Otázka získavania metánu je zaujímavá pre majiteľov súkromných fariem, ktorí chovajú hydinu alebo ošípané a tiež chovajú hovädzí dobytok. Takéto farmy spravidla produkujú značné množstvo organický odpadživot zvierat, môžu priniesť značné výhody a stať sa zdrojom lacného paliva. Cieľ tento materiál- povedzte, ako získať bioplyn doma pomocou týchto odpadov.
Domáci bioplyn, ktorý pochádza z rôznych hnojov a vtáčích výkalov, pozostáva väčšinou z metánu. Tam je to od 50 do 80 % v závislosti od toho, koho odpadové produkty boli použité na výrobu. Ten istý metán, ktorý horí v našich kachliach a kotloch a za ktorý niekedy podľa stavov elektromerov platíme nemalé peniaze.
Pre predstavu o množstve paliva, ktoré je možné teoreticky získať chovom zvierat doma alebo v krajine, uvádzame tabuľku s údajmi o výťažnosti bioplynu a obsahu čistého metánu v ňom:
Ako vidno z tabuľky, pre efektívnu produkciu plynu z kravského hnoja a silážneho odpadu je dosť veľké množstvo suroviny. Výhodnejšie je získavať palivo z bravčového hnoja a morčacieho trusu.
Zvyšný podiel látok (25-45%), ktoré tvoria domáci bioplyn, pripadá na oxid uhličitý(až 43 %) a sírovodík (1 %). V zložení paliva je tiež dusík, amoniak a kyslík, ale v malých množstvách. Mimochodom, je to vďaka uvoľňovaniu sírovodíka a amoniaku, že hnojisko vydáva taký známy „príjemný“ zápach. Čo sa týka energetického obsahu, 1 m3 metánu môže pri spaľovaní teoreticky uvoľniť až 25 MJ (6,95 kW) tepelnej energie. Merné spalné teplo bioplynu závisí od podielu metánu v jeho zložení.
Pre referenciu. V praxi je overené, že na vykurovanie zatepleného domu umiestneného v stredný pruh, na 1 m2 plochy je počas vykurovacej sezóny potrebné cca 45 m3 biologického paliva.
Od prírody je to zariadené tak, že bioplyn z hnoja vzniká samovoľne a bez ohľadu na to, či ho chceme prijímať alebo nie. Hnojisko zhnije do roka - jeden a pol, len keď je vonku a dokonca aj pri mínusových teplotách. Celý ten čas uvoľňuje bioplyn, ale len v malom množstve, keďže proces sa časovo predlžuje. Dôvodom sú stovky druhov mikroorganizmov nachádzajúcich sa v exkrementoch zvierat. To znamená, že na spustenie plynovania nie je potrebné nič, dôjde k tomu samo. Ale na optimalizáciu procesu a jeho urýchlenie bude potrebné špeciálne vybavenie, o ktorom sa bude diskutovať neskôr.
Podstatou efektívnej výroby je urýchlenie prirodzeného procesu rozkladu organických surovín. Aby to bolo možné, baktérie v ňom musia vytvoriť najlepšie podmienky na reprodukciu a recykláciu odpadu. A prvou podmienkou je umiestniť surovinu do uzavretej nádoby - reaktora, inak - generátora bioplynu. Odpad sa drví a mieša v reaktore s vypočítaným množstvom čistej vody, kým sa nezíska počiatočný substrát.
Poznámka.Čistá voda je potrebná, aby sa do substrátu nedostali látky, ktoré nepriaznivo ovplyvňujú životnú aktivitu baktérií. V dôsledku toho sa proces fermentácie môže výrazne spomaliť.
Priemyselný závod na výrobu bioplynu je vybavený ohrevom substrátu, miešacími zariadeniami a kontrolou kyslosti média. Miešanie sa vykonáva na odstránenie tvrdej kôry z povrchu, ktorá sa vyskytuje počas fermentácie a bráni uvoľňovaniu bioplynu. Trvanie technologický postup- najmenej 15 dní, počas ktorých stupeň rozkladu dosiahne 25 %. Predpokladá sa, že maximálny výťažok paliva nastáva až do 33 % rozkladu biomasy.
Technológia zabezpečuje každodennú obnovu substrátu, čím zabezpečuje intenzívnu produkciu plynu z hnoja, v priemyselných zariadeniach ide o stovky metrov kubických denne. Časť spotrebovanej hmoty v množstve asi 5 % z celkového objemu sa odoberie z reaktora a na jej miesto sa naloží rovnaké množstvo čerstvých biologických surovín. Odpadový materiál sa používa ako organické hnojivo na polia.
Získavaním bioplynu doma nie je možné vytvoriť také priaznivé podmienky pre mikroorganizmy ako v priemyselná produkcia. A v prvom rade sa toto vyhlásenie týka organizácie vykurovania generátora. Ako viete, vyžaduje si to energiu, čo vedie k výraznému zvýšeniu nákladov na palivo. Je celkom možné kontrolovať súlad s mierne zásaditým prostredím, ktoré je vlastné procesu fermentácie. Ale ako to opraviť v prípade odchýlok? Opäť náklady.
Majiteľom súkromných domácností, ktorí chcú vyrábať bioplyn vlastnými rukami, sa odporúča vyrobiť reaktor jednoduchej konštrukcie z dostupných materiálov a potom ho podľa svojich najlepších schopností modernizovať. Čo je potrebné urobiť:
Nižšie je schéma zariadenia na výrobu bioplynu umiestnenej pod úrovňou terénu:
1 - generátor paliva (nádrž vyrobená z kovu, plastu alebo betónu); 2 - bunker na nalievanie substrátu; 3 - technický poklop; 4 - nádoba, ktorá hrá úlohu vodného uzáveru; 5 - odbočné potrubie na vykladanie odpadu; 6 – odberné potrubie bioplynu.
Prvou operáciou je mletie odpadu na frakciu, ktorej veľkosť nie je väčšia ako 10 mm. Takže je oveľa jednoduchšie pripraviť substrát a pre baktérie bude jednoduchšie spracovať suroviny. Vzniknutú hmotu dôkladne premiešame s vodou, jej množstvo je cca 0,7 l na 1 kg organickej hmoty. Ako bolo uvedené vyššie, mala by sa používať iba čistá voda. Potom sa substrát naplní bioplynovou stanicou pre domácich majstrov, po ktorej sa reaktor hermeticky uzavrie.
Niekoľkokrát počas dňa musíte navštíviť nádobu, aby ste premiešali obsah. Piaty deň môžete skontrolovať prítomnosť plynu a ak sa objaví, pravidelne ho odčerpávajte kompresorom do valca. Ak sa tak nestane včas, potom sa tlak vo vnútri reaktora zvýši a fermentácia sa spomalí, alebo dokonca úplne zastaví. Po 15 dňoch je potrebné časť substrátu vyložiť a pridať rovnaké množstvo nového. Podrobnosti nájdete pri sledovaní videa:
Je pravdepodobné, že jednoduchá bioplynová stanica nebude spĺňať všetky vaše potreby. Ale vzhľadom na súčasné náklady na energetické zdroje to už bude značná pomoc v domácnosti, pretože nemusíte platiť za suroviny. Postupom času, úzko zapojený do výroby, budete môcť zachytiť všetky funkcie a vykonať potrebné vylepšenia inštalácie.
Palivové brikety z hnoja môžu byť dobrým doplnkom a dokonca aj dobrou náhradou za plyn, drahé uhlie a palivové drevo.
Hnojové brikety, ktorým sa hovorí aj hnoj, dokonale horia, neškodia životnému prostrediu a hlavne, nemusíte za ne platiť veľa peňazí: kto má kravy, ovečky, alebo aspoň sliepky, vie ich vyrobiť sami. Pre tých, ktorí ešte nemajú hlavný plyn, má zmysel uvažovať o použití hnoja.
V tomto článku sa pozrieme na:
Kizyak je hnoj zmiešaný so slamou a lisovaný do malých tehál. Snáď si toto, ktoré v 70. rokoch minulého storočia takmer úplne nahradilo uhlie, opäť zaslúži pozornosť a stane sa pre niekoho cestou k.
Volodaris Člen FORUMHOUSE
Je tu plyn, drevo na kúrenie je lacné, ale každý rok sa vo svete niečo mení, za plyn treba platiť nemalú časť mzdy a bude to stále drahšie, normálne drevo tiež nie je lacné. A napokon, nič nebráni tomu, aby jeden pekný rok jednoducho neplatil monopolistom, ale za tieto peniaze si kúpil niečo užitočné pre seba.
V peci sa trus správa približne ako drevené uhlie, horí takzvaným tlejúcim plameňom a dlho „udrží teplo“ – preto sa tradične používal na pečenie chleba a koláčov v ruskej peci.
Výhody a nevýhody hnoja
mnwmnw1975 Člen FORUMHOUSE
Počas obdobia jesenné mrazy a pri vykurovaní kúpeľa sa tieto brikety ukázali ako dobrá alternatíva nielen k palivovému drevu, ale dokonca aj k uhliu. Podľa subjektívnych vnemov je to približne ako hnedé uhlie.
Technológia výroby palivových brikiet z hnoja je dobre známa ľuďom, ktorí žili v stepných oblastiach našej krajiny ako deti. Až do 70-tych rokov tam bolo uhlie vzácnosťou, ale na každej vidieckej farme bolo veľa dobytka a dokonca aj na Sibíri, na území Altaj, v regióne Omsk atď. celú zimu sa dali vykurovať samotným hnojom. Je pravda, že domy boli malé a vykurovací systém pozostával z jednej obrovskej ruskej pece.
Najjednoduchší spôsob výroby palivových brikiet z ovčím hnojom- sú považované za najúčinnejšie, dobre horia a dávajú viac tepla. Podľa tejto technológie sú ovce držané na teplej podstielke celú zimu, hnoj sa neodstraňuje. pozadu zimné mesiace zvieratá baranie hnoja do hustej, tvrdej dosky. Začiatkom leta od nej ostrá sekera na dlhej rukoväti (namiesto rukoväte sekery bola privarená dlhá kovová rúrka) alebo iným nástrojom (pokusy s motorovou pílou sú známe) vyrezať "tehly" o veľkosti cca 30x50 cm.
Dôležitý bod: trus by mal byť dobre vysušený, takže na jeho výrobu sa vyberie stabilný. teplé počasie. Narezané tehly hnoja sa najprv položia naplocho na miesto dobre vyhriate slnkom a prefúkané vetrom, po niekoľkých dňoch sa každá prevráti na okraj, potom „na pätu“ atď., až kým sa palivová briketa nevytvorí. vysušené zo všetkých strán.
Potom na tom istom mieste, kde sa sušili, sa tehly trusu umiestnia do malých pyramíd pripomínajúcich jurty - vo vnútri by malo byť prázdno.
A bližšie k jeseni sú buď privedené do špeciálnej miestnosti, ako je kôlňa na palivové drevo, alebo naskladané v radoch pod baldachýnom.
Z akéhokoľvek iného hnoja je už ťažšie vyrobiť palivové brikety. Počas celej zimy sa na jednom mieste zbiera do veľkej kopy tekutý hnoj zmiešaný s podstielkou. S nástupom leta, v horúcom dni, začínajú vytvárať trus. Do maštaľného hnoja sa pridáva slama, celá zmes sa rozmiestňuje do plochého kruhu, pričom výška vrstvy maštaľného hnoja by mala byť asi 40 cm.
Ďalej - najťažšie, zmes dobre zalejeme a vymiešame do hladka. Výsledná hmota by mala pripomínať cesto. Najjednoduchšie je prenajať si na to od niekoho koňa, ten rýchlo a jednoducho premieša hnoj, inak si celá rodina bude musieť obuť čižmy a zmes na palivové brikety miesiť vlastnými nohami.
Trus z tejto hmoty sa vyrába pomocou stroja, o jeho zariadení si povieme nižšie. Hotový trus, podobne ako ovce, sa ukladá na slnečné miesto, suší sa zo všetkých strán, udržiava sa v pyramídach, kým sa úplne neuvarí a prenesie sa do skladu.
Panda_I Člen FORUMHOUSE
Spomienky rané detstvo: Astrachanská oblasť, z prírodného paliva - iba suché rákosie. Teta miesila hnoj so slamou z podstielky nohami a jednoducho ho rukami vytesávala na doskovú stenu maštale, orientovanú na juh. Potom sa trus pozbieral do vriec a starých sietí a zavesil pod baldachýn. Kúrili aj letnou pieckou. Veľmi príjemný voňavý dym.
Člen nášho portálu mnwmnw1975 prišiel na vlastný, alternatívny spôsob výroby trusu: cez zimu zhotovil steny zo zmesi hnoja a slamy po obvode takzvaného maštale, koterca na denný chov zvierat v zime, aby ich chránil pred vietor.
Keď prišlo teplo, steny vyschli. Náš užívateľ ich nakrájal na brikety a nakoniec cez leto vysušil.
Tradične sa však trus formuje pomocou takzvaného stroja – formy, v ktorej sa dá vyrobiť jedna alebo viac brikiet.
Stroj na jeden hnoj je rám s rúčkou 50x70 cm, výška cca 25 cm, zospodu je vyrobená oceľová dosková prepojka, aby pri napchávaní hmota paliva nevypadla. Rukoväť je potrebná na prenášanie stroja.
Zariadenie stroja je ľahko pochopiteľné z fotografie.
Kizyaki sa vyrábalo strojom takto: k premiešanému hnoju sa položila hladká doska, na ňu sa položil stroj s úzkou časťou, napchal sa pripraveným hnojom, odniesol sa na sušiareň a prevrátil sa. Vďaka kužeľovitému tvaru stroja sa z neho trus ľahko vyšmykol.
Hnoj sa teraz používa hlavne na vykurovanie skleníkov alebo na jar alebo na jeseň vykurujú domy, hádžu ho do kúpeľov namiesto palivového dreva. Ak vezmeme do úvahy náklady na tuhé palivo, stále to dáva.
Farmy sa každoročne stretávajú s problémom likvidácie hnoja. Premrhajú sa značné finančné prostriedky, ktoré sú potrebné na organizáciu jeho odvozu a pochovania. Existuje však spôsob, ktorý vám umožní nielen ušetriť peniaze, ale aj zabezpečiť, aby vám tento prírodný produkt slúžil na úžitok.
Rozumní majitelia už dlho využívajú v praxi ekotechnológiu, ktorá umožňuje získavať bioplyn z hnoja a výsledok využiť ako palivo.
Preto v našom materiáli budeme hovoriť o technológii výroby bioplynu, budeme hovoriť aj o tom, ako postaviť bioenergetickú elektráreň.
Objem reaktora sa určuje na základe denného množstva hnoja vyprodukovaného na farme. Treba brať do úvahy aj druh surovín, teplotu a dobu kvasenia. Aby inštalácia fungovala naplno, je nádoba naplnená na 85-90% objemu, minimálne 10% musí zostať voľných, aby mohol uniknúť plyn.
Proces rozkladu organickej hmoty v mezofilnej rastline pri priemerná teplota 35 stupňov trvá 12 dní, potom sa fermentované zvyšky odstránia a reaktor sa naplní novou časťou substrátu. Keďže odpad sa pred odoslaním do reaktora riedi vodou až na 90 %, treba pri určovaní dennej záťaže brať do úvahy aj množstvo kvapaliny.
Na základe daných ukazovateľov sa objem reaktora bude rovnať dennému množstvu pripraveného substrátu (hnoj s vodou) vynásobenému 12 (čas potrebný na rozklad biomasy) a zvýšenému o 10 % (voľný objem nádrže).
Teraz si povedzme o najjednoduchšej inštalácii, ktorá vám umožní získať najnižšie náklady. Zvážte výstavbu podzemný systém. Aby ste to urobili, musíte vykopať dieru, jej základňa a steny sú naliate vystuženým keramzitovým betónom.
Z protiľahlých strán komory sú zobrazené vstupné a výstupné otvory, kde sú namontované šikmé potrubia na privádzanie substrátu a odčerpávanie odpadovej hmoty.
Výstupná rúrka s priemerom cca 7 cm by mala byť umiestnená takmer úplne na dne bunkra, jej druhý koniec je namontovaný v obdĺžnikovej vyrovnávacej nádobe, do ktorej sa bude odčerpávať odpad. Potrubie na privádzanie substrátu je umiestnené vo vzdialenosti približne 50 cm od dna a má priemer 25-35 cm Horná časť potrubia vstupuje do priehradky na príjem surovín.
Reaktor musí byť úplne utesnený. Aby sa vylúčila možnosť vniknutia vzduchu, musí byť nádoba pokrytá vrstvou bitúmenovej hydroizolácie.
Horná časť bunkra je plynojem, ktorý má tvar kupoly alebo kužeľa. Vyrába sa z plechu alebo strešnej krytiny. Konštrukciu je možné doplniť aj tehlovým murivom, ktorý je následne čalúnený oceľovou sieťovinou a omietnutý. Na vrchu plynovej nádrže musíte vytvoriť vzduchotesný poklop, odstrániť plynové potrubie prechádzajúc cez vodný uzáver a nainštalujte ventil na uvoľnenie tlaku plynu.
Pre premiešanie substrátu je možné jednotku vybaviť drenážnym systémom pracujúcim na princípe bublania. Za týmto účelom vertikálne upevnite plastové rúry vo vnútri konštrukcie tak, aby ich horný okraj bol nad vrstvou substrátu. Urobte do nich veľa dier. Plyn pod tlakom bude klesať a stúpať hore, bublinky plynu zmiešajú biomasu v nádrži.
Ak nechcete stavať betónový bunker, môžete si kúpiť hotový kontajner z PVC. Aby sa zachovalo teplo, musí byť po obvode prekrytý vrstvou tepelnej izolácie - polystyrénovou penou. Dno jamy je vyplnené železobetónom s vrstvou 10 cm Nádrže z polyvinylchloridu je možné použiť, ak objem reaktora nepresahuje 3 m3.
Ako urobiť najjednoduchšiu inštaláciu z obyčajného suda sa dozviete, ak si pozriete video:
Najjednoduchší reaktor je možné vyrobiť za pár dní vlastnými rukami pomocou dostupných nástrojov. Ak je farma veľká, potom je najlepšie kúpiť hotovú inštaláciu alebo kontaktovať špecialistov.
Vo svete.
"Zvyčajne ľudia, keď vidia kopu hnoja, vidia len kopu hnoja. Vnímame to ako príležitosť pre farmárov, komunálne služby, pre celú Kaliforniu, povedal David Elbers, spolumajiteľ 5000-kráv Vintage Dairy neďaleko Fresna, ktorý svoj nový vývoj Projekt Vintage Dairy Biogas.
Pri rozklade kravského trusu sa uvoľňuje metán, skleníkový plyn, ktorý je škodlivejší ako oxid uhličitý. Vedci tvrdia, že kontrola emisií metánu z kráv a iných domácich zvierat bude hrať obrovskú úlohu pri predchádzaní klimatickým zmenám.
Metán možno zachytiť a použiť na výrobu obnoviteľného plynu, ktorý možno použiť namiesto uhlia na výrobu elektriny: z výkalov jednej kravy možno vyrobiť 100 wattov energie.
Zatiaľ čo iné kalifornské farmy už ťažia zemný plyn z kravského trusu sa takto vyrobený plyn prvýkrát dopravoval potrubím do verejnoprospešnej PGE.
Plynovod umožní PGE denne napájať 1200 domácností v kalifornskom poľnohospodárskom regióne." - .
Dnes sa 44 % svetových zariadení na anaeróbnu digesciu nachádza v Európe, Severná Amerika- štrnásť %. Priemyselné bioplynové stanice pôsobiace v krajinách EÚ možno rozdeliť do niekoľkých skupín podľa pôvodu použitého odpadu. Hlavné tri sú: agropotravinársky (67,5 %), nepotravinársky (15 %) a nepriemyselný (9,6 %).
V Dánsku bolo od októbra 1999 20 centralizovaných bioplynových staníc, ktoré boli uvedené do prevádzky v rokoch 1984 až 1998.
Koncepcia centralizovaných bioplynových staníc (tovární) zabezpečuje prepravu biomasy od viacerých dodávateľov – susedných fariem, ako aj čiastočne z komunálnych resp. priemyselné podniky. Takéto zariadenie zabezpečuje centralizované skladovanie hnoja a vyhnitého kalu. Vyhnívaný kal zhromažďujú farmári na jar a na jeseň, aby ho použili ako hnojivo. Z 20 elektrární fungujú len 4 so stratou: dve kvôli zlému dizajnu, ktorý neumožňuje udržateľnú prevádzku a prináša so sebou vysoké prevádzkové náklady, zvyšok - kvôli vysokým splátkam úverov prijatých na rekonštrukciu. Treba poznamenať, že dánska vláda schvaľuje a finančne podporuje výstavbu takýchto zariadení (štátna dotácia je v priemere približne 20 % odhadu výstavby). Okrem centralizovaných bioplynových staníc sa od roku 1994 rozvíja aj koncepcia budovania malých fariem s objemom digestora 150-200 m3.
V roku 1997 bolo v Dánsku 20 poľnohospodárskych zariadení, ktoré vyrábali teplo aj elektrinu.
V Taliansku od konca 80. rokov začali zavádzať novú generáciu bioplynových staníc zameraných na spracovanie odpadu z chovov ošípaných. V roku 1998 bolo vybudovaných 5 centralizovaných bioplynových staníc a asi 50 fariem. Pre zníženie investičných nákladov sa ako telo digestorov používajú existujúce betónové nádrže, ktoré sú zakryté plastovou kupolou. Objem takéhoto digestora je spravidla cca 600 m3, výsledný bioplyn sa využíva v kogeneračných zariadeniach na výrobu cca 50 kWh elektriny a 120 kWh tepla. Taliansko v súčasnosti nemá štátny program rozvoja bioplynových staníc, ale Talianska elektrická spoločnosť je povinná nakupovať elektrinu vyrobenú z bioplynu za cenu o 80 % vyššiu ako je cena pre spotrebiteľov.
V Nemecku je asi 400 poľnohospodárskych bioplynových staníc s objemom digestora 600-800 m3. V rokoch 1995 až 1998 bolo vybudovaných 8 centralizovaných bioplynových staníc. Začiatkom roku 1998 bola celková kapacita všetkých prevádzkovaných digestorov 190 000 m3. Podľa odborníkov je v Nemecku potrebné postaviť minimálne 220-tisíc bioplynových staníc, z ktorých 86 % musí spracovávať hnoj. Realizáciou týchto plánov môže podiel bioplynu dosiahnuť 11 % z celkovej spotreby plynu v Nemecku.
Do roku 1997 fungovalo v Rakúsku 46 bioplynových staníc prevažne farmárskeho typu. V roku 1997 bolo uvedených do prevádzky 10 jednotiek farmárskeho typu a 5 veľkých jednotiek. Plánuje sa zvýšenie počtu bioplynových staníc na 150.
Rakúsko nemá národný program podpory výstavby bioplynových staníc, ale ich výstavbu podporuje ministerstvo pôdohospodárstva a životného prostredia. Finančnú podporu poskytujú federálne poľnohospodárske organizácie a banky.
Kvôli energetickej kríze, ktorá zachvátila Kaliforniu od jesene 2000, začali miestni farmári vyrábať elektrinu z hnoja.
Malo by sa vziať do úvahy, že v krajinách EHS sa každoročne vyčleňujú značné finančné prostriedky na riešenie otázok bioenergie a až 40 % z celkovej sumy sa vynakladá na vedecký výskum a 30 % na demonštráciu vývoja.
Bioplynové technológie sú v Číne široko rozvinuté, aktívne sa zavádzajú v mnohých krajinách Európy, Ameriky, Ázie a Afriky. V západnej Európe, napríklad v Rumunsku, Taliansku, sa pred viac ako 10 rokmi začali vo veľkom využívať malé bioplynové stanice s objemom spracovaných surovín 6-12 metrov kubických.
V Indii, Vietname, Nepále a ďalších krajinách sa budujú malé (jednorodinné) bioplynové stanice. Plyn, ktorý produkujú, sa používa na varenie.
Väčšina malých bioplynových staníc sa nachádza v Číne – viac ako 10 miliónov (koncom 90. rokov). Ročne vyprodukujú asi 7 miliárd m3 bioplynu, čo predstavuje palivo pre približne 60 miliónov farmárov. Na konci roka 2010 fungovalo v Číne asi 40 miliónov bioplynových staníc. Čínsky bioplynový priemysel zamestnáva 60 000 ľudí.
V Indii bolo v rokoch 1981 až 2006 inštalovaných 3,8 milióna malých bioplynových staníc.
V Nepále funguje program na podporu rozvoja bioplynovej energetiky, vďaka ktorému do konca roku 2009 vzniklo vo vidieckych oblastiach 200 000 malých bioplynových staníc.
V Rusku.
V ruskom chove dobytka a hydiny sa ročne vyprodukuje asi 150 miliónov ton organického odpadu. Až donedávna tieto čísla charakterizovali iba akútnosť otázky životného prostredia. Podľa environmentálnych služieb sa do nádrží, ktoré zásobujú hlavné mesto, môžu dostať len milióny ton toxických odpadových vôd.
V dôsledku toho, aby bola moskovská voda pitná, je nutný drahý a tiež nie neškodný chemický zásah.
V okolí iných veľkých a stredne veľkých miest v Rusku je situácia sotva oveľa lepšia.
Ešte začiatkom 90. rokov sa počítalo s tým, že využitím bioplynových technológií na spracovanie organickej hmoty je možné nielen úplne eliminovať jej ekologickú nebezpečnosť, ale aj získať ročne ďalších 95 miliónov ton štandardného paliva (asi 60 miliárd m3 metánu resp. , spaľovaním bioplynu, - 190 miliárd kWh elektriny), ako aj viac ako 140 miliónov ton vysokovýkonných hnojív, čím by sa výrazne znížila mimoriadne energeticky náročná výroba minerálnych hnojív (asi 30 % všetkej elektriny spotrebovanej v poľnohospodárstve ). ( )
Pozoruhodný (aspoň ekonomicky) je druhý produkt bioinštalácie – tekuté organické hnojivá. Technologický režim je zvolený tak, aby sa ukázali ako ekologicky absolútne čisté - bez najmenšej stopy dusitanov a dusičnanov, patogénnej mikroflóry a dokonca aj semien burín (v porovnaní s obyčajným hnojom).
A v účinnosti týchto hnojív (1 tona sa rovná 60 tonám hnoja, nepočítajúc uvedené výhody), sa v trojročných testoch preukázala najviac rozdielne kultúry(paradajky, uhorky, jahody, mrkva, ríbezle, egreše atď.), spočiatku sa tomu len ťažko verilo. V porovnaní s konvenčnými zvyšujú úrodu minimálne 2-4 krát.
Vedecké vysvetlenie pre to bolo poskytnuté len minulý rok. V jednej zo správ na medzinárodnom sympóziu v Petrohrade zaznela myšlienka, že takzvané auxíny, látky podporujúce zrýchlený vývoj a rast rastlín, je možné za určitých podmienok syntetizovať v reaktore zariadenia. Ďalšie štúdie tohto mechanizmu, ako sa vedci domnievajú, otvoria možnosti pre vopred naprogramovanú výrobu ultraúčinných hnojív. Zatiaľ však zostáva nevysvetlená ešte jedna príjemná skutočnosť: nevedno, kde (našťastie!) mizne v bioplyne sírovodík – nepostrádateľný spoločník rozkladu organickej hmoty a najsilnejší urýchľovač korózie kovových konštrukcií.
Biozariadenia, pôsobiace súčasne ako továrne na hnojivá, ich ročne vyprodukujú až 70 ton, pričom jedna tona stačí na obrábanie celého hektára pôdy. Továrne v Tule a Kemerovský región už vydali prvých 65 takýchto inštalácií. Preto sa v týchto regiónoch, ako aj v Altaji a Moskovskom regióne začína formovať trh s hnojivami. Ako ukazujú skúsenosti, za pol roka sa vybavenie úplne splatí.
Podľa marketingového výskumu je potreba bioplynových staníc tohto typu, schopných prevádzky v akomkoľvek klimatické podmienky, len v Rusku bude najbližších 5 rokov asi 50 tisíc kusov.
V skutočnosti je vhodný akýkoľvek antropogénny a človekom vytvorený organický odpad.
Vitamíny-minerály
Proces biokonverzie nám okrem energie umožňuje riešiť ešte dva problémy. Po prvé, fermentovaný hnoj zvyšuje výnosy plodín o 10-20% v porovnaní s konvenčným hnojom.
Vysvetľuje to skutočnosť, že počas anaeróbneho spracovania dochádza k mineralizácii a fixácii dusíka. Pri tradičných spôsoboch prípravy organických hnojív (kompostovaním) sú straty dusíka až 30-40%. Anaeróbne spracovanie maštaľného hnoja štvornásobne - v porovnaní s nefermentovaným maštaľným hnojom - zvyšuje obsah amónneho dusíka (20-40 % dusíka sa premieňa na amónnu formu). Obsah asimilovateľného fosforu sa zdvojnásobuje a tvorí 50 % celkového fosforu.
Okrem toho sa počas fermentácie úplne zabíjajú semená burín, ktoré sú vždy obsiahnuté v hnoji, ničia sa mikrobiálne asociácie, vajíčka helmintov, neutralizuje sa nepríjemný zápach, t.j. sa dosiahne environmentálny efekt, ktorý je dnes relevantný. -" Vestník KRSU "
V dôsledku toho sa získajú biologicky aktívne hnojivá.
Ekológia
Výroba bioplynu pomáha predchádzať emisiám metánu do atmosféry. Metán má 21-krát väčší skleníkový efekt ako CO2 a zostáva v atmosfére 12 rokov. Zachytávanie metánu je najlepší krátkodobý spôsob, ako zabrániť globálnemu otepľovaniu.
Spracovaný hnoj, bard a iný odpad sa používa ako hnojivo v poľnohospodárstvo. Tým sa znižuje používanie chemických hnojív, znižuje sa zaťaženie podzemných vôd.
Zlepšuje sa štruktúra a kvalita pôdy a šľachtené baktérie s antiseptickými a baktericídnymi vlastnosťami chránia úrodu pred poškodením vírusmi, hubami a inými chorobami.
Automobilová doprava
Volvo a Scania vyrábajú autobusy s motormi na bioplyn. Takéto autobusy sa aktívne používajú vo švajčiarskych mestách: Bern, Bazilej, Ženeva, Luzern a Lausanne. Podľa predpovedí Švajčiarskej asociácie plynárenského priemyslu do roku 2010 bude 10 % vozidiel vo Švajčiarsku jazdiť na bioplyn.
Magistrát mesta Oslo začiatkom roka 2009 prerobil 80 mestských autobusov na bioplyn. Náklady na bioplyn sú 0,4 – 0,5 EUR za liter v ekvivalente benzínu. Po úspešnom ukončení skúšok bioplynu sa prerobí 400 autobusov.
Potenciál
Rusko ročne nahromadí až 300 miliónov ton suchého ekvivalentu organického odpadu: 250 miliónov ton v poľnohospodárskej výrobe, 50 miliónov ton vo forme domáci odpad. Tieto odpady môžu byť surovinou na výrobu bioplynu. Potenciálny objem vyprodukovaného bioplynu ročne môže byť 90 miliárd m3.
V USA sa chová asi 8,5 milióna kráv. Bioplyn vyrobený z ich hnoja bude stačiť na pohon 1 milióna áut.
Potenciál nemeckého bioplynového priemyslu sa odhaduje na 100 miliárd kWh energie do roku 2030, čo bude asi 10 % spotreby energie krajiny.
Výťažnosť bioplynu závisí od obsahu sušiny a druhu použitej suroviny. Z tony veľkého hnoja dobytka vychádza 50-65 m3 bioplynu s obsahom metánu 60%, 150-500 m3 bioplynu z r. rôzne druhy rastliny s obsahom metánu do 70 %. Maximálne množstvo bioplynu je 1300 m3 s obsahom metánu až 87% - možno získať z tuku.
Existuje teoretický (fyzikálne možný) a technicky realizovateľný výstup plynu. V 50. – 70. rokoch 20. storočia bola technicky možná výťažnosť plynu len 20 – 30 % teoretickej. Dnes používanie enzýmov, boostrov na umelú degradáciu surovín (napríklad ultrazvukové alebo tekuté kavitátory) a iných zariadení umožňuje zvýšiť výťažnosť bioplynu v typickom zariadení zo 60 % na 95 %.
Pri výpočtoch bioplynu sa používa pojem sušina (CB alebo anglicky TS) alebo suchý zvyšok (CO). Voda obsiahnutá v biomase neprodukuje plyn.
V praxi sa z 1 kg sušiny získa 300 až 500 litrov bioplynu.
Na výpočet výťažnosti bioplynu z konkrétnej suroviny je potrebné vykonať laboratórne testy alebo sa pozrieť na referenčné údaje a určiť obsah tukov, bielkovín a sacharidov. Pri ich stanovení je dôležité poznať percento rýchlo odbúrateľných (fruktóza, cukor, sacharóza, škrob) a ťažko rozložiteľných látok (napríklad celulóza, hemicelulóza, lignín).
Dnešná téma je venovaná získavaniu „zelenej“ energie z hnoja. Začnem citátom: „Veľké hydinové farmy a komplexy hospodárskych zvierat sú naďalej najškodlivejšími látkami znečisťujúcimi životné prostredie. Napríklad len jeden komplex chovu ošípaných s približne 100 000 hlavami vyprodukuje 600 až 1 000 ton (za podmienok použitia hydroflush) hnoja denne, čo zodpovedá znečisteniu, ktoré produkuje mesto s 500 000 obyvateľmi.“
Na obrázku: Ekonomika je obrátená. Bioplynová stanica "Luchki" v Belgorodská oblasť. Náklady na 1 kWh elektriny sú 7 rubľov. Na spracovanie poľnohospodárskeho odpadu v regióne bude potrebných 130 takýchto staníc. Čím viac staníc, tým väčšie straty.
V článkoch venovaných riešeniu tohto problému sa najčastejšie navrhuje využívať maštaľný hnoj ako surovinu na výrobu bioplynu. Čítame pútavé titulky: „Získavanie elektriny z hnoja“, „Bioplyn na vidieckom dvore“, „Veľká elektráreň na hnojenie“ atď. Pozrel som si veľa stránok venovaných bioplynu, preštudoval názory mnohých odborníkov a nenašiel som jediný dobrý dôvod, ktorý by ma presvedčil o potrebe rozvíjať túto oblasť alternatívnej energie aplikovanej na ekofarmy.
Neverím v perspektívu bioplynu z hnoja a tento smer výroby energie považujem za slepú uličku, škodlivú pre podnikateľské iniciatívy a nevýhodnú pre investorov.Uvedomujúc si, že to, čo bolo povedané, je len osobný názor, som pripravený hlbší rozhovor táto téma. Diskusia o perspektívach bioplynu je dôležitá pre podnikateľov, ekológov, investorov a tých, ktorí sa stretávajú s problémom spracovania hnoja (ako aj hnoja a iných surovín).
Myšlienku bioplynu samozrejme presadzujú výrobcovia drahých bioplynových zariadení, ktorí sa len tak nevzdajú. Straty spotrebiteľov ich nezaujímajú, pretože výroba bioplynových zariadení je veľmi výnosný biznis.
Tu sú moje argumenty a fakty:
1. Výroba bioplynu je nerentabilná; čím viac sa vyrobilo, tým väčší dlh. Na to by sa mala vzťahovať tarifa, ktorá by mala byť trikrát vyššia ako trhová cena elektriny. Doba návratnosti dokonca aj dotovaných bioplynových projektov sa pohybuje od 7 rokov do nekonečna. Na trhu jednoducho nie sú také dlhé peniaze . Vzhľadom na reálnu cenu peňazí sa takéto investície ani pri 15 % ročne nevyplácajú.
2. Keďže výroba bioplynu je nerentabilná, vyžaduje si priamu štátnu podporu, t.j. administratívne zdroje a rozpočtové financovanie. To znamená, že v tejto oblasti nefungujú trhové mechanizmy. Ide o územie úradníkov, kde je vždy korupčná zložka. A to znamená, že pravidlá hry pre normálny, konkurenčný a nezávislý biznis nie sú prijateľné.
3. Bioplyn je výbušný (hlavnou zložkou je metán), výroba musí byť licencovaná, a to je tiež korupčná zložka . Žiadna výhoda nemôže ospravedlniť riziko pre životy pracovníkov.
4. Výroba bioplynu si vyžaduje vysokokvalifikovaných pracovníkov. Vo vidieckych oblastiach je to takmer nemožná podmienka, a jeho realizácia prináša dodatočné náklady.
5. Berieme referenčné údaje. 1 tona hnoja dáva až 65 metrov kubických bioplynu. Výhrevnosť 1 cu. m bioplynu sú 2 kWh. Pred vynásobením týchto čísel vezmime do úvahy spotrebu bioplynu na udržanie technologického procesu bioplynovej stanice - 50%.Celkovo 1 tona prasačieho hnoja poskytuje 65 kWh tepelnej energie.
6. Po získaní bioplynu je potrebná ďalšia nákladná likvidácia toho, čo zostalo. A keďže bioplyn sa získava pomocou anaeróbnych baktérií, vývar zostávajúci po fermentácii má silný nepríjemný zápach. Opäť výdavky.
7. Využitie tohto bujónu aplikáciou do pôdy ako hnojiva opakovane viedlo k masívnej kontaminácii pôdy, riek a potravín, keďže tento bujón je ideálnym prostredím pre patogénne mikroorganizmy.
Záver: Výroba bioplynu je životu nebezpečný, ekonomicky nezmyselný a environmentálne neopodstatnený smer spracovania hnoja.
Ale hnoj treba recyklovať!
1. Všetok kvalitný maštaľný hnoj (predovšetkým hovädzí, kozí, ovčí, králičí trus) je spracovaný na biohumus pomocou dážďoviek Staratel. Náklady na 1 tonu biohumusu, s výhradou nákupu hnoja za 300 rubľov za tonu, budú asi 3 tisíc. Trhová cena je od 10 tis., čo zabezpečuje vysokú ziskovosť. Výroba biohumusu je bezodpadová, bezpečná a nevyžaduje si vysoko kvalifikovanú pracovnú silu.
2. Všetok nekvalitný maštaľný hnoj a maštaľný hnoj (napríklad prasačí trus po hydrosplachovaní a pod.) spracovať na tuhé palivo, t.j. palivové brikety.
1 tona hnoja je približne 0,5 tony brikiet, ktorých výhrevnosť 1 kg je cca 3,2 kWh, t.j. tona hnoja dáva 1600 kWh. tepelnej energie (a nie 65 kWh, ako z bioplynu). To znamená, že energie je 25-krát viac a náklady sú o rovnakú sumu nižšie.
Palivové brikety z maštaľného hnoja sú výborným riešením na vykurovanie solárnych bio-vegetariánov v zime, v chladných a zamračených dňoch.Tepelná energia ako na udržanie mikroklímy v skleníkoch, tak aj na výrobu elektriny pomocou Stirlingových motorov napr.
Okrem toho budeme mať vždy popol – najcennejší zdroj stopových prvkov a minerálov pre pestovanie úžitkových rastlín.
Rozprávanie o energetickej hodnote hnoja a iných poľnohospodárskych odpadov je dôležité aj z toho hľadiska, že ekofarmári potrebujú v oblasti „zelenej“ energie jednoduché, ekonomické a bezpečné riešenia. Vyriešená by mala byť napríklad úloha zabezpečiť energetickú autonómiu a sebestačnosť farmy, vrátane solárnej bio-vegetariánskej.
Keďže nie vždy vieme využiť slnečnú či veternú energiu, je potrebné mať dostatočné zásoby záložných zdrojov energie. A v tomto smere môžu byť dobrým riešením palivové brikety, vrátane tých vyrobených z hnoja. Akumulovať „zelenú“ energiu v palivových briketách je oveľa jednoduchšie ako bioplyn v plynojemoch.
