Вскоре несколько установок для биогаза приобрели для других совхозов Латвии. Они выглядели как цистерны, открытые с одной стороны для подачи сырья. Вместимость цистернP 50Pкубометров. Отходы загружали непрерывноP животноводческие хозяйства, которыми всегда славилась эта республика, исправно выдавали сырьё. Помимо биогаза эти установки вырабатывали высококачественные удобрения. И в этом состояла чуть ли не главная их ценность для совхозов. Современ
«Когда этой проблемой занялись микробиологи, задача былаP найти такие консорциумы, чтобы они перерабатывали любые отходы,P поясняет профессор Тепляков.P Оказалось, что универсального решения нет. Микроорганизмы всё-таки нужно подбирать и культивировать адресно. Переработка злаков или отходов животноводстваP это один вариант. Коммунальные отходы, когда перемешана органика и неорганика,P это другая среда, и нужно подбирать соответствующий консорциум».
В качестве опытного образца финский биореактор закупили для коллективного хозяйства «Узваре» Латвийской ССР, обслуживать его помогали специалисты Института микробиологии им. А. Кирхенштейна. На этой установке они отрабатывали технологию, подбирали консорциумы микроорганизмов и режимы работы.
Метановое брожение, в ходе которого образуется биогаз, происходит под воздействием трёх групп микроорганизмов. В последовательной цепочке питания одни микроорганизмы едят продукты жизнедеятельности других. Первый этап осуществляют гидролизные микроорганизмы, второйP кислотообразующие, третийP метанообразующие. За последние десятилетия микробиологи создали много консорциумов (микробных сообществ), которые запускают биореактор по переработке мусора практически сразу. Период предварительной инкубации составляет уже не три года, как в Норвегии, а всего лишь дни. В биореактор подают только органические отходы, чаще всегоP навоз. Кислород из реактора удаляется на начальной стадии процесса. И затем по мере расходования органики реактор пополняется. Один из первых биореакторов создали в Финляндии. В 1980-е годы финны уже продавали такие установки заPрубеж.
Механизм образования биогаза
В нашей стране, и в первую очередь в Подмосковье, существует множество полигонов, куда вывозят твёрдые бытовые отходы. Эти полигоныP такие же источники биогаза. Но при отсутствии специальных сооружений газ улетает в атмосферу. По сути, это бросовая энергия, которой мы могли бы воспользоваться.
Владимир Тепляков, заведующий лабораторией физикохимии мембранных процессов Института нефтехимического синтеза им. А.В.Топчиева РАН. С 70-х годов разрабатывает уникальные мембраны для разделенияPгазов
После этого срока земли рекультивируют: непереработанные остатки мусора оседают, их смешивают с естественной почвой и территорию обустраивают.
«Первый масштабный проект утилизации мусора был реализован в Норвегии,P рассказывает Владимир Тепляков, заведующий лабораторией физикохимии мембранных процессов Института нефтехимического синтеза им. А.В.Топчиева РАН.P В 1970-е годы там была собрана установка, рассчитанная на 10Pтысяч тонн мусора, который практически не требовал сортировки. Мусор засыпают в овраг с изолированными стенами и накрывают герметичным куполом. После того как его закрыли, надо ждать три года. Остатки кислорода должны уйти, введённые туда микроорганизмы должны размножиться. Через три года достигается равновесие и образуется подушка из биогаза. При сборке в установку монтируют трубы, которые через три года открывают. К этому моменту там уже создается избыточное давление и при открытии труб из них самотоком идет биогаз. В нём порядка 60 70 процентов метана. Этот биогаз идёт семьPлет».
В наши дни биогаз делают из мусора в специализированных аппаратахP биореакторах. Выделяемый из биогаза метан технической чистоты (> 95Pпроцентов) подают в сетевой газопровод либо направляют в газопоршневую или газотурбинную установку для получения электрической и тепловой энергии.
Любые отходы органического происхождения подвергаются микробному разложению. Если в этом процессе не участвует кислород, то органика превращается в биогаз. Как, например, это происходит на болотах. Болотный биогаз люди начали использовать еще в 1Pтысячелетии до н.э. На берегах реки Эльбы обитали племена, которые научились отводить горючий газ из болот по сшитым кожаным трубкам и готовить на нёмPпищу.
Сначала предполагалось, что важнейшей частью проекта станет мембранная газоразделительная установка, уникальные мембраны для которой создадут в Институте нефтехимического синтеза им. А.В.Топчиева. В итоге мембраны создали, но из-за дороговизны они пока не востребованы производством. Участникам проекта пришлось адаптировать комплекс, который утилизирует органические отходы и производит одновременно электрическую и тепловую энергию, для работы без мембран. Но обо всём по порядку.
Многие государства вполне удачно решили проблему утилизации и даже получают от этого прибыль. Россия только начинает работать в этом направлении. Первый отечественный проект выполняла ассоциация «Аспект» по заказу Министерства образования иPнауки.
Природные ресурсы истощаются, а мусора становится всё больше. Куда человечеству девать свои отходы?
Опубликовано Korvin в 15 июня, 2011 - 16:27
» Доходы из отходов: как российские учёные получили энергию биомассы
Доходы из отходов: как российские учёные получили энергию биомассы | Нанотехнологии Nanonewsnet
Комментариев нет:
Отправить комментарий