Биомасса как источник энергии стр.142

11 Michael R. Brûlé, School of Chemical Engineering and Materials Science, University of Oklahoma, Norman.

Достижения в области изучения процесса анаэробного перегнивания биомассы рассматриваются в работах [8-29, 36, 39, 41], а оптимальные параметры процесса-в работах [19, 25, 29-40].

1.    ПОТЕНЦИАЛЬНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ НЕБОЛЬШИХ УСТАНОВОК

Количество метана, которое может быть получено путем анаэробной ферментации экскрементов более чем 100 млн. голов крупного рогатого скота, составляет всего лишь 5-3% годовых потребностей (708 млн. м3/год) США в природном газе [50]. Однако биоконверсия имеет важное значение для решения проблем загрязнения окружающей среды [5, 52-55]. Кроме того, небольшие установки производства биогаза позволяют на месте решать вопросы, связанные с недостатком энергии в сельскохозяйственном секторе для производства дополнительных продуктов питания. Источниками значительных ресурсов навоза являются молочные и животноводческие фермы. Естественно, что в отличие от крупных скотоводческих хозяйств промышленного типа таким фермам требуются установки, несколько большие, чем лабораторные модели [56, 57]. Экономически целесообразно, чтобы биогаз производился и использовался в животноводческих и молочных фермах [58].

2.    НЕБОЛЬШИЕ УСТАНОВКИ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА БИОГАЗА

2.1. Установки для производства биогаза, предназначенные для животноводческих и молочных ферм

Животноводческие и молочные фермы обычно потребляют большое количество энергии [7, 54, 55, 58]. Распределение потребляемой энергии на типичной молочной ферме, содержащей 100 коров, представлено на рис. 1 [7, 54, 55]. Резкий рост цен на топливо, несмотря на то что сельское хозяйство потребляет всего 3% расходуемой энергии в стране, оказывает непосредственное влияние на стоимость продовольственных товаров. Использование биогаза позволяет фермерам отказаться от использования дорогостоящего природного топлива. Распределение энергии, получаемой животноводческой или молочной фермой в результате биоконверсии, представлено на рис. 2.

Субстратом для анаэробной ферментации являются не только отходы животноводства. Для производства энергии могут быть использованы остатки сельскохозяйственных культур (силос, солома, зерно), а также подстилка для скота, пищевые и другие отходы ферм. При переработке биомассы, образующейся из отходов фермы, содержащей 100 коров, на получаемый топливный газ приходится всего лишь 15-20% всей энергии, содержащейся в жидком сырье [7, 54, 58, 60]. Тем

Рис. 1. Распределение потребляемой энергии в случае молочной фермы, содержащей 100 коров [7].

не менее этого вполне достаточно, чтобы удовлетворить потребности молочных ферм в энергии.

Проекты небольших установок для индивидуальных ферм были разработаны частными предприятиями. В одном из таких проектов предлагается перегниватель новой конструкции в виде цилиндрической емкости, которая открытым концом погружается в ферментационный чан [69]. Образующийся в ферментере биогаз вытесняет биомассу из цилиндра, и по мере наполнения метаном цилиндр поднимается. Такое устройство служит одновременно ферментером и сборником газа.


⇐ вернуться назад | | далее ⇒