Energia biomasei - surse alternative de energie

În scopul biomasei de energie primară este folosit în principal drept combustibil pentru a înlocui combustibilul tradițional. Și, de regulă, cherestea deșeuri și industria lemnului, precum și resturi vegetale câmp (paie, fân). Valoarea calorică a lemnului uscat este suficient de mare, cu o medie de 20 GJ / t. Calorifică ușor inferioară paie, de exemplu, paie de grâu, acesta este de aproximativ 17,4 GJ / t. În același timp, o valoare mare are un volum specific de combustibil, care determină mărimea echipamentului relevant și tehnologia de ardere. Acest lemn este considerabil inferior, de exemplu, cărbune. Pentru volumul specific al cărbunelui este de aproximativ 30 dm3 / GJ în timp ce pentru cod, în funcție de speciile de lemn, acest indicator se află în intervalul 250-350 dmTGDzh; paie volumul specific și mai mult, ajungând la 1 mtGDzh. Prin urmare, arderea biomasei necesită instalații speciale de ardere, fie pre-tratament sau. În special, în unele țări, răspândirea a fost o modalitate de a sigila deșeuri lemnoase cu transformarea lor în brichete sau așa-numitul mozaic. Ambele metode permit obținerea de combustibili cu un volum specific de aproximativ 50 dm 3 / GJ, care este destul de acceptabil pentru o ardere convențională cu două straturi. De exemplu, în SUA, producția anuală de paleți este de aproximativ 0700000. T, în timp ce valoarea lor de piață - aproximativ $ 6 / GJ la o valoare calorică de aproximativ 17 GJ / t ..

Alături de primar biomasa vegetativă potențială considerabilă de energie stocată în deșeuri animale, deșeuri municipale solide și diverse industrii. Utilizarea acestui potențial poate termochimice sau metode biochimice. În primul caz este vorba în principal despre deșeurile solide municipale sau arse sau gazeificat în instalațiile de tratare a deșeurilor. În al doilea caz, materia primă este un gunoi de grajd lichid sau a apelor uzate menajere, care sunt reciclate în biogaz.

Energia neconvenionale ocupă un loc special de reciclare de fermentare a biomasei (deșeuri organice și agricultură) metan pentru a produce biogaz, conținând aproximativ 70% metan și îngrășăminte organice dezinfectate. utilizarea extrem de importantă a biomasei în agricultură, în cazul în care diferite de prelucrare are nevoie de o cantitate mare de combustibil se consumă și nevoia continuă creștere pentru îngrășăminte de înaltă calitate. Toată lumea este în prezent în uz sau în curs de dezvoltare pentru aproximativ 60 de specii de tehnologii de producere a biogazului.

Biogazul - un amestec de metan și dioxid de carbon produs în timpul fermentației anaerobe în reactoare speciale - digestoare, aranjate și controlate astfel încât să maximizeze eliberarea de metan. Mai precis, biogazul este un amestec de 65% metan, Sr LP%, 1% hidrogen sulfurat și impurități minore de azot, oxigen, hidrogen și monoxid de carbon. Energia conținută în 28 m 3 de biogaz energie echivalentă: 16,8 m 3 de gaze naturale; 20,8 litri de ulei; 18,4 litri de motorină.

Energia obținută prin biogaz de ardere, se poate ajunge la 60 până la 90% din ceea ce are materia primă.

Metanul fermentarea are loc la un secundar (mezofil) și temperaturi ridicate (termofile). Cea mai mare productivitate este atins prin fermentarea termofilă metan.

Cea mai înaltă productivitate Fermentarea are loc la o temperatură de 30-400S (dezvoltarea florei bacteriene mezofil), și la o temperatură de 50-600S (dezvoltarea florei bacteriene termofile).

În timpul funcționării normale, reactorul a produs biogaz care cuprinde 60-70% metan, 30-40% dioxid de carbon, mici cantități de hidrogen sulfurat și amoniac și hidrogen impuritatilor oxizi de azot. Cele mai eficiente reactoare care funcționează în modul termofilă la 43-520S. Când durata de procesare a gunoiului de grajd Deoarece randamentul de biogaz la astfel de instalații este de 4,5 litri pe fiecare litru de volum de reactor util. Greutatea inițială pentru intensificarea procesului de fermentare anaerobă a gunoiului de grajd și izolarea de biogaz se adaugă catalizatori organici, care modifica raportul dintre carbon și azot în greutate sbrazhuvaemy. Ca astfel de catalizatori sunt utilizați glucoză și celuloză.

Biogazul este fezabil economic și avantajoasă în prelucrarea continuă a fluxului de deșeuri (ferme efluent de animale, abatoare, reziduuri vegetale, etc.). Eficiența este faptul că nu este nevoie de pre-colectare a deșeurilor în organizarea și gestionarea furajelor a acestora; se știe cât de mult și atunci când deșeurile primite. Biogaz, este posibil, în instalațiile de toate dimensiunile, este deosebit de eficient în complexul agro-industrial, în cazul în care există posibilitatea de a ciclului ecologic complet. Biogazul este folosit pentru iluminat, de încălzire, de gătit, pentru mecanisme de acționare, de transport, generarea de energie electrică. Se estimează că cererea anuală de biogaz pentru casă de locuit de încălzire este de aproximativ 45 m 3 per 1 m2 de spațiu, aportul zilnic de apă, atunci când este încălzit la 100 m bovine -5-6. Consumul de biogaz pentru uscarea fânului (1 tona) umiditate 40% exact 100 m 3. 1 tonă de cereale - 15 m 3.

Fermentarea gunoiului de grajd vine sub anaerob (liberi de oxigen) condiții, la o temperatură de 30- 55 ° C (optim 40 ° C). Durata de fermentare, prevede dezinfectarea gunoiului de grajd, nu mai puțin de 12 zile. Pentru fermentarea anaerobă poate fi folosit ca de obicei și lichide, gunoi de grajd lichid, care este ușor furnizat la pompa bioreactor.

Fig. 14.1. Aparate pentru obținerea de biogaz

Fig. 14.1. O schemă a unei instalații industriale tipic pentru biogaz. In acest Fig. 1 - navozopriemniki; 2 - Pompă; gunoi de grajd 3-lichid; 4 - rezervor de metan; 5 - biogaz; 6 - un schimbător de căldură; 7 - Boiler; 8 -Hranilische îngrășământ; 9 - gazometru; 10 - randament.

Dezvoltarea extensivă a instalațiilor de biogaz simple, observate în China, acestea sunt puse în aplicare în mod activ în mai multe țări din Europa, America, Asia și Africa. În Europa de Vest, de exemplu, în România și în Italia, în urmă cu peste 10 de ani au fost utilizate pe scară largă de plante de dimensiuni mici de biogaz, cu o capacitate de materii prime prelucrate, 6-12 metri cubi Acest lucru se datorează faptului că teritoriul oricăreia dintre ferma poate fi suficient doar pentru a dota un simplu instalații de biogaz, care, de exemplu, se aplică fermelor individuale în România. Ca un exemplu, în Fig. 14.2. Acesta arată un dispozitiv de cel mai simplu instalația de biogaz. In acest Fig. 1 - rezervor de acumulare (fermetator) uluc 2-beton umplut cu apă (garnitură de apă) 3 - depozitare din metal cupolă; 4 -patrubok să se scurgă de biogaz.

rezervor acumulativ interior este căptușit cu plăci de beton care sunt acoperite cu rășină pentru sigilare. În jurul găurii - fermentator, aranja uluc din beton - sifon de apă umplut cu apă, în care este imersată bordura inferioară a domului acumulează o adâncime de 0,5 m necesitatea de a crea un astfel de elemente de etanșare a apei datorită siguranței .. Cu o creștere semnificativă a presiunii gazului sub cupola acesteia din urmă va ridica poarta hidraulică și pentru a produce gaze in exces. versiune a aparatului a instalației de biogaz, prezentat în Fig ușor modificat. 3.14. In acest Fig. 1 - încărcarea tubului; 2 - navă colectoare (fermentator) 3 - cupola de oțel; 4 - crestătura din beton umplut cu apă (separator de apă) 5 - format gaz; 6 - duză; 7 - un orificiu de evacuare a gazelor. După cum se vede din figură, în acest exemplu de realizare se utilizează instalații de biogaz în groapa care este imersată rezervor din oțel sudate de servire fermentator nakopichuvachem-. Pit are un diametru de 3-4 metri și o adâncime de 2-2,5 metri. Suprafața interioară a protecției rezervorului de acoperire anticorozivă sudate. Pe partea exterioară a marginii superioare a rezervorului de beton satisfăcut canelură inelară la o adâncime de 1 m, care este umplut cu apă. Se determină în mod liber partea verticală a cupolei care acoperă rezervorul. Astfel, canelura umplută în acesta cu apă este sigiliu de apă. Biogazul este colectat în partea de sus a cupolei, unde prin țeava de eșapament și alimentează în conducta

Fig. 14.2. Structura unei instalații de biogaz simplu

în cazul în care îl va folosi. Recipientul de stocare este încărcat aproximativ 12 metri cubi de materie organică (gunoi de grajd, de preferință, în stare proaspătă), care este umplut cu fracția gunoi de grajd lichid, fără adăugare de apă. La o săptămână după umplerea fermentatorului începe să genereze gaz.

Fig. 14.3. O variantă modificată a unei instalații de biogaz

Biogazul poate fi utilizat deșeuri agricole, alimente stricate, instalațiile de prelucrare drenuri de amidon, fabricile de zahăr efluentului deșeuri, ape uzate și distilerii urbane. Procesul se desfășoară la o temperatură de aproximativ 300 ° C și pH 6 - 8. Acest mod de biogaz sunt utilizate pe scară largă în India, China, Japonia. În prezent, producția de biogaz, folosesc adesea deșeuri secundare (deșeuri animale și a apelor reziduale).

biocombustibili - Recent, mass-media sunt de multe ori apare termenul. Biocarburant - combustibil din materie primă biologice obținute, în mod tipic din prelucrarea tulpinilor de zahăr din trestie de zahăr sau de rapiță, porumb, soia. Există, de asemenea, diferite grade de elaborare proiecte care vizează obținerea de biocombustibili din celuloză și diverse produse reziduale organice, dar aceste tehnici sunt în stadii incipiente de dezvoltare sau proces minier. biocombustibili lichizi diferite (pentru motoare cu combustie internă, de exemplu, etanol, metanol, biodiesel), biocombustibil solid (lemn, paie) și gazoase (biogaz, hidrogen).

Compania de renume mondial Neste Oil si-a prezentat un alt proiect pentru a produce biodiesel din deșeuri de pește gras. Așa cum a spus că a dezvoltat, utilizarea acestui tip de combustibil se va reduce semnificativ emisiile cu efect de seră și gaze de eșapament care poluează orașele noastre. Compania face acum biodiesel la patru fabrici. Două dintre ele sunt situate în Porvoo, Finlanda. Unul din Singapore și unul din Rotterdam. Capacitatea totală a tuturor plantelor se ridică la aproximativ 2 milioane de tone de motorină pe an. Baza pentru producerea de biodiesel acționează ca grăsimea produse secundare din pește, care nu pot fi preparate pentru consumul uman. Potențialul energetic al biomasei în Ucraina este de 33 de milioane de tone de combustibil convențional, din care 19 de milioane de tone - .. Este deșeuri și 14 milioane de tone -. Și biomasă, care pot fi cultivate pe un teren care nu este utilizat

CHP și CHP biocombustibil

• SA "Kirovogradoliya" CHP (Kirovograd) → 1,7 MW

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

• Compania "Plant Cargill" (Donetsk) → 2 MW centrală termică

• Compania "Biogazenergo" (satul Ivankov, regiunea Kiev) TPP → 6

• „(Nikolaev) → CHP MW cogenerare instalație "APC" OOO Evgroyl pe biogaz

• Compania depozit de deșeuri „LNC“ pe teritoriul consiliului satului districtul Glybotskogo Boryspil din regiunea Kiev

• Compania „LNC“ depozit de deșeuri în limitele administrative ale consiliului satului districtul Podgortsevskogo Obuhov, regiunea Kiev (etapa 2)

• SA "Orel-lider" (prima etapă)

• OOO "TIS Eco" (depozit de deșeuri, Mariupol, regiunea Donetsk)