ВИЭ В БЕЛАРУСИ – БАЗОВАЯ ТЕОРИЯ И УВЛЕКАТЕЛЬНАЯ ПРАКТИКА.
СПЕЦИАЛЬНЫЙ ПРОЕКТ ЗЕЛЁНОГО ПОРТАЛА

РАЗДЕЛ 3. как превратить Органические отходы в свет и тепло

Осветить дом с помощью свалочного газа или отопить теплицу энергией, полученной от навоза – это не утопия. Открытие, сделанное еще древними китайцами, с успехом используется сегодня во всем мире, в том числе и в Беларуси.

ВИЭ В БЕЛАРУСИ – БАЗОВАЯ ТЕОРИЯ И УВЛЕКАТЕЛЬНАЯ ПРАКТИКА. СПЕЦИАЛЬНЫЙ ПРОЕКТ ЗЕЛЁНОГО ПОРТАЛА
РАЗДЕЛ 3. как превратить Органические отходы в свет и тепло
Источниками сырья для биогазовых установок являются практически любые органические отходы сельскохозяйственной и пищевой промышленности, а также канализационные стоки и полигоны ТБО. Впрочем, чаще всего используется обычный навоз.

Принцип работы биогазовой установки довольно прост, а ее польза и эффективность становится понятной даже не специалисту.

Субстраты (отходы разных видов) поступают в биореактор – специальный резервуар, где они нагреваются до температуры в 40 градусов и перемешиваются. Здесь находятся специальные бактерии, в результате жизнедеятельности которых образуется конечный газ – метан. Высвободившийся метан после очистки поступает в газовое хранилище.
Далее полученный газ используется в когенерационной установке, где при его сжигании получают электрическую и тепловую энергию. Кроме энергии важными продуктами переработки отходов в биогазовых установках являются органические удобрения для сельскохозяйственных угодий и топливо для двигателей внутреннего сгорания (биодизель), которое получают после специальной обработки биогаза.

Сельскохозяйственные биогазовые установки — это не только экологически дружественное производство энергии и суперэффективный способ утилизации отходов молочных и мясных ферм, это прекрасный пример комплексного решения целого ряда проблем региональных хозяйств.

Благодаря использованию передовых технологий, биогазовая установка создает новый цикл взаимопревращения вещества и энергии, встроенный в традиционную аграрную схему.

Получение и использование биогаза позволяет удовлетворить потребности всех ключевых участников процесса, поэтому дальнейшее развитие биогазовой отрасли в нашей стране создаст условия для появления устойчивой энергетической инфраструктуры в регионах Беларуси.
Осветить дом с помощью свалочного газа или отопить теплицу энергией, полученной от навоза – это не утопия. Открытие, сделанное еще древними китайцами, с успехом используется сегодня во всем мире, в том числе и в Беларуси.

Источниками сырья для биогазовых установок являются практически любые органические отходы сельскохозяйственной и пищевой промышленности, а также канализационные стоки и полигоны ТБО. Впрочем, чаще всего используется обычный навоз.

Принцип работы биогазовой установки довольно прост, а ее польза и эффективность становится понятной даже не специалисту.

Субстраты (отходы разных видов) поступают в биореактор – специальный резервуар, где они нагреваются до температуры в 40 градусов и перемешиваются. Здесь находятся специальные бактерии, в результате жизнедеятельности которых образуется конечный газ – метан. Высвободившийся метан после очистки поступает в газовое хранилище.

Далее полученный газ используется в когенерационной установке, где при его сжигании получают электрическую и тепловую энергию. Кроме энергии важными продуктами переработки отходов в биогазовых установках являются органические удобрения для сельскохозяйственных угодий и топливо для двигателей внутреннего сгорания (биодизель), которое получают после специальной обработки биогаза.

Сельскохозяйственные биогазовые установки — это не только экологически дружественное производство энергии и суперэффективный способ утилизации отходов молочных и мясных ферм, это прекрасный пример комплексного решения целого ряда проблем региональных хозяйств.

Благодаря использованию передовых технологий, биогазовая установка создает новый цикл взаимопревращения вещества и энергии, встроенный в традиционную аграрную схему.

Получение и использование биогаза позволяет удовлетворить потребности всех ключевых участников процесса, поэтому дальнейшее развитие биогазовой отрасли в нашей стране создаст условия для появления устойчивой энергетической инфраструктуры в регионах Беларуси.

ЧТО ТАКОЕ БИОГАЗ?


Биогаз возникает при ферментации органических веществ, таких как навозная жижа, навоз, жидкое навозное удобрение, растения, пищевые отходы. Он возникает в природе повсюду, где нет доступа кислорода: в болотах и топях, а также в пищеварительном тракте при пережевывании. В ферментерах и в гнилостных башнях в результате анаэробной ферментации (анаэробный = без кислорода) образуется биогаз.

Если органический материал складируется без доступа воздуха (анаэробно), то при воздействии связывающих метан бактерий (кокки, палочки, спирали, спирохеты, микоплазмы и нитевые бактерии) начинается биологический процесс, при котором образуется газ. Это и есть биогаз.
биогазовая установка как работает схема инфографика
«Биогазовая энергетика – это колоссальный энергетический потенциал. Сейчас сельское хозяйство, и животноводство, и растениеводство, растут, но параллельно с ними растет и объем отходов, которые можно использовать в биоэнергетике. Сегодня эти отходы часто просто выбрасываются на поля, что с точки зрения, как экологии, так и санитарии крайне вредно. Свежий сырой навоз несет в себе много вредных для людей веществ, включая нитраты», – говорит Владимир Нистюк, председатель Ассоциации «Возобновляемая энергетика».

Переработка отходов (всех без исключения) – первостепенная проблема и задача, которую нужно решать во всем мире. И Беларусь здесь не исключение.

«Мы предлагаем построить в стране несколько экспериментальных производств, на которых из отходов будет вырабатываться газ не для производства электричества или тепла, а такой газ, чтобы его очистить, сжижить или сжать и в баллонах продавать на рынке».

«Нужно дать развитие биогазовой отрасли, она застыла. Из 29 биогазовых установок половина – неэффективна. Иногда их строили по наитию. Например, в Могилевской области построили самую крупную в Восточной Европе биогазовую станцию на 4,8 мегаватта, но туда в год нужно заложить 100 тысяч тонн навоза и 34 тысячи тонн зеленой массы. Такое количество очень сложно найти даже в рамках всей области.

Это просто гигантизм какой-то! Мы сегодня ставим вопрос о строительстве малых биогазовых установок, до 75-100 киловатт. Они, конечно, дороже, это объективно. Но нужно искать варианты. Думаю, что мудрость людей нас все-таки вытянет, но хотелось бы, чтобы эта мудрость смыкалась с политической волей лидеров».


Возобновляемая энергетика требует постоянной и вдумчивой корректировки нормативной базы.

«Сейчас мы готовим корректировки по биогазу, чтобы правительство приняло решение вернуть повышающий коэффициент 1,3 для этого вида ВИЭ. Тогда придут инвесторы, тогда они поставят биогазовые установки на сельскохозяйственных предприятиях».

Эту отрасль важно и нужно стимулировать, ведь если сегодня не выбираются квоты на биогаз, значит, что-то делается неправильно.

«Сейчас установленная мощность биогазовых установок у нас 44 мегаватта, а к 2025 году обещают 55,7 мегаватта. Но никто не говорит, как мы этот нарисованный план выполнять будем. Любые программы, которые мы сегодня анализируем, говорят о том, что они просто не выполняются.

Сейчас советское «Даешь!» не проходит. Политики мыслят образами, а бизнесмены – цифрами. Если сегодня не выгодно, то никакой инвестор не придет».

Владимир Нистюк, Ассоциация «Возобновляемая энергетика»
«Биогазовая энергетика – это колоссальный энергетический потенциал. Сейчас сельское хозяйство, и животноводство, и растениеводство, растут, но параллельно с ними растет и объем отходов, которые можно использовать в биоэнергетике. Сегодня эти отходы часто просто выбрасываются на поля, что с точки зрения как экологии, так и санитарии крайне вредно. Свежий сырой навоз несет в себе много вредных для людей веществ, включая нитраты», – говорит Владимир Нистюк, председатель Ассоциации «Возобновляемая энергетика».

Переработка отходов (всех без исключения) – первостепенная проблема и задача, которую нужно решать во всем мире. И Беларусь здесь не исключение.
Владимир Нистюк, Ассоциация «Возобновляемая энергетика»
«Мы предлагаем построить в стране несколько экспериментальных производств, на которых из отходов будет вырабатываться газ не для производства электричества или тепла, а такой газ, чтобы его очистить, сжижить или сжать и в баллонах продавать на рынке».

«Нужно дать развитие биогазовой отрасли, она застыла. Из 29 биогазовых установок половина – неэффективна. Иногда их строили по наитию. Например, в Могилевской области построили самую крупную в Восточной Европе биогазовую станцию на 4,8 мегаватта, но туда в год нужно заложить 100 тысяч тонн навоза и 34 тысячи тонн зеленой массы. Такое количество очень сложно найти даже в рамках всей области.

Это просто гигантизм какой-то! Мы сегодня ставим вопрос о строительстве малых биогазовых установок, до 75-100 киловатт. Они, конечно, дороже, это объективно. Но нужно искать варианты. Думаю, что мудрость людей нас все-таки вытянет, но хотелось бы, чтобы эта мудрость смыкалась с политической волей лидеров».


Возобновляемая энергетика требует постоянной и вдумчивой корректировки нормативной базы.

«Сейчас мы готовим корректировки по биогазу, чтобы правительство приняло решение вернуть повышающий коэффициент 1,3 для этого вида ВИЭ. Тогда придут инвесторы, тогда они поставят биогазовые установки на сельскохозяйственных предприятиях»
.

Эту отрасль важно и нужно стимулировать, ведь если сегодня не выбираются квоты на биогаз, значит, что-то делается неправильно.

«Сейчас установленная мощность биогазовых установок у нас 44 мегаватта, а к 2025 году обещают 55,7 мегаватта. Но никто не говорит, как мы этот нарисованный план выполнять будем. Любые программы, которые мы сегодня анализируем, говорят о том, что они просто не выполняются.

Сейчас советское «Даешь!» не проходит. Политики мыслят образами, а бизнесмены – цифрами. Если сегодня не выгодно, то никакой инвестор не придет».

«В Европе практически каждый фермер имеет у себя такую установку»

агрогородок Снов, Несвижский район
Сегодня в Беларуси эксплуатируется 27 биогазовых комплексов. Биогазовая установка в агрогородке Снов Несвижского района имеет проектную мощность 2,8 МВт.

«Основа технологии – сырье от близлежащей фермы, которое загружается в биореактор, где выдерживается до 40 дней», – рассказывает Андрей Новик, заместитель директора по технологии.

Срок выдержки зависит от вида сырья, но все равно значительно короче привычного для сельскохозяйственных предприятий.

Если колхозы для того, чтобы получить удобрение, выдерживают навоз крупного рогатого скота на поле около полугода, то биореакторной установке нужно полтора месяца.

А навоз, который получается в итоге, по своим характеристикам превышает по всем показателям тот навоз, который лежал на поле.

«Почему за технологию зацепились? В первую очередь из-за ее экологичности. После прохождения сырья через установку убираются все посторонние запахи. Кроме того, сокращаются выбросы парниковых газов, – поясняет Андрей Новик. –Если навоз лежит на поле, метан попадает в атмосферу и разрушает озоновый слой. Один кубометр метана равносилен по своему действию 48 кубометрам СО2. Попадая же в установку, метан собирается и сжигается, и в результате мы из 1 кубометра метана получаем всего лишь 2 кубометра СО2 и электроэнергию».

Сама технология появилась в Китае в начале тысячелетия, но массово ее стали развивать в Европе совсем недавно. В Беларусь технология пришла с введением стимулирующих мер по развитию ВИЭ. Первые установки в Беларуси появились в 2009 году.

Сновская биогазовая установка – вторая по мощности в стране. Самая мощная установка на 4,8 МВт построена в СПК «Рассвет» Могилевской области.
энергетик Андрей Новик
Сегодня в Беларуси эксплуатируется 27 биогазовых комплексов. Биогазовая установка в агрогородке Снов Несвижского района имеет проектную мощность 2,8 МВт.
энергетик Андрей Новик
«Основа технологии – сырье от близлежащей фермы, которое загружается в биореактор, где выдерживается до 40 дней», – рассказывает Андрей Новик, заместитель директора по технологии.

Срок выдержки зависит от вида сырья, но все равно значительно короче привычного для сельскохозяйственных предприятий.

Если колхозы для того, чтобы получить удобрение, выдерживают навоз крупного рогатого скота на поле около полугода, то биореакторной установке нужно полтора месяца.

А навоз, который получается в итоге, по своим характеристикам превышает по всем показателям тот навоз, который лежал на поле.

«Почему за технологию зацепились? В первую очередь из-за ее экологичности. После прохождения сырья через установку убираются все посторонние запахи. Кроме того, сокращаются выбросы парниковых газов, – поясняет Андрей Новик. – Если навоз лежит на поле, метан попадает в атмосферу и разрушает озоновый слой. Один кубометр метана равносилен по своему действию 48 кубометрам СО2. Попадая же в установку, метан собирается и сжигается, и в результате мы из 1 кубометра метана получаем всего лишь 2 кубометра СО2 и электроэнергию».

Сама технология появилась в Китае в начале тысячелетия, но массово ее стали развивать в Европе совсем недавно. В Беларусь технология пришла с введением стимулирующих мер по развитию ВИЭ. Первые установки в Беларуси появились в 2009 году.

Сновская биогазовая установка – вторая по мощности в стране. Самая мощная установка на 4,8 МВт построена в СПК «Рассвет» Могилевской области.
Интерес к запуску таких объектов, разумеется, не только экологический, но и экономический.

«Государство гарантирует предприятиям покупку электроэнергии по повышающему коэффициенту в течение 10 лет, а далее, поскольку она уже окупила себя, будет стимулирующий коэффициент», – говорит Андрей Новик.

В случае со сновской установкой инвестором выступила швейцарская компания. И не прогадала. Проект уже окупился, а установка вырабатывает практически 90% проектной мощности.

«Хозяйство в Снове довольно крупное, основное сырье идет из свинокомплекса по трубам. По доставке сырья с дальних ферм бывают сбои только во время посевной и уборочной, когда хозяйству может не хватать техники, но это временные трудности».

Электричество, тепловая энергия и удобрения – продукты переработки биогазовой установки. Тепловая энергия в итоге уходит хозяйству, которое и поставляет установке сырье. В местной котельной с ее помощью предварительно подогревается обратный теплоноситель, а дальше энергию направляют на нужды хозяйства: на котельную, на мастерские и т.д.

«Предварительный подогрев позволяет значительно экономить средства хозяйства на подогрев воды. Им нужно немного догревать ее до необходимой температуры», – говорит Андрей Новик.
Удобрения также возвращаются хозяйству. Разумеется, не безвозмездно, но на довольно выгодных условиях.

«В Европе практически каждый фермер имеет у себя такую установку. И не только для того, чтобы вырабатывать энергию, но также для обеспечения собственных нужд, в том числе и для производства удобрений».

Стоимость установки зависит и от ее размера, и от того, какое сырье планируется перерабатывать. То же жидкое сырье не нужно измельчать, поэтому его часто поставляют прямо по трубам, что сокращает затраты.

«Основное требование к сырью – отсутствие механических примесей, мусора, палок, камней, шпагата. И это относится к культуре производства сырья на самом хозяйстве. У нас были такие проблемы, но благодаря руководству хозяйства на фермах появились дополнительные измельчители, проводили работу с обслуживающим персоналом о работе с отходами», – говорит заместитель директора по технологии Андрей Новик.

На установке организовано круглосуточное дежурство специалистов, но, по словам нашего собеседника, бывают установки, на которые человек приходит раз в сутки, чтобы проверить все датчики.

Интересно, что в качестве сырья для биогазовых установок подойдут абсолютно любые органические отходы, в том числе и отходы мясокомбинатов, и отходы силоса, кормов, остатков. Такие же станции могут стоять на крупных предприятиях, где сортируются пищевые отходы. Также могут перерабатываться и продукты жизнедеятельности человека.

«При этом важно понимать, что биогазовая установка никак не чистит сами отходы. Что вошло, как говорится, то и вышло. Сейчас довольно жесткие требования к кормам, но если коровы съедят что-то опасное, оно же будет и в переработанном сырье. Сейчас таких проблем нет», – поясняет Андрей Новик.
Удобрения также возвращаются хозяйству. Разумеется, не безвозмездно, но на довольно выгодных условиях.

«В Европе практически каждый фермер имеет у себя такую установку. И не только для того, чтобы вырабатывать энергию, но также для обеспечения собственных нужд, в том числе и для производства удобрений».

Стоимость установки зависит и от ее размера, и от того, какое сырье планируется перерабатывать. То же жидкое сырье не нужно измельчать, поэтому его часто поставляют прямо по трубам, что сокращает затраты.

«Основное требование к сырью – отсутствие механических примесей, мусора, палок, камней, шпагата. И это относится к культуре производства сырья на самом хозяйстве. У нас были такие проблемы, но благодаря руководству хозяйства на фермах появились дополнительные измельчители, проводили работу с обслуживающим персоналом о работе с отходами», – говорит заместитель директора по технологии Андрей Новик.

На установке организовано круглосуточное дежурство специалистов, но, по словам нашего собеседника, бывают установки, на которые человек приходит раз в сутки, чтобы проверить все датчики.

Интересно, что в качестве сырья для биогазовых установок подойдут абсолютно любые органические отходы, в том числе и отходы мясокомбинатов, и отходы силоса, кормов, остатков. Такие же станции могут стоять на крупных предприятиях, где сортируются пищевые отходы. Также могут перерабатываться и продукты жизнедеятельности человека.

«При этом важно понимать, что биогазовая установка никак не чистит сами отходы. Что вошло, как говорится, то и вышло. Сейчас довольно жесткие требования к кормам, но если коровы съедят что-то опасное, оно же будет и в переработанном сырье. Сейчас таких проблем нет», – поясняет Андрей Новик.

Образующийся биогаз состоит в основном из:

40-75%
метан CH4
25-55%
углекислый газ CO2
0-10%
водяной пар Н2О
<5%
азот N2
<2%
кислород O2
<2%
сероводород H2S
<1%
водород H2
<1%
аммиак NH3
Образующийся биогаз состоит в основном из:
40-75%
метан CH4
25-55%
углекислый газ CO2
0-10%
водяной пар Н2О
<5%
азот N2
<2%
кислород O2
<2%
сероводород H2S
<1%
водород H2
<1%
аммиак NH3
И нтересно, что переработка отходов в различные виды энергии развивается в Беларуси не только в ее традиционном виде. По словам эксперта общественной организации «Альтернативная энергетика» Владимира Нистюка, довольно перспективное направление в этой сфере – инновационные пиролизные установки, которые могут перерабатывать до 150 видов отходов.

В результате такой переработки можно получить пиролизный газ, пиролизное масло и пиролизный кокс.

«Пиролизный газ можно использовать для получения электрической энергии. Пиролизное масло – это масло, которое при небольшой переработке становится моторным маслом, а пиролизный кокс – это технический углерод, который используется в химической промышленности, а также как топливо, как древесный уголь, который мы используем на пикниках», – поясняет Владимир Нистюк.

Сегодня в Беларуси работают две структуры, которые добывают и утилизируют свалочный газ и перерабатывают его в электроэнергию и тепло.

«Сегодня мы готовы выступить с предложением в Палату представителей, чтобы внести изменения в закон о ВИЭ и назвать мусор и отходы возобновляемыми источниками энергии. Тем более что на сегодняшний день энергетический потенциал мусора – самый большой. Да и интерес за рубежом к этим технологиям есть».
Владимир Нистюк, Ассоциация «Возобновляемая энергетика»
Интересно, что переработка отходов в различные виды энергии развивается в Беларуси не только в ее традиционном виде. По словам эксперта общественной организации «Альтернативная энергетика» Владимира Нистюка, довольно перспективное направление в этой сфере – инновационные пиролизные установки, которые могут перерабатывать до 150 видов отходов.

В результате такой переработки можно получить пиролизный газ, пиролизное масло и пиролизный кокс.
Владимир Нистюк, Ассоциация «Возобновляемая энергетика»
«Пиролизный газ можно использовать для получения электрической энергии. Пиролизное масло – это масло, которое при небольшой переработке становится моторным маслом, а пиролизный кокс – это технический углерод, который используется в химической промышленности, а также как топливо, как древесный уголь, который мы используем на пикниках», – поясняет Владимир Нистюк.

Сегодня в Беларуси работают две структуры, которые добывают и утилизируют свалочный газ и перерабатывают его в электроэнергию и тепло.

«Сегодня мы готовы выступить с предложением в Палату представителей, чтобы внести изменения в закон о ВИЭ и назвать мусор и отходы возобновляемыми источниками энергии. Тем более что на сегодняшний день энергетический потенциал мусора – самый большой. Да и интерес за рубежом к этим технологиям есть».
читайте также: