Биогаз

редактировать
Газы, образующиеся при разложении веществ

Трубы, по которому проходят биогаз (на переднем плане) и конденсат

Биогаз представляет собой смесь газы, образующиеся в результате разложения органического вещества в отсутствии кислорода (анаэробно), в основном состоящего из метана и диоксида углерода. Биогаз можно производить из таких сырьевых материалов, как сельскохозяйственные отходы, навоз, муниципальные отходы, растительный материал, сточные воды, зеленые отходы или пищевые отходы. Биогаз - возобновляемый источник энергии. В Индии он также известен как «гобар-газ».

Биогаз получения путем анаэробного сбраживания с метаногеном или анаэробными организмами, которые переваривают материал в закрытой системе, или ферментацией биоразлагаемых материалов. Эта закрытая система называется анаэробным варочным котлом, биореактором или биореактором.

. Биогаз - это в первую очередь метан (CH. 4) и диоксид углерода (CO. 2) и может содержать небольшие количества сероводорода (H. 2S), влаги и силоксанов. Газы метан, водород и оксид углерода (CO) могут сжигаться или окисляться кислородом. Это высвобождение энергии позволяет использовать биогаз в качестве топлива ; его можно использовать для любых отопительных целей, например, для приготовления пищи. Его также можно использовать в газовом двигателе для преобразования энергии газа в электричество и тепло.

Биогаз может быть заблокирован после удаления диоксида углерода, так же, как природный газ. сжатие до CNG и используется для питания автомобилей. В Соединенном Королевстве, например, согласно оценкам, биогаз может заменить около 17% автомобильного топлива. Он право на получение субсидий на возобновляемую энергию в некоторых частях мира. Биогаз можно очистить и довести до стандартов природного газа, когда он станет биометаном. Биогаз считается возобновляемым ресурсом, потому что его цикл производства и использования является непрерывным и не генерирует чистый углекислый газ. По мере роста органического материала он преобразуется и используется. Затем он снова вырастает в постоянно повторяющемся цикле. С точки зрения углерода, при росте первичного биоресурса из атмосферы абсорбируется столько же углекислого газа, сколько высвобождается, когда конечным результатом становится энергия.

Содержание

  • 1 Производство
    • 1.1 Природное
    • 1.2 Промышленное
      • 1.2.1 Биогазовые установки
      • 1.2.2 Ключевые процессы
      • 1.2.3 Опасности
  • 2 Свалочный газ
    • 2.1 Технические характеристики
  • 3 Состав
    • 3.1 Загрязняющие вещества
      • 3.1.1 Соединения серы
      • 3.1.2 Аммиак
      • 3.1.3 Силоксаны
  • 4 Преимущества биогаза, полученного из навоза
  • 5 Области применения
    • 5.1 Модернизация биогаза
    • 5.2 Закачка биогаза в сети
    • 5.3 Биогаз на транспорте
    • 5.4 Биогаз, вырабатываемый тепло / электричество
  • 6 Технологические достижения
  • 7 Законодательство
    • 7.1 Европейский Союз
    • 7,2 США
  • 8 Глобальные события
    • 8,1 США
    • 8,2 Европа
    • 8,3 Великобритания
    • 8,4 Италия
    • 8,5 Германия
    • 8,6 Индийский субконтинент
    • 8,7 Китай
    • 8,8 В странах мира
  • 9 Ассоциации
  • 10 Общество и культура
  • 11 См. Также
  • 12 Ссылки
  • 13 Дополнительная литература
  • 14 Внешние ссылки

Производство

Биогаз - это продуцируемые микроорганизмы, такими как метаногены и сульфатредуцирующие бактерии, выполняющие наэробное дыхание. Биогаз может относиться к газу, производимому естественным или промышленным способом.

Природный

В почве метан производится в анаэробных диаграммах метаногенами, но в основном используется в аэробных диаграммах метанотрофами. Выбросы метана используются, когда в балансе преобладают метаногены. Почвы заболоченных земель основным естественным источником метана. Другие источники включают океаны, лесные почвы, термитов и диких жвачных животных.

Промышленное

Целью промышленного производства биогаза является сбор биометана, обычно в качестве топлива. Производится промышленный биогаз;

Производство биогаза в сельской местности Германии

Биогазовые установки

Биогазовая установка - это название, которое часто называют анаэробным варочным котлом, который обрабатывает фермы отходы или энергетические культуры. Его можно использовать с использованием анаэробных варочных котлов (герметичных резервуаров различных конфигураций). Эти растения можно кормить энергетическими культурами, такими как кукуруза силос или биоразлагаемые отходы, включая ил сточные вод и пищевые отходы. В ходе этого микроорганизмы превращаются отходы биомассы в биогаз (в основном метан и диоксид углерода) и дигестат. Более высокие количества биогаза могут быть произведены, когда сточные воды перевариваются вместе с другими остатками молочной, сахарной или пивоваренной промышленности. Например, при смешивании 90% сточных вод пивоваренного завода с 10% коровьей сывороткой производства биогаза было увеличено в 2,5 раза по сравнению с биогазом, производимым только из ст вод пивоваренного завода.

Ключевые процессы

Существуют два ключевых процесса: мезофильное и термофильное расщепление, которое зависит от температуры. В экспериментальной работе в Универсальный Аляски в Фэрбенксе 1000-литровый варочный котел с использованием психрофилов, собранных из «грязи из замерзшего озера Аляске», производил 200–300 литров метана в день. около 20% –30% выработки варочных котлов в более теплом климате.

Опасности

загрязнение воздуха, производимое биогазом, аналогично загрязнению природного газа. Содержание токсичного сероводорода представляет дополнительные риски и причиной серьезного аварий. Утечки несгоревшего метана представляют собой дополнительный риск, поскольку метан является сильнодействующим парниковым газом.

Биогаз может быть взрывоопасным при смешивании в использовании одной части биогаза к 8–20ям воздуха. При входе в пустой биогазовый реактор для проведения работ по техническому обслуживанию необходимо соблюдать особые меры безопасности. Важно, чтобы в биогазовой системе не было отрицательного давления, поскольку это может вызвать взрыв. Отриц давление газа может быть при удалении или утечке слишком большого количества газа; По этой причине биогаз не следует использовать при давлении ниже одного столба на дюйм водяного столба, измеренных манометром.

В биогазовой системе необходимо часто проверять запах. Если где-то чувствуется запах биогаза, окна и двери следует немедленно открыть. В случае пожара необходимо перекрыть подачу газа на задвижке биогазовой системы.

Свалочный газ

Свалочный газ образуется в результате разложения влажных отходов в анаэробных условиях аналогичным образом. в биогаз.

Отходы покрываются и механически сжимаются под весом материала, размещенного выше. Этот материал предотвращает воздействие кислорода, позволяя анаэробным микробам процветать. Биогаз накапливается и медленно выбрасывается в атмосферу, если объект не был спроектирован для улавливания газа. Неконтролируемый выброс свалочного газа может быть опасным, поскольку он может стать взрывоопасным, когда выходит с полигона и смешивается с кислородом. Нижний предел взрываемости составляет 5% метана, а верхний - 15% метана.

Метан в биогазе в 28 больше парникового газа, чем двуокись углерода. Следовательно, неизвлекаемый свалочный газ, который улетучивается в атмосферу, может вносить значительный вклад в эффекты глобального потепления. Кроме того, летучие органические соединения (ЛОС) в свалочном газе способствуют образованию фотохимического смога.

Технический

Биохимическая потребность в кислороде (БПК) является мерой количества кислорода, необходимого аэробным микроорганизмам. для разложения органического вещества в образце материала, используемого в биодигестере, а также БПК для жидких выбросов энергии из биодигестера.

Еще один связанный с биореакторами - это загрязненность сточных вод, которая показывает, сколько веществ содержится на единицу источника биогаза. Типичные измерения - мг БПК / литр. Например, в Панаме загрязнение сточных вод может составлять 800–1200 мг БПК / литр.

Из 1 кг выведенных из эксплуатации кухонных биоотходов можно получить 0,45 м биогаза. Стоимость сбора биологических отходов в домохозяйствах составляет 70 евро за тонну.

Состав

Типичный состав биогаза
Соединение Формула %
Метан CH. 450–75
Двуокись углерода CO. 225–50
Азот N. 20 –10
Водород H. 20–1
Сероводород H. 2S0,1 –0,5
Кислород O. 20–0,5
Источник: www.kolumbus.fi, 2007

Состав биогаза изменяется в зависимости от состава субстрата, а также условий в анаэробном реакторе (температура, pH и уровень субстрата). Свалочный газ обычно имеет концентрацию метана около 50%. Передовые технологии обработки отходов позволяют производить биогаз с содержанием метана 55–75%, который для реакторов со свободными жидкостями может быть увеличен до 80–90% использования методов очистки газа на месте. В процессе производства биогаз содержит водяной пар. Долевой объем водяного пара является функцией температуры биогаза; Коррекция измеренного объема газа водяного пара и тепловое содержание легко выполняется с помощью простой математики, которая дает стандартизованный объем сухого биогаза.

Для 1000 (сырого веса), вводимого в типичный биодегестир, общее количество твердых веществ может составлять 30% от сырого веса, в то время как летучие взвешенные твердые вещества могут составлять 90% от общего количества твердых веществ. Белок будет составлять 20% летучих твердых веществ, углеводы будут составлять 70% летучих твердых веществ и, наконец, жиры будут составлять 10% летучих твердых веществ.

Загрязняющие вещества

Соединения серы

Токсичные и неприятно пахнущие Сероводород (H. 2S) является наиболее распространенным загрязнителем в биогазе, но другие серосодержащие соединения, такие как тиолы могут присутствовать. Оставшийся в потоке биогаза сероводород является коррозионным и при сжигании, дает диоксид серы (SO. 2) и серную кислоту (H. 2SO. 4), а также коррозионные и опасные для окружающей среды соединения.

Аммиак

Аммиак (NH. 3) получают из соединений, вызывающих азот, таких как аминокислоты в белках. Если не отделять от биогаза, его сжигание приводит к выбросам закиси азота (NO. x).

Силоксаны

В некоторых случаях биогаз содержит силоксаны. Они образуются обычно в результате анаэробного разложения материалов, встречающихся в мыле и моющих средствх. При сжигании биогаза, содержащего его силоксаны, содержится кремний, который может объединяться со свободным кислородом или другими элементами в газе сгорания. Образуются отложения, содержащие в основном кремнезем (SiO. 2) или силикаты (Si. xO. y) и могут содержать кальций, серу, цинк, фосфор. Такие белые минеральные отложения накапливаются до толщины поверхности в несколько химических или механических средств.

Существуют практичные и рентабельные технологии удаления силоксанов и других загрязнителей биогаза.

Преимущества биогаза, полученного из навоза

Высокие уровни метана образуется при хранении навоза в анаэробных условиях. Во время хранения и при внесении навоза в землю закись азота также образует побочный продукт процесса денитрификации. Закись азота (N. 2O) в 320 более агрессивна в качестве парникового газа, чем углекислый газ, а метан в 25 более агрессивен, чем углекислый газ. Преобразование коровьего навоза в метановый биогаз посредством анаэробного сбраживания, миллионов голов в США могут выполнить 100 миллиардов киловатт-часов электроэнергии, чего достаточно для питания миллионов домов по всей территории Соединенных Штатов. Фактически, одна корова может быть достаточно навоза за один день, чтобы произвести 3 киловатт-часа электроэнергии; для питания одной 100-ваттной лампочки в течение одного дня требуется всего 2,4 киловатт-часа электроэнергии. Кроме того, путем преобразования навоза крупного рогатого скота в метановый биогаз вместо того, чтобы дать ему разлагаться, выбросы газов, уменьшаются на 99 миллионов метрических тонн или 4%.

Применения

Биогазовый автобус в Линчёпинге, Швеция

Биогаз может использовать для производства электроэнергии на канализационных сооружениях в газовом двигателе CHP , где отработанное тепло двигателя удобно использовать для отопления. варочный котел; Готовка; отопление помещений; водяное отопление ; и технологический нагрев. В сжатом виде он может заменить сжатый природный газ для использования в качестве топлива в качестве топлива для двигателя двигатель внутреннего сгорания или топливных элементов более эффективным вытеснителем. диоксида углерода, обычно используется на местных ТЭЦ.

Облагораживание биогаза

Сырой биогаз, получаемый в результате сбраживания, примерно на 60% состоит из метана и 39% CO. 2с микроэлементами H. 2S: не подходит для использования в технике. Коррозийной природы H. 2S достаточно, чтобы разрушить механизмы.

Метан в биогазе может быть сконцентрирован с помощью устройства для обогащения биогаза по тем же стандартам, что и ископаемый природный газ, который сам должен пройти процесс очистки и становится биометаном. Если местная газовая сеть позволяет, производитель биогаза может использовать свои распределительные сети. Газ должен быть очень чистым, чтобы обеспечить качество трубопровода. Двуокись углерода, вода, сероводород и твердые частицы, если они присутствуют.

Есть четыре основных метода повышения качества: промывка водой, абсорбция при переменном давлении, абсорбция селексола и очистка газа амином. В дополнение к этому, технологии использования мембранного разделения для повышения качества биогаза расширяется, и в Европе и США уже работает несколько заводов.

Наиболее распространенным методом промывка водой, когда газ под высоким давлением в колонну. где двуокись углерода и другие микроэлементы очищаются каскадом воды, текущий противотоком к газу. Эта схема может обеспечить доставку 98% метана, а производители гарантируют максимальную потерю метана в системе 2%. Для запуска системы облагораживания биогаза требуется примерно от 3% до 6% от общей выработки энергии в газе.

Закачка биогаза в сети

Закачка биогаза в сети - это закачка биогаза в метановую сеть (сеть природного газа ). До прорыва микрокомбинированного тепла и электроэнергии две трети всей энергии, производимой биогазовыми электростанциями, терялось (в виде тепла). Используя сеть для доставки газа потребителям, энергия заговора для выработки на месте, что приводит к сокращению потерь при транспортировке энергии. Типичные потери энергии в системе доставки природного газа составляют от 1% до 2%; при передаче электроэнергии они колеблются от 5% до 8%.

Перед закачкой в ​​газовую сеть биогаз проходит процесс очистки, в ходе которого он повышается до качества природного газа. В процессе очистки удаляются следы компонентов, вредных для газовой сети и конечных пользователей.

Биогаз в транспорте

Поезд «Biogaståget Amanda» («Поезд биогаза Аманда») рядом с Линчёпингом станция, Швеция

В концентрированном и сжатом виде можно использовать в транспортных средствах. Сжатый биогаз широко становится используемым в Швеции, Швейцарии и Германии. Поезд, работающий на биогазе, под названием Biogaståget Amanda (Биогазовый поезд Аманда) эксплуатируется в Швеции с 2005 года. Биогаз используется в автомобилех. В 1974 году в британском документальном фильме «Сладкий как орех» подробно описан процесс биогаза из свиного навоза, показанный, как он питает адаптированный двигатель внутреннего сгорания. В 2007 году около 12 000 автомобилей заправлялись улучшенным биогазом во всем мире, в основном в Европе.

Биогаз является частью категории влажного газа и конденсирующегося газа (или воздуха), которая включает туман или туман в потоке газа. Туман или туман - это преимущественно водяной пар, который конденсируется по бокам труб или труб в потоке газа. Биогазовая среда включает в себя метантенки сточных вод, свалки и предприятия по кормлению животных (крытые лагуны для скота).

Ультразвуковые расходомеры - одно из немногих устройств, способных производить измерения в атмосфере биогаза. Большинство тепловых расходомеров не могут предоставить надежные данные, потому что влажность вызывает устойчивые высокие показания расхода и постоянные скачки расхода, хотя существуют одноточечные встраиваемые тепловые массовые расходомеры, способные точно контролировать потоки биогаза с минимальным падением давления. Они могут справляться с колебаниями влажности, возникающими в потоке из-за суточных и сезонных колебаний температуры, и учитывать влажность в потоке для получения значения сухого газа.

Биогаз, производящий тепло / электричество

Биогаз может использоваться в различных типах двигателей внутреннего сгорания, таких как газовые двигатели Jenbacher или Caterpillar. Другие двигатели внутреннего сгорания, такие как газовые турбины, подходят для преобразования биогаза как в электричество, так и в тепло. Дигестат - это оставшееся неорганическое вещество, которое не превратилось в биогаз. Его можно использовать как сельскохозяйственное удобрение.

Биогаз может использоваться в качестве топлива в системе производства биогаза из сельскохозяйственных отходов и совместного производства тепла и электроэнергии в комбинированном производстве тепла и электроэнергии (ТЭЦ ) завод. В отличие от другой зеленой энергии, такой как ветер и солнце, биогаз можно быстро получить по запросу. Потенциал глобального потепления также может быть значительно снижен при использовании биогаза в качестве топлива вместо ископаемого топлива.

. Однако потенциалы подкисления и эвтрофикации производимые с помощью биогаза, в 25 и 12 раз выше, чем ископаемое топливо, соответственно. Это воздействие можно уменьшить, используя правильную комбинацию исходного сырья, крытое хранилище для варочных котлов и улучшенные методы извлечения улетученного материала. В целом, результаты по-прежнему предполагают, что использование биогаза может привести к значительному снижению большинства воздействий по сравнению с альтернативой ископаемому топливу. Баланс между экологическим ущербом и выбросами парниковых газов все же следует учитывать при вовлечении системы.

Технологические достижения

Такие проекты, как NANOCLEAN, в настоящее время разрабатывают новые способы производства биогаза более эффективно, используя наночастицы оксида железа в процессах переработки органических отходов. Этот процессможет утроить производство биогаза.

Законодательство

Европейский Союз

В Европейском Союзе есть законы, касающиеся обращения с отходами и свалок, которое называется Директивой о захоронении отходов.

В таких странах, как Великобритания и Германия, теперь надежные фермерам долгосрочные доходы и энергетическую безопасность.

ЕС требует, чтобы двигатели внутреннего сгорания с биогазом имели достаточное давление газа для оптимизации сгорания в пределах Европейского Союза ATEX центробежный вентилятор вентилятор, построенный в соответствии с европейским директивой 2014/34 / EU (ранее 94/9 / EG), являются обязательными. Эти центробежные вентиляторы, например Combimac, Meidinger AG или Witt Sohn AG, подходят для использования в Зоне 1 и 2.

США

Законодательство США против свалочного газа, поскольку он содержит ЛОС. Согласно Закон о чистом воздухе и Разделу 40 Свода федеральных правил (CFR) владельцы полигонов США должны оценивать количество выбрасываемых неметановых соединений (NMOC). Если расчетные выбросы NMOC превышают 50 тонн в год, владелец полигона должен собирать газ и обрабатывать его для удаления унесенных NMOC. Обычно это означает сжигание. Из-за удаленности свалок иногда экономически нецелесообразно производить электричество из газа.

Мировые события

США

Благодаря многочисленным преимуществам «Биогаза» он становится популярным новичком в США.. В 2003 году Соединенные Штаты потребили 43 ТВт-ч (147 триллионов БТЕ) энергии из «свалочного газа», что составляет около 0,6% от общего потребления природного газа в США. Метановый биогаз, полученный из коровьего навоза, проходит испытания в США. Согласно исследованию 2008 года, проведенному журналом "Наука и дети", метанового биогаза из коровьего навоза будет достаточно для производства 100 миллиардов киловатт-часов, достаточных для выработки энергии для миллионов домов по всей Америке. Кроме того, был протестирован метановый биогаз, чтобы доказать, что он может сократить выбросы парниковых газов на 99 миллионов метрических тонн или около 4% парниковых газов, производимых в Штатах.

Вермонте, например, биогаз, образующийся на молочные фермы были включены в программу CVPS Cow Power. Первоначально программа была предложена Центральная корпорация общественного обслуживания Вермонта в результате недавнего слияния с Green Mountain Power, теперь это программа GMP Cow Power. Клиенты могут выбрать оплату надбавки к счету за электроэнергию, и эта надбавка передается непосредственно хозяйствам, участвующим в программе. В Шелдоне, Вермонт, Green Mountain Dairy предоставила возобновляемые источники энергии в рамках программы Cow Power. Все началось с того, что братья, владеющие фермой, Билл и Брайан Роуэллы, захотели решить некоторые проблемы, связанные с использованием навоза, с которыми сталкиваются молочные фермы, включая запах навоза и доступность питательных веществ для сельскохозяйственных культур, которые необходимы для кормления животных. Они установили анаэробный варочный котел для обработки коров и отходов доильного центра от их 950 коров с целью получения возобновляемой энергии, подстилки для замены опилок и удобрения для растений. Энергетические и экологические атрибуты проданы программы GMP Cow Power. В среднем система управляемая Роуэллами, вырабатывает достаточно электроэнергии, чтобы обеспечить электричеством от 300 до 350 других домов. Мощность генератора составляет около 300 киловатт.

В Херефорде, штат Техас, коровий навоз используется для питания этанольной электростанции. Перейдя на метановый биогаз, электростанция, производящая этанол, сэкономила 1000 баррелей нефти в день. В целом, электростанция снизила транспортные расходы и откроет больше рабочих мест для будущих электростанций, которые будут полагаться на биогаз.

В Окли, Канзас, завод по производству этанола, который считается одним из собственных биогазовых предприятий в Северной Америке, использует Интегрированную систему утилизации навоза «IMUS» для выработки тепла для своих котлов за счет использования навоза откормочных площадок, городских отходов и отходов производства этанола. Ожидается, что при выходе на полную мощность завод заменит 90% ископаемого топлива, используемого в процессе производства этанола и метанола.

В Калифорнии Газовая компания Калифорнии Южной выступает за смешивание биогаза. в вспомогательные газопроводы. Однако официальные лица штата Калифорния заняли позицию, согласно которой биогаз «лучше использовать в секторе экономики, которая сложно электрифицировать, как авиация, тяжелая промышленность и дальние грузовые перевозки». аналогично коровий навоз, различные растительные материалы, такие как остатки после сбора урожая

Европа

Уровень развития сильно оценивается в Европе. В то время как такие страны, как Германия, Австрия и Швеция, довольно продвинулись в использовании биогаза, у возобновляемого источника энергии есть огромный потенциал остальной части континента, особенно в Восточной Европе. Различные правовые основы, образовательные схемы и доступность технологий одними из основных причин этого неиспользованного использования. Еще одна проблема для развития биогаза - это негативное общественное восприятие.

В феврале 2009 года в Брюсселе была основана Европейская биогазовая ассоциация (EBA) как некоммерческая организация для развертывания устойчивого производства биогаза и использование в Европе. Стратегия EBA определяет три приоритета: сделать биогаз часть энергобаланса Европы, использование ресурсов биометана в качестве автомобильного топлива. В июле 2013 года в нее входило 60 членов из 24 стран Европы.

Великобритания

По состоянию на сентябрь 2013 года в статистике наблюдалось около 130 неочистных биогазовых установок. Большинство из них находятся на фермах, а некоторые более крупные объекты находятся за пределами границ, принимают которые пищевые и потребительские отходы.

5 октября 2010 года биогаз был введен в газовую сеть Великобритании. Сточные воды из более чем 30 000 домов в Оксфордшире направляются на завод по очистке сточных вод Didcot , где они обрабатываются в анаэробном дигесторе для производства биогаза, который затем очищается для газом примерно 200 домов.

В 2015 году компания Green-Energy Ecotricity объявила о своих планах построить три варочных котла с закачкой в ​​сети ».

Италия

В биогазовая промышленность Италии началась в 2008 году, спасибо за введение льготных тарифов на корма. Позднее они были заменены льготными надбавками, предпочтение было отдано сельскохозяйственной продукции и сельскохозяйственным отходам, приведенным к стагнации производства биогаза и производимого тепла и электроэнергии с 2012 года. По состоянию на сентябрь 2018 года в Италии имеется более 200 биогазовых установок с производственной мощностью около 1,2 ГВт

Германия

Германия является лидером рынка биогазовых технологий. В 2010 году во всем мире работало 5 905 биогазовых установок. страна: Нижняя Саксония, Бавария и восток Основные регионы - федеральные земли. Большинство из этих заводов используются в качестве электростанций. Обычно биогазовые установки напрямую связаны с ТЭЦ, которая вырабатывает электроэнергию за счет сжигания биометана. Затем электроэнергия подается в общественную электросеть. В 2010 году общая установленная электрическая мощность этих электростанций составила 2 291 МВт. Электроснабжение составляло примерно 12,8 ТВтч, что составляет 12,6% общего количества произведенной возобновляемой электроэнергии.

Биогаз в Германии в основном добывается путем совместного ферментации энергетических культурных (так называемый «NawaRo», сокращение от nachwachsende Rohstoffe, Немецкий для возобновляемых ресурсов) смешанный с навозом. Основная используемая культура - кукуруза. Органические отходы и промышленные и сельскохозяйственные отходы, такие как отходы пищевой промышленности, также используются для производства биогаза. В этом отношении производство биогаза в Германии отличается от Великобритании, где биогаз, образующийся на свалках, наиболее распространенным.

Производство биогаза в Германии быстро развивалось за последние 20 лет. Основная причина - это законно созданные рамки. Государственная поддержка возобновляемых источников энергии началась в 1991 году с Закона о подаче электроэнергии (StrEG). Этот закон гарантировал источник энергии из возобновляемых источников энергии в общественную электрическую сеть. В 2000 году Закон о подаче электроэнергии был заменен Законом о возобновляемых источниках энергии (ЭЭГ). Этот закон даже гарантировал фиксированную компенсацию за произведенную электроэнергию в течение 20 лет. Сумма около 8 ¢ / кВтч дала фермерам возможность стать поставщиками энергии и получить дополнительный источник дохода.

Производство сельскохозяйственного биогаза в Германии в 2004 году получило новый импульс внедрению так называемой NawaRo- Бонус. Это специальный использование возобновляемых ресурсов, то есть энергетических культурных. В 2007 году правительство Германии подчеркнуло свое намерение инвестировать дополнительные усилия и поддержку в поставку возобновляемой энергии, чтобы дать возобновляемую энергию, чтобы увеличить нагрузку на нефть в рамках «Комплексной программы по климату и энергии».

Эта постоянная тенденция к продвижению возобновляемых источников энергии порождает ряд проблем, стоящих перед возобновляемой энергией, что также оказывает определенное влияние на производство биогаза. Первая проблема, на которую следует обратить внимание, - это высокая площадь, измеряемая мощность для биогаза. В 2011 году энергетические культуры для производства биогаза потребляли в Германии около 800 000 га. Этот высокий спрос на сельскохозяйственные угодья порождает новую конкуренцию с пищевой отраслью, которой раньше не было. Более того, новые отрасли и рынки были преимущественно в регионах. Новое появление новых регионов с экономическим, политическим и гражданским прошлым. Их влияние и действия необходимо регулировать, чтобы получить все преимущества, которые предлагают этот новый источник энергии. Наконец, биогаз, кроме того, будет играть роль в поставках возобновой энергии в Германии, если будет сосредоточено хорошее управление.

Индийский субконтинент

Биогаз в Индии традиционно был основан на молочном навозе в качестве исходного сырья, и они »Гобарские газовые заводы эксплуатируются долгое время, особенно в областях Индии. За последние 2–3 десятилетия исследовательские организации, специализирующиеся на энергетической безопасности, усовершенствования конструктивной системы, в результате чего были разработаны новые эффективные и недорогие конструкции, такие как модель Динабандху.

Модель Динабандху - это новая модель производства биогаза, популярная в Индии. (Динабандху означает «друг беспомощных».) Емкость обычно составляет от 2 до 3 кубических метров. Он построен из кирпича или смеси ферроцемента. В Индии модель из кирпича стоит немного дороже, чем модель из ферроцемента; Тем не менее Министерство новых и возобновляемых источников энергии Индии предлагает субсидию на каждую построенную модель.

Биогаз, который представляет собой в основном метан / природный газ, также может быть использован для экономичного производства богатого белком корма для крупного рогатого скота, птицы и рыбы в деревнях путем выращивания бактерий Methylococcus capsulatus на крошечных участках земли и воды. Углекислый газ, производимый в качестве побочного продукта на этих заводах, можно использовать для более дешевого производства масла водорослей или спирулины из альгакультуры, особенно в тропических странах, таких как Индия. что в ближайшем будущем может сместить приоритетное положение сырой нефти. Союзное правительство Индии реализует набор схем по продуктивному использованию агроотходов или биомассы в текущих областях, чтобы поднять сельскую экономику и потенциал занятости. На этих установках непищевые биомассы или отходы пищевой биомассы превращаются в ценные продукты без какого-либо загрязнения воды или выбросов парниковых газов (ПГ).

Газ) является основным источником топлива для приготовления пищи в городских районах Индии, и цены на него растут вместе с мировыми ценами на топливо. Кроме того, большие субсидии, предоставляемые сменными правительствами в продвижении топлива для приготовления пищи в домашних условиях, стали финансовым бременем, вновь сделав акцент на биогазе как альтернативе горючего для приготовления пищи в городских учреждениях. Это привело к разработке сборных варочных котлов для модульного развертывания по сравнению с RCC и цементными конструкциями, строительство которых занимает больше времени. Возобновление внимания к технологическим процессам, таким как модель процесса Biourja, повысило статус средних и крупных анаэробных варочных котлов в Индии как потенциальной альтернативы СНГ в качестве основного топлива для приготовления пищи.

В Индии, Непале, Пакистане и Бангладеш биогаз, полученный в результате анаэробного сбраживания навоза в небольших фермах, называется гобарным газом ; по оценкам, такие объекты существуют более чем в 2 миллионах домашних хозяйств в Индии, 50 000 в Бангладеш и тысячах в Пакистане, особенно в Северном Пенджабе, из-за процветающего поголовья скота. Варочный котел представляет собой герметичную круглую яму из бетона с трубным соединением. Навоз направляют в яму, как правило, прямо из сарай для скота. Яма заполняется необходимым количеством сточных вод. Газовая труба подключается к кухонному камину через регулирующую арматуру. При сжигании этого биогаза очень малоа и дыма. Благодаря простоте внедрения и использования дешевого сырья в деревнях, это один из самых экологически чистых источников питания для сельской местности. Одним из типов этих систем является варочный котел Sintex. В некоторых конструкциях используется вермикультура для дальнейшего улучшения жидкого навоза, производимого биогазовой установкой, для использования в качестве компоста.

В Пакистане Сеть программ поддержки отрицательно реализует Программу внутреннего биогаза. В Пакистане установлено 5360 биогазовых установок, обучил этой технологии более 200 каменщиков и способствует развитию сектора биогаза в Пакистане.

В Непале правительство предоставляет субсидии на строительство биогазовой установки дома.

Китай

Китайцы экспериментируют с применением биогаза с 1958 года. Примерно в 1970 году Китай установил 6 000 000 варочных котлов, чтобы сделать сельское хозяйство более эффективным способом. В последние годы технология быстро развивалась. Это, кажется, самые ранние разработки в области производства биогаза из отходов отходов.

Строительство сельского биогаза в Китае поведение к усилению развития. Экспоненциальный рост энергоснабжения, вызванный быстрым экономическим развитием и суровой дымкой в Китае, привело к, что биогаз стал более экологически чистой энергией для сельской местности. В уезде Цин, провинция Хэбэй в настоящее время реализована технология использования урожая соломы в качестве основного материала для производства биогаза.

В Китае было 26,5 миллионов биогазовых установок с производительностью 10,5 миллиардов кубометров биогаза до 2007 года. Годовой объем производства биогаза увеличился до 248 миллиардов кубометров в 2010 году. Правительство Китая поддержало и финансировало проекты по производству биогаза около 60% из них работали нормально. Зимой производство биогаза в северных регионах Китая ниже. Это вызвано технологиями терморегулирования варочных котлов, поэтому совместное сбраживание различных материалов не удалось завершить в среде среды.

В условиях окружающей среды

Домашние биогазовые установки перерабатывают навоз, домашние скота и ночная почва в биогазе и жидкий навоз, ферментированный навоз. Эта технология применима для мелких фермеров с домашним скотом, производящим 50 кг навоза в день, что эквивалентно примерно 6 свиньям или 3 коровам. Этот навоз необходимо собирать, чтобы смешать с водой и подать на растение. Туалеты могут быть подключены. Еще одним предварительным условием является температура, влияющая на процесс брожения. Благодаря оптимальной температуре 36 ° C, эта технология особенно подходит для тех, кто живет в (суб) тропическом климате. Это делает способ подходящей для мелких владельцев в стране страны.

Простой эскиз бытовой биогазовой установки

В зависимости от размера и местоположения, типичная кирпичная биогазовая установка с фиксированным куполом может быть установлена ​​во дворе сельского домохозяйства с инвестиции от 300 до 500 долларов США в азиатских странах и до 1400 долларов США в африканском контексте. Высококачественная биогазовая установка требует минимальных затрат на обслуживание и может производить газ не менее 15–20 лет без особых проблем и повторных вложений. Для пользователя биогаз обеспечивает чистую энергию для приготовления пищи, снижает загрязнение воздуха в помещении и сокращает время, необходимое для традиционного сбора биомассы, особенно для женщин и детей. Жидкий навоз - чистое органическое удобрение, которое увеличивает продуктивность сельского хозяйства.

Энергия является частью современного общества и может служить одним из важнейших индикаторов экономического развития. Несмотря на потребление энергии традиционными методами за счет использования ресурсов ресурсов, таких как дрова, растительные остатки и навоз в сырых печах.

Отечественная биогазовая технология - это проверенная и признанная технология во многих частях мира, особенно в Азии. Некоторые страны этого региона, например, Китай и Индия, приступили к реализации крупномасштабных программ по внутреннему биогазу.

Нидерландская организация развития, SNV, поддержка национальных программ по внутреннему биогазу, поддержка национальных программ по внутреннему биогазу, направленных на создание коммерческих жизнеспособных секторов внутреннего биогаза, в которых местные компании продают, устанавливают и обслуживают биогазовые установки для домашних хозяйств. В Азии SNV работает в Непале, Вьетнаме, Бангладеш, Бутане, Камбодже, Лаосской Народно-Демократической страны, Пакистане и Индонезии, а также в Африке; Руанда, Сенегал, Буркина-Фасо, Эфиопия, Танзания, Уганда, Кения, Бенин и Камерун.

В Южной Африке возникает и продается сборная биогазовая система. Одной из основных частей является установка, которая требует меньше навыков и ее более быстрой установки, поскольку произведенный из искусственного пластика корпус произведен.

. Замбия

Лусака, столица Замбии, имеет два миллиона жителей, причем более половины населения проживает в пери -городские районы. Большинство этого населения использует туалеты с выгребной ямой для вымывания, в результате чего ежегодно образуется около 22 680 тонн фекального ила. Этот отстой не обрабатывается должным образом, поэтому из образовавшегося количества более 60% остается в жилых помещениях.

Учитывая исследовательские работы и внедрение биогаза, начатые еще в 80-е годы Замбия отстала в освоении и использовании биогаза в странах Африки югу от Сахары. Навоз и растительные остатки необходимы для обеспечения энергией для приготовления пищи и освещения. Недостаточное финансирование, отсутствие нормативно-правовой базы и стратегий в отношении биогаза политики, неблагоприятная денежно-кредитная политика, неадекватный опыт, недостаточная осведомленность о преимуществах биогазовой технологии среди руководителей, финансовых учреждений и местных жителей, сопротивление из-за культуры и традиций местных изменений. высокие затраты на установку и обслуживание биогазовых метантенков, неадекватные исследования и разработки, ненадлежащее управление и отсутствие мониторинга показателей метантенков, сложность внутреннего рынка, отсутствие стимулов и социальной справедливости, обусловленных одними из проблем, которые препятствовали приобретению и устойчивому внедрению отечественного производства биогаза в Замбии.

Ассоциации

  • Всемирная ассоциация биогаза (https://www.worldbiogasassociation.org/ )
  • Американский совет по биогазу
  • Канадская ассоциация биогаза
  • Европейская биогазовая ассоциация
  • Немецкая биогазовая ассоциация
  • Индийская биогазовая ассоциация

Общество и культура

В австралийском фильме 1985 года Безумный Макс за пределами Громового купола постапокалиптическое поселение Бартер-

«Коровий город», написано в начале 1940-х, обсуждает невзгоды города, в степени степени, город питается от центральной биогазовой системы, основанной на свинарнике. Картера МакКормика, инженера из пригородного города, отправляют выяснить, как использовать этот газ, чтобы обеспечить электричеством, а не задушить город.

Проложенное на коровьем навозе, трудности, вызванные биогазом на основе метана. оизводство биогаза в настоящее время новые возможности для квалифицированного трудоустройства, опираясь на развитие новых технологий.

См. Также

  • значок Портал возобновляемой энергии
  • значок Энергетический портал

Ссылки

Дополнительная литература

Внешние ссылки

Последняя правка сделана 2021-05-12 06:45:28
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте