Микробный синтез на основе целлюлозы: белок и другие ценные продукты - Лобанок А.Г.
ISBN 5-343-00283-8
Скачать (прямая ссылка):
Сейчас в Индии функционируют десятки тысяч установок для получения биогаза. Типичная индийская деревня, насчитывающая 500 жителей, потребляет в день 500 кВт-ч электроэнергии. Если в этой деревне имеется 250 голов крупного рогатого скота, то, перерабатывая навоз и растительные отходы в биогазовых установках, можно ежедневно получать такое количество электроэнергии, которое почти полностью обеспечит дневную потребность жителей. С целью пополнения сырья для выработки биогаза в азиатских странах засевают специальные «энергетические» плантации, использующие солнечную энергию для ускоренного роста трав, водорослей, водяного гиацинта и др. Собранная с плантаций растительная масса измельчается и подается в био-газовые камеры для сбраживания и получения метана (Листов, 1976).
Широко распространены заводы по производству биогаза в Китае. Здесь уже в 1977 г. действовали 4,7 млн предприятий, где полученный метан применялся для сушки сельскохозяйственной продукции, производства электроэнергии, для бытовых нужд (приготовления пищи) и др. В провинции Сычуань биогазом для
220
освещения жилищ и приготовления пищи пользовались 17 млн человек, в некоторых сельских районах 80% домов «биогазифи-цированы» (Васильев, 1981). В настоящее время там действует
7 млн установок (8—10 м3 каждая) с общим объемом около 63 млн м3 и 40 тыс. установок с реакторами большего объема. При условии использования современной технологии получения биогаза Китай в год может перерабатывать до 230 млн т отходов (по сухому веществу) и получать до 110 млрд м3 биогаза, что эквивалентно замещению органического топлива в объеме 110 млн т условного топлива.
К 2000 г. КНР планирует построить 30 млн таких установок, что позволит этой стране перерабатывать в год до 1 млрд т отходов и производить до 500 млрд м3 биогаза в год или заместить ископаемое топливо в объеме 500 млн т условного топлива на сумму около 50—100 млрд долларов (Панцхава, 1985).
Комиссия, занимающаяся проблемами, связанными с получением биогаза и промышленным производством соответствующего биотехнологического оборудования, изучила ситуацию в этой области в США. Производство установок для получения биогаза из различных видов отходов и биомассы растительного происхождения началось в США в 1980 г. К 1984 г. общее количество таких установок достигло 50 (в Западной Европе — 500), Правительство США в 1972 г. открыло финансирование работ по созданию специальных реакторных устройств для ферментации различных отходов.
В США много так называемых неорганизованных установок для масштабированного производства биогаза. В южной Калифорнии и других штатах успешно работают аппараты, утилизирующие биомассу водорослей и органические вещества осадков сточных вод. Кроме того, на многих фермах США установлены небольшие установки для сбраживания навоза и сельскохозяйственных остатков. Продажей установок для получения биогаза занимаются 10—15 крупных компаний. Отмечается растущая заинтересованность крупного капитала США в производстве биореакторов. Исследования по программе «Энергия из биомассы» курируются Министерством энергетики США, финансирование из бюджета в 1982 г. составило около 20 млн долларов (Demuynck, 1984).
Имеются сведения о том, что из 500 метанообразующих очистных установок в странах Европейского экономического сообщества 400 перерабатывают сельскохозяйственные стоки, 25 — городские и 75 — промышленные. 68% жидких сельскохозяйственных стоков обрабатываются на непрерывных одноступенчатых реакторах полного смещения, 58% твердых отходов — на реакторах периодического действия (Nyns, 1983).
По мнению ряда американских специалистов, для эффективной переработки навоза в биогаз необходима концентрация откормочных предприятий, рассчитанных не менее чем на 300 тыс.
221
голов скота и расположенных в радиусе не более 80 км от завода (Sauth, 1979). В конце 70-х годов в штате Канзас начали строить навозоиерерабатывающий комплекс с ежесуточным выходом очищенного метана 73 тыс. ms (Purschwitz, 1979).
Данные об удельных капиталовложениях в строительство цехов или предприятий по переработке навоза в биогаз свидетельствуют о том, что при увеличении размера откормочного предприятия с 1 тыс. голов до 100 тыс. капиталовложения на одну голову снижаются с 371 до 66 долларов.
В перспективе с изменением исходных факторов изменится и экономичность. В особенности следует считаться с растущей стоимостью энергии. Чем дороже станет энергоноситель, с которым ведется сравнение — жидкое топливо (или электроэнергия), тем больше будет заинтересованность в биогазовых установках. В настоящее время уже имеется возможность для внедрения производства биогаза и в малых хозяйствах (различных институтах, на предприятиях, в личных хозяйствах и пр.). Например, Пенсильванский университет разработал и испытал биогазовую установку для животноводческих ферм с поголовьем до 150 коров. На опытном образце с реактором объемом 100 м3 за год был получен биогаз в количестве, эквивалентном 72 тыс. кВт-ч электроэнергии: коэффициент чистого выхода биогаза составил 0,75 (Person, 1978).
