Поиск

Партнеры

Рассылка

E-Mail

Партнеры

Біогаз. Виробництво біогазу. Частина 2.

Частина 2

Продовження. Початок статті дивитися тут: Частина 1

Екологічний аспект у використанні біогазу

Виробництво біогазу дозволяє запобігти викидам метану в атмосферу. Метан впливає на парниковий ефект в 21 разів сильніше, ніж суміш СO2, і знаходиться в атмосфері до 12 років. Захоплення і обмеження поширення метану - кращий короткостроковий спосіб запобігання глобального потепління. Ось де на стику досліджень виявляється ще одна, мало дослідження поки галузь науки.

Перероблений гній, барда та інші відходи застосовуються як добрива в сільському господарстві. Це дозволяє знизити застосування хімічних добрив, скорочується навантаження на ґрунтові води.

Виробництво біогазу

Розрізняють промислові та кустарні установки.

Промислові установки відрізняються від кустарних наявністю механізації, систем підігріву, гомогенізації, автоматики. Найбільш поширений промисловий метод - анаеробне зброджування в метантенках.

Надійна біогазова установка повинна мати необхідні частини:

  • ємність гомогенізації;
  • завантажувач твердого (рідкого) сировини;
  • безпосередньо реактор;
  • мішалки;
  • газгольдер;
  • система змішування води та опалення;
  • газова система;
  • насосна станція;
  • сепаратор;
  • прилади контролю;
  • система безпеки.

Особливості установки з виробництва біогазу

У промисловій установці відходи (сировина) періодично подаються за допомогою насосної станції або завантажувача в реактор. Реактор є підігрівається і утеплений залізобетонний резервуар, обладнаний міксерами.

У реакторі «живуть» корисні бактерії, які харчуються відходами. Продуктом життєдіяльності бактерій є біогаз. Для підтримки життя бактерій потрібна подача корму - відходів, підігрів до 35 °С і періодичне перемішування. Утворений біогаз накопичується у сховищі (газгольдері), потім проходить систему очищення і подається до споживачів (котел або електрогенератор). Реактор працює без доступу повітря, практично герметичний і безпечний.

Для зброджування деяких видів сировини в чистому вигляді потрібна особлива двостадійна технологія.

Приміром, пташиний послід, спиртова барда не переробляються в біогаз в звичайному реакторі. Для переробки такої сировини необхідний додатково реактор гідролізу. Він дозволяє контролювати рівень кислотності, таким чином, бактерії не гинуть через підвищення вмісту кислот або лугів.

Знакові фактори, що впливають на процес бродіння:

  • температура;
  • вологість середовища;
  • рівень pH;
  • співвідношення С:N:Р;
  • площа поверхні частинок сировини;
  • частота подачі субстрату;
  • уповільнюють реакцію речовини;
  • стимулюючі добавки.

Застосування біогазу

Біогаз використовують як паливо для виробництва електроенергії, тепла або пара або в якості автомобільного палива. Біогазові установки можуть використовуватися як очисні споруди на фермах, птахофабриках, спиртових заводах, цукрових заводах, м'ясокомбінатах і як окремий випадок можуть замінити навіть ветеринарно-санітарний завод, де падаль може утилізуватися в біогаз замість виробництва м'ясо-кісткового борошна.

Країни, що розвиваються

В Індії, В'єтнамі, Непалі та інших країнах будують малі (односімейні) біогазові установки. Отримується в них газ використовується для приготування їжі.

Найбільше малих біогазових установок знаходиться в Китаї - понад 20 млн (на кінець 1990-х). Вони виробляють близько 7 млрд м3 біогазу на рік, що забезпечує паливом приблизно 60 млн жителів сільських територій. Застосування біогенератором в Китаї дозволяє замінити 10,9 млн т умовного палива.

В Індії з 1981 до 2010 року було встановлено 4,2 млн малих біогазових установок.

У Непалі існує програма підтримки розвитку біогазової енергетики, завдяки якій в сільській місцевості ще до кінця 2009 року було створено понад 100 тисяч малих біогазових установок.

автомобільний транспорт

Автомобільні концерни Volvo і Scania виробляють автобуси з двигунами, що працюють на біогазі; такі автобуси активно використовуються в містах Швейцарії: Берні, Базелі, Женеві, Люцерні і Лозанні. За прогнозами Швейцарської Асоціації газової індустрії, до 2012 року 15% автотранспорту Швейцарії будуть працювати на біогазі.

Муніципалітет Осло ще на початку 2009 року перевів на біогаз 80 міських автобусів через більш прийнятною вартістю палива та екологічної безпеки. Вартість біогазу в Європі становить до 0,6 євро за літр - в бензиновому еквіваленті.

Потенціал використання біогазу в промислових цілях

За даними на кінець 2010 року, Росія щорічно накопичує до 300 млн т в сухому еквіваленті органічних відходів: 250 млн т в сільськогосподарському виробництві, 50 млн т у вигляді побутового сміття. Ці відходи можуть стати сировиною для виробництва біогазу. Потенційний обсяг щорічно одержуваного біогазу, при відповідній програмі його використання, може скласти 90 млрд м3. Як довгострокова перспектива використання біогазу може істотно знизити тарифи на послуги ЖКГ; хоча сьогодні навіть у великих російських містах-мегаполісах - це скоріше з області мрій. Про селі і говорити нічого: зробити біогазову установку зовсім не складно, але масове виготовлення на селі впирається в адміністративні бар'єри, один з яких важливий - безпеку оточуючих людей. Купувати ж готові промислові біогазові станції сьогодні під силу тільки великим підприємствам і дуже забезпеченим громадянам.

Тим не менш, у світі біогазової установки дано «зелене світло». Наприклад, в США вирощується близько 9 млн корів. Біогазу, одержуваного з їх гною, достатньо для забезпечення паливом 1 млн автомобілів (якби всі вони були оснащені відповідними газовими системами).

Серед промислово розвинених країн провідне місце у виробництві та використанні біогазу за відносними показниками належить Данії - біогаз займає до 18% у загальному енергобалансі країни. У Західній Європі не менше половини всіх птахоферм опалюються біогазом.

За кількістю середніх і великих установок провідне місце займає Німеччина - 8000 тис. шт. На перспективу потенціал біогазової індустрії Німеччини до 2030 року (за планами) оцінюється в 100 млрд кВт·год електроенергії, що становитиме близько 10% від споживаної країною енергії.

Дата: 16.01.2015