Будущее – за биогазом
Использование альтернативных источников энергии – уже дело не далекого будущего, а сегодняшнего дня. Ученые Казахстанского государственного национального университета завершили разработку установок для получения биогаза из материалов, более чем доступных – навоза и различного мусора. Как поясняет ведущий сотрудник НПО «Бион» Виктор Юренков, по доступности получения биогазу практически нет равных. При этом происходит чудесное совмещение «полезного с полезным»: источники биогаза – навоз, мусор, органические отходы – иными словами, все то, от чего мы любой ценой хотим избавиться. Технология получения, ничем не отличаясь от применяемой на станциях аэрации, совершенно безвредна для природной среды. В результате несложного процесса переработки представляется возможным получить горючий газ с теплотворной способностью 5 000 ккал/м3. Как оказалось, мы в данной области – далеко не пионеры. В Китае, к примеру, действует уже более семи миллионов (!) мелких биогазовых установок, вводятся они в эксплуатацию также в Индии, Бангладеш, Пакистане, Таиланде, Новой Зеландии, на Филиппинах. Учитывая тот факт, что потенциальные запасы биогаза, сосредоточенные только в отходах мирового сельскохозяйственного производства, составляют 1-1,3 млрд т условного топлива в год, можно свести к минимуму вероятность предрекаемой учеными энергетической катастрофы. Кроме того, остатки брожения органического содержимого биогазовой установки содержат азот, фосфор, калий, а также микроэлементы, отсутствующие в обычных минеральных удобрениях. Иными словами, после очистки от микробов данные остатки представляют собой идеальное удобрение. Таким образом, преимуществ – масса, недостатков – пока никаких.
Традиционное топливо – кизяк – таит в себе эпидемиологическую опасность, т. к. приготавливается путем высушивания фекалий крупного рогатого скота. В каждом селе Южного Казахстана повсюду дворы и большие участки улиц заняты сохнущим на солнце кизяком. Фекалии с патогенной флорой являются возбудителями сильнейших заболеваний животных и человека: туберкулеза, ящура, бруцеллеза, сибирской язвы, сальмонеллеза. Фекалии смываются и попадают в поверхностные и подземные воды, колодцы и арыки. Всего этого не произойдет, если навоз будет перерабатываться в герметичной биогазовой установке.
Если использовать биогаз для производства электроэнергии, себестоимость ее оказывается всего 0,025-0,075 долл. за квт/ч в то время как электроэнергия от традиционных источников обходится в 0,1-0,15 долл. за квт/ч. Таким образом, биогаз в 2-4 раза экономичнее! К таким выводам пришли сотрудники НПО «Экомузей» г. Караганды, успешно осуществившие проект по выработке электроэнергии из органических отходов.
Биогаз. Приготовить пищу, подогреть воду и отопить жилище теперь в двух хозяйствах г. Караганды можно с помощью биогаза. Биогаз – тот же метан, вот только полученный в «домашних условиях».
Общественное объединение «Экологический музей» г. Караганды приступило к строительству уже третьей биогазовой установки. Под помещением для скота вырывается яма, которая выкладывается кирпичом и наполняется навозом (можно использовать солому бобовых, томатную и картофельную ботву). Биомассе дают настояться в условиях отсутствия кислорода. Тут-то и включаются в работу бактерии, образующие непосредственно сам метан.
Эта способность метанобразующих бактерий была известна в Китае еще до нашей эры. Не зная ничего о самом процессе, китайцы производили биогаз и сжигали его для домашних нужд. В настоящее же время процессом «метанового брожения» заинтересовались многие ученые, стали проводиться исследования, направленные на повышение эффекта.
Переработка органических отходов сельского хозяйства в биогазовых установках имеет еще два «экологических плюса». Во-первых, катастрофа глобального потепления отодвигается на более поздние сроки, т. к. при разложении органических компонентов навоза выделяются углекислый газ и метан, которые являются причиной парникового эффекта. Во-вторых, уменьшается загрязнение подземных вод и поверхностных водоемов аммонийными соединениями. После того, как бактерии из навозной жижи в биогазовой установке извлекли все необходимое для производства метана, экс-навоз можно сливать в водоемы – его состав полностью отвечает самым жестким в мире стандартам для сточных вод, принятым еще во времена СССР.
Именно поэтому целью проекта «Биогаз» является внедрение биогазовых установок в селах, расположенных по берегам Нуры: благодаря производству биогаза, Нура защищена от нитратов и нитритов, отходов сельского хозяйства, обычно сваливаемых и сливаемых в реку.
Если производство биогазовых установок поставить на поток, то на строительство маленькой установки (6 м3) будет уходить 2 недели, большой (30 м3) – 1-1,5 месяца.
«Экомузей» заключил договор с совхозом «КарНИСИ» о «кустовом» (одновременно несколько) строительстве биогазовых установок. Это намного ускорит процесс – за месяц можно будет создавать 3-4 установки. Устанавливаться они будут бесплатно, от фермеров только требуется помощь строительными материалами – доски, металлические трубы, старый кирпич – и трудом.
Биогаз – это здоровье в вашем доме. В результате утилизации навоза в биогазовых установках, а не складирования его на приусадебных участках, падает уровень заражения среды болезнетворными бактериями. Исчезают неприятные запахи от разложения биоотходов и мухи, личинки которых выводятся в навозе.
Биогаз – это чистота вашей кухни. Пламя от горения газа не коптит и не содержит вредных смол и химических соединений, поэтому кухня и посуда не пачкаются копотью. Снижается риск респираторных и глазных заболеваний, связанных с дымом.
Биогаз – это источник плодородия вашего огорода. Из нитритов и нитратов, содержащихся в навозе и отравляющих ваш урожай, получается чистый азот, который так необходим растениям. При переработке навоза в установке погибают семена сорняков, и при удобрении огорода метановым флюентом (переработанным в установке навозом и органическими отходами) у вас будет уходить гораздо меньше времени на прополку.
Биогаз – доходы из отходов. Пищевые отходы и навоз, которые скапливаются в хозяйстве, являются бесплатным сырьем для биогазовой установки. После переработки мусора вы получаете горючий газ, а также высококачественные удобрения (гуминовые кислоты), являющиеся основными составляющими чернозема.
Биогаз – это независимость. Вы не будете зависеть от поставщиков угля и газа. А еще экономите деньги на этих видах топлива.
Биогаз – это возобновляемый источник энергии. Метан можно использовать для нужд крестьянских и фермерских хозяйств:
- для приготовления пищи;
- для подогрева воды;
- для отопления жилищ (при достаточных количествах исходного сырья – биоотходов).
Производительность биогазовой установки зависит не только от вида отходов, но и от объема перерабатываемой массы. Наиболее выгодны установки большого объема. Но для домашнего хозяйства достаточно установки с объемом реактора в 4 м3.
Итак, если в хозяйстве есть три коровы (свиньи, козы, овцы, лошади) и более, то есть повод задуматься о монтаже биогазовой установки!
Сколько же можно получить газа из одного килограмма навоза? Исходя из того, что на кипячение одного литра воды расходуется 26 л газа:
– с помощью одного килограмма навоза крупного рогатого скота можно вскипятить 7,5-15 л;
– с помощью одного килограмма навоза;
– навоза свиней – 19 л;
– птичьего помета – 11,5-23 л;
– соломы зернобобовых – 11,5 л;
– картофельной ботвы – 17 л;
– ботвы томатов – 27 л воды.
Неоспоримое преимущество биогаза – в децентрализованном производстве электроэнергии и тепла.
В настоящее время биогазовая установка, спроектированная и собранная одним из авторов этой статьи, успешно работает в колхозе Мичурина Алматинской области и не требует никаких лишних затрат. Вся техническая документация и чертежи разработаны автором проекта «Биогаз» Леонидом Плохотниковым и могут быть высланы по Вашему запросу.
