Применение биогазовых установок на предприятиях АПК
Анализ применения технологии переработки биологического сырья для решения проблемы утилизации органических отходов, уменьшения загрязнения окружающей среды. Основные показатели работы биогазовой станции в зависимости от типа утилизируемых отходов.
| Рубрика | Экология и охрана природы |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 28.03.2019 |
| Размер файла | 633,6 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
ПРИМЕНЕНИЕ БИОГАЗОВЫХ УСТАНОВОК НА ПРЕДПРИЯТИЯХ АПК
Магистрант МАХМУДОВ С.Б. (ФГБОУ ВО СПбГАУ)
Магистрант НАЗИРОВ Д. Н. (ФГБОУ ВО СПбГАУ)
Бакалавр ЗОИРОВ ДЖ. Ш. (ФГБОУ ВО СПбГАУ)
В настоящее время технологии переработки биологического сырья нашли широкое применение для решения проблемы утилизации органических отходов, уменьшения загрязнения окружающей среды, а также получения альтернативного источника энергии [1, 2,3].
Биогаз, образующийся в специальных реакторах-ферментерах, является естественным продуктом распада, возникающим в процессе анаэробного сбраживания органических веществ, и по своим характеристикам и эффективности использования не уступает природному газу. Состав биогаза: CH4 - 45-87%, CO2 - 13-55%, незначительные примеси Н2 и H2S. После очистки биогаза от СО2 получается биометан - полный аналог природного газа (отличие только в происхождении). Теплота сгорания биогаза составляет 2027 МДж/м3, биометана 35-40 МДж/м3.
Необходимым условием получения биогаза является наличие в биомассе метаногенов - бактерий, которые образуют метан как побочный продукт метаболизма в бескислородных условиях. Они широко распространены в заболоченных территориях, где образуется метан (болотный газ), и в кишечниках жвачных млекопитающих и человека.
В качестве сырья для производства биогаза могут быть использованы отходы животноводческих ферм, а также любая органическая масса (корма, отходы бойни, рыбного цеха, пищевого производства). В таблице приведены основные показатели биогазовой станции, оборудованной когенерационной энергоустановкой, в зависимости от типа утилизируемых отходов.
Кроме биогаза в биореакторах получают органическое удобрение, которое может быть использовано непосредственно в полевом севообороте, тепличных хозяйствах, либо в качестве экспортного продукта.
Применение биогазовых технологий позволяет решить ряд экологических проблем [4]:
• уменьшается количество выбросов метана в атмосферу (по некоторым данным, метан оказывает влияние на парниковый эффект в 21 раз более сильное, чем СО2, и находится в атмосфере 12 лет);
• отсутствуют загрязнения воздушного бассейна, почвы и грунтовых вод в районе агропромышленного предприятия;
• происходит существенное сокращение санитарно-защитной зоны вокруг агропромышленного предприятия;
• происходит обеззараживание органических отходов животноводства и птицеферм;
• становится возможным замещение части минеральных удобрений и гербицидов при использовании готовых органических удобрений
сырье биологический утилизация
Таблица 1- Основные показатели работы биогазовой станции в зависимости от типа утилизируемых отходов
|
Тип сырья |
Отходы молочной фермы |
Отходы свинофермы |
Отходы птицефермы* |
Отходы бойни* |
Свекольный жом* |
|
|
Поголовье, ед. |
5800 |
50000 |
580000 |
- |
- |
|
|
Влажность отходов, % |
85 |
88 |
75 |
90 |
75 |
|
|
Выход отходов, т/сут. |
319 |
300 |
116 |
28 |
180 |
|
|
Выход биогаза, м3/сут. |
14355 |
14400 |
14500 |
14000 |
14445 |
|
|
Содержание метана, м3 |
55 |
58 |
62 |
63 |
54 |
|
|
Выход жидких органических удобрений, т/сут. |
306,2 |
288 |
111,4 |
26,8 |
172,8 |
|
|
Электрическая мощность когенерационной установки, МВт |
1,2 |
1.2 |
1,21 |
1,17 |
1,2 |
|
|
Тепловая мощность когенерационной установки, МВт |
1,44 |
1,44 |
1,45 |
1,4 |
1,44 |
Помимо всего этого биогаз можно преобразовать в электроэнергию и тепловую энергию. При содержании метана 45-50% биогаз теоретически демонстрирует энергетический потенциал в размере 5 кВтч/м3.
При применении биогаза обеспечивается следующий выход энергии:
• в форме моторного топлива с получением электроэнергии - 34-36%;
• в форме котельного топлива 89-93%;
• в форме моторного топлива с обеспечением когенерации
(одновременной выработки) тепловой, электрической энергии - 74- 88%.
К ряду самых перспективных проектов в настоящее время относят когенерационные электростанции, функционирующие на базе микротурбинного оборудования. Интерес к подобным установкам вызван их уникальными техническими свойствами, например, возможностью их работы без газоподготовки на разнообразных типах топлива. Микротурбинное оборудование, функционирующее в когенерационном режиме, позволяет почти на четверть нарастить эффективность использования топлива и вдвое снизить эксплуатационные затраты (в сравнении с традиционными газопоршневыми устройствами).
Показатель себестоимости получения из биологического газа по схеме когенерации 1 кВтч электрической энергии составляет 0,16-0,25 руб. Однако, если применять газ исключительно для выработки электричества, то его себестоимость превысит себестоимость сетевой электроэнергии примерно на 35 %. Гораздо выгоднее обеспечить переработку отходов на биогазовой установке с обеспечением одновременного получения:
• газа;
• тепла;
• электричества; ? топлива для автомашин;
• биологических удобрений.
Что касается инвестиционного аспекта производства электроэнергии из биогаза, то капитальные затраты на 1 кВт базовой мощности биогазовой установки находятся в диапазоне €2000-4500 и зависят от типа биомассы и размеров установки. Станции значительной мощности (свыше 10 МВт), функционирующие на сахарном жоме либо жировых отходах, демонстрируют капитальные затраты на 1 кВт в размере около €1500-1800. Капитальные затраты на малые станции (до 1 МВт), применяющие навоз КРС, могут достигать €7000 на 1 кВт.
При условии применения биогаза в качестве основной энергии в предприятиях АПК можно значительно сократит расходы на потребление энергии как на электричество так и на тепло. При существенном росте тарифов на электроэнергию и увеличивающихся экологических платежах биогазовые проекты демонстрируют высокую рентабельность и быструю окупаемость.
Список использованных источников
1. Беззубцева М.М., Волков В.С., Котов А.В. Энергоэффективные электротехнологии в агроинженерном сервисе и природопользовании - учебное пособие , 2012. - СПб.: СПбГАУ. - 260 с.
2. Беззубцева М.М., Ковалев М.Э. Электротехнологии переработки и хранения сельскохозяйственной продукции - учебное пособие , 2012. - СПб.: СПбГАУ. - 242 с.
3. Громова Е.А., Громова Н.Ю., Салова Т.Ю. Моделирование процесса биоконверсии твердых отходов и получения биогаза // Известия международной академии аграрного образования. СПб.: СПбГАУ, - № 1, -2013
4. http://www.combienergy.ru/stat/1247-Rossiyskiy-opyt-vnedreniya-biogazovyhtehnologiy-dlya/
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Особенности переработки и утилизации пищевых отходов, перспективы расширения данной сферы деятельности в будущем и ее значение в защите окружающей среды. Вторичное использование различных бытовых отходов: стеклотары, упаковки. Сливание отходов в водоемы.
реферат [24,1 K], добавлен 04.06.2014Методы обработки отходов от птицефабрики. Технология переработки навоза в анаэробных условиях в специальных герметичных реакторах - метантенках, выполненных, как правило, из металла. Переработка жидких органических отходов с помощью биогазовых установок.
курсовая работа [223,4 K], добавлен 18.02.2011Оценка проблемы утилизации мусора в Казани. Анализ достоинств и недостатков существующих способов утилизации и переработки отходов. Способы утилизации твердых бытовых отходов в европейских странах и в России. Массовое сознание и пути решения проблемы.
контрольная работа [38,1 K], добавлен 21.11.2011Проблема защиты окружающей природной среды от загрязнения птичьим пометом, сточными водами и непищевыми отходами птицепереработки, ее актуальность в Российской Федерации. Ветеринарно-санитарные требования. Технологии по утилизации отходов птицефабрик.
реферат [17,9 K], добавлен 29.04.2009Проблемы утилизации отходов в России, пути их решения. Способы утилизации и переработки вторичного сырья. Переработка отходов за рубежом. Затраты на переработку отходов. Повышение экологической безопасности эксплуатации автомобильного транспорта.
курсовая работа [222,9 K], добавлен 22.01.2015Способы утилизации отходов птицеводства, животноводства, существующие технологии в данной сфере, оценка преимуществ и недостатков. Способы переработки отходов растительного сырья. Общая характеристика отходов сельского хозяйства, способы их утилизации.
дипломная работа [3,5 M], добавлен 22.07.2011Проблема утилизации отходов Уральских городов. Инвестиции и план развития завода по переработке твердых бытовых отходов (ТБО). Интервью у министра природных ресурсов. Проблемы переработки и утилизации промышленных отходов. Методы переработки отходов.
реферат [169,7 K], добавлен 02.11.2008Характеристика и классификация твердых бытовых отходов (ТБО). Комплексное управление отходами: сбор и временное хранение, мусороперегрузочные станции и вывоз ТБО. Сбор и использование вторсырья; способы утилизации, проблемы переработки отходов.
реферат [34,6 K], добавлен 02.12.2010Изменение качества окружающей среды при захоронении твердых бытовых отходов на полигонах (на свалках). Изменение качества окружающей среды при их биотермической переработке. Современное состояние мест складирования отходов, основные объекты захоронения.
дипломная работа [6,8 M], добавлен 09.02.2015Актуальность проблемы утилизации бытовых отходов. Определение, разновидности, норма накопления бытовых отходов. Принципы комплексного управления отходами (КУО). Системы сбора и промежуточного хранения отходов. Виды переработки и утилизации мусора.
курсовая работа [62,7 K], добавлен 21.11.2009Проблема утилизации твердых бытовых отходов. Основные технологии захоронения, переработки и утилизации отходов. Предварительная сортировка, сжигание, низкотемпературный и высокотемпературный пиролиз. Производство электроэнергии из отходов в Эстонии.
реферат [74,9 K], добавлен 06.11.2011Классификация загрязнений биосферы, их негативное влияние на общее состояние живой оболочки Земли. Разновидности промышленных отходов, возможные направления их вторичного использования и переработки. Примеры утилизации отходов неорганических производств.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 27.12.2009Накопление отходов в результате деятельности человека. Способы и проблемы утилизации твердых бытовых отходов. Этапы складирования отходов, сжигания мусора, сливания отходов в водоёмы. Правила захоронения отходов. Функционирование полигонов захоронения.
дипломная работа [1,2 M], добавлен 22.10.2015Общая характеристика пассажирского вагонного депо, анализ потенциальных опасностей и вредностей. Разработка мероприятий по снижению загрязнения окружающей среды при работе пассажирского вагонного депо с разработкой сбора и утилизации опасных отходов.
дипломная работа [94,2 K], добавлен 24.08.2010Проведение экологической оценки влияния эксплуатации оборудования по утилизации буровых отходов, с использованием технологии геотекстильных контейнеров, на основные компоненты окружающей природной среды. Расчет количества выбросов загрязняющих веществ.
дипломная работа [5,2 M], добавлен 30.05.2015Характеристика отходов, их классификация. Методы переработки твердых городских отходов. Уменьшение, укрупнение и обогащение отходов. Термические методы переработки отходов. Мусоросжигание, анаэробное сбраживание, рециклинг и восстановление материалов.
контрольная работа [720,3 K], добавлен 24.08.2015Проблемы переработки отходов в качестве сырья для промышленности в условиях ухудшения экологической обстановки. Обеспечение возможной безвредности технологических процессов и проведение на производстве безопасной утилизации твердых бытовых отходов.
курсовая работа [36,6 K], добавлен 06.07.2015Экологические проблемы промышленности, приводящие к химическим загрязнениям атмосферы (смог, аэрозоли), лесов, вод (коммунальные стоки, тепловое загрязнение, тяжелые металлы). Проблемы сбросов отходов, загрязнения почв. Способы переработки отходов.
курсовая работа [233,9 K], добавлен 01.06.2008Особенности утилизации отходов от машиностроительного комплекса, переработки древесины и производства строительных материалов. Анализ тенденций к обработке промышленных отходов на полигонах предприятий с заводской технологией обезвреживания и утилизации.
реферат [21,2 K], добавлен 27.05.2010Общая характеристика утилизации и вариантов использования отходов металлургического комплекса и химического производства в промышленности. Основные направления утилизации графитовой пыли. Оценка золошлаковых отходов как сырья для строительных материалов.
реферат [27,6 K], добавлен 27.05.2010
