БИОМАССА Как источник энергии
Повышение теплоты сгорания
В связи с разнородностью твердых городских отходов, а также разнообразием условий окружающей среды, социальными, техническими и другими ограничениями в большинстве случаев, прежде чем использовать твердые городские отходы в качестве топлива, их необходимо обогатить. Обогащение может быть произведено вручную или механически. Современный механический способ обогащения всех отходов обычно
Таблица 4. Характеристики топлив, полученных из отходов и угля [27]
Влага, Зола", Теплота сгорания, % г/МДж кДж/кг
До осушки после осушки
Топливо, полученное из твердых отходов:
До обогащения 22,5 17,3 12111 15627
После обогащения 16,3 7,8 1 5541 18 568
Уголь восточных районов США 12,5 2,8 26875 —
1> При теплоте сгорания в состоянии поставки.
Включает воздушную и магнитную сепарацию и грохочение. Последовательность операций и время, расходуемое на каждую из них, могут быть различными. В результате указанных операций от перерабатываемой массы отходов отделяются металлы и стекло и таким образом обогащается органическая часть. Из данных, приведенных в табл. 4, можно видеть, что в результате обогащения и осушки теплота сгорания топлива, полученного из отходов, увеличивается, приближаясь к теплоте сгорания угля, а содержание влаги и золы снижается (с 17,3 до 7,8 г/МДж).
Комплекс по производству этанола, где полностью используется сырье (например, пшеничные зерна (рис. 4)), может дать положительный энергетический эффект. Такой комплекс включает установку для пронзвод- Ства этанола и промышленного типа хозяйство для откормки рогатого скота. В энергетическом балансе учитывается энергия, расходуемая на выращивание пшеницы, и энергия для производства пара.
Микроорганизмы, ответственные за производство этанола ферментацией, являются факультативными, так как они могут развиваться как при наличии кислорода, так и без него. В присутствии кислорода из начального субстрата образуется больше клеточной массы (в 5-10 раз больше, чем в анаэробных условиях), и скорость роста ее увеличивается. Другими словами, аэрацией можно увеличить выход клеточной массы и интенсивность процесса.
Для составления энергетического баланса необходимо точно определить границы рассматриваемой системы. Энергетический к. п.д. может быть использован для оценки к. п.д. различных систем по переработке биомассы. Однако в тех случаях, когда процесс переработки биомассы включает стадии производства энергии (например, водяного пара или электроэнергии), более полезным будет сравнение термодинамических к. п. д., поскольку последний дает возможность установить, какая из систем для производства работы (энергии) лучше по сравнению с идеальной.
