WWW.SELUK.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 

Pages:     | 1 |   ...   | 11 | 12 || 14 |

«Российская академия сельскохозяйственных наук Министерство сельского хозяйства Российской Федерации Государственное научное учреждение Всероссийский ...»

-- [ Страница 13 ] --

В настоящее время на Лусакертской птицефабрике идет строительство биогазовой установки с реактором 5000м3 и сетевой ко-генерационной установкой с электрической мощностью 850кВт для получения электроэнергии из биогаза с последующей ее прода жей в электросеть. В Армении в настоящее время по закону распре делительная электросеть обязана покупать выработанную биогазо выми и ветровыми станциями электроэнергию в течение 15 лет по стоимости 35 драм/кВтч (0,078 Евро/кВтч) при том, что население платит за электроэнергию 25 драм/кВтч (0,056 Евро/кВтч). Преду смотрено также производство удобрения путем сушки и гранулиро вания полученного в результате анаэробного сбраживания жидкого субстрата и использование его в виде экологически чистого высоко эффективного удобрения для нужд сельского хозяйства, что наряду с МЧР обеспечит рентабельность данного проекта. Строительные работы начаты в августе 2007 года, окончание планируется в марте 2008 года.

Ежегодное снижение Период действия МЧР, Инвестиционная Такие проекты представляют интерес не только для стран, где возможна реализация проектов МЧР, но и для стран, обязанных снижать выбросы парниковых газов и готовых покупать квоты.

1. Стребков Д.С.. Роль возобновляемой энергии в энергетике буду щего // Энергообеспечение и энергосбережение в сельском хозяй стве. Труды 5-й Международной научно-технической конферен ции. Ч. 4. М.: ГНУ ВИЭСХ, 2006. С. 3-18.

2. Planning and Installing Bioenergy Systems: A Guide for installers, architects and engineers. The German Solar Energy Society, Ecofys 2005. James & James/Earthscan. P.59.

3. Панцхава Е.С., Ковалев Д.А.. Получение биогаза из твердого наво за КРС. // Энергообеспечение и энергосбережение в сельском хо зяйстве. Труды 5-й Международной научно-технической конфе ренции. Ч. 4. М.: ГНУ ВИЭСХ, 2006. С. 272-276.

4. Implementation of Kyoto Protocol’s Clean Development Mechanism in Armenia. Enabling Activities for the Preparation of Armenia’s Second National Communication to the UNFCCC. UNDP/GEF/00035196,

ОПЫТ РАЗРАБОТКИ ПРОЕКТОВ СТРОИТЕЛЬСТВА

ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ ПО ПРОИЗВОДСТВУ

И УТИЛИЗАЦИИ БИОГАЗА

Асп. О.В. Юмашева, С.В. Корчиненко (ОДО «ЭНЭКА», г. Минск) Проблема повышения цен на основные энергоносители в Республике Беларусь особо остро отразилась на предприятиях сель скохозяйственной отрасли. Постановления и Указы Президента и Правительства РБ заставили многих хозяйственников иначе посмот реть на имеющиеся у них нетрадиционные источники топлива для получения тепловой и электрической энергии. Одни предприятия сделали ставку на использования древесных отходов, другие на вы работку биогаза.

Специалистами нашей компании был выполнен ряд технико экономических обоснований (ТЭО) применения биогазовых устано вок на предприятиях различных отраслей.

Одним из таких проектов было ТЭО «Строительство ком плекса по получению и утилизации биогаза с целью получения энер гии на свинокомплексе УП «Борисовский хлебокомбинат».

Основные характеристики объекта:

• Поголовье – (15-18) тыс. голов;

• Количество отходов – (80-140) тонн в сутки;

• Потребление электрической энергии - 123,4 тыс. кВт·ч/мес.;

После детального изучения, была предложена схема исполь зования биогаза в когенерационной установке (рис.1.). Применение технологии анаэробного сбраживания отходов сельскохозяйственно го производства (помёт птичников, навоз КРС и свиной) позволяет в значительной степени решить проблемы обеспечения энергетиче скими ресурсами отдельно взятые структурные подразделения и предприятия в целом.

Процесс метанового брожения протекает при средних (мезо фильном – 33-35°С) температурах, влажность исходной биомассы – 93-95%.

В результате выполненной работы были спрогнозированы следующие показатели:

• Выработка электрической энергии (за вычетом потребления на собственные нужды установки) в объёме 2450 тыс.

Рис. 1. Технологическое решение получения и использования биогаза • на собственные нужды свинокомплекса – 1480 тыс.

кВт·ч/год;

• продажа электроэнергии в сеть – 970 тыс. кВт·ч/год;

• Выработка тепловой энергии – 432 кВт.

Стоимость данного проекта составила 490 тыс. долларов США, предполагаемая экономия топлива – 686 т у. т. в год.

Простой срок окупаемости при перерасчете на текущие цены на газ составил 3,1 года при уровне рентабельности 59,7%.

При выполнении данного проекта нашими специалистами были выявлены потенциальные возможности отходов сельско хозяйственных производств при различных условиях их использо вания (табл. 1), увеличение выхода при смешивании различных ви дов биомассы.

Таблица 1. Выход метана из отходов сельскохозяйственных Органические Выход метана, Содержание Солома пше ничная При метановом брожении качественный состав органиче ской биомассы не изменяется (табл. 2), а наоборот приобретает бо лее качественную форму для улучшения плодородия почвы.

Таблица 2. Изменение качественного состава органической массы Вместе с тем, смешивание различных отходов приводит к увеличению выхода метана, что позволяет варьировать состав био массы с целью получения более высокого выхода биогаза.

В настоящее время в качестве альтернативного источника топлива в Республике Беларусь преимущественно рассматривается применение куриного помета, навоза КРС, свиного навоза и различ ные виды растительной и древесной биомассы.

Еще одним перспективным направлением получения тепловой и электрической энергии из биогаза является анаэробное сбраживание и утилизация осадков очистных сооружений. В настоящее время осадки представляют собой угрозу состоянию окружающей среды. Применение метантенков позволяет получать достаточное количество биогаза для обеспечения собственных потребностей оборудования очистных со оружений в тепловой и электрической энергии, часть энергии (до 35%) может реализовываться внешним потребителям.

Недостаток данной технологии заключается в необходимо сти использования иловых площадок, что не решает проблемы ра ционального использования земельных ресурсов, экологического фактора и охраны окружающей среды.

В настоящее время всё больше внимания уделяется возмож ностям термического разложения осадков очистных сооружений с получением жидкой и газообразной фракции:

• жидкой фракции – аналог топочного мазута калорийностью 5000-6000 ккал/кг;

• газовой фракции калорийностью 4000-5000 ккал/м, состав:

Н2 -13,8%;

N2 – 13,2%;

С2Н4 -3,5%;

О2 – 1,2%;

СН4 – 17%;

• твёрдый остаток – полукокс – калорийностью более Наилучший способ утилизации газовой фракции – в газопорш невых когенерационных агрегатах. Возможно сжигание в газовых кот лах, что позволяет получать дополнительную тепловую энергию для поддержания технологического процесса. Как показывают разработан ные нами проекты строительство комплекса по получению и утилиза ции биогаза с целью получения энергии на очистных сооружениях яв ляются менее эффективными с экономической точки зрения, однако являются привлекательными для потенциальных инвесторов в связи с возможностью участия данных проектов в механизмах Киотского про токола, что на порядок повышает рентабельность таких проектов. Кро ме того, экологический эффект от реализации таких проектов не всегда можно отобразить в денежном выражении.

В качестве примера приведем разработанный авторами про ект строительства биоэнергоисточника на предприятии «Светлогор ское ПО «Химволокно». Выход биогаза на очистных сооружениях рассчитывался исходя из количества отходов 950-1150 м3/сут. Коли чество биогаза, получаемое из данного объема отходов составит 319,1-378,4 м3/ч. В качестве аналога оборудования для использова ния биогаза рассматривается установка пяти когенерационных уста новок на базе ГПА, мощностью 150 кВт каждая. Годовой отпуск электроэнергии при этом составил 6,09 млн. кВт*ч.

Как и любой инвестиционный проект, строительство мини ТЭЦ требует значительных начальных капиталовложений. Стои мость оборудования возводимой мини-ТЭЦ включает в себя: стои мость пяти ГПА, строительно-монтажные работы по возведению метантенков, включая трубопроводы, и дополнительное оборудова ние, а также стоимость строительных материалов. Общие капитало вложения по проекту составят 1283,7 тысяч долларов с НДС. Ди намический срок окупаемости проекта составил – 10,5 года.

Следует подчеркнуть, что строительство энергетического комплекса на биогазе целесообразно не только для РУП «Светлогор ское ПО «Химволокно», но и для государства в целом:

• В связи с уменьшением выбросов в окружающую среду появит ся возможность участвовать в торговле квотами на выбросы парниковых газов в рамках Киотского протокола. Однако дан ный аспект не учитывался при расчете народно-хозяйственного эффекта.

• Реализация проекта будет способствовать повышению энергети ческой безопасности Республики Беларусь. Наилучшим образом это иллюстрирует такой показатель, как срок окупаемости про екта, рассчитанный с учетом эффекта от повышения энергетиче ской безопасности страны – 0,7 года.

На основе рассмотренных вариантов по определению техни ческой возможности и экономической целесообразности осуществ ления проектов строительства биоэнергетических комплексов на биогазе можно сделать следующие выводы:

• Осуществление биоэнергетических проектов позволит пред приятиям снизить затраты предприятий на закупку электри • Строительство энергетического комплекса на биогазе снизит риск от колебания цен и объемов импорта топливных ресур • Наиболее перспективными направлениями в данной области являются развитие технологии анаэробного сбраживания с последующим термическим разложением с целью более эф фективного получения энергии.

1. Ермашкевич В.Н. Возобновляемые источники энергии Беларуси:

прогноз, механизмы реализации: Учебн. пособие. – Мн.: НО ООО «БИП-С», 2004. – 121 с.

2. Энергетика Беларуси: Пути развития. // Материалы международ ной конференции. – Мн., 2006. – 114 с.

3. Директива Президента РБ № 3 от 14 июня 2007 г. «Экономия и бе режливость - главные факторы экономической безопасности госу

class='zagtext'> КОМБИНИРОВАННАЯ БИОГАЗОВАЯ УСТАНОВКА

ДЛЯ ХОЗЯЙСТВ СО СМЕШАННОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬЮ

Канд. техн. наук К.Г.Фаталиев, канд. техн. наук И.А. Алыев (Азербайджанский НИИ «Aгромеханика», г.Гянджа) Цель работы: создание для хозяйств со смешанной деятельно стью комбинированной с тепличным оборудованием установки для вы работки альтернативной энергии - биогаза, а также для производства высококачественного и экологически чистого удобрения. Работа обу словлена с благоприятными местными почвенно-климатическими усло виями и аграрной реформой.

В ряде регионов Азербайджана имеется возможность выращива ния ранних овощей в защищенном грунте. Она обусловлена тем, что даже в самые холодные месяцы года (декабрь – январь) по притоку ФАР терри тория нашей республики находится в VII световой зоне (2380… кал/см2) и за исключением горных и предгорных регионов имеется воз можность с минимальными затратами вести тепличное хозяйство.

В результате проведения в республике аграрной реформы были ликвидированы коллективные хозяйства, члены которых в результате земельной реформы, в зависимости от региона, на каждого жителя были выделены 0,7…1,0 га пахотной земли. Но из-за отсутствия необходимой техники и материальных ресурсов не каждая семья смогла обрабаты вать эти земли и обеспечивать себя необходимым доходом. В связи с этим они основное внимание уделили к приусадебному участку, интен сивно ведя там хозяйство и превратив его в основной источник дохода.

С этой целью они на своих приусадебных участках создали малые теп личные хозяйства площадью 0,15…0,2 и более га. Одновременно с этим для удовлетворения потребности семьи в мясомолочных продуктах и получения дополнительного дохода стали держать крупный рогатый скот в привязном содержании (чтобы уход за животными сочетать с работой в теплицах). В своих же долевых земельных участках, полу ченных в результате земельной реформы, стали выращивать корма для этих животных. Таким образом в благоприятных почвенно климатических регионах республики появились массовые мелкие кре стьянские и семейные хозяйства со смешанной деятельностью, которые на приусадебных участках ведут одновременно тепличное хозяйство и держат крупный рогатый скот, а на паевых землях на открытом грунте выращивают многолетние кормовые и другие культуры.

Поголовье скота и размеры долевых земельных участков в этих хозяйствах определены количеством и возможностями членов семей этих дворов. Количество членов семей в сельской местности в республике в основном колеблется от 2-х до 6-ти, иногда доходят до 7…10-ти человек.

Соответственно полученные долевые земельные участки для этих семей составляет от 1,4 до 4,2 га, а иногда и до 7,0 га, что позволяет, с учетом возможностей семей, содержать от 5-ти до 15-ти, а иногда и больше го лов крупного рогатого скота. Соответственно биогазовая установка, ра ботающая на свежем экскременте этих животных, наряду с выработкой высококачественного удобрения, позволяет производить биогаз как для полного удовлетворения бытовых нужд, так и частично потребности теп личного хозяйства.

Таким образом, в таких крестьянских и семейных хозяйствах со смешанной деятельностью, возникли благоприятные условия для соз дания и рационального использования комбинированного с тепличным оборудованием биогазовой установки. В этих установках для получе ния биогаза навозный субстрат должен подогреваться до температуры 32…500С, что будет обеспечиваться за счет оборудований тепличного хозяйства (1). Комбинированность этой биогазовой установки заключа ется в том, что она не имеет собственного устройства для выработки теплового агента, а для этого используется оборудование теплицы. В холодный сезон – в сезон выращивания овощей в теплицах, т.е. когда теплицы отапливаются для подогрева навозного субстрата используется часть теплового агента, вырабатываемого в котлах-нагревателях тепли цы, а эти расходы тепла компенсируются частичным использованием вырабатываемого биогаза. В жаркий и теплый сезон, в течении 4-5 ме сяцев, когда в теплицах не выращиваются овощи и они не отапливают ся, для подогрева навозного субстрата используется тепло воды, обра зуемое в нагревательных приборах теплицы ( трубах и радиаторах) сол нечной энергией. При этом этот тепловой агент методом обратной и принудительной циркуляции, минуя котел-нагреватель теплицы, пода ется в нагревательный прибор реактора для подогрева навозного суб страта. Эта энергия ранее никогда не использовалась.

В результате чего в этой комбинированной биогазовой установ ке отпадает необходимость в собственном котле-нагревателе и специ альном солнечном коллекторе и относительно дешевой установкой вы рабатывается и биогаз и высококачественное удобрение за счет ра нее не использованной солнечной энергии.

Эта комбинированная биогазовая установка устроена и функционирует следующим образом (рис. 1). Ежедневный экскремент КРС смешиваясь в необходимом количестве с водой в виде навозного субстрата (1) с помощью приемника (2) поступает в реактор (3) для анаэробной обработки, где нагревательным прибором (4) нагревается Рис. 1. Комбинированная биогазовая установка до нужных температур. Образуемый при этом биогаз (5) подается в газ гольдер (23) и оттуда поступает (21) к потребителям: котлу нагревателю (16) теплицы и бытовым газовым приборам (20). Био шлам, как экологически чистое удобрение, через выпускное устройство (7) реактора поступает для использования в теплице (9) и в открытом грунте (18). Для отопления теплицы (9) и обогрева навозного субстрата в реакторе (3) тепловой агент создается в котле-нагревателе (16) теп лицы, снабженном баком-расширителем (14) и подается по магистрали (15). В холодный сезон – в сезон выращивания овощей, когда теплица отапливается, основная масса теплового агента подается в нагреватель ные приборы (22) теплицы, а часть в нагревательный прибор (4) реак тора. В этом случае генератором тепла является котел-нагреватель (16) и тепловой агент одновременно циркулирует между котлом нагревателем (16) и нагревательными приборами (22) теплицы, а также между котлом-нагревателем (16) и нагревательным прибором (4) реак тора. Регулирование потока теплового агента между нагревательными приборами теплицы (22) и (4) реактора осуществляется вентилями (11) и (12). При этом вентиль (13) открывается. В теплый и в жаркий сезон, когда теплица не отапливается, вода, нагреваемая солнечной энергией в отопительных приборах (22) теплицы, как тепловой агент принудитель ным образом с помощью насоса (10) подается в нагревательный прибор (4) реактора. При этом вентили (11) и (12) полностью открыты, а венти ли (13) и (17) полностью закрыты и тепловой агент циркулирует между нагревательными приборами (22) теплицы и (4) реактора. При этом на гревательные приборы теплицы (22) выполняют функцию генератора теплового агента, получаемого за счет солнечной энергии.

Таким образом, комбинированная с тепличным оборудованием биогазовая установка не имеет собственного генератора тепла для по догрева навозного субстрата в реакторе в виде котла-нагревателя и спе циального солнечного коллектора и имеет значительно простую и су щественно дешевую конструкцию, что позволяет снизить себестои мость вырабатываемой продукции (биогаза и удобрения), а также со кратить срок окупаемости данной установки (2). Такая комбинирован ная биогазовая установка, рассчитанная на 10 голов крупного рогатого скота, в год может дать за счет выраба-тываемого биогаза примерно 1800 манатов АZN, а за счет вырабатываемого удобрения примерно 3650 манатов АZN, что в сумме составит 5450 манатов АZN прибыли в год (6450 долларов США) и она себя окупит менее чем за 2 года, хотя срок службы таких установок не менее 20-25 лет.

Разработанная комбинированная биогазовая установка позволяет:

1. Производить биогаз для бытовых нужд и частичного обогрева теп 2. В жаркий и в теплый сезон, когда теплица не отапливается, для производства биогаза в качестве теплового агента использовать те плую воду нагревательных приборов теплицы, нагреваемую сол нечной энергией.

3. Как побочный продукт выработать экологически чистое и высоко качественное удобрение.

4. Упростить и существенно удешевить конструкцию биогазовой ус тановки, тем самым снизить себестоимость вырабатываемой про дукции (биогаза и удобрения), и сократить срок ее окупаемости.

1. Баадер В., Доне Е., Бренндерфер М. Биогаз (теория и практика).

2. Ковалев А.А., Ковалев А.А. Утилизация навоза и навозных стоков свинофермы с получением биогаза // Техника и оборудование для

ЗАРУБЕЖНАЯ ТЕХНИКА ДЛЯ ПЕРЕМЕШИВАНИЯ

СУБСТРАТА В БИОГАЗОВЫХ УСТАНОВКАХ

Канд. техн. наук Н.П. Мишуров (ФГНУ «Росинформагротех») Для перемешивания субстрата в биогазовых установках за рубежом применяют, как правило, механические технические сред ства в виде мешалок различного исполнения и самой разнообразной конструкции. Тип и вид применяемой в каждом конкретном случае мешалки зависит от физико-механических свойств сбраживаемой массы.

Для перемешивания жидкого субстрата в биогазовых уста новках применяют, как правило, пропеллерные мешалки различного исполнения. При этом для обеспечения эффективной эксплуатации они должны отвечать следующим общим требованиям: все детали и узлы мешалок, контактирующие с субстратом, должны быть изго товлены из конструкционных материалов, устойчивых к воздейст вию агрессивной среды;

обеспечивать высокую эффективность пе ремешивания по всему объему метантенка без образования застой ных зон;

режимы работы мешалок не должны способствовать обра зованию пены на поверхности субстрата;

иметь высокую надеж ность и приемлемые затраты энергии на выполнение процесса пере мешивания и др.

В настоящее время разработаны и используются на практике пропеллерные мешалки двух видов: мешалки, привод которых раз мещен снаружи биореактора и погружные мешалки. Достоинством мешалок с приводом вне метантенка является то, что узлы и детали привода не контактируют со сбраживаемым субстратом. Это, во первых повышает надежность работы привода, а во-вторых не тре бует разработки герметичной конструкции привода с использовани ем специальных конструкционных материалов. В то же время следу ет отметить, что эти перемешивающие устройства практически не разрушают уже образовавшиеся плавучие слои.

Мешалки такой конструкции выпускаются как с приводом от электродвигателя, так и от ВОМ трактора. Так, фирма «Reck Agrartechnik GmbH» (Германия) выпускает мешалки для биогазовых установок с приводом от ВОМ трактора или электродвигателя в двух исполнениях: оцинкованные или из высококачественной стали V2А. Привод мешалок выполнен с возможностью изменения на правления вращения (это повышает качество перемешивания) и раз мещен вне ферментера, что облегчает его обслуживание и повышает надежность работы. Выпускаются с мощностью привода от 5,5 до кВт и длиной вала 4…7 м.

Для повышения эффективности перемешивания субстрата в вертикальных биореакторах фирма «Armatec-FTS-Armaturen GmbH & Co. KG» (Германия) выпускает стационарные мешалки с длинным валом, особенностью которых является наличие двух смешивающих органов в виде пропеллера с двумя лопастями. Один пропеллер ус тановлен на конце вала мешалки, другой закреплен примерно на се редине вала. Это обеспечивает эффективное перемешивание не только верхних и средних слоев сбраживаемой массы, но и выпа дающего на дно осадка. Кроме того, наличие двух пропеллеров по зволяет осуществлять перемешивание субстрата при низкой частоте вращения вала, что позволяет достигать высокой однородности суб страта без образования пены с низкими затратами энергии на вы полнение процесса.

Отличительной особенностью данной мешалки является от сутствие донной опоры. Высокая надежность работы мешалки обес печивается за счет: использования для изготовления вала и пропел лерных смешивающих органов специальной высококачественной стали. Кроме того, привод мешалки (электродвигатель и соедини тельная муфта) размещается вне навозохранилища, что исключает непосредственное воздействие агрессивной среды на электродвига тель, соединительную муфту и др.

Мешалка снабжена ручной лебедкой, поворотной опорой и регулировочным винтом, с помощью которых, независимо от схемы размещения ее в резервуаре, можно изменять положение перемеши вающего рабочего органа в резервуаре практически на любое.

Пропеллерные мешалки с удлиненным валом для биогазо вых установок выпускает фирма «Biogas-Technik-Nord GmbH»

(Германия). Привод размещен с наружной стороны реактора. Вы пускаются мешалки с диаметром пропеллера 1400-1800 мм и уста новленной мощностью привода 15-22 кВт. Частота вращения ме шалки имеет возможность плавного регулирования, но не более мин-1. Благодаря специальной конструкции пропеллера мешалки и возможности изменения ее положения в резервуаре (установлена консольно, без донной опоры) достигается высокая эффективность перемешивания.

Фирма «Agrartechnik Lothar Becker» (Германия) выпускает стационарные мешалки типа 1031, специально разработанные для работы в биореакторах, а также в резервуарах для дображивания и хранения субстрата. Они устанавливаются в нижней части фермен теров. Привод комбинированный, может осуществляться как от электродвигателя, так и от ВОМ трактора. Конструкция приводного вала сборная, что позволяет проводить большую часть работ по тех ническому обслуживанию оборудования с наружной стороны резер вуара. Герметичность подшипниковой опоры пропеллера мешалки обеспечивается контактным уплотнительным кольцом. Может быть изготовлена из оцинкованной стали или стали типа V2A или V4A.

Одним из перспективных методов повышения эффективно сти биогазовых установок является анаэробное сбраживание суб стратов, представляющих собой смесь навоза сельскохозяйственных животных и энергетических растений (так называемых кофермен тов): кукурузного силоса, кукурузной зерностержневой смеси и зер на. Так, в настоящее время подавляющее количество биогазовых установок в Германии (около 80%) работают на таком субстрате.

Использование растительной массы в субстратах для ана эробного сбраживания вызвало появление новых требований к тех нике для смешивания. Это обусловлено тем, что включение расти тельной массы в состав субстрата снижает его влажность, а соответ ственно повышается его вязкость. Поэтому в устройствах для пере мешивания такого субстрата в качестве рабочего органа часто ис пользуются лопасти. Так, для перемешивания субстратов с большим содержанием коферментов, фирма «Agrartechnik Lothar Becker» вы пускает стационарную лопастную мешалку BIO-MIX. Ее отличи тельной особенностью является наличие четырех перемешивающих органов лопастного типа, закрепленных на одном приводном валу. В верхней части квадратного приводного вала установлены две ме шалки со смещением на 90о относительно друг друга. Диаметр ло пастей этих мешалок составляет 1,8 м. Две другие мешалки установ лены в нижней части вала, причем разного диаметра: верхняя – 1, м, нижняя – 3 м.

Такое размещение перемешивающих органов, размер и кон фигурация лопастей обеспечивают циркуляцию возникающих пото ков субстрата в вертикальном и горизонтальном направлении. Это гарантирует высокую эффективность смешивания всех компонентов исходного субстрата и способствует увеличению скорости образо вания биогаза в метантенке.

В начальный период при внесении в биореактор кофермен тов мешалка работает с номинальной частотой вращения в 25 мин-1, а затем, после достижения требуемой однородности смешивания, частота вращения приводного вала снижается примерно на 10% от номинального значения. Это, помимо бережного и эффективного перемешивания, обеспечивает в сочетании с автоматической систе мой управления снижение затрат энергии на выполнение процесса.

Привод мешалки размещен снаружи метантенка. Для обес печения устойчивой работы мешалки, приводной вал имеет в ниж ней своей части трехточечную подшипниковую опору (изготовлена из материала Inox), закрепленную к днищу биореактора. Все детали мешалки, соприкасающиеся с субстратом, изготовлены из высоко качественной стали, а находящиеся снаружи метантенка – из оцин кованной стали.

Для обеспечения дополнительного измельчения раститель ной массы, содержащейся в исходном субстрате, используют ком бинированные технические средства, которые наряду с перемеши ванием обеспечивают и требуемый гранулометрический состав сбраживаемой массы. Для этих целей фирма «Armatec-FTS Armaturen GmbH & Co. KG» (Германия) выпускает так называемый турбосмеситель (Turbomixer), на валу которого размещены измель читель и пропеллерная мешалка.

Режущие кромки ножей измельчающего устройства изготов лены из твердого сплава, который обеспечивает долгий срок их службы. Привод установлен на раме, к которой с помощью хомутов крепится вал турбосмесителя. Все детали изготовлены из стали, об работанной методом огневого цинкования.

В последнее время большое распространение для перемеши вания субстрата в биореакторах получили погружные мешалки, дос тоинствами которых являются: компактная конструкция, высокая эффективность перемешивания, возможность изменения положения в резервуаре и др. В то же время то, что при работе мешалки нахо дятся в сбраживаемом субстрате, накладывает определенные требо вания на их конструктивное исполнение. Так, в первую очередь должна быть обеспечена полная герметизация корпуса мешалки.

Кроме того, конструкционные материалы, применяемые при их из готовлении, должны обеспечивать длительный срок работы в такой агрессивной среде, какой является сбраживаемый субстрат. Следует отметить, что тот уровень научно-технологического развития, кото рого достигли ведущие зарубежные производители погружных ме шалок в настоящее время, позволяет успешно решать им эти задачи.

Так, фирма «Bauer» выпускает пропеллерные мешалки серии MSX погружного типа. Они выполнены в виде погружного электро двигателя с двухлопастным пропеллером и размещены на верти кальной направляющей штанге (квадратного профиля 100x100 мм), оснащенной подъемным устройством в виде лебедки. Погружной электродвигатель имеет высокую степень защиты от проникновения в его внутреннее пространство навозной массы благодаря герметич ному исполнению и наличию контактного уплотнительного кольца.

Контроль за работой двигателя осуществляется специальным датчи ком (по температуре), установленным в его обмотке.

Фирма «ROTARIA Energie- und Umwelttechnik U. Kotzbauer»

(Германия) выпускает погружную низкооборотную мешалку пропел лерного типа, отличающуюся большим сроком службы, низкими энер гозатратами, высокой производительностью. Она обеспечивает эффек тивное и бережное перемешивание. Лопасти мешалки выполнены из армированной стекловолокном эпоксидной смолы с металлической вставкой для крепления ступицы (диаметр пропеллера – 1,2-2,5 м, ус тановленная мощность двигателя – 1,4-6,5 кВт). Герметичность конст рукции мешалки обеспечивается за счет специальных контактных ко лец. Оснащена датчиками для контроля за герметичностью двигателя и его температурой. Устанавливается на стойке внутри ферментера с возможностью регулирования глубины погружения.

Фирма «Agrartechnik Lothar Becker» (Германия) выпускает погружные пропеллерные мешалки марки AT MIX, которые отли чаются высокой надежностью и долговечностью. Это обеспечивает ся за счет полной герметичности корпуса мешалки и управления ра ботой мешалки с помощью специальной компьютерной программы.

Двухлопастной пропеллер мешалки со специальным профилем (для самоочистки) позволяет развивать ей высокую производительность при низких затратах энергии.

Для размещения мешалок в навозохранилище используется специальная вертикальная штанга, оборудованная ручной лебедкой для регулирования глубины ее размещения. При оборудовании ме шалок специальной корзиной, они могут использоваться в «слалом ных» системах гомогенизации навоза.

Фирма «ITT Flygt» (Швеция) выпустило новое поколение погружных пропеллерных мешалок, отличительной особенностью которых является: модульный принцип их конструкции, высокая производительность при низких затратах энергии, новая конструк ция пропеллера. Модульный принцип конструкции мешалок позво ляет формировать из погружного двигателя, контактных уплотни тельных колец и пропеллера типоразмерный ряд мешалок с мощно стью двигателя от 3,3 до 31 кВт. Новая конструкция пропеллера ме шалки способствует формированию мощного потока перемешивае мой массы, обеспечивает тем самым высокую производительность и низкие затраты энергии.

Типоразмерный ряд погружных мешалок с мощностью дви гателя 2,2-15 кВт выпускает «Franz Eisele u. Shne GmbH u. Co. KG»

(Германия). Они оснащены приборами для экспресс-защиты герме тичности мешалок, могут иметь стационарное или мобильное ис полнение.

В целом все выпускаемые в настоящее время за рубежом технические средства для перемешивания субстрата в биогазовых установках отличаются высоким техническим уровнем, что достига ется за счет применения современных конструкционных материа лов, эффективных уплотнительных элементов, использования пере довых методов контроля и управления работой электроприводов.

КОНЦЕПЦИЯ БИОЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ОСВОЕНИЯ

ЗЕМЕЛЬ ЗОНЫ ОТЧУЖДЕНИЯ ЧАЭС

(Институт возобновляемой энергетики НАН Украины, г. Киев) Прошло уже почти 22 года со дня аварии на Чернобыльской АЭС. В результате радиоактивного заражения местности на терри тории Украины была выделена сначала 1-я зона отчуждения площа дью 2044,4 км2, а затем 2-я зона отчуждения площадью1800 км2..

После переселения населения из этих зон всякая хозяйственная дея тельность была прекращена, Однако, в последнее время появилась тенденция к возврату на свою родную землю людей, как пенсионно го возраста, так и молодых семей. Таким образом, на отдельных ус ловно чистых территориях начинается обработка приусадебных уча стков. Многие поля бывших колхозов за это время заросли деревья ми и кустарниками и для их возврата в сельхозоборот требуется большой объем по рекультивации. Оценочно, общая площадь сель хозугодий во 2-й зоне отчуждения составляет 100 тыс. га. Известно, что некоторые растения имеют свойство выводить из грунта радио нуклиды и накапливать их в стеблях. К таким растениям относится рапс, пожалуй, самая высокорентабельная на сегодня зерновая куль тура на Украине. По состоянию на март 2008 года цена предложений на продажу рапса составляет 3500 грн/ т (700 дол. США/ т). В году на Украине было намолочено более 1 млн. т рапса, 90% которо го экспортировано в Европу. В то время, как созданная сеть биоди зельных заводов установленной суммарной производительностью около 200, 0тыс.т, оказалась незагруженной. Поэтому выращивание рапса на загрязненных территориях наряду с решением проблем экологии будет, также экономически выгодным.

В Институте возобновляемой энергетики НАН Украины раз работана концепция освоения земель зоны отчуждения, которая за ключается в выращивании рапса, производстве на его основе биоди зеля и использовании биодизеля в границе зоны отчуждения. Кон цепцией предусмотрено, что площадь земли под рапс составит 30, тыс. га, а валовой сбор урожая – 60,0 тыс. т. Тля получения 1 тонны биодизеля требуется примерно 3 тонны зерна рапса. Таким образом производительность завода по биодизелю составит 20,0 тыс.т В ка честве оборудования завода предусматривается установка УБД- непрерывного действия Полтавского завода Укрстроймаш. Весь по лучаемый биодизель будет использоваться для заправки сельскохо зяйственной и строительно-дорожной техники, работающей исклю чительно в зоне отчуждения. Как известно, в 2008 году развертыва ются работы по строительству нового укрытия над разрушенным четвертым реактором. Солома рапса, содержащая радионуклиды, будет измельчаться и прессоваться в брикеты. В качестве брикети ровочного пресса для этих целей принят малогабаритный гидравли ческий пресс производительностью 1 т/час, разработанный Львов ским национальным университетом. Полученные брикеты будут сжигаться в специально созданной котельной установке с выработ кой пара и получением электроэнергии посредством паровой турби ны. Кроме брикетов в котельной также будет сжигаться древесная щепа. которая будет образовываться в результате раскорчевки от леса и кустарников сельскохозяйственных угодий. Для получения щепы предусматривается применение рубильных машин Жуковско го механического завода (Брянская область).

Отходы производства биодизеля (рапсовый шрот и техниче ский глицерин) также представляют собой энергетическое сырье и подлежат сжиганию в котельной. Предусматривается захоронение образующейся в котельной золы на территории зоны отчуждения в соответствии с действующими нормативами. На всех этапах работ по выращиванию, переработке рапса в биодизель, сжиганию отхо дов будет осуществляться радиоактивный контроль. Предложенная концепция направлена на цивилизованный научный подход к выве дению радионуклидов из почвы зоны отчуждения Чернобыльской АЭС. Безусловно, что при дальнейшей доработке концепции будут приняты дополнения и изменения, обеспечивающие более высокий уровень радиоактивной безопасности работ.

ТЕРМИЧЕСКАЯ УТИЛИЗАЦИЯ ОПАСНЫХ

ОРГАНИЧЕСКИХ ОТХОДОВ ПРЕДПРИЯТИЙ

СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА

Д-р техн. наук В.В. Кузьмич, канд. техн. наук А.Л. Тимошук (РУП «НПЦ НАН Беларуси по механизации сельского канд. хим. наук Л.М. Виноградов, А.Ж. Гребеньков, (ГНУ «Институт тепло- и массообмена им. А.В. Лыкова Развитие сельскохозяйственного производства и необходи мость обеспечения высокого качества производимой сельхозпред приятиями продукции для обеспечения ее конкурентоспособности на внешнем рынке, требует совершенствования технологии произ водства и переработки. Для успешного распространения продукции на внешнем рынке, требуется соответствие ее жестким санитарно гигиеническим требованиям. Это особенно актуально для предпри ятий животноводческого комплекса. Зачастую источником распро странения заболеваний, вызывающих массовую гибель животных, являются туши павших животных, которые должны быть уничтоже ны. Одним из наиболее распространенных способов утилизации яв ляется сжигание. Процесс сжигания органических отходов сопряжен с рядом трудностей: высокая влажность отходов, крупные фракции, неоднородность, образование при горении вредных веществ и т.п. В связи с этим, оборудование для сжигания органических отходов имеет ряд отличий от традиционного топочного оборудования. Что бы обеспечить эффективное сжигание отходов необходимо наличие мощного внешнего источника теплоты для разогрева и поддержания высокой температуры в камере сгорания (как правило, горелка на газообразном или жидком топливе). Необходимо предусмотреть также и возможность очистки дымовых газов от высокотоксичных веществ, образующихся при горении органики.

Для более интенсивного контакта с окислителем, в установ ках для сжигания отходов применяют механическое, акустическое или иное воздействие на объект (вращающиеся камеры сгорания и т.п.). Одним из наиболее простых способов интенсивного воздейст вия на утилизируемый материал является организация нестационар ного режима горения – так называемого пульсирующего горения.

Оборудование, использующее такой принцип сжигания топлива, обладает рядом преимуществ по отношению к традиционным то почным устройствам, которые указаны в [1]. В частности таковыми являются: малая удельная материалоёмкость;

снижение потребления электроэнергии на собственные нужды;

интенсификация горения и конвективного теплообмена;

очищающее действие на поверхностях нагрева;

снижение выбросов оксидов азота и сажи и т. д.

Рис. 1. Устройство для термического обезвреживания отходов На рис. 1 показано устройство по [2], позволяющее достичь наилучшего результата по эффективности, в котором применяется комбинированное акустическое и механическое воздействие на об рабатываемый материал. Цифрами на рисунке обозначены: 1 - кор пус, 2 - лопасть, 3 - электродвигатель, 4 - бункер, 5 -воздушный ко роб, 6 - золошлаковый отвод, 7 - камера дожигания, 8 - люк, 9 - пат рубок, 10 -камера пульсирующего горения, 11 - теплообменник, 12 - труба.

Использование механического ворошения материала в вер тикальной плоскости ведет к увеличению поверхности горения, улучшает обдувание отдельных частиц, повышает равномерность горения по топочному объему. Нестационарное обдувание материа ла, достигаемое применением камеры пульсирующего горения, так же интенсифицирует процесс окисления.

Работает устройство для термического обезвреживания отхо дов следующим образом. В корпус 1 на лопасти 2, вращающиеся при помощи электродвигателя 3, подается из бункера 4 обрабатываемый материал, при этом в корпусе 1 предварительно разжигается легко воспламеняющееся топливо. Продукты сгорания поднимаются в ка меру дожигания 7. Воздух в корпус 1 засасывается через воздушный короб 8 и зазоры в лопастях 2. Постепенно горючие в обрабатывае мом материале зажигаются, процесс стабилизируется благодаря по стоянному поджиганию при круговом ворошении лопастями 2.

Как известно, отходы - это низкокачественное топливо, и для его лучшего горения необходимо повышение температуры и контак та с кислородом воздуха. Поэтому со стороны люка 8 через зазор между патрубком 9 и камерой пульсирующего горения 10 поступает добавочное количество воздуха, включается камера пульсирующего горения 10 (включается электросвеча, подается топливо форсункой или горелкой). Благодаря этому в корпус 1 между лопастями 2 вне дряется пульсирующий факел, это интенсифицирует процесс обез вреживания. Выделяющееся тепло утилизируется теплообменником 11 (нагревается вода, например), чистые газообразные продукты сгорания удаляются через трубу 12, а обезвреженный твердый оста ток - через золошлаковый отвод 6.

В настоящее время ОАО «ГСКБ» (г. Брест) совместно с ГНУ «Институт тепло- и массообмена им. А.В. Лыкова НАН Беларуси» и ЦВИР концерна «Белресурсы» (г. Минск) создана опытная установ ка УПТО-0,12Т (рис. 2), предназначенная для теплоутилизации ТБО и медицинских отходов [3].

Установка состоит из 2-х блоков – камеры нагрева отходов и камеры дожигания отходов, которые герметично стыкуются по оси шнека и включает следующие узлы и элементы:

1 – мотор-редуктор привода шнека;

2 – бункер загрузки из мельченных отходов;

3 – подвижно-составной шнек-пиролизатор отходов;

4 – газовые ИК-нагреватели шнека;

5 – теплоизолирован ная камера нагрева шнека;

6 – датчик температуры камеры нагрева;

Рис. 2. Общий вид шнековой уста новки по термохимической утилизации горючих отходов 7 – датчик температуры в бункере;

8 – дымосос установки;

9 – водо грейный теплоутилизатор газов;

10 – камера дожигания;

11 – камера сжигания твердых фракций;

12 - газовый инжекционный запальник камеры;

13 - приточно-газоходная камера дымососа;

14 - заслонка притока наружного воздуха;

15 - датчик температуры дожигания;

17 – датчик температуры уходящих газов.

Работает шнековая установка следующим образом. Предва рительно измельченные отходы загружаются в бункер, бункер после загрузки герметично закрывается соответствующей крышкой. Для контроля повышения температуры в бункере установлен преобразо ватель термохимический. Далее отходы при помощи шнека 3 поме щенного в трубу из нержавеющей стали поступает в камеру нагрева отходов 5.

Работа камеры нагрева установки заключается в пиролизе утилизируемых отходов по длине нагрева шнека, из которого твер дые фракции-продукты пиролиза выгружаются в камеру сжигания 11, а летучие под разрежением дымососа втягиваются в цилиндри ческую камеру дожигания 10, расположенную непосредственно над камерой сжигания. Зольный остаток отходов просыпается через ко лосниковую решетку и периодически удаляется по мере накопления снизу обычным образом.

Таблица 1. Технические характеристики установки УПТО-0,12Т Теплота сгорания отходов (не менее), ккал/кг Потребление газа (горелки ГИИ-15 и запальник), кг/ч 2.3–3. Номинальное давление газа перед горелками, кПа 3. Температура в камере нагрева шнека (не более), о С Температура отходящих дымовых газов (не более), о С Температура нагрева воды в теплоутилизаторе, о С Давление нагреваемой воды (не более), МПа 0. Номинальная тепловая мощность нагрева воды, МВт 0. Объем газовых выбросов продуктов дожигания, нм3/ч Установленная мощность мотор-редуктора, кВт 0. Габаритные размеры, мм Режим пиролиза поддерживается и регулируется путем ав томатического включения и отключения беспламенных газовых ИК горелок 4. Нормальная работа излучателя контролируется датчиком наличия пламени. Запуск шнека и дымососа производится автома тически с пульта КИПА. Используемые для нагрева шнека газовые ИК-горелки также включаются с пульта КИПА. Регулирование их мощности производится путем автоматического включения и от ключения горелок по заданной температуре в камере нагрева шнека.

Воздух в камеру сжигания поступает и регулируется обыч ным образом через дверцу снизу колосниковой решетки таким обра зом, чтобы его общий избыток в камере дожигания не превышал 40% сверх расчетно-стехиометрического объема, при котором обес печивается требуемая температура дожигания 1250°С. При величине теплоты сгорания отходов менее 5000 ккал/кг требуемая температу ра дожигания поддерживается за счет работы газового инжекцион ного запальника 12. Газоснабжение запальника и ИК-горелок осу ществляется от баллонной установки сжиженного газа. Работа теп лоутилизатора заключается в нагреве воды за счет тепла уходящих дымовых газов, охлаждение которых до температуры 200-250°С яв ляется условием работоспособности дымососа и всей установки.

В настоящее время огневая утилизация часто осуществляет ся примитивными методами: туши животных обливают легковос пламеняющимися жидкостями и поджигают. Процесс протекает медленно, практически не контролируется и сопровождается вред ными выбросами в атмосферу. Сложившаяся неблагоприятная сани тарно-эпидемиологическая ситуация, и возможность распростране ния опасных инфекционных заболеваний животных (птичий грипп, ящур, бешенство и др.) требует принятия дополнительных мер безо пасности, к которым относится и оснащение сельхозпредприятий оборудованием для утилизации опасных отходов.

1. Северянин В.С. Котлы с пульсирующим горением // Энергетика. 2001.

2. Патент BY 2030 U, МПК F 23 G 5/00. Устройство для термического обезвреживания отходов / Северянин В.С., Черников И.А., Горбаче ва М.Г.— № 20040571 заявлено 06.12. 3. Бородуля В.А., Виноградов Л.М., Гребеньков А.Ж., Мартынюк В.И.

Энергетическое использование твердых бытовых отходов // Инженер механик. 2007. №4. С. 34-

МЕТОДЫ УМЕНЬШЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ОКСИДОВ

АЗОТА В ОТРАБОТАВШИХ ГАЗАХ

ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УСТАНОВОК

Д-р техн. наук Т.Ю. Салова, асп. В.В. Васильев Энергетика занимает третье место в промышленности по выбросам загрязняющих веществ от стационарных источников. В России в законодательном порядке уже действует нормирование вы бросов загрязняющих веществ атмосферу для вновь вводимого обо рудования с учетом технических нормативов. Установлены доста точно жесткие нормы выбросов оксидов азота и серы, твердых час тиц для вновь вводимых котлов тепловых электростанций (ТЭС) мощностью 50 МВт (таблица 1) по удельным и валовым выбросам, кроме того, предусмотрено ежегодное сокращение выбросов этих веществ от действующих котлов.

При эксплуатации ТЭС концентрации оксидов азота в дымо вых газах без мероприятий по ограничению при сжигании природ ного газа составляют 800 … 1000 мг/м3, а при сжигании мазута … 8000, что в несколько раз превышает экологический норматив ГОСТ Р 50831-95 [1].

Снижения выбросов оксидов азота можно добиться, воздей ствуя на процесс сгорания, изменяя конструкции и режимы работы горелок и топочных устройств. Известные разработанные техноло гические мероприятия позволяют снизить выбросы оксидов азота до 30 … 40 мг/м3 при сжигании природного газа и до 150 … 250 мг/м при сжигании сернистого мазута. Применяется также трехступенча тое сжигание с восстановлением оксидов азота в верхней части топки.

Для ТЭС, работающих на твердом топливе, для снижения выброса оксидов азота чаще всего используют метод низкотемпера турного сжигания, где применяется трехступенчатая схема сжигания с организацией избытка окислителя в зоне интенсивного массооб мена и рециркуляции отходящих газов в зону активного горения.

Концентрация оксидов азота в этом случае снижается до 200 … мг/м3 при номинальной нагрузке энергоблока.

Особенно трудно снизить выброс оксидов азота при сжига нии малореакционного топлива в котлах с жидким шлакоудалением (ЖШУ), для которых концентрация оксидов азота Газообразное Твердое:

ШУ (ЖШУ) При внедрении известных методов снижения оксидов азота необходимо также учитывать, что надежность эксплуатации ТЭС снижается и увеличивается выброс канцерогенных веществ. Ком плексное решение проблемы требует реконструкции поверхностей нагрева котла, использование горелки комбинированного типа [2].

Реализация сжигания бедных гомогенных смесей сущест венно усложняет конструкцию камеры сгорания, поэтому внедрение метода затруднено, а разработанные конструкции являются собст венностью фирм изготовителя.

Таким образом, технологические методы чаще всего не по зволяют достичь нормативного уровня выброса оксидов азота, так как применение их ограничено из-за снижения эффективности и на дежности работы энергоустановки, а также протекания побочных реакций, в том числе, увеличения канцерогенных углеводородов в отходящих газах. В таких случаях применяют системы очистки от ходящих газов: селективного некаталитического восстановления и селективного каталитического восстановления.

Использование некаталитического восстановления не требу ет больших затрат, в качестве восстановителя чаще всего использу ется мочевина и аммиачная вода, эффективность очистки составляет до 60 % [3]. Повысить эффективности некаталитического восстанов ления до 80 % возможно применением ускорителей реакций восста новления оксидов азота.

Каталитическое восстановление позволяет очистить дымо вые газы от оксидов азота до 90 %, однако стоимость очистки воз растает, применяя этот метод необходимо также учитывать, что ка тализаторы чувствительны к примесям, которые являются инициа торами побочных реакций.

Работа нейтрализатора во многом определяется скоростными характеристиками потока, температурой и составом отходящего га за. Для типовых дымовых труб значения скорости потока в подво дящих к ним каналах лежат в интервале 10 … 30 м/с. Значение тем пературы продуктов сгорания зависит от степени использования те плоты потока и точки ее измерения, в среднем интервал изменения температуры потока можно принять равным 400 … 600 К. Результа ты многочисленных исследований процессов сгорания ТЭС показа ли, что состав продуктов сгорания в значительной мере зависит от вида применяемого топлива и от коэффициента избытка воздуха.

В результате исследований процесса образования и восста новления оксидов азота при эксплуатации дизельных энергоустано вок (ДЭ), разработаны модель и методика расчета нейтрализации оксидов азота восстановителем, например, аммиаком [4].

Рециркуляция отработавших газов в нейтрализаторе ДЭ (ри сунок) обеспечивает взаимодействие активных радикалов, атомов водорода и полициклических ароматических углеводородов (ПАУ), при этом ПАУ претерпевают структурные изменения, а количество канцерогенных ПАУ уменьшается в 1,54 раза (таблица 2).

Анализ результатов проведенных исследований показал, что для снижения выбросов оксидов азота и углеводородов, в том числе канцерогенных, при одновременном сохранении мощностных и эко 1 – корпус;

2 – входной патрубок;

3 – выходной патрубок;

4 – ребра же сткости;

5 – смесительная камера;

6 – корпус смесительной камеры;

– цилиндрический кольцевой канал;

8 – суживающееся сопло;

9 – кольцевое сечение;

10 – трубка подачи газа-восстановителя;

номических показателей ТЭС необходимо проведения комплексных исследований работы установки: ТЭС – нейтрализатор.

Значение ПАУ в отработавших газах дизеля компонент без нейтрализатора с нейтрализатором С целью установления оптимального значения концентрации восстановителя и максимальной степени восстановления оксидов азота в диапазоне эксплуатационных режимов работы ТЭС состав лена методика проведения трехфакторного эксперимента в соответ ствии с разработанным почти рототабельным ортогональным пла ном (таблица 3).

Матрица плана и уровни варьирования факторами В качестве факторов варьирования выбраны температура от ходящих газов (Х1), скорость выброса отходящих газов (Х2), концен трация аммиака в камере восстановления нейтрализатора (Х3).

За основу исследований полученных результатов принима ется разработанная термодинамическая модель многостадийных равновесных процессов [5], позволяющая исследовать влияние раз личных факторов: температуры и давления, условий смесеобразова ния, наличия диффузии в зонах реакций, на образование предельных концентраций искомых веществ, построить область оптимальных значений регулировочных параметров, влияющих на уменьшение концентрации токсичных компонентов, оценить действие различных режимов эксплуатации нейтрализатора и ТЭС.

1. Обеспечение экологических требований при производстве тепла и электроэнергии на тепловых электростанциях //Теплоэнергетика, 2. Комплексная реконструкция котлов ТГМП-314Ц ТЭЦ-23 ОАО «Мосэнерго» для снижения выбросов вредных веществ в окру жающую среду //Теплоэнергетика, № 5, 2006.

3. Перспективы технологии для техперевооружения. М.: ВТИ, 2000.

4. Патент РФ № 2265733. Нейтрализатор отработавших газов энерге тических установок / Салова Т.Ю., Кашкин М.В.– 10.12.2005.

5. Салова Т.Ю. Методика исследований термодинамической модели процесса образования продуктов сгорания // Мат. 5-й научно практической конференции «Экология и сельскохозяйственная техника». Т. 2. Экологические аспекты производства продукции растениеводства, мобильной энергетики и сельскохозяйственных машин. СПб.: СЗНИИМЭСХ, 2007. С. 364-369.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ БИОЭТАНОЛА В РОССИИ

(Экономический ф-т МГУ им. М.В. Ломоносова) Биоэтанолом называется этиловый спирт низкой степени очистки, получаемый из возобновляемого источника – биомассы.

Основным сырьем для его производства являются крахмало и саха росодержащие сельскохозяйственные культуры. В наших широтах – пшеница и кукуруза, а также меласса – отход свеклосахарного про изводства.

Также биоэтанол может производится из целлюлозосодер жащих отходов сельского хозяйства и деревообрабатывающей про мышленности. Сейчас его себестоимость при использовании данно го сырья выше, чем при использовании сельхозпродукции. Тем не менее, в ближайшие годы планируется внедрение технологий, по зволяющих значительно снизить затраты на производство биоэтано ла из целлюлозы. В итоге его себестоимость может стать много ни же себестоимости бензина.

Основное применение биоэтанол получил в топливном секто ре. Нужно отметить, что идея использовать спирт в качестве топлива является совсем не новой. Еще в начале двадцатого века он рассмат ривался и как альтернатива бензину, и как дополнение к нему.

По сути, биоэтанол является самым «неальтернативным» из всех альтернативных видов топлива:

• себестоимость его производства в странах, где нефть «не бьет из под земли ключом», находится на одном уровне с себестоимостью производства бензина;

• как топливо он обладает своеобразной «гибкостью» – существует достаточно широкий диапазон смесей с бензином, где доля био этанола составляет от 5 до 95%;

• в отличие от других альтернативных топлив, например, водорода, внедрение биоэтанола на топливный рынок практически не требу ет изменений существующей заправочной инфраструктуры;

• при использовании слабонасыщенных смесей биоэтанола с бензи ном 5-10%, не требуется никаких конструкторских изменений внутри машины.

В то же время, биоэтанол как топливо обладает рядом поло жительных свойств. У него выше, чем у бензина, октановое число.

При его использовании обеспечивается более полное сгорание топ лива. Добавка биоэтанола в бензин позволяет значительно снизить объемы выбросов оксидов углерода и азота, а также канцерогенных соединений. Таким образом, уменьшается негативное влияние авто мобилей на человека и окружающую среду. При использовании био этанола также значительно снижаются выбросы углекислого газа, ведущие к глобальному потеплению.

Основным поставщиком сырья для производства биоэтанола является сельское хозяйство.

Потенциальным источником сырья для производства био этанола в нашей стране являются выведенные из сельхозоборота пахотные земли. Вследствие экономических реформ общая площадь пашни в России с 1992 года сократилась на 37 млн. га. и на 20 млн.

га. в европейской части нашей страны. Производство биоэтанола может стимулировать возобновление использования этих земель. К примеру, один завод мощностью 100 тыс. тонн биоэтанола в год, использует в среднем 300-400 тыс. тонн пшеницы, для выращивания которой требуется 100- 200 тыс. га пахотных земель. Освоение паш ни включает в себя не просто засевание пустующих земель, а созда ние комплексной инфраструктуры – закупку техники, строительство зданий, привлечение трудовых ресурсов. Помимо реализации стра тегической задачи – введения в сельхозоборот земельных ресурсов, создание продукции на новых территориях сформирует дополни тельный источник дохода для государственного бюджета.

Возможно использование и других виды сырья для выработ ки биоэтанола, к примеру, мелассу. В нашей стране ежегодно ее производится около миллиона тонн. Также можно целенаправленно культивировать так называемые «энергокультуры». Перспективным является выращивание сладкого сорго, имеющего наибольший вы ход этанола с гектара посевной площади.

Развитие производства биоэтанола может также способство вать решению социальных проблем на селе. Сейчас уровень жизни в сельской местности – один из самых низких. Заработная плата у за нятых в этой сфере в полтора–два раза ниже, чем у работников про мышленности. Создание биоэтанольных заводов позволит сформи ровать новый рынок сбыта сельхозпродукции, что даст возможность фермерам диверсифицировать свою деятельность и в меньшей сте пени зависеть от старых скупщиков. Необходимо отметить, что за щита интересов аграриев была одним из главных факторов развития рынка биоэтанола в начале 20-го века во Франции и Германии, а также в 70-х годах в Бразилии.

Другой возможностью получения биоэтанола является ис пользование целлюлозосодержащего сырья. Перспективным сырьем является отходы деревообрабатывающей промышленности – струж ки, опилки. До начала 90-х на территории России существовало око ло 40 гидролизных заводов, перерабатывающих древесную целлю лозу в спирт. Сейчас осталось лишь несколько. В случае нахождения путей реализации этанола можно будет восстановить и переобору довать их в современные заводы, что позволит снизить капитальные затраты на развитие биоэтанольных мощностей. В сельском хозяй стве целлюлоза содержится в стеблях кукурузы. Можно также вы ращивать специальные культуры, например, мискантус, или, как его еще называют, «слоновую траву». Объем прироста его биомассы за один сезон может доходить до 50 тонн с гектара.

Наиболее популярная точка зрения относительно реализации биоэтанола, с которой уже неоднократно выступали наши высшие чины, – экспорт за рубеж. Основными импортерами могут стать страны Евросоюза. В ЕС принята официальная программа доведе ния доли биотоплива в топливном секторе до 5,75%. Очевидно, что собственных ресурсов в этих странах будет недостаточно для дос тижения запланированных показателей.

Другим вариантом может стать создание рынка топливных смесей с биоэтанолом в России. Проведенные испытания показали, что машины отечественного производства могут работать на 5%-ной сме сти биоэтанола с бензином (Е5). С каждым годом увеличивается коли чество иномарок, которые могут использовать 10%-ную смесь (Е10).

Таким образом, потенциальный объем рынка топливного этанола в России может составлять от 1,5 до 3 млн.т./год. Замещенная биоэтано лом часть бензина может идти на экспорт или быть законсервирована.

В случае же развития мирового рынка топлив с биоэтанолом, наша страна будет готова к масштабному переходу на данный вид топлива.



Pages:     | 1 |   ...   | 11 | 12 || 14 |
 




Похожие материалы:

«Российская академия сельскохозяйственных наук Министерство сельского хозяйства Российской Федерации Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства (ГНУ ВИЭСХ) Московский государственный агроинженерный университет им. В.П. Горячкина (МГАУ) ФГНУ Российский научно-исследовательский институт информации и технико-экономических исследований по инженерно-техническому обеспечению АПК (ФГНУ РОСИНФОРМАГРОТЕХ) ЭНЕРГООБЕСПЕЧЕНИЕ И ...»

«Российская академия сельскохозяйственных наук Министерство сельского хозяйства Российской Федерации Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства (ГНУ ВИЭСХ) Московский государственный агроинженерный университет им. В.П. Горячкина (МГАУ) ФГНУ Российский научно-исследовательский институт информации и технико-экономических исследований по инженерно-техническому обеспечению АПК (ФГНУ РОСИНФОРМАГРОТЕХ) ЭНЕРГООБЕСПЕЧЕНИЕ И ...»

«Российская академия сельскохозяйственных наук Министерство сельского хозяйства Российской Федерации Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства (ГНУ ВИЭСХ) Московский государственный агроинженерный университет им. В.П. Горячкина (МГАУ) ФГНУ Российский научно-исследовательский институт информации и технико-экономических исследований по инженерно-техническому обеспечению АПК (ФГНУ РОСИНФОРМАГРОТЕХ) Открытое акционерное ...»

«МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ АГРОХИМИИ им. Д. Н. ПРЯНИШНИКОВА ПОЧВЕННЫЙ ИНСТИТУТ им. В. В. ДОКУЧАЕВА УТВЕРЖДАЮ УТВЕРЖДАЮ Министр сельского хозяйства Президент Российской академии Российской Федерации сельскохозяйственных наук _А. В. Гордеев _Г. А. Романенко 24 сентября 2003 г. 17 сентября 2003 г. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ПРОВЕДЕНИЮ КОМПЛЕКСНОГО МОНИТОРИНГА ПЛОДОРОДИЯ ПОЧВ ...»

«МЕЛИОРАЦИЯ: ЭТАПЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ Материалы международной научно- производственной конференции Москва 2006 РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации имени А.Н.Костякова МЕЛИОРАЦИЯ: ЭТАПЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ Материалы международной научно-производственной конференции, посвященной 40-летию начала осуществления широкомасштабной программы мелиорации Москва 2006 УДК 631.6 М 54 ...»

«ПЧЕЛОВОДСТВО А.Г МЕГЕДЬ В.П. ПОЛИЩУК Допущено Государственным агропромышленным комитетом Украинской ССР в качестве учебника для средних специальных учебных заведений по специальностям Пчеловодство и Зоотехния Киев Выща школа 1990 ББК 46.91я723 М41 УДК 638.1(075.3) Рецензенты: преподаватель М. И. Совкунец (Борзнянский совхоз-техникум Черни говской области), И. Ф. Доля (заведующий пчелофермой Республиканского учеб но-производственного комбината по пчеловодству) Переведено с издания: Мегедь О. Г., ...»

«Санкт-Петербургский государственный университет. Институт наук о Земле ГНУ Центральный музей почвоведения им. В.В. Докучаева ГНУ Почвенный институт им. В.В. Докучаева Фонд сохранения и развития научного наследия В.В. Докучаева Общество почвоведов им. В.В. Докучаева МАТЕРИАЛЫ Международной научной конференции XVII Докучаевские молодежные чтения посвященной 110-летию Центрального музея почвоведения им. В.В. Докучаева НОВЫЕ ВЕХИ В РАЗВИТИИ ПОЧВОВЕДЕНИЯ: СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ КАК СРЕДСТВА ПОЗНАНИЯ ...»

«Санкт-Петербургский государственный университет ГНУ Центральный музей почвоведения им. В.В. Докучаева Россельхозакадемии ГНУ Почвенный институт им. В.В. Докучаева Россельхозакадемии Фонд сохранения и развития научного наследия В.В. Докучаева Общество почвоведов им. В.В. Докучаева МАТЕРИАЛЫ Международной научной конференции XVI Докучаевские молодежные чтения посвященной 130-летию со дня выхода в свет книги Русский чернозем В.В. Докучаева ЗАКОНЫ ПОЧВОВЕДЕНИЯ: НОВЫЕ ВЫЗОВЫ 4– 6 марта 2013 года ...»

«Санкт-Петербургский государственный университет ГНУ Центральный музей почвоведения им. В.В. Докучаева Россельхозакадемии ГНУ Почвенный институт им. В.В. Докучаева Россельхозакадемии Фонд сохранения и развития научного наследия В.В. Докучаева Общество почвоведов им. В.В. Докучаева МАТЕРИАЛЫ Международной научной конференции XV Докучаевские молодежные чтения посвященной 150-летию со дня рождения Р.В. Ризположенского ПОЧВА КАК ПРИРОДНАЯ БИОГЕОМЕМБРАНА 1– 3 марта 2012 года Санкт-Петербург ...»

«Санкт-Петербургский государственный университет ГНУ Центральный музей почвоведения им. В.В. Докучаева Россельхозакадемии ГНУ Почвенный институт им. В.В.Докучаева Россельхозакадемии Фонд сохранения и развития научного наследия В.В. Докучаева Общество почвоведов им. В.В. Докучаева МАТЕРИАЛЫ Всероссийской научной конференции XIV Докучаевские молодежные чтения посвященной 165-летию со дня рождения В.В.Докучаева ПОЧВЫ В УСЛОВИЯХ ПРИРОДНЫХ И АНТРОПОГЕННЫХ СТРЕССОВ 1– 4 марта 2011 года Санкт-Петербург ...»

«МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ДЕПАРТАМЕНТ НАУЧНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ПОЛИТИКИ И ОБРАЗОВАНИЯ САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ ВЕТЕРИНАРНОЙ МЕДИЦИНЫ СЕВЕРО-ЗАПАДНАЯ ВЕТЕРИНАРНАЯ АССОЦИАЦИЯ МАТЕРИАЛЫ МЕЖДУНАРОДНОЙ НАУЧНОЙ КОНФЕРЕНЦИИ СТУДЕНТОВ, АСПИРАНТОВ И МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ ЗНАНИЯ МОЛОДЫХ ДЛЯ РАЗВИТИЯ ВЕТЕРИНАРНОЙ МЕДИЦИНЫ И АПК СТРАНЫ Санкт-Петербург 2012 1 УДК: 619 (063) Материалы международной научной конференции студентов, аспи рантов и молодых ученых Знания ...»

«МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА И ПРОДОВОЛЬСТВИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ УЧРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ ГРОДНЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ МАТЕРИАЛЫ ХІІ МЕЖДУНАРОДНОЙ СТУДЕНЧЕСКОЙ НАУЧНОЙ КОНФЕРЕНЦИИ (Гродно, 18-20 мая 2011 года) В ТРЕХ ЧАСТЯХ ЧАСТЬ 3 АГРОНОМИЯ ЗАЩИТА РАСТЕНИЙ ЗООТЕХНИЯ ВЕТЕРИНАРИЯ ТЕХНОЛОГИЯ ХРАНЕНИЯ И ПЕРЕРАБОТКИ ОБЩЕСТВЕННЫЕ НАУКИ К 60-летию вуза Гродно УО ГГАУ УДК 63 (06) ББК М Материалы ХІІ Международной студенческой научной конференции. – Гродно, 2011. – ...»

«Казанский (Приволжский) федеральный университет Общество почвоведов им. В.В. Докучаева Институт проблем экологии и недропользования АН РТ НАСЛЕДИЕ И.В. ТЮРИНА В СОВРЕМЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЯХ В ПОЧВОВЕДЕНИИ Материалы международной научной конференции Казань, 15-17 октября 2013 г. И.В.Тюрин (1892-1962) Казань 2013 УДК 631.4 ББК 40.3 Печатается по решению Ученого совета Института фундаментальной медицины и биологии ФГБОУ ВПО Казанский (Приволжский) федеральный университет Наследие И.В. Тюрина в ...»

«ISSN 1561-1124 МАТЕРИАЛЫ ПО ИЗУЧЕНИЮ РУССКИХ ПОЧВ ВЫПУСК 7 (34) Издательство Санкт-Петербургского университета 2012 САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ КАФЕДРА ПОЧВОВЕДЕНИЯ И ЭКОЛОГИИ ПОЧВ ЦЕНТРАЛЬНЫЙ МУЗЕЙ ПОЧВОВЕДЕНИЯ ИМ. В.В.ДОКУЧАЕВА МАТЕРИАЛЫ ПО ИЗУЧЕНИЮ РУССКИХ ПОЧВ ВЫПУСК 7 (34) Издание основано в 1885 г. А.В. Советовым и В.В. Докучаевым Издательство С.-Петербургского университета 2012 УДК 631.4 ББК 40.3 М34 Редакционная коллегия: Б.Ф. Апарин (председатель), Е.В. Абакумов, ...»

«ISSN 1561-1124 МАТЕРИАЛЫ ПО ИЗУЧЕНИЮ РУССКИХ ПОЧВ ВЫПУСК 6 (33) Издательство Санкт-Петербургского университета 2009 САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ КАФЕДРА ПОЧВОВЕДЕНИЯ И ЭКОЛОГИИ ПОЧВ ЦЕНТРАЛЬНЫЙ МУЗЕЙ ПОЧВОВЕДЕНИЯ ИМ. В.В.ДОКУЧАЕВА МАТЕРИАЛЫ ПО ИЗУЧЕНИЮ РУССКИХ ПОЧВ ВЫПУСК 6 (33) Издание основано в 1885 г. А.В. Советовым и В.В. Докучаевым Издательство С.-Петербургского университета 2009 УДК 631.4 + 577.34 ББК 40.3 М34 Редакционная коллегия: И.А. Горлинский (председатель), Б.Ф. ...»

«X ДАЛЬНЕВОСТОЧНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ ПО ЗАПОВЕДНОМУ ДЕЛУ МАТЕРИАЛЫ КОНФЕРЕНЦИИ 25-27 сентября 2013 г. г. Благовещенск АМУРСКИЙ ФИЛИАЛ БОТАНИЧЕСКОГО САДА-ИНСТИТУТА ДВО РАН АМУРСКИЙ ФИЛИАЛ WWF РОССИИ БЛАГОВЕЩЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ РОССИЙСКИЙ ФОНД ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ АМУРСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ СОЦИАЛЬНО-ЭКОЛОГИЧЕСКОГО СОЮЗА АМУРСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ РУССКОГО БОТАНИЧЕСКОГО ОБЩЕСТВА СОВЕТ МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ АФ БСИ ДВО РАН X ДАЛЬНЕВОСТОЧНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ ПО ЗАПОВЕДНОМУ ДЕЛУ 25-27 сентября ...»

«МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФГОУ ВПО УЛЬЯНОВСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ – ФИЛИАЛ ФГОУ ВПО УЛЬЯНОВСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ МАТЕРИАЛЫ IX МЕЖДУНАРОДНОЙ СТУДЕНЧЕСКОЙ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКОЙ КОНФЕРЕНЦИИ С МЕЖДУНАРОДНЫМ УЧАСТИЕМ 31 марта 2011 Димитровград 2011 г. УДК 631 Редакционная коллегия: Главный редактор Х.Х. Губейдуллин Научный редактор Т.А. Мащенко Редакционная коллегия И.И. Шигапов А.М. Кадырова ...»

«Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Воронежский государственный аграрный университет имени К.Д. Глинки (Россия) Германо-российский кооперационный проект Развитие и внедрение современных технологий производства молока и говядины в РФ III РОССИЙСКО-ГЕРМАНСКАЯ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ Перспективы развития сельского хозяйства: кормопроизводство и кормление КРС как предпосылка высокой продуктивности в молочном и мясном скотоводстве ...»

«Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Рязанский государственный университет имени С.А. Есенина В.А. Марков, Е.С. Иванов, Е.А. Лупанов Биоразнообразие и охрана природы Учебное пособие Рязань 2009 ББК 20.1я73 М26 Печатается по решению учебно-методического совета Государ ственного образовательного учреждения высшего профессиональ ного образования Рязанский государственный университет имени С.А. Есенина в соответствии с ...»






 
© 2013 www.seluk.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.