Биогазовая установа. Переработка органических веществ

1. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ: Использование вторичных энергоресурсов, промышленных и бытовых отходов

Биологическая и тепловая переработка  твердых городских отходов включает процесс ферментации органических компонентов отходов и сжигание топлива, полученного из отходов, в  котлах с кипящим слоем. Биогаз, полученный при ферментации, ожигают затем в камере дожигания при температурах до 1000°С, при которых разрушаются токсичные вещества. В результате сжигания топлива из отходов и биогаза получают электроэнергию и тепло для центрального отопления или пар.

ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ: Начальная  стадия подготовки отходов к переработке  включает в первую очередь сортировку отходов. Твердые городские отходы содержат 50-70% (по массе) горючих материалов, в основном бумагу, картон, дерево и  пластик. При сортировке может быть выделено до 80-90% горючего вещества. В некоторых странах, например, в Фин яндии, где древесина используется для изготовления опалубки и строительных есов, древесные отходы составляют до 30% от потребляемой на строительных площадках древесины и также могут быть использованы как источник для получения топлива.

Система приготовления отходов  для последующей переработки включает транспортировку их на конвейере к сортировочной установке, сортировку по размерам, измельчение, а также в некоторых случаях сортировку по плотности для изготовления топлива с заданными характеристиками.

Органические компоненты отходов  отделяются для последующей ферментации. Сырьем для производства биогаза являются также стоки промышленных предприятий. Обычно производство биогаза составляет 130- 180 куб.м на 1 т отходов при суммарном содержании твердой фазы 40-60% или 0,38-0,47 куб.м/гк летучих твердых компонентов. Биогаз состоит в основном из метана (60%) и углекислого газа. Объемное теплосодержание биогаза 21 МДж/куб.м.

2. Наиболее актуальными задачами, стоящими перед государством, является сокращение потребления слишком дорогим импортного топлива - природного газа и нефти - и поиск собственных альтернативных возобновляемых источников энергии с одновременным решением экологических проблем и развитием энергосберегающих технологий. 
    
   Известно, что через пять-десять лет разведанные запасы нефти будут исчерпаны на 60-65%, добыча сократится на 30-40%, а потребность в потреблении увеличится. Кроме того, по расчетам ученых, разведанных мировых запасов природного газа хватит лишь на 50-60 лет, нефти - на 25-30, угля - на 500-600 лет. Поэтому все больше возникает потребность привлекать нетрадиционные источники энергии, основанные на биоэнергетического сырья. 

Значительное внимание в  мире уделяется проблеме переработки  биомассы с целью получения биотоплива. Биомасса в энергетике может быть использована непосредственно путем сжигания или как топливо - после предварительной переработки в дизельное топливо, этанол или газ.    Источником энергетического сырья могут быть как побочные продукты растительного происхождения (солома, подсолнечная лузга, стебли кукурузы и др.), ежегодные отходы которых составляют до 50 млн т, так и специально предназначенные для этого т. н. энергетические растения, которые являются главным абсорбентом углекислого газа, уменьшая его количество в атмосфере. Они образуют высокие урожаи биомассы, которую можно было бы использовать на энергетические цели для производства биотоплива. Энергетические растения ценные большим урожаем и неприхотливостью к выращиванию. За относительно короткий временной период могут давать большие приросты биомассы. В пересчете на эквивалент энергии расходы на выращивание таких культур значительно меньше, чем стоимость энергоносителей, полученных из традиционных источников

3. Биогаз — один из перспективных для Украины альтернативных источников энергии.

Биогазовая установка (БГУ) — это комплекс по переработке сельскохозяйственных, производственных и бытовых отходов, вырабатывающий биогаз, содержащий не менее 60% метана, и высококачественные удобрения. После очищения биогаза получается биометан, который используют как природный газ.

Большинство животноводческих хозяйств сооружают биогазовые установки для получения электроэнергии и тепла. Из 1 куб. м биогаза при сжигании в когенерационной установке (оборудование для комбинированного производства электроэнергии и тепла), можно получить до 2 кВтч электроэнергии. Выход же самого биогаза зависит от вида используемого сырья. К примеру, из тонны навоза крупного рогатого скота образуется 50–65 куб. м биогаза, из различных видов энергетических растений — 100–500 куб. м. Обычно БГУ производит гораздо больше электроэнергии и тепла (примерно в 1,5–2 раза), чем нужно хозяйству. К примеру, большая молочная ферма на 4 тыс. коров, используя биогазовую установку, производит электроэнергию мощностью около 0,85 МВт и тепло в количестве 1,15 Гкал/ч при существенно меньшем их потреблении. Соответственно их избыток можно продать. Это особенно выгодно в части отпуска электроэнергии, когда энергосистема покупает ее по «зеленому» тарифу. Следует учесть, что себестоимость производимой на биостанции электроэнергии составляет примерно 0,10 грн. за кВтч. Соответственно, владелец хозяйства не только обретает энергонезависимость, но и получает неплохой доход. При работе по «зеленому» тарифу выгодно продавать максимум электроэнергии по высокой цене, чтобы покупать для своих нужд по низкой, как сейчас поступают в Западной Европе.

Кстати, сама биогазовая установка весьма экономна - потребляет всего 10–15% от производимой энергии зимой и 3–7% летом. Вырабатываемого ею тепла достаточно не только для обогрева коровника, свинофермы или птичника, но и для текущих хозяйственных нужд - получения пара, горячей воды, сушки соломы, семян, дров и пр. Возле биогазовых установок выгодно ставить теплицы — излишки тепла могут идти на поддержание нужной температуры. В себестоимости тепличных огурцов, помидоров, цветов 90% затрат — это тепло и удобрения. Получается, что возле биогазовой установки теплица может работать с максимально высокой рентабельностью.

http://www.openbusiness.ru/html/dop5/musor.htm