БИОГАЗ – получение и использование в энергетике

к.т.н. Крушневич Тадеуш Казимирович
Институт газа НАН Украины.

Смотрите также:
  Биогаз – получение и использование

Предлагаем Вам способ решения проблемы утилизации органических отходов (помет птицы, навоз и любая другая биомасса).

С помощью нашей технологии Вы сможете не только постоянно и безопасно избавляться от органических отходов, но и получать прибыль. Вы будете ограждены от претензий санитарных и экологических служб и местного населения.

От Вас требуется только предоставить земельный участок для размещения нашего Комплекса заводского изготовления модульного типа и обеспечить постоянную поставку сырья для переработки (помет, навоз и т.д.). Размер участка для переработки помета от 1 млн. кур равен 0,9 га. Возможно также создание совместного предприятия с нами.

Один модуль рассчитан на переработку 100 м.куб. помета (приведенного к влажности 85 %) в сутки (250 тыс. голов птицы) Срок создания производства и пуска его в эксплуатацию - 15 месяцев. Расчетный срок эксплуатации - 20 лет.

Рынок

По данным маркетинговых исследований, более 45% хозяйств вообще не вывозят навоз на поля из-за того, что не хватает оборотных средств, нет горючего или техника сломана. Только треть всех отечественных животноводческих ферм занимается утилизацией навоза и помета, т. е. компостирует его. А хозяйства, внедрившие новейшие способы переработки отходов, можно пересчитать по пальцам. Поэтому можно утверждать, что в настоящее время отсутствует переработка куриного помета и других отходов жизнедеятельности животных.

Одновременно на рынке остро ощущается дефицит дешевых и качественных органоминеральных удобрений. Кроме того, из-за недостаточного внесения в почву удобрений, постоянно снижается качество грунтов, что снижает их урожайность.

Учитывая постоянный рост цен на природный газ, который используется в качестве сырья и энергоносителя при производстве минеральных удобрений, можно утверждать что спрос на эти удобрения в ближайшие годы будет постоянно расти.

Аналогами технологических процессов и методов переработки помета в органоминеральные удобрения на нашем комплексе являются апробированные в опытно-промышленных и промышленных условиях, постоянно совершенствуемые разработки отечественных ученых и практиков.

Используется проверенная инновационная технология производства органо-минеральных удобрений, биогаза (метана) и электроэнергии из куриного помета (других отходов). За счет почти бесплатного сырья (которое сейчас является фактором загрязнения окружающей среды) и технологий, принадлежащих нашей компании, на рынке появятся удобрения по конкурентоспособным ценам, которые станут доступны всем сельскохозяйственным производителям. Вы сможете окупить вложенную инвестицию за 1 год.

Характеристика органоминеральных удобрений, получаемых по нашей технологии

Удобрение предназначено для применения в сельском хозяйстве при выращивании зерновых, овощных, картофеля, плодово-ягодных и других культур, а также при восстановлении плодородия деградированных, засоленных земель, рекультивации картеров, искусственных насыпей и др.

Основой удобрения является птичий помет в котором в процессе анаэробного сбраживания образуются и накапливаются физиологически активные вещества. Данные вещества в нашем удобрении представлены стимуляторами роста растений, защитными веществами, подавляющими развитие грибковых заболеваний у растений, витаминами, в том числе витамин В-12, белками, свободными аминокислотами. Кроме того, удобрение содержит макроэлементы, а также микроэлементы. Технология изготовления удобрения предусматривает также иммобилизацию в отселекционированных, специфических для конкретной сельскохозяйственной культуры микроорганизмов, обладающих важными для развития растений свойствами, аналогичных свойствам препаратов изготовленных из переработанного "калифорнийского червя".

Эффективность удобрения изучена в полевых и в ряде производственных опытов. Так, в опытах с удобрением и бактеризацией огурцов применение удобрения способствовало увеличению урожайности на 39 – 60 %. Удобрение капусты приводило к увеличению урожая на 45 – 62 %. Наше удобрение влияет также и на качество получаемой продукции. Так, происходит заметное снижение содержания нитратов в продукции вследствие их вовлечения в азотный метаболизм растения и включения в аминокислоты. Возрастает также содержание крахмала в клубнях корнеплодов.

Удобрение является безопасным препаратом, поскольку в основе его изготовления лежит использование природного сырья и микроорганизмов анаэробной группы, токсикологическая безопасность которых проверена службами Министерства охраны здоровья Украины.

Технология

По данному проекту мы планируем использовать технологию анаэробного сбраживания под воздействием различных специальных бактерий, которые селекционируются для получения тех или иных качеств будущих удобрений.

В основе технологии лежат сложные природные процессы биологического разложения навоза, птичьего помета или других органических веществ в анаэробных условиях. При этом происходят процессы, сопровождающиеся минерализацией азотсодержащих, фосфорсодержащих и калийсодержащих органических соединений с получением минеральных форм азота, фосфора и калия, наиболее доступных для растений, с полным уничтожением патогенной (болезнетворной) микрофлоры, яиц гельминтов, семян сорняков, специфических фекальных запахов, нитратов и нитритов. Емкость, в которой происходит процесс сбраживания, называется "метантенком", или "реактором".

Использование сброженного навоза в земледелии способствует получению на 10-15% большей урожайности сельскохозяйственных культур, чем, если бы использовался обычный навоз. Объясняется это тем, что при анаэробной переработке происходит минерализация и связывание азота. При традиционных же способах приготовления органических удобрений (компостированием) потери азота составляют до 30-40%. Анаэробная переработка навоза в четыре раза - по сравнению с несброженным навозом - увеличивает содержание аммонийного азота (20-40 % азота переходит в аммонийную форму). Содержание усвояемого фосфора удваивается и составляет 50 % общего фосфора. Устраняется эмиссия неприятных запахов при получении, хранении и использовании удобрений.

Технологические процессы на производстве контролируются оборудованием и персоналом, требования к квалификации которого довольно высоки.

Технические параметры предлагаемых модулей

Наиболее эффективной для получения удобрений является переработка помета. Модуль представляет собой мини-завод по переработке птичьего помета в органо-минеральные удобрения, биогаз и электроэнергию по безотходной, экологичной и ресурсосберегающей технологии.

Один модуль расчитан на переработку помета от 250 тыс. голов птицы. Получаемый в биореакторе газ может использоваться в тех же бытовых конфорках и горелках, что и обычный, а также позволяет создавать мини-теплоэлектростанции.

Модуль обеспечивает полную независимость от покупного энергоносителя - природного газа . Комплекс заводского изготовления состоит из функциональных узлов и блоков:

• узел подготовки помета;
• узел биоконверсии;
• узел стабилизации сброженного помета и подготовки биогаза к использованию;
• узел подготовки сброженных отходов к производству удобрений;
• блок КИПиА;
• биохимическая лаборатория;
• бытовое помещение;
• склады.

Комплекс занимает площадь 0,9 га. При установке нескольких модулей есть возможность использовать некоторые объекты для обслуживания нескольких технологических потоков.

На комплексе решаются следующие задачи:

• обеспечение утилизации помета, генерируемого птицефабрикой, путем его анаэробного сбраживания с получением веществ для производства удобрения;
• получение энергоносителя - биогаза (на 80-90 % состоит из метана);
• стабилизация сброженного помета, предотвращающая унос летучих веществ в атмосферу, в том числе аммиака и двуокиси углерода;
• балансирование сброженного помета с целью получения различных комплексных удобрений под различные сельскохозяйственные культуры (получение любого требуемого NPK);

Отдельные узлы и агрегаты комплекса не имеют аналогов в мировой практике.


Таблица 1. Основные технико-экономические показатели модуля на 100 тонн помета в сутки (Оценки проведены в 2007 году).

Наименование показателя

Значение

Мощность объекта (переработка помета), т/сутки

100

Потенциал производства:

 

  • биогаза,  м.куб/сутки

7 000

  • Метан из биогаза,  (180 долл./  1000 м3),   тыс. долл. США   

330

  • органоминеральные удобрения по активному веществу NPK, т/ год

950

Сметная стоимость строительно-монтажных работ и оборудования, тыс. долл. США

1 480

Стоимость произведенных за год биоудобрений, тыс. долл. США

3 000

Производственные затраты, тыс. долл. США

600

Средняя годовая прибыль, тыс. долл. США

2 730

Срок окупаемости капиталовложений (включая срок монтажа), лет

0,8

Количество созданных новых рабочих мест

15

Срок создания комплекса «под ключ» - 15 месяцев.
Расчетный срок эксплуатации - 20 лет.

По КРС – для 470 голов метантенк будет объемом 4 м3 – имеется конструкторская документация. Формы сотрудничества – обсудим.

Полученный биогаз по требованию заказчика можно очистить от диоксида углерода и использовать для заправки автотранспорта, перевозить газовозом удаленным потребителям, подавать в газопровод, вырабатывать электроэнергию с утилизацией теплоты выхлопных газов.


18.03.2010