Архів / Archive

Лещук Юрій

асистент кафедри

Семенів Ігор

асистент кафедри

ВП НУБіП України «Бережанський агротехнічний інститут»

м. Бережани

БІОГАЗ: ВИЗНАЧЕННЯ, ОСНОВНІ ВИДИ СИРОВИНИ

На сьогоднішній день відновлювані джерела енергії (ВДЕ) займають значне місце в енергобалансі країн світу. Одним з важливих секторів ВДЕ в світі є виробництво та енергетичне використання біогазу.

Біогаз – горючий газ, що утворюється при анаеробному метановому зброджуванні біомаси та складається переважно з метану (55...75%), двоокису вуглецю (25...45%) і домішок сірководню, аміаку, оксидів азоту та інших (менше 1%). Розкладання біомаси відбувається в результаті хіміко-фізичних процесів і симбіотичної життєдіяльності головним чином 3-х груп бактерій, при цьому продукти метаболізму одних є продуктами харчування інших в певній послідовності. Перша група – гідролізні бактерії, друга – кислотоутворюючі, третя – метаноутворюючі [1]. В якості сировини для виробництва біогазу можуть використовуватися як органічні агропромислові чи побутові відходи, так і рослинна сировина – силос кукурудзи, трав'яний силос, зерно і силос злакових культур. Найбільш придатними для виробництва біогазу видами відходів агро-промислового комплексу (АПК) є:

• гній свиней та ВРХ, послід птиці;
• бадилля овочевих культур;
• некондиційний урожай злакових та овочевих культур, цукрових буряків, кукурудзи;
• жом і меляса;
• барда спиртова;
• мучка, дробина, дрібне зерно, зародок;
• дробина пивна, солодові паростки, білковий відстій;
• відходи крахмало-патокового виробництва;
• вичавки фруктові та овочеві;
• сироватка і маслянка.

Кількість субстратів/видів відходів, що використовуються для виробництва біогазу в межах однієї біогазової установки, може варіюватися від одного до десяти і більше. Залежно від типів і кількості видів застосовуваних субстратів існують різні варіанти технологічних схем біогазових станцій. У разі застосування декількох субстратів, що відрізняються властивостями, наприклад, рідких і твердих відходів, їх накопичення, попередня підготовка (подрібнення, біоактивізація, підігрів, гомогенізація або інша фізико-хімічна обробка) проводиться окремо, після чого вони або змішуються перед подачею в біореактори, або подаються роздільними потоками. Використання попередньої підготовки у ряді випадків дозволяє домогтися збільшення швидкості і ступеня розпаду сировини в біореакторах, а отже – загального виходу біогазу. Біогазові проекти в агропромисловому секторі можуть бути організовані за одним зі способів [2]:

• виробництво біогазу на базі відходів окремого підприємства (наприклад, гній тваринницької ферми, жом цукрового заводу, барда спиртового заводу), при цьому один вид відходу буде домінуючим;
• виробництво біогазу на базі відходів різних підприємств, з прив'язкою проекту до окремого підприємства або окремо розташованої централізованої БГУ;
• виробництво біогазу з переважним використанням енергетичних рослин на окремо розташованих БГУ.

Біогазові проекти в житлово-комунальному секторі можуть бути організовані таким чином:

• виробництво біогазу з органічної частини твердих побутових відходів, що збираються одним або кількома комунальними підприємствами;
• виробництво біогазу з осадів станцій очистки стічних вод;
• збір біогазу на полігонах і звалищах ТПВ.

 Найбільш поширеними способами енергетичного використання біогазу є [1]:

• спалювання в газопоршневих двигунах у складі міні-ТЕЦ, з виробництвом електроенергії та тепла (або холоду), або з виробництвом тільки електричної енергії (ТЕС);
• пряме спалювання в котлах, печах й іншому технологічному обладнанні для отримання теплової енергії (може застосовуватися для комунального/промислового теплопостачання, приготування їжі, кормів, тощо);
• закачування в мережу природного газу після очищення від баластних газів, в результаті очищення виходить аналог природного газу (біометан) з вмістом метану 96...98%;
• використання в якості автомобільного моторного палива після глибокого очищення і компримування.

Всі перераховані способи в тій чи іншій мірі використовуються у світовій практиці, але домінуючим є виробництво електроенергії в міні-ТЕЦ на біогазі, у тому числі завдяки широко поширеному механізму стимулювання за рахунок «зеленого» тарифу. Останнім часом, у світовій практиці особливо швидкими темпами зростає кількість біогазових проектів, спрямованих на виробництво і закачування біометану в мережу ПГ.

Список використаних джерел

1. Енергетична стратегія України до 2030 [Електронний ресурс]. – Інтернет-сайт Міністерства палива та енергетики України. Режим доступу : http://mpe.kmu.gov.ua/fuel/control/uk/doccatalog/lis
2. Технология использования биомассы в биогазовых установках [Текст] / Т. Амон, Б. Амон, В. Дубровин и др. // Зб. наук. праць НАУ. – 2003. – №60. – С.18.