Биоэнергетики тамбов Издательский центр фгбоу во «тгту» 2018

Использование органических остатков в ферментации

Процесс биоконверсии органического сырья при производстве биогаза позволял решить важную задачу поддержания плодородия почвы.
Использование переработанной в реакторе биомассы способствует повышению больше урожайности сельскохозяйственных культур на 10...15 % по сравнению с использованием обычного навоза. Эго можно объяснить тем что анаэробное метановое сбраживание позволяет сохранить весь азот в аммонийной или органической формах Фосфор в этих удобрениях находится в основном в виде фосфатов. Калий — в виде усвояемых солей. Всё это обеспечивает их лучшую усвояемость.
Другое достоинство процесса переработки биомассы на биотзовых установках состоит в том, что в ней содержится значительно меньше болезнетворных микроорганизмов, чем в исходном материале. удобрения можно применять без этапов выдержки и храпения.

Экономическая эффективность и экологические преимущества в производстве биогаза

Экономическая эффективность производства биогаза зависит не Голько от развития цен на ископаемые источники энергии, но и от затрат на производство субстратов.
При необходимой предварительной переработке субстрата возникают дополнительные затраты, которые необходимо уменьшать, используя в производстве стандартизацию и унификацию узлов, а также один и тот же вид сырья.
Самый важный положительный эффект для окружающей среды
при производстве биогаза состоит в избежании добавочной эмиссии CO₂, которая сопровождает использование ископаемых источников энергии. Производство электроэнергии с использованием биогаза также является СО₂ нейтральным.
Тсхнология производственного процесса получения биогаза должна быть такой, чтобы не допускать потери СН₄ в атмосферу, поскольку метан является вредным веществом, принимающим участие в создании парникового эффекта.

6. БИОДИЗЕЛЬНОЕ ТОПЛИВО

Биодизельное топливо — вид топлива, получаемый из жиров растительного и животного происхождения, используемый в чистом, либо смешанном виде для замены нефтяного дизельного топлива. Для производства 1 т биодизельного топлива необходимо 980 кг масла, 125 кг метилового спирта, 14,2 кг катализатора [15 — 17].
Неочищенное биодизельное топливо можно использовать в качестве печного топлива. Глицерин — побочный продукт производства биотоплива, используется в химической промышленности. Отходы производства масла используется для получения белкового корма.
Масличные культуры: рапс, масличная пальма, соя, подсолнечник, арахис и ятрофа (рис. 12 — 17) — это наиболее перспективное сырьё, используемое для производства биодизеля. Производство биодизельного топлива из рапсового масла являелся одной из главных целей энергетической политики Европейского союза.

Рис 12. рапс

Рис. 13. Масличная пальма

рис. 14. Соя

рис. 15. Подсолнечник

Рис. 16. Арахис

Рис. 17. Ятрофа
С 1994 по 2004 гг, производство рапса для биодизеля возросло в 9 раз, в то время как количество рапса, производимого для продовольствия, возросло в 1,2 раза. В Европе активно развиваются технологии н промышленные мощности для производства биодизельного топлива, что является результатом политики государственного субсидирования выращивания рапса. Помимо этого, производства биотоплива освобождаются от налогов и топливных акцизов.
Как правило, современная техника пригодна для использования смесевого биодизельного топлива. Качество биодизельного топлива должно соответствовать требованию [18 -21].
На сегодняшний день данный вид топлива является самым контролируемым в странах ЕС. Биодизельное топливо па рынок как в чистом виде, так и в качестве 10%-ной добавки к традиционному моторному топливу [18 — 21].
Лидеры потребления биодизеля — Германия, Франция, Италия, Германия также является лидером в производстве передовых технологий получения биотоплива. Помимо традиционного производства биодизельного топлива из рапсового масла, в Германии производят биодизель второго поколения по технологиям ВТL (biomass tо liquid). Суть технологии заключается в синтезе топлива из биогаза. Метод позволяет значительно улучшить характеристики топлива, адаптировать его использование для различных двигателей.
Во Франции с 1992 г, производство биодизеля также освобождено от налогов. В стране, в основном, развиты технологии, при реализации которых н качестве сырья используется рапсовое масло. Существует всего один завод, использующий подсолнечное масло. Произведённое топливо используется в основном в смеси с традиционными углеводородами и в качестве печного топлива,
По производству биодизеля Италия находится в Европе на третьем месте, 70% сырья импортируют из других стран, а из местного сырья (в основном подсолнечника) производится 80 тыс. т биодизеля в год. Почти всё производимое топливо используется в качестве печного топлива.
Основой для производства биодизеля чаще всего служит рапсовое масло (84%), однако в зависимости от географического положения может использоваться масло подсолнечника (13%), соевое масло (2%), конопляное, масло ятрофы. Особенностью используемых масел является высокая вязкость и плотность, а также высокое содержание кислорода, что обуславливает пониженную температуру сгорания топлива.
Преимущества биодизеля:

1. 
   при сгорании в двигателях практически не образует серы, отсутствуют выбросы углекислого газа;
   
2. 
   при попадании на почву разлагается без образования вредных продуктов в течение месяца;
   
3. 
   увеличивается ресурс двигателя, поскольку не образуется нагар в камере сгорания;
   
4. 
   независимость от стран-экспортёров углеводородного сырья;
   
5. 
   создание предпосылок для устойчивого развития сельскохозяйственных производств.
   

Недостатки биодизеля:
1) больший расход горючего;
2) небольшие сроки хранения;
З) неразвитая инфраструктура АЗС
4) в холодных условиях — затраты на прогрев двигателя;
5) высокая стоимость.