## ## ####
Одной строкой:


Возможности комбинированных биогазовых установок, использующих возобновляемые источники энергии

Наука & практика / Технологии & инновации  •  Опубликовано 02.04.2012  •  3162 просмотров
В связи с постоянной тенденцией к удорожанию природного топлива и с возрастающим в связи с этим интересом к нетрадиционным источникам энергии бытовые отходы также находят свое место в общем энергетическом балансе многих стран. Что такое свалка сегодня. Прежде всего – это гниение, в процессе которого происходит разложение органических веществ. При этом выделяется биогаз или биометан, а также наблюдается повышение температуры в центре разложения.

Образующийся угарный газ (оксид углерода) крайне неблагоприятно воздействует на экологическую обстановку. При воспламенении в теле свалки неизбежно загораются отходы из пластика, продукты его распада обладают мутагенным воздействием на человека. Оценки показывают, что обеспечение среднестатистического жителя продуктами питания сопровождается выбросом в окружающую среду около 3 т/год биомассы в виде растительных отходов, навоза и помета, фекалий и органических составляющих твердых бытовых отходов. При этом важно учитывать, что для жизнеобеспечения человека необходимо сохранять приемлемые нормы потребления на всех этажах упомянутой ниже пирамиды. Человек как гетеротрофная (питающаяся органическим веществом) система существует за счет энергии и биомассы, создаваемыми почвенно-растительными экосистемами. Понимание и рациональное использование взаимоотношений автотрофных и гетеротрофных компонентов в биосфере лежат в основе успешного управления циклическими биохимическими процессами. Установленное соотношение массы человека, его пищевого белкового ресурса (животных) и растительного источника их существования составляет 1:10:100. Такое же соотношение распространяется и на энергетические затраты для каждого из этажей пирамиды.

Другими словами, с точки зрения экологии, обеспечивая питание человека, мы обязаны заботиться о системе питания животных, растений и, особенно, флоры и фауны почвы. В этой связи перспективно, энергетически и экономически выгодно использовать органические отходы для переработки не только в энергию, но и органоминеральные удобрения, повышающие плодородие почв. Раздельный сбор отходов и их переработку, например, Гринпис считает единственной подходящей альтернативой мусоросжиганию. Относительно объемов отходов и их негативного воздействия на окружающую среду. Так в Омске на свалки в течение года поступает более 400 тысяч т твердых бытовых отходов (ТБО), при влажности до 65%. При этом вместе с атмосферными осадками в почву, грунтовые воды, реки уносится неконтролируемое количество различных вредных для человека веществ. Происходит резкое ухудшение экологической обстановки не только в районах свалки, но и на достаточном удалении от неё. При самовозгорании выделяется весь букет вредных выбросов, включая канцерогенные, как диоксины и фураны.

Если металл, бумага, пластмасса, кости и другие компоненты, находящиеся в составе бытовых отходов, загрязнены, то возникает вопрос, как их очистить от налипшей грязи, уничтожить санитарно опасные микроорганизмы перед сдачей организациям для использования в качестве вторичных ресурсов. Степень загрязнения компонентов допускается принимающими организациями не выше 5% (в соответствии с требованиями ГОСТов), что также является одной из проблем переработки ТБО. На очистных сооружениях канализации города Омска ежесуточно образуется 28 т осадка в пересчете на сухое вещество. В период работы промышленности города на полную загрузку ежесуточно образовывалось до 50 т осадка в пересчете на сухое вещество.
В илошламонакопителях (их несколько карт) уже накоплено и хранится около 10 млн т иловых осадков с натуральной влажностью 92% [2].
Анализ показывает, что биомасса отходов, которая возникает и может быть использована в пределах города, содержит не более 10% совокупного энергетического потенциала. Основной потенциал, содержащийся в отходах, остается у сельхозпроизводителя (вне городских поселений), где он может быть с успехом использован при организации производства продуктов питания для последующего сбыта в городах.

В связи с этим представляет интерес количество биомассы, сопровождающей производство и потребление основных продуктов питания.
На рисунке 1 представлено содержание среднестатистической продовольственной корзины и энергетический потенциал биомассы, сопровождающей производство и потребление содержащихся в ней продуктов питания.

Возможности комбинированных биогазовых установок, использующих возобновляемые источники энергии

Рисунок 1 – Распределение энергетического потенциала отходов, возникающих при производстве и потреблении основных продуктов питания

Применение экологически чистых органических удобрений на основе переработки отходов животноводства позволяет получать в растениеводстве экологически чистую продукцию без применения дорогостоящих минеральных удобрений и ядохимикатов и одновременно значительно повысить урожайность, всех без исключения сельскохозяйственных культур, особенно кормовых трав и овощей. При этом суммарные доходы от реализации продуктов анаэробной переработки отходов животноводческих ферм могут превышать доходы от реализации производимого на фермах мяса.

Получаемые жидкие концентрированные экологически чистые органические удобрения полностью сохраняют калий, азот в легкоусвояемой аммонийной форме и фосфор в окисной форме. Твердую гумусосодержащую органическую биомассу, образующуюся в процессе переработки биомассы, как показали результаты исследований, можно совместно с торфом с успехом использовать для рекультивации и структурирования обедненных почв. Предлагаемый автором гелиометантенк-реактор может стать в составе солнечной биогазовой установки для малых предприятий, фермерских хозяйств частью локальной архитектуры автономного самоэнергообеспечения и энергосбережения (рисунок 2).
Возможности комбинированных биогазовых установок, использующих возобновляемые источники энергии

Рисунок 2 – Функциональная схема солнечной биогазовой установки

Использование солнечной энергии, аккумулируемой солнечным соляным прудом, при выработке биогаза (биометана) принципиально отличается, по эффективности, от предлагаемых ранее технологий использования возобновляемых источников энергии (ВИЭ). Наиболее эффективны с точки зрения минимизации: энергетических потерь; расхода создаваемых человеком материалов; отрицательного воздействия на окружающую среду и человека использования в средней полосе России наиболее распространенных видов ВИЭ для выработки биогаза относятся в первую очередь энергия солнца, ветра, геотермальная энергия.

Осадчий Г.Б., инженер


[attachment=1:Скачать всю статью полностью]
Еженедельный мониторинг стоимости свинины в живом весе (на 17.11.2015)
Регион РФ Цена, руб./кг Изм. в руб.
Курская область 94.00 0,00
Белгородская область 93,0 0,00
Воронежская область 95.00 0,00
Пензенская область 98.00 0,00
Республика Мордовия 104,00 0,00
Республика Татарстан 105,00 0,00