БИОМАССА Как источник энергии
Термическое разложение и шлакование
С. Маак[4]*
Твердые городские отходы оказались одним из наиболее «трудных» материалов с точки зрения их использования в качестве источника энергетического сырья путем непосредственного сжигания. Разработка технологии переработки таких отходов потребовала не один десяток лет. Чтобы ускорить разработку технологии, в США в 1965 г. был введен закон о твердых отходах, предусматривающий определенную программу разработки и оценки новой технологии переработки твердых городских отходов. В соответствии с этой программой в США было создано и опробовано несколько установок полупромышленного типа по переработке твердых городских отходов, в том числе и установка, принцип действия которой был основан на технологическом процессе, сочетавшем в себе пиролиз и шлакование (так называемый процесс Andco-Torrax).
Следует заметить, что работы по термическому разложению твердых городских отходов (пиролизу) проводились не только в США [1, 2], но и в других странах.
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.