Биогазовые установки – что это

Биогазовые установки – что это?

Современный мир отличается все возрастающими потребностями в энергетических ресурсах и параллельно все сильнее и сильнее дорожающими этими самыми энергоресурсами. Постоянно повышающиеся тарифы на электроэнергию, природный газ и нефтепродукты способны любой агропромышленный бизнес-проект поставить на грань себестоимости или же сделать нерентабельным. Высокие затраты на производство пищевой продукции делают ее неконкурентоспособной. Постоянная зависимость вашего бизнеса или хозяйства от коммунальных служб влечет за собой регулярное и не всегда приятное общение с чиновниками и инспекторами.

Для скромных масштабов (жилой дом, небольшая ферма или производство) для автономного обеспечения электроэнергией и теплом вполне могут подойти панели солнечных батарей, ветроэлектрогенераторы и солнечные коллекторы, но в случае если у Вас ферма на несколько сотен голов скота, если относительно большое производство, то установка такого количества солнечных батарей и коллекторов, которое сможет обеспечить все потребности предприятия в тепле и электроэнергии будет стоить баснословных денег. Здесь могут помочь ветро электрогенераторы – они дешевле, но они зависят от погодных условий, что неприемлемо для обеспечения постоянной работы фермы или предприятия. Ведь скот и птицу на ферме необходимо содержать в тепле, обеспечивать режим освещения.

Для выращивания в теплицах и грибницах разных овощей и грибов тоже необходим определенный тепловой режим, поддержание которое требует постоянных затрат энергии. А если Вам требуется открытое пламя процессе производства? Ведь не всегда можно заменить газовые горелки на электро нагреватели, да и не всегда это выгодно с финансовой точки зрения.

Выход есть. Сделать Вашу ферму независимой от внешних источников энергии поможет био газовая установка.

В общих чертах биогазовая установка представляет собой устройство, которое перерабатывает разного рода органические отходы в горючий органический газ, который по своему составу почти не отличается от природного газа из скважин. Полученный газ можно использовать в котельных для обогрева, в бытовых газовых сетях для приготовления пищи, в газо турбо установках для вырабатывания электроэнергии.

В качестве сырья для биогаза применяется очень широкий спектр органических отходов: навоз канализационные сливы от людей и животных; остатки еды; многое другое.

Да, стоит установка немало, но окупается за несколько лет, а служит она без перебоев при надлежащем обслуживании десятилетиями. Если у Вас в день накапливается от нескольких тонн то десятков тонн органических отходов, то установка биогазового реактора может стать для Вас очень выгодной. Попутно решается и проблема утилизации и вывоза отходов, теряет актуальность установка централизованной системы канализации, нет необходимости регулярно рыть выгребные ямы. Достаточно обеспечить подачу всех органических отходов в биореактор и вы надежно обеспечены газом, а значит теплом для вашего дома и вашего хозяйства.

Несколько соседей–фермеров могут с успехом объединить свои усилия и тогда развертывание биогазовой установки для каждого станет значительно дешевле – ведь одна биогазовая установка способна обеспечить и несколько ферм-производств.

Биоэнергетические установки для переработки органических отходов

Наука и новые технологии 4538

Меня очень заинтересовала заметка о биоэнергетических установках в вашей газете, и у меня возник ряд вопросов по поводу применения данных установок в области городских канализаций. Если вам нетрудно, дайте более подробную информацию о разработке омских конструкторов в данном направлении. А также хотелось бы узнать об аналогах в этой области, внедренных на практике.
И.С. Некрасова

От редакции: Отрасль биоэнергетического производства сравнительно нова. В то же время использование человеком органических отходов в энергетических целях насчитывает сотни лет. На юге России, например, с незапамятных времен используют помет птицы в качестве теплоизоляционного материала для частных домов (добавляя его в мел или известь). Сухой коровий навоз использовался как топливо еще в древности.

Нам известны, по крайней мере, два производителя биоэнергетических установок, применяемых в сельском хозяйстве. Это омское ООО «Сиприс» и АО Центр «ЭкоРос». Предлагаем вам ознакомиться с их продукцией.

В следующем номере нашей газеты мы постараемся подробно рассказать о конретных действующих установках и поднять вопрос использования таких установок в области городских канализационных систем. Проблема ликвидации канализационных отходов достаточно остро стоит практически во всех городах России. Не секрет, что даже в городах с развитой системой очистных сооружений канализационные отходы нередко просто направляются в ближайший водоем, постоянно ухудшая и без того неблагополучную экологическую ситуацию. Кроме того, не следует забывать и о том, что биоэнергетические установки могут помочь в разрешении

Два типа биоэнергетических установок для безотходной переработки органических отходов разработал АО Центр «ЭкоРос». Эти установки были приняты к производству АО «Стройтехника — Тульский завод».

Индивидуальная биогазовая установка для крестьянской семьи (ИБГУ-1) предназначена для экологически чистой безотходной переработки органических отходов, образующихся на крестьянском подворье (навоз, помет птицы, пищевые и твердые бытовые отходы и т.д.), с получением газообразного топлива — биогаза и экологически чистых органических удобрений, лишенных патогенной микрофлоры, яиц гельминтов, семян сорняков, нитритов и нитратов, специфических запахов.

В процессе биологической, термофильной, метангенерирующей обработки органических отходов образуются экологически чистые, жидкие, высокоэффективные органические удобрения. Эти удобрения содержат минерализованный азот в виде солей аммония (наиболее легко усваиваемая форма азота), минерализованные фосфор, калий и другие необходимые для растения биогенные макро- и микроэлементы, биологически активные вещества, витамины, аминокислоты, гуминоподобные соединения, структурирующие почву. Одна тонна таких удобрений по своему эффекту на растение эквивалентна 80-100 т исходного навоза или других органических веществ.

Суточный объем обрабатываемых отходов может колебаться от 50 до 200 кг. Суточный объем выделяемого биогаза, в зависимости от объема загружаемого сырья, колеблется от 3 до 12 м3 с содержанием 55-60% метана и полным отсутствием сероводорода. 1 м3 биогаза эквивалентен 0,6 м3 природного газа, 0,7 литра мазута, 0,4 л бензина, 3,5 кг дров, 12 кг навозных брикетов. Влажность загружаемого сырья не должна быть менее 85% и более 93%. В качестве сырья для непрерывной работы установки с целью получения биогаза и удобрений можно использовать все органические отходы растительного и животного происхождения, накапливающиеся на крестьянском подворье: навоз, растительные остатки (ботва, травянистые растения, солома, стебли кукурузы, подсолнечника и т.п.).

В комплект индивидуальной биогазовой установки ИБГУ-1 входят: биореактор-метантенк объемом 2,2 м3; газгольдер мокрого типа объемом 3 м3; лестница-эстакада; ковш-тележка; ручной подъемник (таль); бак для хранения удобрений.

Комплект ИБГУ-1 производится серийно в полной заводской готовности, транспортируется на одном КамАЗе с полуприцепом и рассчитан на эксплуатацию в любых климатических зонах. При экстремальных минусовых температурах окружающей среды с целью уменьшения теплопотерь и удобства эксплуатации биореактор рекомендуется размещать в помещении.

Автономный биоэнергетический модуль для среднего фермерского хозяйства (БИОЭН-1) предназначен для безотходной, экологически чистой переработки органических отходов сельскохозяйственного производства (навоза, помета, твердых бытовых отходов, пищевых отходов, растительных остатков) в газообразное топливо — биогаз, конвертируемый далее в электрическую и тепловую энергию, и экологически чистые органические удобрения.

Состав оборудования модуля: 2 биореактора-метантенка по 5 м3 каждый; газгольдер мокрого типа на 12 м3. Модуль может быть также укомплектован биогазовым теплогенератором мощностью 23 кВт; электрогенератором мощностью 4 кВт; бытовой конфорочной биогазовой плитой; инфракрасными горелками на биогазе мощностью 5 кВт.

Площадь помещения, отапливаемого БИОЭН-1, составляет от 150 до 200 м2; суточное количество перерабатываемых отходов при влажности 85% — до 1 тонны; количество вырабатываемого биогаза (60% метана — до 40 м3/сутки; количество вырабатываемой электрической энергии — до 80 кВт-ч/сутки, тепловой энергии — до 230 кВт-ч/сутки; количество вырабатываемых органических удобрений — 1 т/сутки; собственные потребности в энергии на поддержание термофильного процесса составляют 30%.

Модуль «БИОЭН-1» может собираться в батареи из двух, трех и четырех комплектов. С работой модуля «БИОЭН-1» можно познакомиться на животноводческом комплексе КРС «Поярково» АО агрофирмы «Искра» Солнечногорского района Московской области.

Биоэнергетические установки ООО «СИПРИС»

Сибирский институт прикладных исследований (ООО «СИПРИС», г. Омск) осуществляет изготовление и поставку биогазовых и биоэнергетических установок объемом 2,5 — 75 м3 полной заводской готовности крестьянским и фермерским хозяйствам для утилизации сельскохозяйственных отходов и производства биогаза и жидких органических удобрений.

Биоэнергетическая установка (БЭУ) предназначена для переработки органических отходов (навоз, помет, фекалии, растительные остатки и т.п.) влажностью 85-87% в горючий газ и органические удобрения. Установка содержит биореактор, насос для подготовки и загрузки биомассы, газовый водогрейный котел и системы: тепло- и газоснабжения; перемешивания, выгрузки и контроля уровня биомассы; контроля и стабилизации температуры. Преимущество установок нашей разработки по сравнению с аналогичными установками состоит в использовании оригинальных технических решений, в частности по перемешиванию биомассы, позволяющих минимальными средствами существенно повысить эксплуатационные свойства установки. При принятии решения о строительстве установки следует иметь в виду, что строительство и эксплуатация установки могут быть экономически целесообразны при объеме биореактора не менее 1-2 м3 и при активном использовании вырабатываемых установкой удобрений.

Комплекс по переработке органических отходов был установлен в Оренбургской области.

Переработка твёрдых бытовых отходов (ТБО)

Анализ социальных, экологических и экономических аспектов различных способов обезвреживания и переработки твердых бытовых отходов (ТБО) и горючих промышленных отходов показывает, что термическое обезвреживание следует считать одним из наиболее радикальных и перспективных методов обезвреживания отходов.

Проблема утилизации отходов может быть решена путем создания мусоросжигательных заводов (МСЗ), оснащенных специальными установками термического обезвреживания отходов и эффективными многоступенчатыми системами очистки дымовых газов.

В последние годы все больший интерес вызывает метод термообезвреживания отходов во вращающихся печах. По сравнению с другими способами сжигания (сжигание в печах с колосниковой решеткой, наклонно-переталкивающей решеткой, с псевдоожиженным слоем и др.) при сжигании во вращающихся печах, отличающихся механической надёжностью, создаются хорошие условия теплопередачи от раскаленных газов к обрабатываемому материалу. Перемешивание материала и удаление золы осуществляется за счет вращения и наклона печи. Во вращающихся печах значительно меньше недожог отходов, чем в печах других типов.

Использование движущегося слоя в процессе взаимодействия системы «газ – твердое вещество» уменьшает возможность образования застойных зон, движение частиц создаёт условия для взаимодействия газа с большей поверхностью твердой фазы, чем при подвижном слое.

Во вращающихся печах возможно совместное обезвреживание жидких, твердых и пастообразных отходов. Применение во вращающейся печи метода сжигания во встречных потоках сжигаемых отходов и дымовых газов обеспечивает надёжное воспламенение высоковлажных отходов за счет предварительной их подсушки отходящими из зоны горения высокотемпературными дымовыми газами.

Технология термической переработки отходов предусматривает следующие основные процессы:

приём и хранение отходов;

сжигание отходов во вращающейся печи при температуре 850 – 950 °С;

дожигание дымовых газов в вихревом дожигателе при температуре 1100 – 1300 °С;

утилизацию высокопотенциального тепла в котле-утилизаторе;

многоступенчатую очистку дымовых газов методом щелочной абсорбции;

утилизацию низкопотенциального тепла тепловыми насосами.

Рисунок 1 — Аппаратурная схема процесса термического обезвреживания отходов

Установки с вращающимися печами могут работать со всеми видами отходов: токсичными промышленными, бытовыми, твердыми, пастообразными (шламы, илы), жидкими с преобразованием их в ресурсы для нового использования.

Вращающиеся печи исключают просыпи обрабатываемых материалов в зольный бункер и смешение обрабатываемых материалов с золой. Во вращающихся печах осуществляется постоянное перемешивание и транспортирование горящих материалов на выгрузку из печи.

Зола после оголтовки и раздельного извлечения черного и цветного металла направляется на изготовление строительных материалов. Дымовые газы после вихревого дожигателя направляются в котел-утилизатор для получения пара. Пар используется для получения электрической энергии. Мятый пар – для получения горячей воды для целей отопления и горячего водоснабжения. Дымовые газы после котла-утилизатора проходят дополнительную очистку от So2, HCl, других токсикантов и пыли с выделением минеральной части для смешивания с золой, направляемой на получение строительных материалов. Шлам после мокрой очистки дымовых газов направляется в печь для дополнительного термического обезвреживания.

Для внедрения новой технологии наиболее важным является стабильное снабжение потребителей электроэнергией и теплом. Резервирование МСЗ за счет самостоятельной параллельной работы оборудования мини-ТЭЦ на резервном топливе при неполадках в линиях мусоросжигательной установки (МСУ) обеспечит:

репутацию МСЗ как надежного поставщика энергии;

коммерческую привлекательность проекта для инвесторов;

спокойное и качественное освоение новых технологий, особенно в начальный период приработки вводимых комплексов специфического оборудования.

Предлагается выделить котел, как самостоятельную единицу. Он дает основной экономический эффект за счет выработки тепла и электроэнергии, должен выполняться в варианте котла с двумя видами топлива и использоваться для:

утилизации тепла сжигания ТБО в МСЗ;

сжигания природного газа на нагрузке 100 % с целью резервирования работы паровой турбины и энергоснабжения потребителей при неполадках и настройке оборудования МСЗ по обращению с ТБО, их сжиганию, а также по сложной очистке выхлопа дымовых газов.

Предлагаемый котел-утилизатор устанавливается за вихревой камерой дожигания МСУ. Его особенностью и достоинством является использование вихревой камеры «Торнадо», которая работает при уровне температур 800-950 °С. Именно такой уровень температур применяется в котлах с циркулирующим кипящим слоем (ЦКС) и он соответствует условию максимальной эффективности поглощения вредных выбросов известняком, при 850 °С.

Применение вихревой камеры и технологии «Торнадо» позволяет длительно удерживать, глубоко активировать частицы измельченного известняка, эффективно дожигать и обрабатывать выхлоп МСУ.

Вихревая камера «Торнадо» также позволяет готовить из измельченного известняка активный реагент СаО для поглощения выбросов в вихревой камере дожигания МСУ и в системе санитарной очистки уходящих из МСУ дымовых газов.

Использование двух камер в паре: вихревой камеры дожигания МСУ и вихревой камеры «Торнадо» в котле-утилизаторе, позволяет в широком диапазоне управлять процессами выжигания диоксинов, фуранов и других вредных веществ. В частности, это позволяет организовать в вихревой камере дожигания МСУ сжигание выхлопа из вращающейся печи в режиме с жидким шлаком, с улавливанием и остекловыванием летучей золы в пленке жидкого шлака. Далее выхлоп выдерживается, стабилизируется и очищается СаО в вихревой камере «Торнадо», которая работает при уровне температур 850 (800-950) °С.

Предлагаемый газовый котел-утилизатор поставляется с вентиляторами, дымососами, газовыми горелками и комплектом вспомогательного оборудования, включая щиты контроля и управления, с системами безопасности, которые обеспечивают надежную эксплуатацию газового котла-утилизатора в составе мини-ТЭЦ при работе на природном газе и/или на ТБО при использовании МСУ.

ПРИГЛАШАЕМ
К СОТРУДНИЧЕСТВУ

Заполните форму ниже. Наши специалисты свяжутся
с вами в ближайшее время

Нажимая Отправить, вы даёте согласие на обработку персональных данных в соответствии с политикой конфиденциальности и принимаете условия пользовательского соглашения.

Городское и муниципальное хозяйство

В этой сфере наши станции используются для постоянного и резервного электроснабжения газовых котельных, газораспределительных станций (ГРС), насосных станций водоснабжения или канализации, аварийного и резервного электроснабжения объектов 1-й категории (больницы, высотные здания, большие концертные комплексы, музеи).

Стоимость выработки нашими генераторами составляет

2 рублей/ кВт-час. Это решает проблему энергоснабжения там, где сеть ненадёжна, электроэнергия дорогая или трудно провести/расширить линию электропередач.

В местах, куда ещё не пришел магистральный природный газ, выгодным решением оказывается использование компримированного (сжатого) метана в баллонах с давлением 20 МПа (200 атмосфер). 1 м³ в таких баллонах стоит 12,5 рублей, что всего в два раза дороже, чем газ в трубе, но зато в два раза дешевле, чем дизельное топливо.

В местах, где для отопления и коммунальных нужд применяется сжиженный углеводородный газ (пропан-бутан) и есть сложности с электроснабжением, генераторы на пропан-бутане более выгодны, чем дизельные. Кроме того, применение газа вместо дизеля практически исключает воровство: дизельное топливо довольно легко слить, чего не скажешь о газе.

Энергоснабжение в северных регионах

В удалённых поселках севера, где для отопления и энергоснабжения часто используются дизельные генераторы, использование сжиженного углеводородного газа (пропан-бутана) для отопления и выработки электроэнергии даёт существенную выгоду. Во-первых, газовые отопительные котлы имеют более высокий КПД — 93-98% по сравнению с 80-88% у дизельных. Во-вторых, газ попросту дешевле дизеля.

Утилизация свалочного газа

Мы участвуем в проектах по утилизации свалочного газа на полигонах твёрдых бытовых отходов в регионах России и ближнего зарубежья.

Свалочный газ выделяется в специально пробуренные скважины и после очистки заводится в генераторы. Вместо выброса огромных объёмов газа в атмосферу, зловония, недовольства местных жителей и протестов экологов, вы можете получить электроэнергию, иногда даже по специальному зеленому тарифу, и аккуратные живописные холмы, покрытые зелёной травкой. Раньше в таких проектах применялись исключительно импортные станции, но наши станции при том же КПД значительно дешевле.

Утилизация отходов

Этот проект реализуется совместно с компанией «Безопасные Технологии» и другими производителями оборудования для утилизации отходов с выходом пиролизных газов.

Такое оборудование используется для переработки полиэтилена, резины, отработанных машинных масел, отходов лакокраски, нефтешламов и буровых растворов. С 1 тонны отходов получается до 500 кг жидкого печного топлива и до 350 куб. метров калорийного газа, из которого можно выработать до 1,5 МВт час электроэнергии. При имеющейся у нас статистике в общей массе твёрдых бытовых отходов такие высококалорийные отходы составляют около 10%. Установки по пиролизу отходов всё чаще используются на полигонах отходов, но если получаемое синтетическое топливо и углеродный остаток используются, то вырабатываемый газ, как правило, сжигается. Мы предлагаем не выбрасывать на ветер огромный объём энергоносителей, а превратить его в электроэнергию, а при установке когенерационных модулей получить дополнительно ещё такой же объём тепла.

Плазменная переработка отходов

В последнее время часто ставится вопрос о термическом сжигании твёрдых бытовых отходов без отсортировки высококалорийных фракций. Есть проблема: мусоро-сжигательные заводы выбрасывают диоксины, что ухудшает экологическую обстановку вокруг и приводит к увеличению риска раковых заболеваний.

У этой проблемы появилось решение — высокотемпературные плазменные установки сжигания отходов. В некоторых проектах таких установок, например, компании «РусЭкоЭнерго» и . наши генераторы потребляют низкокалорийные горючие газы и компенсируют энергозатраты.

Переработка канализационных стоков

Совместно с компанией «Эвобиос» мы внедрили генераторы в процесс переработки илового осадка с выработкой энергии из получаемого газа.

Эта технология не только помогает решить экологическую проблему утилизации осадка сточных вод, но и получить с этого электроэнергию.

Вся представленная информация на данном сайте носит информационный характер, и ни при каких условиях не является публичной или иной офертой, определяемой положениями Гражданского кодекса РФ.

Все материалы, размещённые на сайте, защищены авторским правом. Любое коммерческое использование, воспроизведение, распространение, изменение, передача или преобразование либо любой другой тип распространения информации или элементов, содержащихся на Веб-сайте, с помощью любых средств, прямо не разрешенных компанией ООО «Фасэнергомаш», строго запрещено.