Wiley жаңартылатын энергия
жүктеу/скачать 4,71 Mb. Pdf көрінісі
|
|
210 Кесте 12.1 Биогаз өндірісінің сипаттамасы және типтік көздері. Биогаз алынатын көздер Негізгі сипаттамасы Қалдықтар сақталатын орын Метан (CH 4 ), көміртегінің қос тотығы (CO 2 ), гидросульфид (Н 2 S), су буы, басқа сульфиттер және меркаптандар, силоксан, оттегі, азот, аммиак және басқа да қалдық газдар Ағынды суларды тазалайтын станциялар CH 4 , CO 2 , Н 2 S, су буы, азот, аммиак, силоксан және басқа да қалдық газдар Сиыр көңі CH 4 , CO 2 , Н 2 S, су буы Азық-түлік өндірісінің технологиясы CH 4 , CO 2 , Н 2 S, су буы, азот, аммиак, силоксан және басқа да қалдық газдар Қалалық ағынды сулар CH 4 , CO 2 , Н 2 S, су буы, азот, аммиак, силоксан және басқа да қалдық газдар Сурет 12.1 Биогаз өндірісінің негізгі технологиялық сызбасы. Биогаз бен биометан өндірісі шлам, көң және органикалық қалдықтарды кәдеге жарату есебінен өндіріліп, тұрақты және сенімді түрде энергиямен жабдықтауға үлкен үлес қосады [3]. Биомассаны анаэробты ашытқан кезде қуатты энергия көзі ретінде қолдануға болатын биогаз өндіріледі. Бұл көп сатылы биохимиялық үрдіс. Биогаз өндірісі кезінде құрамында көмірсулар, ақуыз және майлары бар органикалық қалдықтар қышқыл түзуші бактериялардың көмегімен органикалық қышқылдарға (мысалы, сірке, майлы, құмырсқа, пропиондық және т.б.) айналады [3–5]. Ары қарай бұл органикалық қышқылдар ауыл шаруашылығында биотыңайтқыш ретінде қолдануға болатын қоректік зааттарға өте бай дигестат атты жартылай қатты материалды қалдыра отырып, биогаз құрамына кіретін метан, көміртегі диоксиді, аммиак, күкірт сутегі (H 2 S) және су буы (12.1 сурет) сияқты компоненттерге айналады [6]. Анаэробты шарттардан басқа көптеген параметрлер, мәселен 37 мен 42°C аралығындағы температура (мезофильді шарт) не 50 ден 60°C дейінгі температура (термофильді шарт), биомассаның адекватты қоспасы немесе микроағзалардың қоректік заттармен жабдықталуы биогаздың тиімді және тұрақты өндірілуіне ықпал етеді. Түрлі қуат көздерінен өндірілген биогаз метанның түрлі концентрациясын иеленеді. Биогаздың негізгі компоненттері метан (50–80%), көміртегі диоксиді (20–50%), азот (1–4%), сутегі (0–1%), басқа көмірсутектер (0–1%), оттегі ( 0–1%), күкірт сутегі (50–5000 ч/млн) және аммиак (0–300 ч/) болып табылады [7–11]. Тұтынушылармен жеткізілетін табиғи газ 100% Қышқ ыл тү зуші микробтар Метаногены ы Орг. оқ алдық тар Қарапайым орг.қ ышқ ы лдар Биога зs 211 метаннан тұрады және энергетикалық құндылығы текше футқа шаққанда 1000 британдық жылу бірлігінен тұрады (БЖБ), ал биогаз энергиясының диапазоны текше футқа шаққанда 500 ден 650 БЖБ болады. Биогазды құрамынан көміртегі диоксиді, аммиак, оттегі, азот, силоксандар және H 2 S (12.2 сурет) тазартылғанша, яғни «биогаздан биометанға» атауымен қажетті стандартқа дейін тазалайды және қайта өңдейді, ал БЖБ құрамы табиғи газға дейін жақсаруы мүмкін [11]. Осы үрдісте қоспа немесе із элементтерін жоюмен қатар, шикі биогазды кептіреді және алынған газды қолдануға қажетті қысымға дейін қысады, бұған қоса пропанды дозалау жолымен жылу шығару қабілетін реттеу немесе одоризациялау операциялары да қажет болуы мүмкін. Көміртегі диоксидін жою жылу шығару қабілетін және Воббе көрсеткішін жоғарылатады. Сурет 12.2 Биометанды бөлудің негізгі технологиялық сызбасы. Қайта өңдеу кезінде тазартылмаған биогаз екі топқа бөлінеді: біріншісі құрамында метаны бар биометан және екіншісі - CO 2 жіберетін газ шығарушы биометан. Ешбір технология толықтай тиімді болмағандықтан газ шығарушы топтың құрамында да метанның аз мөлшері болуы мүмкін. Метан концентрациясына қарамастан осы жерден ол ары қарай өндірілуге жіберіледі. Өндірілу кезінде қолдауды немесе тексеруді қажет ететін арнаулы композициялық параметрлер бар. Өңдеуден кейін биометан табиғи газды алмастырушы болып табылады және сығылған немесе сұйытылған болғандықтан, табиғи газбен жұмыс істейтін автокөліктерде қолданыла алады. Биогаз газдан ажыратылғаннан кейін осылайша метанға бай өнім ретінде қалыптасады. Бұл жаңартылған отын түрлерінің ішіндегі ең таза және табиғи түрі [12]. Демек, ол органикалық қалдықтардан жергілікті түрде өндірілетін, оңай қол жеткізуге болатын, көміртегі төмен және құбыр арқылы қолданылатын отын түрі. Қазіргі таңда биометан отынның төмен көміртекті түріне жатады, бірақ жақында «аса төмен көміртекті отын» категориясына ауыстырылатын болады, себебі ол биоотын түрлерінің ішіндегі ең экологиялық таза отын түрі ретінде танылды және жақын арада нарыққа еркін түрде жерасты құбыр жүйесі арқылы жеткізілетін «табиғи газды» алмастыратын болады. Көмірқышқыл газға қарағанда қалдықтар парниктік газ түрінде жиырма есе күшті тарқатылады да метан біздің болашағымызды қатерге әкеле отырып, стратосфераға түседі. Биометан өндірісі осы парниктік газдың бөлінуінен құтқарады, себебі ішкі қозғалтқышты автокөлік аса тиімді электромобильдегі электрге қарағанда шығарындыны аз бөледі. Кейінгі уақытта әлемнің көптеген елдерінде биогенді отынға қарсылық өсуде, бірақ биометан қалдықтардан жасалатынына қарамастан, бидай, соя мен пальма майынан жасалатын биодизель сияқты отындармен байланысты туындаған қайшылықтардан аулақ. Хабарланғандай, биометан жер акрасынан алынатын бидай этанолына қарағанда төрт есе жоғары энергетикалық құндылыққа ие [13]. Қалдықтарды қайта өңдеу полигондарында анаэробты дигерлеуге жарамды органикалық қалдықтар бар. Бұл қалдықтармен жұмыс істейтін электростанциялардың құрылысы үшін түрлі мүмкіндіктер береді. Үнемі өсіп отыратын қалдықтарды кәдеге жарату қажеттілігі оларды биогазға өңдеу арқылы азайып отырады. Бұл қайтадан қолданылмайтын заттың, бағалы затқа, әбден өңделген қағаз, электр, жылу немесе отынға айналып отыратыны орындалатын қалдықсыз қоғам концепциясын туындатады. Осындай идеялар мен шешімдер портфелі жаһандық жылынуға жол бермеуге және энергия тәуелсіздігіне жетуге болады, бұл 212 болашақта шығарындылардың нөлдік деңгейіне жетуге жағдай жасайды [14]. Энергиясы тиімді ғимараттардың, көлік пен тұрақты өмір салтының мәні зор. Биометанның маңызын ескере отырып, «қысқарту, қайтадан қолдану және кәдеге жарату» тәрізді сөздерге басымдық бере аламыз [15–17]. жүктеу/скачать 4,71 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|