| Производительность очистных сооружений, тыс. м3/сут. | Приведённое количество жителей, тыс. чел. | Количество биогаза, тыс. м3/год | Количество замещаемого природного газа, тыс. м3/год | Срок окупаемости, лет |
| 100 | 333,3 | 2707 | 1592 | 6,9 |
| 175 | 583,3 | 4737 | 2786 | 5,3 |
| 350 | 1166,7 | 9475 | 5573 | 2,4 |
| 500 | 1666,7 | 13534 | 7960 | 2,1 |
| 700 | 2333,3 | 18947 | 11144 | 1,4 |
| 900 | 3000,0 | 24360 | 14329 | 1,1 |
| 1000 | 3333,3 | 27068 | 15922 | 1,05 |
Использование 1 м3 биогаза позволяет сэкономить 1,5 кг каменного угля, 12 кг навозных брикетов, 0,6 кг керосина, 2 кВт∙ч электроэнергии или 3,5 кг дров.
При оценке экономической эффективности работы сельскохозяйственных биогазовых установок нужно учесть ряд факторов:
а) исходный субстрат – вид животных, содержание сухого вещества, количество отходов, состав осадка;
б) местные условия – транспортирование исходных и конечных продуктов, имеющееся оборудование, потребление энергии, характер местности;
в) технология – предварительная обработка субстрата, конструктивные особенности биореактора;
г) производство биогаза – выход газа (м3 газа на 1 кг загружаемого субстрата), продуктивность (м3 газа на 1 м3 объёма реактора в сутки), содержание метана в газе, потребность газа на поддержание технологических параметров процесса;
д) стоимость технологии – амортизация, стоимость метана, стоимость энергии, заработная плата обслуживающего персонала, прочие затраты;
е) степень использования биогаза – размеры аккумуляторов энергии, потребление энергии в течение года, возможности преобразования энергии;
ж) побочные факторы, влияющие на производство биогаза – на пригодность субстрата после сбраживания (в качестве удобрения), на окружающую среду, на продуктивность растений (урожайность после внесения удобрений).
Вопросы для самоконтроля
1. Назовите экологические эффекты, которые достигаются при использовании биогазовых технологий.
2. Назовите отрицательные стороны использования для получения биогаза энергетических культур.
3. Какие потенциальные опасности сопряжены с использованием биогазовых технологий?
4. Назовите экологические эффекты, которые достигаются при использовании биогазовых технологий.
5. Какие факторы необходимо учесть при оценке экономической эффективности работы сельскохозяйственных биогазовых установок?
Рекомендуемая литература
1. Баалер В. Биогаз. Теория и практика / В. Баадер, Е. Доне, М. Бренндерфер. – М.: Колос, 1982. – 184 с.
2. Брюханов О. Н. Газоснабжение / О. Н. Брюханов, В. А. Жила, А. И. Плужников. – М.: Издательский центр «Академия», 2008. – 448 с.
3. Зомарёв А. М. Санитарно-гигиенический мониторинг полигонов захоронения твёрдых бытовых отходов / А. М. Зомарев. – Пермь: ПермГТУ, 2007. – 218 с.
4. ГОСТ 5542–2014. Газы горючие природные для промышленного и коммунально-бытового назначения. – Введ. 2015 – 07 – 01.
5. Мариненко Е. Е. Тенденции развития систем сбора и обработки дренажных вод и метансодержащего газа на полигонах твёрдых бытовых отходов: отечественный и зарубежный опыт / Е. Е. Мариненко, Ю. Л. Беляева, Г. П. Комина. – СПб: Недра, 2001. – 160 с.
6. Мариненко Е. Е. Основы получения и использования биотоплива для решения вопросов энергосбережения и охраны окружающей среды в жилищно-коммунальном и сельском хозяйстве. Учебное пособие. / Е. Е. Мариненко. – Волгоград: ВолгГАСА, 2003. – 100 с.
7. Методика расчёта количественных характеристик выбросов загрязняющих веществ в атмосферу от полигонов твердых бытовых и промышленных отходов / М.: АКХ, 2004. – 20 c.
8. СП 42 – 101 – 2003. Общие положения по проектированию и строительству газораспределительных систем из металлических и полиэтиленовых труб. – Введ. 2003–07–08. – М.: Госстрой РФ, 2003. – 128 с.
9. Технологический регламент получения биогаза с полигонов твёрдых бытовых отходов: утв. АКХ им. Памфилова 02.11.1995. – М.: Изд-во АКХ, 1989. – 19 c.
10. Фюкс Р. Зеленая революция: Экономический рост без ущерба для экологии / Р. Фюкс. – М.: Альпина нон-фикшн, 2016. – 336 с.
11. Эдер Б. Биогазовые установки. Практическое пособие / Б. Эдер, Х. Шульц. – Киев: Зорг Биогаз Украина, 2008. – 268 с.
Оглавление
Введение………………………………………………………………………4
1. История развития биогазовых технологий ………………………………
Вопросы для самоконтроля…………………………………………….
2. Использование биогаза в РФ и за рубежом……………………………
2.1 Использование биогаза в РФ…………………………………………..
2.2 Использование биогаза за рубежом ……………………………………
Вопросы для самоконтроля……………………………………………..
3. Образование, классификация, состав и свойства биогазов……………….
3.1 Условия и процесс образования биогаза………………………………
3.1.1 Сырьё для получения биогаза…………………………………….
3.1.2 Способы переработки биомассы для получения биогаза………
3.2 Классификация и состав биогазов………………………………………
3.3 Свойства биогазов………………………………………………………
3.3.1. Физико-химические и горючие свойства биогаза…………………
3.3.2. Расчёты горения биогаза…………………………………………….
3.3.3. Взаимозаменяемость биогаза и природного газа…………………..
Вопросы для самоконтроля…………………………………………….
4. Конструктивное исполнение основного биогазового оборудования……
4.1 Биореакторы………………………………………………………………
4.1.1 Общие требования, предъявляемые к биореакторам…………..
4.1.2 Схемы простейших биореакторов…………………..
4.1.3 Схемы биореакторов с подогревом биомассы…………………
4.2 Оборудование полигонов и свалок ТБО для сбора биогаза……
4.2.1 Газодренажные скважины на полигонах и свалках ТБО………
4.2.2 Газоизоляция грунтов от биогаза на полигонах и свалках ТБО…
4.3 Газогенераторы, работающие на отходах………………………
4.4 Системы хранения биогаза………………………………………………
4.5 Транспортировка биогаза………………………………………………
Вопросы для самоконтроля…………………………………………….
5. Подготовка биогаза к использованию……………………………………
5.1 Основные требования к обработке биогаза……………………………
5.2 Осушка биогаза……………………………………………………………
5.3 Очистка от сероводорода и галогенсодержащих углеводородов…….
5.3.1 Адсорбция активированным углём…………………
5.3.2 Адсорбция оксидом железа (III)……………………
5.3.3 Абсорбция в промывочном растворе……………………………….
5.3.4 Каталитическое окисление………………………………………..
5.4 Обогащение биогаза…………………………………………………
5.5 Сжатие биогаза………………………………………………………
Вопросы для самоконтроля…………………………………………….
6. Рекомендации по составу биогазовых установок и утилизации энергии биогаза……………………………………………………………………
6.1 Основные направления использования биогаза……………………
6.2 Использование газа метантенков в котельных очистных канализационных сооружений……………………………………………………….
6.3 Применение биогаза метантенков в установках термической обработки осадков…………………………………………………………………………
6.4 Утилизация энергии биогаза в установках переработки отходов сельскохозяйственного производства……………………………………………..
6.5 Утилизация газа на полигонах и свалках отходов производства и потребления…………………………………………………………………………
Вопросы для самоконтроля…………………………………………….
7. Расчёты биогазовых установок…………………………………….
7.1 Определение количества субстрата и выхода биогаза………….
7.1.1 Расчёт метантенков канализационных очистных сооружений………
7.1.2 Определение выхода биогаза на сельскохозяйственных биогазовых установок………………………………………………………………………
7.1.3 Определение выхода биогаза на полигонах и свалках ТБО………
7.1.4 Пример расчета количества газа, собираемого со свалки ТБО г. Ижевск
7.2 Определение размеров биореакторов…………………………………
7.3 Тепловой расчёт биореакторов…………………………………………
7.3.1 Определение тепловых затрат на собственные нужды БГУ……
| 7.3.2 Расчёт поверхностей нагрева биореакторов…………………… |
| 7.3.3 Тепловой баланс биогазовой установки………………………. |
| 7.4 Гидравлический расчёт трубопроводов для транспорта биогаза… |
| 7.5 Расчёт параметров газодренажных скважин полигонов и свалок ТБО…………………………………………………………………… 7.6 Пересчёт газогорелочных устройств для сжигания биогаза…… |
| Вопросы для самоконтроля……………………………………………. |
| 8. Эколого-экономические аспекты применения биогазовых технологий………………….. |
| 8.1 Экологические аспекты применения биогазовых технологий…… 8.2 Экономические аспекты применения биогазовых технологий…… |
| Вопросы для самоконтроля………………… |
| Рекомендуемая литература……………………………. |
Учебное издание
Практикум по ноксологии
Составители: Комина Галина Павловна
Сауц Артур Валерьевич
Редактор
Корректор
Компьютерная верстка И. А. Яблоковой
Подписано к печати 00.00.17. Формат 60´84 1/16. Бум. офсетная.
Усл. печ. л. XX. Тираж 100 экз. Заказ NN. «С» NN.
Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет.
190005, Санкт-Петербург, 2-я Красноармейская ул., д. 4.
Отпечатано на ризографе. 190005, Санкт-Петербург, ул. Егорова, д. 5/8.
