Особенности биогазового горючего

Процессы разложения органических отходов с получением горючего газа и его внедрением в быту известны издавна: в Китае их история насчитывает 5 тыс. лет, в Индии – 2 тыс. лет. Природа био процесса разложения органических веществ с образованием метана за прошедшие тысячелетия не поменялась. Но современные наука и техника сделали оборудование и системы, дозволяющие сделать эти «древнейшие» технологии выгодными и используемыми не только лишь в странах с теплым климатом, да и в странах с жестоким континентальным климатом, к примеру в Рф.

Биогаз состоит из метана (55-85%) и углекислого газа (15-45%). Биогаз плохо растворим в воде, его теплота сгорания составляет от 21 до 27,2 МДж/м?. При переработке 1 т новых отходов большого рогатого скота и свиней (при влажности 85%) можно получить от 45 до 60 м? биогаза, 1 т куриного помета (при влажности 75%) – до 100 м? биогаза. По теплоте сгорания 1 м? биогаза эквивалентен: 0,8 м? природного газа, 0,7 кг мазута, 0,6 кг бензина, 1,5 кг дров (в полностью сухом состоянии), 3 кг навозных брикетов.

Энергетика после нефти

Биогаз, как и природный газ, относится к более незапятнанным видам горючего.

Получение биогаза из органических отходов имеет последующие положительные особенности:
1. осуществляется санитарная обработка сточных вод (в особенности животноводческих и коммунально-бытовых), содержание органических веществ понижается до 10 раз;
2. анаэробная переработка отходов животноводства, растениеводства и активного ила позволяет получать уже готовые к использованию минеральные удобрения с высочайшим содержанием азотной и фосфорной составляющей (в отличие от обычных методов изготовления органических удобрений способами компостирования, при которых пропадает до 30-40% азота);
3. при метановом брожении высочайший (80-90%) КПД перевоплощения энергии органических веществ в биогаз;
4. биогаз с высочайшей эффективностью может быть применен для получения термический и электронной энергии, также в качестве горючего для движков внутреннего сгорания;
5. биогазовые установки могут быть расположены в любом регионе страны и не требуют строительства дорогостоящих газопроводов и сложной инфраструктуры;
6. биогазовые установки могут отчасти либо стопроцентно поменять устаревшие региональные котельные и обеспечить электроэнергией и теплом окрестные деревни, поселки, маленькие городка.

Биогазовые технологии позволяют более правильно и отлично преобразовать энергию хим связей органических отходов в энергию газообразного горючего и высокоэффективных органических удобрений.

Что необходимо для развития биогазовых технологий в Рф

Для широкого распространения биогазовой технологии особенное значение имеют последующие причины:
– цена установки;
– удельная производительность;
– полнота переработки сброженной массы и биогаза в более ценные продукты по сопоставлению с начальным сырьем;
– эффективность в решении задач, связанных с охраной среды;
– высочайшая эксплуатационная надежность и простота обслуживания;
– желание быть энергонезависимым.

Цена установки в значимой степени определяется простотой ее технологической схемы и отсутствием в ней уникальных компонент.

На современном шаге развития биотехнологии принципиальное значение приобретает интенсификация процесса метанового сбраживания и понижение из-за этого серьезных и эксплуатационных издержек.

Опыт внедрения биоэнергетических установок за рубежом свидетельствует об ускоренном развитии этого направления. Примерами соответственных технических решений могут служить установки модульного типа, разработанные фирмами Швеции, Германии, Финляндии, выполняемые на базе горизонтальных цилиндрических реакторов с продольными мешалками. Другое направление в реакторостроении представляют большие вертикальные метантенки, собираемые на месте.

Невзирая на то, что биогазовый реактор заносит самую большую единичную долю в цена всей установки, издержки на него, обычно, не превосходят 30% всех издержек на биоэнергетическую установку. Вследствие этого более значимым является ускорение переработки и связанное с этим уменьшение объема реактора, что позволит обеспечить нужный экономический эффект ранее, чем произойдет существенное уменьшение издержек на комплектующее оборудование, входящее в состав биоэнергетической установки либо существенное сокращение его номенклатуры в связи с значимым упрощением установок.

К производству биогаза относится также получение лендфилл-газа либо биогаза из мусорных свалок. В текущее время в почти всех странах создаются особые обустроенные хранилища для жестких бытовых отходов (ТБО) с целью извлечения из их биогаза, применяемого для производства электронной и термический энергии.

Огромное количество биогазового горючего делается при переработке ТБО городов: в США – эквивалентно 2 200 000 Гкал, Германии – 3 300 000 Гкал, Стране восходящего солнца – 1 400 000 Гкал, Швеции – 1 200 000 Гкал. В Китае около 10 млн «семейных» биогазовых реакторов раз в год создают около 7,3 миллиардов м? биогаза (по данным 2005 г.). Не считая этих установок в Китае работают 600 огромных и средних биогазовых станций, которые употребляют органические отходы животноводства и птицеводства, винных заводов (общий каждогодний объем производства биогаза составляет 220 тыс. м? ), 24 тыс. биогазовых очищающих реакторов для обработки отходов городов, также около 190 биогазовых электрических станций с каждогодним созданием 3 млн кВт·ч. Биогазовая продукция в Китае оценивается в 7 900 000 Гкал/год.

Перспективы развития биогазовых технологий в Рф

По результатам исследовательских работ Института энергетической стратегии РФ полное количество органических отходов агропромышленного комплекса (АПК) Рф в 2005 г. составило 225 млн т (в расчете на сухое вещество; по энергосодержанию эквивалентно 80,6 млн т н.э.), включая:
– птицеводство – 5,8 млн т;
– животноводство – 58,3 млн т;
– растениеводство – 147 млн т;
– перерабатывающая индустрия 14 млн т.

Количество ТБО городов составило 16 млн т, осадки коммунальных стоков – 4,9 млн т.
Как свидетельствуют приведенные выше данные, самую большую массу посреди органических отходов АПК занимают отходы растениеводства (трава, стволы, лузга и т.д.). Их переработка в биогаз сразу с отходами животноводства и птицеводства просит универсальной биогазовой технологии и соответственного оборудования.

Исследование современного АПК Рф, проведенное Институтом энергетической стратегии, показало, что до 50% производимой основной продукции приходится на личные крестьянские хозяйства. Потому развитие биогазовой индустрии будет идти по двум фронтам: создание больших биоэнергетических станций и создание фермерских и крестьянских биогазовых установок.

Наша родина находится в зоне рискованного земледелия и по климатическим условиям, и по характеристике большая часть почв – малоурожайные подзолистые земли, требующие неизменного внесения органических удобрений. Потому в средних и северных регионах Европейской Рф, в земледельческих районах Сибири потребность в органических удобрениях будет неизменной, и она будет определяющей в развитии биогазовых технологий. Внедрение таких технологий и сделанного на их базе оборудования позволит в наиблежайшие годы: стопроцентно решить в сельской местности делему всех органических отходов, включая коммунальные стоки и ТБО, обустроить дома сельских обитателей современными санитарно-гигиеническими системами евро типа и оказать существенную помощь в решении заморочек сбережения энергии.

Прогресс в использовании биогазовых установок привел к существенному увеличению эффективности их работы. Возможность решения не только лишь энергетических (создание электроэнергии и тепла методом сжигания биогаза), да и экологических (утилизация отходов с/х и пищевой индустрии) и агрохимических (создание удобрений) заморочек позволили существенно повысить рентабельность таких установок и значительно уменьшить сроки окупаемости. Кризисные явления в экономике Рф так и не приостановили рост тарифов естественных монополий, что еще более повысит привлекательность биогазовых установок в новых экономических реалиях.

Более подробную информацию о биогазовых установках вы отыщите тут.