И И Капцов - Перспективы получения биогаза в украине - страница 1

Страницы:
1 

З.Захаров В.И., Гевлич И.В. Составление оптимального диспетчерского графика распределения природного газа / Депонир. рукопись УкрНТИ №616УК9З от 2З.0З.9З г. -10 с.

4.Тыщик С.Н., Захаров В.И., Губарь В.Ф. Аналитический метод построения обоб­щенной зависимости между уровнем газопотребления и продолжительностью стояния температур наружного воздуха // Інженерні системи та техногенна безпека в будівницт­ві: Вісник ДонДАБА. - 2001. - №6 (З1).- С.105-107

Получено 05.02.2003

 

УДК 620.91

И.И.КАПЦОВ, д-р техн. наук, И.Г.ЖИГАНОВ

Харьковская государственная академия городского хозяйства

ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ В ЭНЕРГЕТИКЕ: ПЕРСПЕКТИВЫ ПОЛУЧЕНИЯ БИОГАЗА В УКРАИНЕ КАК ЭКОЛОГИЧЕСКИ ЧИСТОГО ВИДА ТОПЛИВА

В Украине энергетическая отрасль является основным источником выброса пар­никовых газов. При получении теплоты выброс СО2 превышает З0 г на 1 МДж. Воз­можность использования биогаза для нужд энергетики позволит сократить количество парниковых газов в атмосфере. Одним из способов получения биогаза является анаэроб­ное (без доступа кислорода) сбраживание биомассы. В качестве последней могут быть органическая часть твердых бытовых отходов, солома, навоз животных.

На сегодняшний день рост потребления ресурсов органического топлива приводит не только к его удорожанию, но и обостряет эколо­гическую обстановку во всем мире, в частности, в Украине. Выделяю­щийся в процессе сжигания органического топлива углекислый газ обладает способностью пропускать солнечную радиацию и отражать инфракрасное излучение земной поверхности, что может привести к так называемому «парниковому эффекту».

Примерно 55% [1] наблюдаемых температурных изменений на Земле связано с эмиссией диоксида углерода (СО2). Остальное прихо­дится на метан, оксиды азота и фреоны, вклад которых равен, соответ­ственно, 15,6 и 24 %. Для решения данной проблемы в древней столи­це Японии г.Киото в 1997 г. [1] состоялась третья сессия Конференции Сторон - высшего органа рамочной конференции ООН об изменении климата (РКИК). Главным результатом этой конференции стало под­писание всеми ее участниками Протокола, определяющего обязатель­ства сторон по ограничению и сокращению выбросов парниковых га­зов на период после 2000 г. В этой конференции принимали участие представители и нашей страны. Украина обязалась сократить уровень выбросов парниковых газов по сравнению с 1997 г на 100% (см. [1]). Выполнению этого обязательства может способствовать поиск новых возможностей для повышения эффективности энергетического ком­плекса. Ведь энергетика является основным источником выброса пар­никовых газов.


На основании работы [1] построена диаграмма, на которой изо­бражены структура энергетики и доля выброса СО2 каждого из ее эле­ментов (в % от общего количества) в 1998 г.

Вовлечение в энергосистему новых возобновляемых источников энергии, не дающих выбросов вредных газов, позволит значительно снизить вредное влияние энергетики на экологию. Возобновляемыми (нетрадиционными) источниками энергии, которые нужно внедрять, в первую очередь, могут стать энергия солнца, ветра и энергия биомас­сы. Наиболее значимым источником энергии для Украины должна стать энергия биомассы.

Получение энергии из биомассы (древесных и сельскохозяйст­венных отходов, соломы, навоза, органической части твердых бытовых отходов) является одной из наиболее динамично развивающихся от­раслей во многих странах мира. Использование биомассы в качестве топлива - одна из немногих реальных альтернатив снижения парнико­вого эффекта, так как растительные отходы являются нейтральными по отношению к балансу углекислого газа (СО2) в атмосфере, т.е. при их сжигании выделяется такое же его количество, какое было погло­щено в процессе роста растений.

Одним из способов получения энергии из биомассы является ме­тановое брожение. Метановое сбраживание (биометаногенез) - давно известный процесс превращения биомассы в энергию. Он был открытеще в 1776 г. итальянским физиком А.Вольтой, который установил наличие метана в болотном газе. Но только с исследований голланд­ского ученого Зенгена (1906 г.) стало известно, что биогаз - смесь метана и углекислоты - образуется при анаэробном сбраживании ор­ганических веществ сообществом микроорганизмов - метаногенов.

В настоящей статье поставлена задача проанализировать сего­дняшнее положение с развитием биогазовых установок в мире и обо­значить этапы их дальнейшего развития в Украине.

Наибольшее развитие биогазовых технологий произошло в Китае и в Индии. Эти страны являются основоположниками своей нацио­нальной технологии получения биогаза. В 1972-1980 гг. начался на­стоящий биогазовый бум - результат энергетического кризиса в Евро­пе. Строятся биогазовые установки в Индии, Новой Зеландии, Герма­нии. В США действуют более 10 крупных биогазовых установок [З] и от одной из них получаемый биогаз подается в газовую сеть Чикаго. На Филиппинах построен свинокомплекс на 17-20 тыс. голов [З], все энергетические расходы которого удовлетворяются биогазом из наво­за. В Бельгии работает агрегат, производящий из навоза 40 тыс. кубо­метров метана в год. В Германии сегодня работают около 400 сельско­хозяйственных биогазовых установок [2], которые имеют объем ме-тантенка 600 или 800 мЗ. В период 1995-1998 гг. здесь было построено восемь централизованных биогазовых установок, а суммарный объем всех работающих установок достиг 190 тыс. мЗ. В дальнейшем в Гер­мании планируется довести часть бигаза до 11% от объема потребле­ния природного газа.

В Украине биогазовые технологии нашли применение сравнитель­но недавно, но перспективы быстрого их внедрения существуют. В Крыму (Нижнегорский район) работают две биогазовые станции [З] по переработке стоков свинофермы на 12 и 24 тыс. голов. В Донецкой области монтируют две биогазовые установки, одну из которых со­оружают на территории промзоны ЧМП «Нева» Славянского района. Проектная мощность установки - до 2000 мЗ в сутки газа и 120 т в су­тки высококачественных экологически чистых кормовых добавок и удобрений. В Днепропетровской области в рамках проекта техниче­ской помощи правительства Нидерландов строят большую биогазовую установку [2] на свиноферме компании «Агро-Овен» в селе Оленевка Магдалиновского района. Установка предназначена для переработки 80 т/сут. навозных стоков со свинофермы с 1500 поголовьем. Выход биогаза составит ЗЗ00 мЗ в сутки, а также органических удобрений в размере, эквивалентном приблизительно 160 т/год азота, 90 - фосфора и 65 - калия. Украинскими учеными рассчитано, сколько таких биоус­тановок можно построить [2] в стране (таблица), учитывая потенциал навоза, пригодного для анаэробного сбраживания. Из этой таблицы видно, насколько произойдет уменьшение выброса СО2, если внедрять биоустановки в Украине. Капитальные затраты рассчитывали из усло­вия 200 долл. на 1 м3 метантенка (при использовании оборудования европейских производителей).

Количество биогазовых установок, которые можно построить в сельскохозяйственном секторе Украины


Развитие биогазовых технологий позволит не только снизить количество выбросов углекислого газа, но и сократить количество от­ходов сельского хозяйства, а также промышленности и свалок круп­ных городов.

Таким образом, применение таких технологий дает возможность решить следующие проблемы:

санитарно-экологическую (ликвидация и обеззараживание отхо­дов), энергетическую (получение качественного топлива - биогаза и, следовательно, тепловой и электрической энергии);

агрохимическую (получение высокоэффективных органических удобрений);

социальную (улучшение условий труда и быта населения, повы­шение урожайности сельскохозяйственных культур при сокращении применения химических удобрений, ядохимикатов и средств защиты растений).

С учетом изложенного можно сформулировать такие этапы раз­вития технологий получения биогаза в Украине:

создание научных центров по изучению данного вопроса, которые смогут объединить все заинтересованные институты и творческие коллективы. Они будут накапливать мировой опыт и создавать свои разработки. На этом этапе уже ведут свою деятельность НТЦ «Биомасса», Украинская биоэнергетическая ассоциация. Создание таких центров, в свою очередь, повлечет за собой привлечение каксвою очередь, повлечет за собой привлечение как международных, так и отечественных инвестиций;

создание благоприятного налогового климата, снижение налогово­го пресса от разработки до внедрения биогазовых технологий;

анализ потребителей биогаза и их покупательной способности;

разработка индивидуальных биогазовых установок для каждого вида потребителя с учетом особенностей биомассы;

постоянный мониторинг существующих установок по их влиянию на снижение выброса СО2 для отчета Украины перед ООН.

1.www. climate. org. ua.

2.Гелетуха Г.Г. Перспективи розвитку технологій отримання біогазу в Україні // Зелена енергетика. - 2001. - №3. - С.12-14.

3.Калиновский В.И. Биогазовые технологии в Донбассе // Энергосбережение. -

2000. - №12. - С. 5-10.

Получено 07.02.2003

 

УДК 628.8

ЕЖИ ПИОТРОВСКИ, канд. техн. наук, ВОЙЦЕХ ДЕНИШЕВСКИ

Свентокшиская Политехника, г.Кельце (Польша)

МЕТОДИКА РАСЧЕТА ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ ПРОЦЕССА ЕСТЕСТВЕННОГО ВОЗДУХООБМЕНА В СОВРЕМЕННЫХ ЖИЛЫХ ЗДАНИЯХ

Приведена концепция математического описания движения воздуха в помещении здания, обусловленного динамическим воздействием наружной окружающей среды. Конкретные решения полученных аналитических уравнений рассмотрены для перемен­ных во времени разностей температур воздуха снаружи и внутри исследуемого помеще­ния, а также при условии динамического воздействия ветра на его наружное ограждение. Отображены общие решения проблем математического моделирования процессов воз­духообмена и воздухопроницаемости в пространствах зданий.

Решение проблем математического моделирования процессов воздухообмена и воздухопроницаемости в пространствах зданий под­робно рассмотрено в работах [1, 2].

Произведем математическое описание движения воздуха в по­мещении здания, обусловленного динамическим воздействием на­ружной окружающей среды. При этом конкретные решения получен­ных аналитических уравнений рассмотрим для переменных во време­ни разностей температур воздуха снаружи и внутри исследуемого по­мещения, а также при условии динамического воздействия ветра на его наружное ограждение. В результате получим математическую мо­дель процесса воздухообмена в помещениях зданий, учитывающую не только тип исследуемого объекта, но и погодные условия. Математи-

Страницы:
1 


Похожие статьи

И И Капцов - Перспективы получения биогаза в украине