Биогаз как альтернативное моторное топливо

Если капитальные вложения в строительство установки распределить на 15-летний срок ее эксплуатации и  учесть эксплуатационные расходы и  расходы на ремонт (1 % от стоимости  оборудования), то экономия от замены биогазом жидкого топлива очень высокая.

При таком подсчете не учитывается  предотвращение загрязнения окружающей среды, а также увеличение урожайности  в результате применения получаемого  высококачественного удобрения.

Биогазовые технологии решают ряд социально-экономических и  природоохранных задач: экономию и  комплексность использования топливно-энергетических и других природных ресурсов (земельных  и водных); создание новых интенсивных  технологий производства сельскохозяйственной продукции вне зависимости от погодно-климатических условий; снижение негативного воздействия теплового загрязнения на окружающую среду.

Особенность биогазовых технологий в том, что они не являются чисто  энергетическими, а представляют комплекс, охватывающий решение как энергетических, так и экологических, агрохимических, лесотехнических и других вопросов, и в этом состоит их высокая  рентабельность и конкурентоспособность.

Биогаз – это здоровье в доме. В результате утилизации навоза в биогазовых установках, а  не складирования его на приусадебных участках, падает уровень заражения  среды болезнетворными бактериями. Исчезают неприятные запахи от разложения биоотходов и мухи, личинки которых выводятся в навозе.

 

Биогаз – это чистота  кухни. Пламя от горения газа не коптит и не содержит вредных смол и химических соединений, поэтому кухня и посуда не пачкаются копотью. Снижается  риск респираторных и глазных  заболеваний, связанных с дымом.

Биогаз – это источник плодородия огорода. Из нитритов и нитратов, содержащихся в навозе и отравляющих  ваш урожай, получается чистый азот, который так необходим растениям. При переработке навоза в установке  погибают семена сорняков, и при  удобрении огорода метановым  флюентом (переработанным в установке навозом и органическими отходами) у вас будет уходить гораздо меньше времени на прополку.

Биогаз – доходы из отходов. Пищевые отходы и навоз, которые  скапливаются в хозяйстве, являются бесплатным сырьем для биогазовой установки. После переработки мусора вы получаете  горючий газ, а также высококачественные удобрения (гуминовые кислоты), являющиеся основными составляющими чернозема.

Биогаз – это независимость. Вы не будете зависеть от поставщиков  угля и газа. А еще экономите  деньги на этих видах топлива.

Биогаз – это возобновляемый источник энергии. Метан можно использовать для нужд крестьянских и фермерских хозяйств: для приготовления пищи; для подогрева воды; для отопления  жилищ (при достаточных количествах  исходного сырья – биоотходов) .

Сколько же можно получить газа из одного килограмма навоза? Исходя из того, что на кипячение одного литра воды расходуется 26 литров газа:

- с помощью одного килограмма  навоза крупного рогатого скота  можно вскипятить 7,5-15 литров воды;

- с помощью одного килограмма  навоза свиней – 19 литров воды;

- с помощью одного килограмма  птичьего помета – 11,5-23 литра  воды;

- с помощью одного килограмма  соломы зернобобовых можно вскипятить 11,5 литров воды;

- с помощью одного килограмма  картофельной ботвы – 17 литров  воды;

- с помощью одного килограмма  ботвы томатов – 27 литров воды.

Неоспоримое преимущество биогаза  – в децентрализованном производстве электроэнергии и тепла.

Процесс биоконверсии кроме энергетической позволяет решить еще две задачи. Во-первых, сброженный навоз по сравнению с обычным применением, повышает на 10-20% урожайность сельскохозяйственных культур. Объясняется это тем, что при анаэробной переработке происходит минерализация и связывание азота. При традиционных же способах приготовления органических удобрений (компостированием) потери азота составляют до 30-40%. Анаэробная переработка навоза в четыре раза - по сравнению с несброженным навозом - увеличивает содержание аммонийного азота (20-40% азота переходит в аммонийную форму). Содержание усвояемого фосфора удваивается и составляет 50% общего фосфора.

Кроме того, во время сбраживания  полностью гибнут семена сорняков, которые всегда содержатся в навозе, уничтожаются микробные ассоциации, яйца гельминтов, нейтрализуется неприятный запах, т.е. достигается актуальный на сегодня экологический эффект. 

 

3. Перспективы развития биогазовых технологий в России

 

По результатам исследований Института энергетической стратегии  РФ общее количество органических отходов  агропромышленного комплекса (АПК) России в 2005 г. составило 225 млн т (в расчете на сухое вещество; по энергосодержанию эквивалентно 80,6 млн т н.э.), включая:

 – птицеводство –  5,8 млн т;

 – животноводство  – 58,3 млн т;

 – растениеводство  – 147 млн т;

 – перерабатывающая  промышленность 14 млн т.

Количество ТБО городов  составило 16 млн т, осадки коммунальных стоков – 4,9 млн т.

 Как свидетельствуют  приведенные выше данные, наибольшую  массу среди органических отходов  АПК занимают отходы растениеводства  (солома, стебли, лузга и т.д.). Их  переработка в биогаз одновременно  с отходами животноводства и  птицеводства требует универсальной  биогазовой технологии и соответствующего  оборудования.

Исследование современного АПК России, проведенное Институтом энергетической стратегии, показало, что  до 50% производимой основной продукции  приходится на индивидуальные крестьянские хозяйства. Поэтому развитие биогазовой промышленности будет идти по двум направлениям: создание крупных биоэнергетических  станций и создание фермерских и крестьянских биогазовых установок.

Россия находится в  зоне рискованного земледелия и по климатическим условиям, и по характеристике большая часть почв – малоурожайные  подзолистые почвы, требующие постоянного  внесения органических удобрений. Поэтому  в средних и северных регионах Европейской России, в земледельческих  районах Сибири потребность в  органических удобрениях будет постоянной, и она будет определяющей в  развитии биогазовых технологий. Использование  таких технологий и созданного на их основе оборудования позволит в  ближайшие годы: полностью решить в сельской местности проблему всех органических отходов, включая коммунальные стоки и ТБО, обустроить дома сельских жителей современными санитарно-гигиеническими системами европейского типа и оказать  существенную помощь в решении проблем  энергосбережения.

Прогресс в использовании  биогазовых установок привел к существенному  повышению эффективности их работы. Возможность решения не только энергетических (производство электроэнергии и тепла  путем сжигания биогаза), но и экологических (утилизация отходов с/х и пищевой  промышленности) и агрохимических (производство удобрений) проблем позволили значительно повысить рентабельность таких установок и существенно сократить сроки окупаемости. Кризисные явления в экономике России так и не остановили рост тарифов естественных монополий, что еще больше повысит привлекательность биогазовых установок в новых экономических реалиях.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

 

Биогаз если не полностью, то хотя бы частично может обеспечить потребности сельских жителей, владельцев дачных и садовых участков в топливе. Очень хорошо он подходит и в качестве альтернативного и экологичного топлива для различного автотранспорта. Кроме того, при производстве биогаза отходы полностью идут в дело, в результате не только улучшается санитарное состояние территории, уничтожаются возбудители инфекционных заболеваний, исчезает неприятный залах гниющих растений, гибнут семена сорняков, но и образуются ценнейшие высококачественные органические удобрения, обладающие повышенным гумусным потенциалом.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список литературы

 

1. В. Баадер, Е. Доне, М. Бренндерфер Биогаз. Теория и практика.

2. Barbara Eder. Heinz Schulz. 1996. Перевод на рус. Биогазовые установки. Практическое пособие.

3. Целевая программа «Развития  биотехнологий в РТ на 2010-2020 годы».

4. Бобович Б.Б., Рывкин М.Д. Биогазовая технология переработки отходов животноводства / Вестник Московского государственного индустриального университета. № 1, 1999.

5. Шен М. Компогаз - метод брожения биоотходов / “Метроном”, № 1-2, 1994, с.41.

6. Оценка энергетического потенциала использования отходов в Новосибирской области: Институт энергоэффективности. - http://www.rdiee.msk.ru.

7. Федоров Л., Маякин А. Теплоэлектростанция на бытовых отходах / «Новые технологии», № 6 (70), июнь 2006 г.

8. Чумаков В Л , Биогаз как альтернативное моторное топливо [Текст] / Чумаков В Л , Имад С С Белаль // Вестник ФГОУ ВПО МГАУ им Горячкина Агроинженерия №3(18)2006-С 85-90

9. Девянин С Н , Газ и удобрение из биотходов [Текст] / Девянин С Н , Чумаков В Л , Имад. С С белаль // Сельский механизатор № 9 2007 С 11-12.

10. Чумаков В Л , Эффективное использование продуктов анаэробного сбраживания навоза [Текст] / Чумаков В Л , Имад С С Белаль // Вестник ФГОУ ВПО МГАУ им Горячкина Агроинженерия № 3(23) 2007 - С 72-77

11. Чумаков В Л , Способы очистки биогаза [Текст] / Чумаков В Л , Имад С С Белаль, //Тракторы и сельскохозяйственные машины / ISSN 0235- 8573 2007 № 10 С 5-6