По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

Программный расчет параметров биоэнергетических комплексов

Шаршуков Н. О. Белгородский государственный технологический университет

По графикам прогнозного развития мировой энергетики определена превалирующая роль возобновляемых источников энергии после 2060 года. В увеличении мощности ВИЭ участвует и биогаз, генерируемый биоэнергетическими комплексами на базе отходов животноводства и птицеводства. Сделан краткий обзор влияния таких отходов на окружающую среду. Анализ движения выбросов углекислого газа при сжигании биогаза показал, что он является экологически чистым видом ВИЭ, так как при этом в атмосфере идёт не накопление, а замещение CО₂ . Эксплуатация биоэнергетических комплексов при животноводстве и птицеводстве, кроме этого, позволяет утилизировать отходы в полезные биоудобрения, значительно сократить выделения метана при неорганизованном брожении и, при выработке электроэнергии и тепла, заменить экологически опасные не возобновляемые источники энергии. Применили понятие коэффициента экологической опасности при выработке энергии. Такой коэффициент для биокомплекса, например, на базе хозяйства из 3000 голов КРС, равен — 0,723 (кг CО₂ и отходов) / МДж. Знак (–) указывает на факт защиты биосферы предотвращением экологической опасности.

Литература:

1. Шахов А.В. Организационно-экономические основы реализации биоэнергетического потенциала аграрного производства // Автореф. докт. дисс. — М, 2011 г.

2. Современная технология обработки отходов животноводства и охрана природы // Ворошилов Ю.И. и др. — М.: Высш. школа, — 1984, 88 с.

3. Парниковый эффект. URL http:// greenhouseeffe.at.ua.

4. Роль метана в парниковом эффекте. URL http://himi4ok.ucoz.ru.

5. Сравнительная таблица теплотворности некоторых видов топлива. URL http://www.ecoles-nn.ru/ tablitsa-teplotvornosti/.

6. Биомасса как источник энергии: Пер. с англ. // Под ред. Соуфера С., Заборски О. М.: Мир, 1985.

7. Дубровский В., Виестур У. Метановое сбраживание сельскохозяйственных отходов// Рига, «Знание», — 1988.

Постепенное истощение не возобновляемых энергетических ресурсов потребует уже в нашем веке развития альтернативных возобновляемых источников энергии и создания на их основе тепло — и электроцентралей. По данным на рисунке 1 после 2060 года должен произойти «перелом» в энергоснабжении населения Земного шара.

В это время совместная выработка энергии за счёт угля, нефти, природного газа и ядерного топлива станет меньше, чем суммарная выработка энергии от возобновляемых источников, куда, кроме солнечной, ветровой, гидроэнергии, океанической и геотермальной, будет входить также энергия от сжигания биогаза, получаемого конверсией биомассы. В формировании последней существенная роль будет постепенно отводиться отходам животноводства и птицеводства (далее — животноводства). Сбор этих отходов, получение из них анаэробным сбраживанием биоудобрений и биогаза на основе метана, а также сжигание биогаза в когенерационных установках — основные этапы функционирования биокомплексов в животноводстве. При создании и освоении человеком новых развивающихся процессов всегда возникают вопросы о степени влияния таких процессов на окружающую среду. Вначале кратко рассмотрим влияние животноводства и птицеводства (далее — животноводства) на ландшафт до создания в регионе биокомплекса.

При поступлении в водоемы неочищенных сточных вод от животноводческих хозяйств изменяются физические и химические свойства воды, растительный и животный мир водоемов. При очень сильном загрязнении меняется даже внешний вид водоема. В водоемах нарушается равновесие между продуцированием и разрушением (деструкцией) органического вещества. Уровень содержания азота, фосфора и органических веществ в сточных водах так велик, что он может оказывать на водные организмы прямое токсическое воздействие [2].

Поступающие в водоемы сточные воды животноводческих комплексов затрагивают, как указано в [2], не только растительные компоненты гидробиоценозов, но и качественно и количественно изменяют состав донной фауны. Из нее полностью исчезают виды, чувствительные к дефициту кислорода, и, в массе, развиваются менее чувствительные организмы, например, личинки двукрылых насекомых. Постоянные заморы приводят к почти полной гибели рыбы. Избыточное органическое вещество, накапливающееся в донных отложениях, подвергается в анаэробных условиях бактериальному распаду с образованием газообразных — продуктов: метана, сероводорода, аммиака.

Для Цитирования:
Шаршуков Н. О., Программный расчет параметров биоэнергетических комплексов. КИП и автоматика: обслуживание и ремонт. 2021;12.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: