Виробництво біогазу

Актуальність виробництва біогазу Одним з інноваційних напрямів енергозбереження є використання біологічних видів енергії, сировину для отримання яких постачає сільське господарство. Результати досліджень свідчать, що погляди науковців відносно доцільності виробництва таких видів біопалива, як біодизель та біоетанол, є суперечливими з огляду на достатньо високу вартість технологій їх отримання та окремі еколого- економічні аспекти використання ресурсів біомаси. Виробництво і використання біогазу - це не тільки отримання альтернативного виду енергії, а і вирішення екологічних проблем, пов'язаних з утилізацією і переробкою відходів АПК і з отриманням органічних добрив, підвищенням врожайності сільськогосподарських культур, відтворенням родючості ґрунтів.

Що таке біогаз? Біогаз різновид біопалива газ, який утворюється при мікробіологічному розкладанні метановым угрупованням біомаси чи біовідходів (розкладання біомаси відбувається під впливом трьох видів бактерій), твердих і рідких органічних відходів: на звалищах, болотах, каналізації, вигрібних ямах тощо. Добувають із відходів тваринництва, харчової промисловості, стічних вод та твердих побутових відходів (відсортованих, без неорганічних домішок, та домішок неприродного походження). Тобто застосовувати можно будь-які місцеві природні ресурси. Склад газу нестабільний і залежить від багатьох факторів. Склад біогазу: 55-75% метану, 25-45% СО 2, незначні домішки водню (Н 2 ) і сірководню (Н 2 S), азоту, ароматичних вуглеводнів, галогенов- ароматичних вуглеводнів.

Процес утворення біогазу Перший етап Досить енергетично невигідний процессс. В результаті вивільняється замело вільної енергії, якою могли б живется мікроорганізми, тому для успішного проходження данного етапу потрібно підтримувати умови для успішного розвитку мікрофлори. Другий етап Процес окиснення утворених мономерных молекул, звичайний природный окисно-відновний процессс. Але за умов відсутності стандартного окисника данного процесссу (кисню повітря) відбувається диспропорціонування за ступенями окиснення присутніх в молекулах атомів (сірка, азот та карбон). Третій етап Отримання бажаного метану (CH 4 ), та гази- домішки, які вважаються не корисними, і навіть шкідливими: CO 2, NH 3, SH 2.

Сировина для виробництва біогазу Органічні добрива гній, послід, змиевка від тварин Сільськогосподарські відходи солома, кукурудзяний силос, бурякове і картопляне бадилля, листья Агропромислові відходи рослинна олія, яблучна, кукурудзяна барда, мелясса, відходи від виробництва спирту, біоетанолу, трави, очистки овочів, фруктів, жом відходи від забою сільськогосподарських тварин жир, нутрощі, кістки, флотаційні залишки комунальні біовідходи

Потенціал біологічних ресурсів для виробництва біогазу Україна має значный потенціал біологічних ресурсів для виробництва біогазу, використання якого дасть смогу задовольнити 4–7 % річних енергетичних потреб країни. За даними Агентства з відновлюваної энергетики, у 2000 р. обсяг використання біогазу в Україні склад 0,02 TВт·год, причому в перспективі прогнозується суттєве зростання данного показника: в 2030 р. – до 10,2 ТВт·год/рік, у 2050 р. – до 17,4 ТВт·год/рік. З 1 т біоресурсів можно отримати 25–500 куб. м біогазу, до 0,9 т біодобрив, а при повному спалюванні біогазу – по 50–1000 к Вт електричної та теплової енергії.

Потенційний рынок біогазових установок в Україні на 2020 р.

Виробництво біогазу з відходів первинної продукції

Виробництво біогазу з відходів харчової та переробної промисловості

Виробництво біогазу з гнойових відходів

Модельні сценарії розвитку АПК України Сценарій 1. Розширення існуючої практики використання с/г земель у пропорції до обсягів поточного виробництва сільськогосподарських культур на 100% вільних земель. Сценарій 2. Розширення існуючої практики використання с/г земель у пропорції до обсягів поточного виробництва сільськогосподарських культур на 50% вільних земель; використання 10% вільних земель під вирощування силосної кукурудзи, що буде перероблена на біогаз; використання решить 40% вільних земель під вирощування інших енергетичних культур рослин, зокрема під твердую біомасу та ріпак. Сценарій 3. Розширення існуючої практики використання с/г земель у пропорції до обсягів поточного виробництва сільськогосподарських культур на 50% вільних земель; використання 50% вільних земель під вирощування силосної кукурудзи, що буде перероблена на біогаз. Сценарій 4. Використання 50% вільних земель на вирощування силосної кукурудзи, що буде перероблена на біогаз; використання 50% вільних земель на вирощування основных кормовых культур з урахуванням відповідного зростання чисельності тварин при розширенні кормової бази.

Виробництво біогазу за сценаріями розвитку АПК України

Біоенергетична установка комбінату "Запоріжсталь"

Порівняння прибутковості біогазових заводів

Висновки Отже, необхідність виробництва та використання біогазу зумовлюється високим рівнем енергоємності технологічних процесссів у аграрній сфері, наявністю в Україні суттєвого потенціалу енергозбереження та ресурсів біомаси для отримання данного виду альтернативного палива, значною потенційною ємністю вітчизняного ринку біогазових установок. В сучасних умовах виробництво біогазу є эффективным у великих аграрних підприємствах, причому для його отримання найбільш доцільним є використання таких видів сировини, як гній ВРХ і свиней. Виробництво біогазу в аграрних підприємствах України перебуває у стадії реалізації экспериментальных зразків, пілотних проектів і потребує активізації та прискореного розвитку. Таким чином, виробництво біогазу шляхом біоенергетичного використання ресурсів біомаси є інноваційним на прямом енергозбереження в аграрних підприємствах, оскільки дозволяє поряд з прямими эффектами (одержання біогазу і якісних добрив) отримати ряд опосередкованих ефектів, які ґрунтуються на економічних показниках і загальнодержавних пріоритетах (скорочення участки енергетичних витрат у собівартості аграрно-продовольчої продукції, економія енергоресурсів під час виконання технологічних процесссів у аграрному виробництві тощо).

Дякую за увагу!Дякую за увагу!