БИОМАССА Как источник энергии

Небольшие установки для производства метана из биомассы

М. Бриле1)

Поиск решения проблем, обусловленных, с одной стороны, энергетическим кри­зисом, а с другой стороны, загрязнением окружающей среды, привел к созданию установок для производства топливного газа из биомассы, который может быть использован в промышленности и сельском хозяйстве. Наряду с крупными про­мышленными установками для анаэробного перегнивання органических отходов внедряются небольшие установки, предназначенные для удовлетворения энерге­тических потребностей животноводческих и молочных ферм, и в частности уста­новки для производства метана из экскрементов (навоза) рогатого скота.

Метан из биомассы может быть получен путем ее анаэробного перегнива­ння (ферментацией), гидрогазификации или пиролиза [1-7]. При анаэробном перегнивании органические вещества (естественные отходы) разлагаются в от­сутствие кислорода. Согласно работам [8-10], этот процесс протекает в три ста­дии с участием двух различных групп бактерий, составляющих сообщество. На первой стадии сложные органические соединения (жирные кислоты, протеины, углеводы) в результате ферментационного гидролиза превращаются в более простые соединения. На второй стадии простые соединения подвергаются воз­действию группы факультативных анаэробных (или кислотообразующих) бакте­рий, что приводит к образованию главным образом летучих жирных кислот. На третьей стадии органические кислоты под действием строго анаэробных (или метанообразующих) бактерий превращаются в диоксид углерода и метан. Полу­чаемый на этой стадии обогащенный метаном газ (биогаз) имеет теплоту сгора­ния порядка 5340-6230 ккал/м3.

Использование биомассы, в том числе сельскохозяйственных продуктов и отходов, для решения проблем, связанных с недостатком энергии, постепенно становится повсеместным [42-48]. Наиболее значительным достижением в этой области является создание в Бразилии установки стоимостью 1 млрд. долл., предназначенной для переработки сахарного тростника в этанол, который мо­жет быть использован в качестве транспортного топлива [49].

Международное энергетическое агентство (Париж) уделяет особое внимание сбору и распространению информации относительно получения топлива из био­массы. Исследовательские и проектные работы по получению топлива из био­массы, проводимые в США, все в большей степени привлекают внимание мини­стерства энергии (Вашингтон). Институт газовой технологии в Чикаго занимается исследованием процессов анаэробной ферментации биомассы [2, 3, 49], а фирма Calorific Recovery Anaerobic Process (CRAP) ввела в строй новую установку по производству топливного газа из биомассы (шт. Оклахома) [49]. Установка рассчитана на переработку 7230 т сухого навоза в год и производство 18 125 тыс. м3 метана в год и, кроме того, 181 т/сут ила, который может быть использован в качестве удобрения. Подобную установку намерена создать фир­ма Biogas of Colorado (Denever).

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

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

БИОМАССА Как источник энергии

Объединенная установка

Общую эффективность производства топливного этанола можно повы­сить за счет объединения производства этанола с другими производ­ственными объектами. Такое объединение позволяет снизить расход ре­сурсов, потребляемых этанольньгм производством, путем распределения затрат на их доставку или производственных расходов между всеми подразделениями производства. Преимущества объединенного про­изводства становятся очевидными при рассмотрении, например, отходя­щих потоков.

РН ферментационной среды

Важным фактором для роста клеток является рН среды [23, 24]. Дрож­жевая ферментация большей частью проводится при рН ниже 4,5, хотя возможно, что это и не оптимальное значение. Дрожжевые культуры могут расти в среде, рН которой меняется от 3 до 8, причем опти­мальный рост происходит обычно в слегка кислых средах. Сдвиги в рН могут также влиять на соотношение органических продуктов, произво­димых дрожжевыми культурами. Таким образом, оптимальный рН для ферментационного процесса должен обеспечивать баланс между образо­ванием этанола, ростом клеток микроорганизмов и физиологическим влиянием на обмен с сырьем.

Критерии

Для сравнения различных систем переработки биомассы надо опреде­лить их границы и основу. 1. Граница системы. Было принято, что система для завода, произво­дящего топливо, включает все операции от приема биомассы у ворот завода до подготовки конечного продукта для транспортирования по назначению. Если система предназначена для производства энергии (во­дяной пар, электричество), то ее границы должны «отражать» эту энер­гетическую форму при выходе.

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел. +38 05235 7 41 13 Завод
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 067 561 22 71 — гл. менеджер (продажи всего оборудования)
+38 067 2650755 - продажа всего оборудования
+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи всего оборудования
e-mail: msd@inbox.ru
msd@msd.com.ua
Скайп: msd-alexandriya

Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Представительство МСД в Киеве: 044 228 67 86
Дистрибьютор в Турции
и странам Закавказья
линий по производству ПСВ,
термоблоков и легких бетонов
ооо "Компания Интер Кор" Тбилиси
+995 32 230 87 83
Теймураз Микадзе
+90 536 322 1424 Турция
info@intercor.co
+995(570) 10 87 83

Оперативная связь

Укажите свой телефон или адрес эл. почты — наш менеджер перезвонит Вам в удобное для Вас время.