Газ из навоза

Знаменитый конкурс MADMEC (инженерный конкурс MIT и хим компании Dow) проводился в США с половины весны и до начала осени. Многообразные студенческие составы представили судьям родные неповторимые личные проекты. В итоге предоставленных состязаний, судьями водилось отобрано 6 команд финалистов, одна команда из конкурса выбыла открыто прямо перед концом. Эким образом, осталось итого едва лишь 5 студенческих команд.

Сущность состязаний сводилась ориентировочно к последующему – все команды обязаны имелись сделать модель, беспременно применяющую другие источники энергии, беря во внимание знаменитые и доступные принципы материаловедения и машиностроения. Судьи расценивали и творческую фантазию, и практическое использование модели, а также выгодное и полезное для общественности деянье изобретения.

Главное площадь в необыкновенном конкурсе заслуженно приобрела студенческая команда из Массачусетского института технологий. Она предложила и разработала неповторимую идею генерирования энергии из био масс ( образцом послужил навоз животных) и аккумулирования её в комфортном малогабаритном агрегате, тот или другой могло бы водиться употреблено, допустим, для подзарядки мобильных телефонов.

Итак, неповторимое изобретение генерирует электричество из целлюлозной биомассы и создано для хозяйственного употребления в слаборазвитых странах. Принесенное малогабаритное установка может чрезвычайно счастливо употребляться даже в таковой отдалённой деревенской местности, где электричество полностью не доступно. Опытнейший эталон, предоставленный командой, содержит в себе особый бактериологический топливный модуль, в тот или другой употребляются анаэробные мельчайшие организмы для переработки целлюлозы в воду и электричество.

2-ое площадь присудили команде, представившей на конкурс модель, в тот или другой используются мельчайшие организмы для переработки биомассы в метан – газ для приготовления еды. Пробная конструкция теснее найдена в Никарагуа, а в должно годы создатели собираются продолжить личный чертеж.

Одной из разновидностью биогорючего, тот или другой достается из лигноцеллюлозы, -состоящего из растительной клетчатки вещества, прибывает целлюлозный этанол. В процессе ферментации целлюлозные цепи можнож разбить на молекулы глюкозы.

В желудке овец и скотин происходит этакая же реакция при температуре тела, при тот или другой бактерии создают ферменты.

 

Газ из навоза

 

По экономической эффективности генерирующие агрегата на биогазе могут бросить далековато сзади технологии применения остальных энергоресурсов, как восстанавливаемых, так и невозобновляемых

Биогаз – продукт анаэробного (без доступа воздуха) разложения органических веществ самого различного происхождения (навоз, отдаления пищепрома, другие био отдаления). Состоит биогаз на 50-70% из метана (CH4) и на 30-50% из углекислого газа (CO2). Его можнож употреблять как горючее для получения тепла и электро энергии. В энергобалансе европейских государств биогаз занимает 3-4%. В Финляндии, Швеции и Австрии, благодаря госстимулированию биоэнергетики, его толика добивается 15-20%. В Китае действует 12 млн. малюсеньких «семейных» биогазовых конструкций, снабжающих газом в главном кухонные плиты. Всераспространена эта разработка в Индии, в Африке (рис. 1). В Рф же агрегата для получения биогаза можнож сосчитать по пальцам. В нашей стране исследования в этом направлении имелись начаты в 40-х годах прошедшего века, но позже службы практически свернулись.

Тем более, сегодняшний день в Рф опять растет энтузиазм к биогазу. В особенности со страны сельских товаропроизводителей. Ряд агропредприятий занялись постройкой конструкций по производству биогаза. А так же на рынок вышел ряд компаний, предлагающих сервисы по ходу выполнения строительных работ и вводу в использование биогазовых конструкций. Практически предоставленная разработка сегодняшний день из разряда опытно-экспериментальной перебегает в разряд коммерческого продукта.

Разработка производства биогаза сравнимо примитивна (рис. 2): органическая масса (навоз, отдаления и пр.) временами подается в резервуар-реактор, где и происходит процесс ферментации. Для протекания процесса в штатном режиме нужно поддерживать определенную температуру в реакторе и помешивать содержимое. Все операции проводятся так, чтоб исключить доступ воздуха в реактор. За процесс ферментации отвечают бактерии. Традиционно они попадают в конструкцию вкупе с биомассой (хранятся в навозе). Или их вводят умышленно – единоразово в фактор пуска реактора. Высшая часть реактора – газгольдер служит для сбора и хранения биогаза. Сообразно снизу отводится «перебродившая» биомасса, приходящая на самом деле всепригодным органическим удобрением (биогумус).

Протекание предоставленного процесса разделяем по температурному режиму:

– психофильный (до ≈25 °C)

– мезофильный (от 32 до 42 °C)

– термофильный (от 50 до 57 °C)

Биогаз, как мы теснее знаем, состоит из метана и углекислого газа. Их можнож поделить и употреблять метан как обыденный естественный газ. Но почаще биогаз употребляют без сепарации в энергетических агрегатах, отрегулированных конкретно под этот вид горючего. Подача газа происходит открыто из газгольдера. Биогаз может употребляться в бойлерных агрегатах (для получения тепла), в газовых турбинах либо газопоршневых движках. Традиционно они действуют в режиме когенерации – на создание электроэнергии и тепла. Как замечает управляющий направления по генерации ГК «ЭнТерра» Марк Потеряев, в биогазовых энергоустановках превосходнейшие свойства демонстрируют газопоршневые агрегата. У их эффективность выше, чем у газотурбинных.

Агрегата тригенерации (электричество-тепло-холод) развития пока не приобрели. Тем более, у биогаза в этом направлении превосходные перспективы. Ежели довести ситуацию до эталона, то биогазовый комплекс может функционировать в режиме «пентагенерации» – создавать электроэнергию, тепло, холод, органические удобрения и «бездушный лед». Ругательный можнож приобретать в процессе разреза биогаза на метан и углекислый газ в мембранных контакторах, где происходит разрез генеральных компонентов на технически аккуратные метан и СО2. Сходственные технологии отрабатывались в начале 80-х в Одессе на станциях Минобороны.

 

Газ из навоза

 

Экономика биогаза

Сырье для биогазовых конструкций имется в достаточных численностях на станциях чистки сточных вод, на свалках мусора, на свинофермах, птицефабриках, в коровниках. Конкретно агропредприятия рассчитываются генеральным потребителем биогазовых технологий на ближайшую перспективу. В прок этого играет хорошая экономика сходственных проектов. Из тонны навоза КРС достается 30-50 м3 биогаза с содержанием метана 60%. Практически одна скотина способна обеспечить получение 2,5 кубометра газа в день. Ну а из один-одинехонек кубометра биогаза можнож выработать около 2 кВт электроэнергии. Плюс вырабатывается органическое удобрение, употребление тот или иной ощутимо улучшает экономические свойства биогазовой агрегата. Из расплат, приведенных Марком Потеряевым, видно, что окупаемость генерирующей агрегата, построенной под топливную основу – стадо КРС 900 башки, окупается в режиме производства тепла и электроэнергии за 5-7 лет, а ежели же учесть стоимость приобретаемых удобрений, то срок окупаемости сокращается до 2,5 лет. Кстати, профессионалы подмечают, что заработанный биогумус – это экологически девственное удобрение, лишенное нитритов, зёрен сорняков, болезнетворной микрофлоры, специфичных ароматов. Расход этих удобрений сочиняет 1-5 т заместо 60 т необработанного навоза для обработки 1 га света. Тесты демонстрируют к тому же повышение урожайности в 2-4 однажды.

 Вывод от ГК «ЭнТерра»

ЗАО ГК «ЭнТерра» – один-одинехонек из главных в Рф проф игроков на базаре технических выводов для производства генерирующих биогазовых конструкций. Компания разрабатывает и строит «под ключ» агрегата небольшой генерации, функционирующие на различных обликах горючего – на классических газе и мазуте, на синтез-газе (вырабатываемом из опила, торфа и остальных субстанций) и на биогазе. При этом конкретно в агрегата биогазовых энергоустановок реализованы хватить достойные внимания технические вывода, благодаря тот или иной этот, еще пока новейший для Рф вид энергетики может оказаться чрезвычайно успешным выводом при организации энергоснабжения животноводческих хозяйств, перерабатывающих, коммунальных и остальных компаний.

В базе вывода от ГК «ЭнТерра» лежит превосходно отделанная в процесс почти всех лет разработка: реактор-газгольдер-газопоршневая конструкция. Надлежит увидеть, что реакторы посещают 2-ух генеральных разновидностей: наземные (приобрели пространное развитие, к примеру, в Германии) и заглубленные (модны в Дании). В критериях Рф заглубленные реакторы так же наиболее преимущественны, потому что превосходнее берегут тепло и вызывают младше энергии на поддержание хорошей температуры. Профессионалы ГК «ЭнТерра» собрали в единичный чертеж самые современные научные разработки и серийное, проверенное в эксплуатации оборудование. В итоге заказчику предлагается сбалансированный чертеж, с чертами, подобранными метко под определенные обстановки эксплуатации. Очередное главное качество биогазовых конструкций от ГК «ЭнТерра» – вполне автоматизированный режим службы.

В ходе формирования проекта удалось решить самую важную задачку – разработана модель (спасибо русской математической школе) для увольнения реактора, в тот или другой брожение биомассы будет происходить в рациональном режиме во целым объеме резервуара. Конкретно эту задачку, кстати, обычно, не удается решить «народным умельцам», творящим собственные биогазовые агрегата. Еще одна необыкновенность биогазового вывода от ГК «ЭнТерра» – автоматизация цельных действий – от подачи биомассы в реактор до генерации электроэнергии. На цельных шагах (брожение, образование газовой консистенции перед подачей в движок т.п.) исполняется приборный контроль. Информация от датчиков поступает в единичную АСУ ТП, тот или другой повсевременно обеспечивает рациональные характеристики службы цельных частей агрегата. Налаженность автоматики контролирует службу насосной станции, мешалок, порядка обогрева, газовой автоматики, генератора и подачу электроэнергии потребителю. Электрическая количество агрегата оснащается РЗА и вторыми механизмами охраны. При этом генератор может функционировать как в автономном «островном» режиме, так и параллельно с электрическими сетями.

 В целом ГК «ЭнТерра» предлагаетзаказчику последующий комплекс услуг:

1. Подготовка предпроектной документации.

2. Разработка ТЭО биогазовой агрегата.

3. Разработка рабочего проекта (включая налаженность автоматизации).

4. Закупка оборудования и девайсов.

5. Стройку и установка агрегата.

6. Пуск и выход на технологический режим службы.

7. По мере необходимости утверждение тарифа и получение техусловий на присоединение к сетям.

 Ориентировочно конструкция будет состоять из должно частей: 2 приемные емкости; 2 газгольдера; 2 емкости сбраживания; 1 контейнер (быстровозводимое дом) с насосной группой; 1 контейнер с газопоршневой конструкцией и налаженностью автоматики. Стройку и пуск агрегата в использование занимает 8-10 месяцев (в зависимости от характеристик проекта).

 На нынешний на днях генеральным (но не единственным) заказчиком биогазовых конструкций (мини-ТЭЦ) видится русское животноводство. Конкретно в критериях фермы либо птицефабрики сходственный чертеж располагает наихорошие экономические характеристики. К примеру, для стада КРС в 900 башки (отталкиваясь от числа продуцируемого навоза) биогазовая конструкция обойдется в 45 млн. руб. Срок окупаемости проекта – 2,5 года. При определении срока окупаемости исходим из тарифа для агропредприятий 3,8-4,5 руб. за 1 кВт ч электроэнергии и из стоимости биогумуса 8 руб. за 1 кг. Ежели не брать в увольнение производимое в реакторе удобрение, то срок окупаемости биогазовой агрегата усиливается до 5 лет. Конструкция, трудящаяся на отклонениях мясоперерабатывающего компании, окупается наименее чем за два года.

Ежели от внедрения биогазовой агрегата заказчика удерживает лишь денежный вопросец, то ГК «ЭнТерра» готова оказать поддержка и в выводе вопросца финансирования в плане вербования средств инвесторов либо применения уговора цессии с следующим выкупом энергообъекта.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *