Енергията на биомасата - алтернативни енергийни източници

За целите на енергийната биомаса първична се използва главно като гориво за замяна на традиционните горива. И, като правило, отпадъци дървесина и производството на дървен материал, както и остатъци от селскостопански култури (слама, сено). Калоричността на сухо дърво е достатъчно високо, средно 20 GJ / т. Малко по-ниска топлина на изгаряне на сламата, например, пшенична слама, е около 17,4 GJ / т. В същото време, голяма стойност има специфичен обем на гориво, което определя размера на съответното оборудване и горивната технология. Това дървен материал е значително по-ниско, например въглища. За специфичния обем на въглища е около 30 дм 3 / GJ докато за треска, в зависимост от вида дърво, този показател е в границите 250-350 dmTGDzh; слама специфичен обем дори повече, достигайки 1 mtGDzh. Ето защо, изгаряне на биомаса, е необходимо или неговата предварителна обработка или специални горивни инсталации. По-специално, в някои страни, разпространението е начин да се запечата дървени отпадъци, с превръщането им в брикети или така наречената мозайка. И двата метода дават възможност за получаване на горива с определен обем от около 50 дм 3 / GJ, което е доста приемлива за конвенционален горене два слоя. Така например, в САЩ годишно производство на палети е около 0700000. T, а пазарната им стойност - около $ 6 / GJ при калоричност около 17 GJ / тон ..

Наред с основната вегетативна биомаса значителна потенциална енергия се съхранява в отпадъците от животновъдството, твърдите битови отпадъци и различни индустрии. Използването на този потенциал може термохимична или биохимични методи. В първия случай става дума най-вече за твърди битови отпадъци или изгорени или газифицирани в пречиствателните станции за отпадъци. Във втория случай суровината е течен тор или битови отпадъчни води, които се рециклират в биогаз.

В нетрадиционно енергия заема специално място за рециклиране на биомаса (органична и селскостопански отпадъци) метан ферментация за получаване на биогаз, съдържащ около 70% метан и дезинфекцират органични торове. Изключително важно оползотворяване на биомаса в селското стопанство, където различни обработка се нуждае от голямо количество гориво се консумира и непрекъснато нарастваща нужда от високо качество тор. Целият свят в момента е в употреба или в процес на развитие в продължение на около 60 вида технологии за производство на биогаз.

Биогаз - смес от метан и въглероден двуокис по време на анаеробна ферментация в специални реактори - биореактори, подредени и контролирани, така че да се увеличи освобождаването на метан. По-специално, биогаза е смес от 65% метан, Sr LP%, 1% сероводород и незначителни примеси азот, кислород, водород и въглероден монооксид. Енергията, съдържаща се в 28 m 3 на биогаз еквивалент енергия: 16.8 m 3 на природен газ; 20,8 литра масло; 18,4 литра дизелово гориво.

Енергията, получен чрез изгаряне на биогаз, може да достигне 60 до 90% от тази, която има изходен материал.

Метан ферментацията протича при средно (мезофилен) и високи (термофилни) температури. Най-високата производителност се постига с термофилни метан ферментация.

Най-високата производителност ферментацията се извършва при температура от 30-400S (развитие мезофилни бактериална флора), и при температура от 50-600S (развитие термофилни бактериална флора).

При нормална работа, реакторът произведен биогаз, съдържащи 60-70% метан, 30-40% въглероден диоксид, малки количества от сероводород и водород примеси амоняк и азотни оксиди. Най-ефективните реакторите, работещи в режим на термофилни 43-520S. Когато продължителност обработка тор Тъй като добивът на биогаз за такива съоръжения е 4.5 литра на всеки литър обем полезен реактор. Първоначалното тегло за засилване на процеса на анаеробна ферментация на тор и изолиране на биогаз се добавят органични катализатори, които променят съотношението на въглерод и азот в sbrazhuvaemy тегло. Като такива катализатори се използват глюкоза, и целулоза.

Биогазът е икономически изгодно и изгодно в непрекъсната обработка на потока от отпадъци (отпадъчни води животновъдни ферми, кланици, растителни отпадъци и т.н.). Ефективността е, че няма нужда от предварително събиране на отпадъци в организацията и управлението на тяхното подаване; известно е, колко и кога полученото отпадъци. Биогазът, е възможно в инсталации от всякакъв мащаб, е особено ефективна в аграрно-промишления комплекс, където има възможност за пълна екологична цикъл. Биогаз се използва за осветление, отопление, готвене, за задвижващите механизми, транспорт, на електрическа енергия. Смята се, че годишно търсене за биогаз за отопление на къща апартамент е около 45 m 3 за 1 м 2 площ, дневния прием на вода, когато се нагрява до 100 говеда -5-6 м. Разходът на биогаз в сушене сено (1 тона), влажност 40% точно 100 m 3. 1 тон зърно - 15 m 3.

Ферментация на тор идва при анаеробни (безкислородна) условия, при температура 30- 55 ° С (оптимално 40 ° С). Продължителността на ферментация, осигурява дезинфекция на оборски тор, а не по-малко от 12 дни. За анаеробна ферментация може да се използва както обикновено и течност, течен тор, който лесно се доставят биореактор помпа.

Фиг. 14.1. Апарат за получаване на биогаз

Фиг. 14.1. Една схема на типичен промишлено предприятие за производство на биогаз. В този Фиг. 1 - navozopriemniki; 2 - помпа; 3-течен тор; 4 - метан резервоар; 5 - за производство на биогаз; 6 - топлообменник; 7 - котел; 8 -Hranilische тор; 9 - Реактора за биогаз; 10 - добив.

Обширният разработването на прости инсталации за биогаз, наблюдавани в Китай, те са били прилагани активно в няколко страни в Европа, Америка, Азия и Африка. В Западна Европа, например в Румъния и в Италия преди повече от 10 години са били широко използвани малки инсталации за биогаз с капацитет от преработени суровини, 6-12 кубически метра Това се дължи на факта, че на територията на някоя от фермата може да бъде достатъчно, за да оборудва прости инсталации за биогаз, че, например, се прилагат за отделните стопанства в Румъния. Например, на фиг. 14.2. Тя показва устройство, най-прост завод за производство на биогаз. В този Фиг. 1 - натрупване на резервоар (fermetator) 2-бетон жлеб пълни с вода (вода печат) 3 - метал съхранение купол; 4 -patrubok да се отцеди биогаз.

Набирателна резервоар вътре е облицована с плочи, които са покрити със смола за уплътняване. Около отвора - ферментатор, организира бетон жлеб - вода капан, пълен с вода, в която е потопен долния ръб на купола натрупване на дълбочина от 0.5 m необходимо да се създадат такива вода уплътнителни елементи на безопасност поради .. С значително увеличаване на налягането на газа под купола на последния ще повиши хидравличен портата и произвеждат излишък газ. Леко модифицирана версия на устройството на инсталацията за биогаз, показано на фиг. 3.14. В този Фиг. 1 - зареждане тръба; 2 - събиране съд (ферментатор) 3 - стомана купол; 4 - бетон жлеб пълни с вода (вода капан) 5 - газ, образуван; 6 - дюза; 7 - изход за газ. Както се вижда от фигурата в това изпълнение се използва биогаз яма, в която е потопен заварен стоманен резервоар служи nakopichuvachem- ферментатор. Pit е с диаметър от 3-4 метра и дълбочина 2-2,5 метра. Вътрешната повърхност на заварени защитата от корозия покритие резервоар. От външната страна на горния ръб на резервоара бетон изпълнено пръстеновиден жлеб на дълбочина 1 м, която е пълна с вода. Това свободно определяне на вертикалната част на купола, който покрива на резервоара. Така жлеба попълнено него с вода е вода уплътнение. Биогазът се събира в горната част на купола, където през изпускателната тръба и по-нататък се подава в тръбопровода

Фиг. 14.2. Структурата на една проста инсталация за биогаз

където ще го използвате. Контейнерът за съхранение се зарежда около 12 кубически метра на органични вещества (за предпочитане пресни тор), който е изпълнен с тор фракция течност без добавяне на вода. Една седмица след запълването на ферментатора започва да генерира газ.

Фиг. 14.3. Модифицирано изпълнение на инсталация за биогаз

Биогаз могат да бъдат използвани селскостопански отпадъци, развалена храна, растения обработка канализацията нишесте, захар мелници отпадъчни води, отпадъци, отпадъчна вода и градски дестилерии. Процесът се провежда при температура от около 300 ° С и рН 6 - 8. Този начин на производство на биогаз се използват широко в Индия, Китай, Япония. В момента производството на биогаз, които често се използват вторични отпадъци (животински отпадъци и отпадъчни води).

биогорива - Напоследък медиите често терминът се случи. Биогориво - горивото от биологични суровини получават обикновено от преработката на захарна тръстика стъбла или рапица, царевица, соя. Има и различни степени на разработване на проекти, насочени към получаване на биогорива от целулоза и различни органични отпадъци, но тези техники са в ранните етапи на развитие или процес добив. Различните течни биогорива (за двигатели с вътрешно горене, например, етанол, метанол, биодизел), твърдо биогориво (дърво, слама) и газообразни (биогаз, водород).

Световноизвестната компания Neste Oil разкри друг проект за производство на биодизел от тлъстата риба отпадъци. Като каза, че това, разработен, използването на този вид гориво значително ще намали емисиите на парникови газове и изгорели газове, които замърсяват нашите градове. В момента компанията прави биодизел в четири фабрики. Две от тях се намират в Порвоо, Финландия. Един в Сингапур и една в Ротердам. Общият капацитет на всички растения е в размер на около 2 милиона тона дизелово гориво годишно. В основата на производството на биодизел действа като мазнината на рибата от продукти, които не могат да бъдат приготвени за консумация от човека. Енергийният потенциал на биомасата в Украйна е 33 милиона тона конвенционални горива, от които 19 милиона тона - .. е отпадък и 14 милиона тона. - И за биомаса, които могат да бъдат отглеждани на земи, които не се използват

CHP и CHP биогориво

• АД "Kirovogradoliya" CHP (Кировоград) → 1,7 MW

• Фирма "Smelaenergopromtrans" CHP (Smela) → 6 MW

• Фирма "Cargill растенията" (Донецк) → 2 MW ТЕЦ

• Фирма "Biogazenergo" (село Иванков, Киевска област) ТЕЦ → 6

• "(Николаев) → CHP MW комбинирана централа в" АПК "OOO Evgroyl на биогаз

• Фирма "LNC" депа на територията на село съвет район Glybotskogo Бориспол на област Киев

• Фирма "LNC" депо в административните граници на село съвет район Podgortsevskogo Obukhov, Киевска област (етап 2)

• АД "Орел-лидер" (1-ви етап)

• OOO "TIS Еко" (депа, Мариупол, Донецка област)