Використання біоенергетики для енергопостачання будинків

У біоенергетиці джерелом енергії є біомаса. В даному випадку під цим терміном розуміють відходи, які мають органічну природу, тобто всі види рослин, відходи сільського господарства (рослинні та тваринні), відходи деревообробної та інших видів промисловості, побутові відходи. Використання біомаси як джерела енергії до недавнього часу зводилося до прямого спалювання її у відкритому вогнищі або в печах і топках з відносно низьким ККД. Крім того, недоліком біомаси як палива є відносно великий, порівняно з іншими видами палива, вміст вологи. При використанні біомаси як джерела енергії перспективнішою є технологія отримання з біомаси біогазу, який є сумішшю метану та вуглекислого газу і який в подальшому використовують як паливо. Біогаз отримують в анаеробних умовах у спеціальних біореакторах, які обладнані і відрегульовані таким чином, щоб при зброджуванні біомаси забезпечити максимальне виділення метану. Якщо реактор працює нормально, отриманий біогаз містить 60-70 % метану, 30-40 % двооксиду вуглецю, невелику кількість сірководню, а також суміші водню, аміаку та оксиду азоту. Енергія, яку отримують при спалюванні біогазу, може досягати 60-90 % енергії вихідного матеріалу, в той час як при прямому спалюванні вихідного матеріалу ця величина становить 35-50 %.

Залишок (зброджені відходи), утворений в процесі одержання біогазу, містить значну кількість поживних речовин і може бути використаний як добриво. За сприятливих для збродження умов розкладається близько 70 % органічних речовин, а 30 % утримується в залишку. Метод анаеробного збродження найбільш прийнятний для переробки тваринних та органічних побутових відходів з точки зору гігієни та охорони навколишнього довкілля, оскільки забезпечує найбільше знезаражування залишку та знищення патогенних мікроорганізмів. Схема біогазової установки наведена на рис. 9.11.

Рис. 9.11 - Принципова схема роботи біогазової установки

Одержувати біогаз можна в установках різних масштабів (рис. 9.12; 9.13), як у великих тваринницьких та птахівницьких господарствах, так і в невеликих фермах і, навіть, сільських садибах. Особливо ефективно використання біогазових установок в агропромислових комплексах, де переробляється ПОСТІЙНИЙ ПОТІК ВІДХОДІВ і є можливості повного екологічного циклу.

Рис. 9.12 - Схема отримання і використання біогазу:

1 – житловий будинок, який опалюється газом; 2 – газопровід;

3 – накопичувач відходів у тваринницькому комплексі;

4 – трубопровід подачі відходів у біореактор; 5 – пункт управління; 6 – газорозподільча система; 7 – біогазовий реактор (метантенк); 8 – зливна шахта; 9 – ємність для накопичення зброждених відходів

Рис. 9.13 - Малогабаритна біоенергетична установка:

1 – бетонна ємність; 2 – органічні відходи; З – кришка; 4 – ручна мішалка; 5 – сальник; б – трубка відведення газу; 7 – запобіжний клапан; 8 – труба завантаження органічних відходів; 9 – труба для вивантаження збродженого осаду

При проектуванні об'єктів із біореакторами слід пам'ятати, що розташування установок можливо: в спеціальних прибудовах, в окремо розташованих спорудах, в підвалах господарських надвірних прибудов тощо.

При проектуванні агрокомплексів або заводів метанові установки повинні бути віднесені від основних цехів на віддаль не менше 60 м із умов вибухо- та пожежобезпеки. Промислові біореактори слід дублювати. Біореактори індивідуальних будинків влаштовують без резервних ємностей.

Дата добавления: 2015-10-24