Будущее с биогазом

Будущее с биогазом

Биогаз – это продукт обмена веществ метановых бактерий, который образуется в результате разложения органической массы.

Биогаз является высококачественным и полноценным  носителем энергии и может  многосторонне использоваться как  топливо в домашнем хозяйстве  и в среднем и мелком предпринимательстве  для приготовления пищи, производства электроэнергии, отопления жилых  и производственных помещений, кипячения, сушки и охлаждения. Теплота сгорания в среднем равна 6,0 кВт/ч/куб.м.

Сырьем для получения  биогаза могут служить:

жидкий и  плотный навоз от КРС, свиней, домашних птиц, это важные основные составляющие для работы биогазовых установок  в сельской местности. Сегодня к  ним примешиваются и другие органические составляющие, остатки производств предприятий пищевой промышленности или биоотходы, применяются также специально выращенные энергетические растения, например зерно, травы, кукуруза, подсолнечник, с помощью которых повышают содержание биогаза. Также с успехом можно применить силос, свеклу и т.д. Т.н. энергетические растения можно производить на площадях, предназначенных для "отдыха". Вместе с перечисленным применяются и несельскохозяйственные субстраты (например: выжимки, барда, жиросодержащие обрезки), остатки овощей, фруктов от больших рынков, пищевые остатки, кормовые остатки и биомусор из коммунальных служб. 

Материалы для  дезинфекции, гигиены, также как  и остатки медикаментов, не должны попадать в биогазовые установки, т.к. они мешают процессу газообразования. Высокая концентрация аммония, также сдерживает производство метана. По этой причине птичий помет, также как и навоз свиней используют вместе с коферментами для разбавления:  
Какие материалы можно сбраживать, как ко-ферменты:

• отходы производства желатина
• отходы производства пищевых продуктов
• отходы производства биодизеля из рапса (технический глицерин)
• отходы пивоваренного производства (пивоваренная дробина)
• отходы молочного производства (сыворотка)
• отходы спиртового и биоэтанолового производства (барда)
• отходы сахарных заводов (жом и свекольная ботва)
• отходы бойни и мясокомбинатов

Субстраты с  сухим содержанием субстанции от 15 до 20% не перекачиваются и закладываются  разжиженными, или применяются с другой техникой в реакторе. 

Выход биогаза зависит  от содержания сухого вещества и вида используемого сырья. 
Из тонны навоза КРС получается 30-50 м3 биогаза с содержанием метана 60%, 150-500 м3 из различных видов растений с содержанием метана 70% и 1300 м3 из жира с содержанием метана 87%!

Еще один простой для понимания  расчет показывает, что одна корова способна обеспечить получение 2,5 м3 газа в сутки, бык на откорме - 1,6 м3, свинья - 0,3 м3, птица - 0,02 м3.

Биогаз как  источник энергии

Биогаз дает возможность использовать самые  современные средства теплоэнергетики - газовые турбины. В этих установках газ сгорает, приводя в движение турбину, которая вращает генератор, производящий электроэнергию. В свою очередь, газообразные продукты сгорания затем направляются в котел, для  нагревания воды и получения пара, которые могут быть использованы или направлены для получения дополнительной энергии.  
Биогаз - мультиталант для получения энергии

• Тепло получают от охлаждения генератора или от сжигания биогаза. Полученное тепло, например, используют в целях обогрева помещений.
• Электричество – из 1м3 биогаза можно выработать около 2 кВт электроэнергии.
• Биогаз – биогаз можно сжимать, накапливать, перекачивать излишки, продавать. Имеется достаточное количество автомобилей, которые используют в качестве топлива газ. Эти машины могут без дополнительной адаптации заправляться биометаном. Сейчас появляются первые заправочные станции. В Швеции и Швейцарии биометан уже долгое время используется в городских автобусах (Volvo, Skania) и грузовых машинах.
• Удобрения – удобрения, олучаемые в виде переброженной массы - это экологически чистые, жидкие удобрения, лишенные нитритов, семян сорняков, болезнетворной микрофлоры, специфических запахов. Расход этих удобрений составляет 1-5 т вместо 60 т необработанного навоза для обработки 1 га земли. В полученное удобрение могут добавляться фосфорные, калийные или другие удобрения, в зависимости от культуры, под которые будут использоваться удобрения. Испытания показывают еще и увеличение урожайности в 2-4 раза.
• Утилизация органических отходов – биогазовые установки могут устанавливаться как очистные сооружения на фермах, птицефабриках, спиртовых заводах, сахарных заводах, мясокомбинатах, тем самым повышая санитарно-гигиеническое состояние предприятий
• Решение экологических проблем – производство биогаза позволяет предотвратить выбросы метана в атмосферу, снизить применение химических удобрений, сократить нагрузку на грунтовые воды

Экономические преимущества при применении газовых  установок на биогазовых станциях

Наряду с  производством тепла газовые  установки предлагают возможность  производства электроэнергии, которая  может быть использована для собственных  нужд, завода, мясокомбината, фермы, или  может продаваться в общую  распределительную сеть. Производство электроэнергии для собственных  нужд значительно дешевле по сравнению  с покупкой ее из сети, а в случае ее продажи можно воспользоваться  выгодными тарифами для электроэнергии, произведенной из альтернативных источников энергии. Поскольку биогаз является сопроводительным продуктом при  переработке органических отходов, затраты по эксплуатации установки  будут связаны только с отчислениями на оборудование и на сервисное обслуживание. Доходы будут состоять из сэкономленных  средств на тепло, электроэнергию, за счет продажи электричества в  общую сеть и продажи удобрений. 

Планирование  биогазовой установки

Размер установки рассчитывается в соответствии с имеющимися возможностями по сырью и необходимостью в получении энергии. 

• малые установки от 50 до 350 кВт
• и от 500 кВт и выше.

Сколько электричества  производит биогазовая установка

Производство электричества  зависит от количества полученного  биогаза. От одного животного (КРС) можно  получить около 400 - 500 м3 биогаза. При  применении энергетических растений можно  получить от 6.000 и до 12.000 (кукурузный силос/кормовая свекла) м3 биогаза с  одного гектара. С 1 м3 биогаза, в зависимости от содержания метана, можно выработать от 1,5 до 2,2 кВт электричества. 

Инвестиции. Сколько  стоит биогазовая установка.

Инвестиционная стоимость  оборудования зависит от размера  самого оборудования. Стоимости зависят  и от типа применяемых моторов.

Финансирование

Для строительства установки возможно получить лизинг. Для этого не обязательно иметь 100% капитала, достаточно представить 20-25%.

Состав биогазовой установки

Биогазовые  установки оснащены блочными теплоэлектроцентралями по производству электрической и  тепловой энергии. Они не требуют  сложного ремонта или обслуживания и этим значительно снижают издержки производства. Биогазовые установки  оснащены блочными теплоэлектроцентралями по производству электрической и  тепловой энергии. Они не требуют  сложного ремонта или обслуживания и этим значительно снижают издержки производства. 

Применение

Газовые установки  имеет смысл применять там, где  есть возможность получить сырье  и полное использование полученных продуктов. Успешно применяются  установки там, где необходимо тепло, пар, электроэнергия или холод. Обычно достаточное количество сырья для биогазовых установок имеется у станций очистки сточных вод, на свалках мусора, на свинофермах, птицефабриках, в коровниках. Применение эта энергия находит в школах, медицинских учреждениях, бассейнах, коммунальных теплоэлектростанциях, в гостиницах и общежитиях, на заводах и фабриках.