Использование биогаза

Утилизация отходов является актуальным вопросом практически для любого российского предприятия животноводческого комплекса. В большинстве случаев накопление отходов осуществляется в специальных хранилищах вблизи ферм. В общей сложности для хранения навоза в России используются более 2 млн. гектаров земли. Все это зачастую приводит к окислению почв, загрязнению грунтовых вод, выбросам в атмосферу метана. Однако эти проблемы легко решаются применением биогазовой установки – комплекса, который обеспечивает переработку отходов в биогаз и ценные удобрения.

С появлением биогазовой установки на агропредприятии решается не только проблема утилизации отходов, но и появляется возможность получения дополнительных энергоресурсов: газ, отопление, газомоторное топливо, электроэнергия. Эти ресурсы могут использоваться для функционирования самого предприятия.

Так, биогаз может направляться в специальные газосжигающие устройства, которые могут вырабатывать энергию для освещения, отопления помещений, нагревания воды, функционирования газовых плит, инфракрасных излучателей, оборудования кормоприготовительных цехов, двигателей внутреннего сгорания и т.п.

Самый простой способ использования биогаза – газовые горелки, к которым его можно направлять непосредственно из газгольдеров, контролируя при этом уровень давления. Однако более эффективным является применение биогаза для выработки энергии – электрической или механической, которая покроет потребность предприятия в энергоресурсах.

Излучающие нагреватели для выращивания молодняка, обеспечивающие нужный уровень температуры, также могут работать на биогазе. Примерный расход этого ресурса составляет 0,2-0,3 куб.м. в час. Принцип работы таких устройств – распространение инфракрасного теплового излучения от встроенного керамического предмета, который нагревается открытым пламенем (900-1000 градусов). В этом случае примерно 95% биогаза будет превращаться в тепло. При этом выход тепловой энергии от одного небольшого устройства составит 1,5-10 кВт.

Другой, пока менее распространенный способ применения биогаза – газомоторное топливо. На биогазе в равной степени могут работать и бензиновые и дизельные двигатели. С учетом того, что биогаз является высокооктановым топливом, все-таки более эффективно его применение в дизельных двигателях. При этом стоит помнить, что качество такого топлива во многом зависит от процентного содержания метана и наличия других примесей в нем. Поэтому, как правило, биогаз дополнительно подвергается очистке – повышению содержания метана и снижению других примесей.

Достаточно высока эффективность использования биогаза в газоэлектрогенераторах. Как показала практика, в этом случае из 1 куб.м. биогаза можно получить 1,6-2,4 кВт электричества. В данном случае эффективность от использования биогаза увеличивается за счет использования тепловой энергии, исходящей от мотора электрогенератора. Эта энергия может быть направлена, например, на обогрев реактора биогазовой установки.

Непрекращающиеся исследования открывают все новые и новые направления использования биогаза. Так, его основной компонент – метан – может использоваться для производства сажи (это актуально для резиновой промышленности, где сажа используется в качестве красителя), метилового и этилового спирта, ацетилена, формальдегида, бензола, хлороформа и других важных химических продуктов.

Побочным результатом производства биогаза является получение ценного минерального удобрения, которое можно вносить на поля без дополнительной выдержки в навозохранилищах. Это экологически чистое удобрение называется дигестат. По сравнению с удобрением, полученным обычным путем из органических отходов, эффективность дигестата выше в 2-3 раза.

Таким образом биогазовая установка позволяет получить из органических отходов животноводческих комплексов не только ценный биогаз, но и отличное органическое удобрение, которое лишено семян сорняков, патогенной микрофлоры, нитритов и нитратов, яиц гельминтов, присущего обычному удобрению запаха. А использование такого готового органического удобрения на практике позволяет говорить о его лучшей усвояемости растениями и существенном повышении урожайности за счет наличия в нем калия, фосфора и прочих биогенных элементов. Кроме того, в этом случае отпадает необходимость приобретения дорогостоящих удобрений и гербицидов.

Другая сторона биоэнергетики – исчезает проблема сооружения отстойников для накопления навоза и их эксплуатации. А это – экономия на строительных работах, расходах на обслуживании емкостей, штрафах за загрязнение почты и грунтовых вод, возможность более рационального использования свободных земельных площадей.

Еще один важный вопрос, который помогает решить наличие биогазовой установки – затраты по прокладку и подключение к централизованным сетям (тепло/газоснабжение, электричество). Тем самым снижается критическая зависимость в расположении земельного участка недалеко от основных сетевых магистралей. Это значит, что появляется возможность приобрести земельный участок для строительства нового комплекса дешевле. Кроме того, собственный энергоноситель позволяет снизить риски перебоев с подачей электроэнергии по централизованным сетям, исключив выход оборудования из строя.

Использование биогаза как альтернативного источника энергии и отсутствие необходимости подключения к централизованным сетям позволяет существенно сократить еще одну статью расходов хозяйства – оплата коммунальных услуг.

Следствием всех этих качеств биогазовой установки является не только сокращение затрат, но и увеличение прибыли животноводческих предприятий.

Таким образом биогазовые технологии позволяют решить значительную часть экологических проблем, связанных с накоплением и последующей утилизацией отходов. При этом переработке могут подвергаться различные органические массы, а не только отходы животноводческих комплексов.

Помимо экономической составляющей (биогаз, удобрения, сокращение расходов), решение экологических проблем является другим важным плюсом этой технологии.