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/м
3. 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 м
3) будет уходить 2 недели, большой (30 м
3) - 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 м
3.
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.
Мини-теплоэлектростанция на отходах. Биогазовые технологии - радикальный способ обезвреживания и переработки разнообразных органических отходов растительного и животного происхождения, включая экскременты животных и человека, с одновременным получением высококалорийного газообразного топлива - биогаза и высокоэффективных экологически чистых органических удобрений. Биогазовые технологии - это решение проблем экологии, энергетики, агрохимии и капитала. Процесс получения биогаза известен очень давно: в Китае - более 5 тыс. лет, в Индии - более 2 тыс. лет. Современные биогазовые технологии широко используются как в развитых (Дания, Германия, Англия, Франция, Италия, Австрия и др.), так и развивающихся странах (Китай, Индия, Индонезия, страны Южной Америки, некоторые страны африканского континента). В бывшем СССР разработка таких технологий, основанных на достижениях современной науки и техники, началась в конце 70-х гг. 20-го столетия. С распадом СССР акционерное общество Центр «ЭкоРос» оказалось единственным объединением в России в области разработок современных биогазовых технологий и создания оборудования.
В основе биогазовых технологий лежат сложные природные процессы биологического разложения органических веществ в анаэробных (без доступа воздуха) условиях под воздействием особой группы анаэробных бактерий, сопровождающиеся минерализацией азотсодержащих, фосфорсодержащих и калийсодержащих органических соединений с получением минеральных форм азота, фосфора и калия, наиболее доступных для растений, с полным уничтожением патогенной (болезнетворной) микрофлоры, яиц гельминтов, семян сорняков, специфических фекальных запахов, нитратов и нитритов. Процесс образования биогаза и удобрений осуществляется в специальных биореакторах-метантенках.
АО Центр «ЭкоРос» стало первой компанией в России, которая не только разработала технологию получения высокоэффективных экологически чистых органических удобрений, но и приступила к их производству и созданию отечественного рынка такого оборудования. Сегодня уже создано производство типоразмерного ряда биогазовых установок и систем, отвечающих требованиям современного рынка:
- полная заводская готовность,
- серийное производство,
- быстрый монтаж за 3-7 суток,
- быстрый ввод в рабочий режим: от 1 до 5 суток,
- устойчивая температурная стабилизация процесса,
- простота в эксплуатации,
- возможность работы в любых климатических регионах России,
- транспортировка на автомобильном и железнодорожном транспорте,
- быстрая окупаемость.
Сегодня биогазовые установки используются в хозяйствах от Алтая до Белоруссии. Налажено производство биогазовых установок на трех заводах в Казахстане, а также в Китае.
