БИОМАССА Как источник энергии

ПРОМЫШЛЕННЫЕ ОТХОДЫ

Потенциальными источниками энергии могут быть остатки только ор­ганического характера, поэтому с точки зрения возможного использова­ния промышленных отходов для получения энергии наибольший инте­рес представляют отходы пищевой промышленности. При производстве различных пищевых продуктов образуются различные отходы. Так, на­пример, в отходах фруктов содержится значительное количество сахара и пектина, в отходах продовольственного зерна-крахмал и целлюлоза. При этом в отходах фруктов содержится больше клетчатки, чем в отхо­дах зерна, а в отходах мясной промышленности содержится гораздо больше протеина, чем во фруктовых и овощных отходах.

В связи с тем что продукты пищевой промышленности транспорти­руются и грузятся преимущественно с большим содержанием влаги, значительная часть твердых компонент смеси находится в растворен­ном и во взвешенном состоянии. Поэтому для характеристики физиче­ского состояния пищевых отходов наиболее подходящим термином является суспензия. В перерабатываемых овощах содержание твердых ОТХОДОВ, не относящихся к взвешенным твердым веществам, колеблется в пределах от 100 кг/т при консервировании помидор до 670 кг/т при консервировании обыкновенной или крупноплодной тыквы [13] и от ' 50 кг/т при консервировании вишни до 450 кг/т при консервировании посевного ананаса [14]. В 1974 г. при переработке 11 110 750 т семи ви­дов фруктов и плодов было получено 4 244 760 т твердых отходов, а при

2-89
переработке 10675 390 т овощей (14 различных видов)-3038450 т твердых отходов [13, 14].

Наличие большого количества влаги в отходах пищевой промыш­ленности существенно ограничивает возможность получения из них теп­ловой энергии путем прямого сжигания отходов. Поэтому наиболее це­лесообразно, вероятно, их использовать для получения метана. Однако возникающие при этом транспортные и экономические трудности, а также сильная конкурентоспособность со стороны сельского хозяй­ства, поскольку оно может использовать пищевые отходы в качестве корма для животных, приводят к тому, что отходы пищевой промыш­ленности не представляют большого интереса для производства энер­гии ни путем превращения в метан, ни каким-либо иным способом. Ис­ключение составляют лишь два вида пищевых отходов: (1) отходы семян обыкновенных и голоплодных персиков, слив, абрикосов, маслин и вишен, шелухи миндаля и различных орехов и (2) отходы сахарного тростника. В шт. Калифорния было собрано около 136 ООО т отходов се­мян и шелухи. В 1967 г. в этом штате была сооружена фабрика по про­изводству топливных брикетов из отходов семян и шелухи.

Элемент

Большое внимание уделяется энергетическому потенциалу отходов сахарного тростника [11], получающихся при извлечении сахара, ко­торые составляют примерно 30% массы самого сахарного тростника. Количество сухих отходов собираемого в США сахарного тростника со­ставляет 1,1 млн. т в год, и большая часть их сконцентрирована в шта­тах Луизиана, Миссисипи и Флорида [11]. Значительные ресурсы отхо­дов сахарного тростника имеются в Пуэрто-Рико и на Гавайских островах. О качестве отходов сахарного тростника можно судить по данным табл. 6. По содержанию углерода, водорода и кислорода от­ходы сахарного тростника подобны органическому веіпеству растений Если допустить, что теплота сгорания отходов сахарного тростника со­ставляет 18 930 кДж/кг, то энергоемкость отходов, собираемых в конти­нентальной части страны, будет равна 4,54-1013 кДж/год.

Таблица 6. Химический состав отходов сахарного тростника

Содержание, %

46,2

6.4 45,9

1.5 50

Углерод Водород Кислород Зола

Влага

Примечание. Высшая теплота сгорания 18 930 кДж/кг; низшая теплота сгорания 17490 кДж/кг.

В настоящее время на Гавайских островах за счет сжигания отходов сахарного тростника получают примерно 13% всей электроэнергии, про­изводимой в штате. На острове Гаваи (самом большом острове из группы Гавайских островов) доля электроэнергии, производимой на ос­нове сельскохозяйственных отходов, достигает 50%. После пуска на острове Кауаи электростанции мощностью 21 650 кВт существующая мощность электростанций увеличится на 20%, что позволит в свою оче­редь шт. Гавайских островов экономить 15900 м3 нефти в год [15].

БИОМАССА Как источник энергии

ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ

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.

Кислород

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.

Тепловой и энергетический к. п. д

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.

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 050 512 11 94 — гл. инженер-менеджер (продажи всего оборудования)

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Оперативная связь

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