікрорганізми можуть потрапляти в повітря при збовтуванні біомаси, але зазвичай час життя їх поза біомаси невелика.
висновки:
Речовини, які можуть існувати в такого роду місцях, як каналізація, можуть бути і токсичні і вибухо-і вогненебезпечні, при цьому можуть не мати запаху, кольору і т.д.
Можлива шкода здоров'ю: Основою ризики такі:
Таблиця 1 - Деякі властивості каналізаційних газу (біогазу)
Відносна густина
(Повітря = 1.0)
ppm. поріг ощущуенія запаху
висновки:
Істотні рівні наявності біогазу можуть становити небезпеку через токсичність, зниження загального рівня кисню і потенційної вибухо- пожежонебезпеки. Деякі компоненти біогазу мають помітний запах, який, однак, не дозволяє однозначно оцінити рівень небезпеки. Біологічні матеріали і організми можуть цілком успішно існувати в частинках біомаси над поверхнею рідини (повітряно-крапельні суспензії).
Хімічні властивості / освіта
- Сірководень утворюється з сульфатів, що містяться у воді; в процесі розкладання органіки, що містить сірку в відсутності кисню (анаеробні процеси розкладання), а також в реакціях сульфідів металів і сильних кислот. Сірководень буде утворюватися при наявності достатньої кількості розчиненого кисню. Существет ймовірність доокісленіе сірководню до слабких концентрацій сірчаної кислоти (H2 SO4) і утворення сульфіду заліза (FeS) - при наявності заліза - у вигляді твердого чорного осаду.
- Вуглекислий газ природний продукт дихання, в т.ч. мікроорганізмів і його шкода визначається заміщенням вільного кисню повітря (а також споживанням вільного кисню на утворення CO2). При певних параметрах цей газ утворюється в реакціях деяких кислот і бетону споруд - але в обмежених кількостях. Існують також типи ґрунтових мінеральних вод які містять цей газ в розчиненому вигляді і виділяють його при зниженні тиску.
- Метан в каналізації і східних системах виробляється в біологічних і хімічних реакціях. Зазвичай, його концентрація нижче вибухонебезпечного рівня (але, буває, і перданет.). Метан може доповняться парами інших легкозаймистих і вибухонебезпечних речовин, що скидаються в систему. Наявність підвищених рівнів азоту і вуглекислого газу може трохи змінити звичайні межі займистості метану в повітрі.
Освіта цих та інших газів сильно залежить від складу суміші, змін в температурі pH. Процес сильно влічет на кінцевий склад газу.
висновки:
Існує безліч процесів, що визначають кінетику хімічних реакцій і процеси масопереносу в процесах йдуть в каналізації і біомасі і таким чином склад біогазу.