Биогаз образуется в результате распада органических веществ на элементарные частицы и последующим взаимодействием с метаногенными бактериями.

Производится биогаз из жидкого, быстро распадающегося биологического материала. В Европе большую часть этого материала составляет навоз, производимый животноводческими предприятиями.

Центром биогазовой установки можно назвать биореактор, генерирующий гидролизацию массы, а также ферментацию и производство метана. Биореактор герметичен, потому что анаэробные бактерии, находящиеся в нем, не могу функционировать должным образом при кислороде. Помимо этого, биореактор является центром сосредоточения биогаза, который потом переходит в резервуары для хранения и в дальнейшем используется для получения энергии.

Учитывая российский климат, биогазовые установки обеспечивают необходимой теплоизоляцией. В производстве биореактора используют полиэтилен, железобетонные и металлические конструкции.

Широко распространены биогазовые установки цилиндрической формы, имеющие возможность вертикальной или горизонтальной установки. Такая форма наиболее оптимальна для изготовления реактора и последующей эксплуатации. Корпус установки делают железобетонным или металлическим. Подогревает перерабатываемый материал специальный теплообменник, находящийся снаружи или внутри реактора. Образование биогаза может протекать в двух типах среды: при 30-40 градусах (мезофильной) и 50-55 градусах (термофильной).

Количество выделяемого газа зависит от нескольких факторов, среди которых состав и степень густоты биологического вещества, температура и продолжительность процесса брожения. Показатели белков, жиров и углеводов являются основными для определения качества перерабатываемых в биогаз отходов. Вещество, содержащее много жиров, будет самым продуктивным.

Отходы, содержащие большое количество белков и жиров обеспечат высокоэффективную работу биогазовой установки. Но тут может возникнуть проблема, связанная с избыточным количеством этих веществ. Передозировка жиров обеспечивает высокую кислотность, а избыток жиров – увеличение реакций взаимодействия с азотом в среде субстрата и реакций с сероводородом непосредственно в газе. В любом случае, образование биогаза прекращается. Избежать таких проблем можно лишь при условии постоянного контроля над составом сырья.

Основная область применения биогаза – выработка энергии для получения тепла. 55% метана, содержащиеся в нем, обеспечивают быстрое воспламенение в самых разных устройствах: отопительных системах, газовых плитах, водонагревателях, стационарных двигателей. После соответствующей очистки возможно применение биогаза и в качестве топлива для транспортных средств. Но эта довольно дорогостоящая технология в настоящее время редко применима.

Некоторые считают, что биогазовые установки – это будущее мировой энергетики. Переработанные в них органические отходы являются отличным удобрением для таких культур как рапс, свекла, кукуруза. Отходы животных, потребляющих эти культуры снова, используются для производства биогаза, а затем энергии.