12 занимательных фактов о биогазе
Высокие тарифы на электроэнергию и газ заставляют украинцев искать новые, альтернативные виды обеспечения себя и своего производства теплом. Как например биогаз, который можно получать из биоотходов буквально на своем подворье и перерабатывать в метан… продавать его и зарабатывать прибыль. Как и излишки “зеленой энергии”, что государство просто обязано выкупить у вас, согласно законодательства Украины.
Украина потребляет газа больше чем любая другая развитая страна Европы. Но, предположим, природного газа в вашем селе нет, и в ближайшем будущем не предвидится. А даже если и есть, то стоит газ сегодня немало. Хотя и на порядок дешевле, чем разорительное отопление электричеством. Да и, если цех по производству брикетов или пеллет находится слишком далеко, то возить их домой слишком накладно. Как и дрова. Так что, на этом фоне весьма заманчиво выглядит идея получать биогаз прямо на своей ферме из навоза скота или от переработки сорняков.
ФАКТ 1: В Украине функционирует 20 биогазовых комплексов
По данным Latifundist по состоянию на ноябрь прошлого года, в Украине построено и функционирует всего 20 станций по производству биогаза, половина из которых работает на отходах сельского хозяйства, вторая половина улавливает и утилизирует свалочный газ.
Для сравнения, в Германии подобных установок (не путать с заводами) 8 тыс. В целом, в Европе установлено 14,5 тыс биогазововых станций и их число постоянно растет.
Первая мощная биогазовая станция по производству электроэнергии в Украине была построена в 2003 году в Днепропетровской области. Установка мощностью 180 кВт работает на отходах местного мясокомбината.
Затем был проект «Украинская Молочная Компания». В Згуровском районе Киевской области установка перерабатывает навоз четырех тысяч коров и отходы от кукурузы. Произведенной энергии хватило и на молочное агропредприятие и на ближайшее село — Великий Круполь. Также биогазовые станции есть на Херсонщине, Ивано-Франковщине, Полтавщине и даже в прифронтовой Волновахе.
ФАКТ 2: В Украине производят биогаз даже из виноградного жмыха
В Украине производят биогаз в том числе и из виноградного жмыха. Такое сырье вместе с силосом кукурузы использует коньячный завод в городе Вознесенске, что в Николаевской области. Обычно фруктовую, ягодную, овощную, и виноградную выжимки для получения биогаза используют в странах с наиболее подходящим климатом (Франция, Испания, Болгария, Украина).
А например, в Белой Церкви биогазовая установка работает на очистных сооружениях города, тем самым предотвращая экологические последствия загрязнения грунта и подземных вод.
ФАКТ 3: Оправданное расстояние для доставки в среднем — до 20 км для жидкого сырья, до 50 км — для сухих отходов
Для масштабного производства биологического газа, например, для отопления холдинга или села, необходимо наладить сотрудничество с агрофермами, которые будут поставлять вам навоз или куриный помет, и остатки растений для переработки их в дальнейшем. Важно учесть, что оправданное плечо доставки в среднем — до 20 км для жидкого сырья, до 50 км — для сухих отходов.
Кроме того, биогазовые установки требуют очень много сырья. И собирать его придется по фермерам и агропредприятиям. Если у вас есть своя агроферма, или несколько дополнительных источников сырья в радиусе до 50 км (конюшня, свнокомплекс, птицефабрика и т.д.), то беспокоится не о чем. Но, сырье в радиусе дальше полусотни километров не окупится с нынешними ценами на топливо,амортизацию и человеческий труд. И, конечно, чем меньше будет покупного сырья, тем быстрее окупится установка. Здесь еще нужно понимать, что на любом сельскохозяйственном предприятии существуют отходы, которые необходимо утилизировать, и биогазовая установка может позволить сэкономить на утилизации/тепле/электроэнергии и даже, на органических удобрениях, ведь переработанный навоз в перегной значительно улучшает качество грунта, а следовательно, и количество урожая.
Различают три вида, в зависимости от условий: плотный, рыхлый и рыхло-плотный способы.
Плотный способ также называют холодным, и считают наиболее эффективным с точки зрения качества. Способ таков: навоз укладывают в слои шириной до четырех метров и сразу же утрамбовывают в штабель высотой до двух метров (длина зависит от количества сырья). За счет того, что штабель сразу же покрывается землей или соломой, доступ воздуха перекрывается, и, следовательно, замедляется разложение. В перегной такие штабеля превращаются через 3-5 месяцев в зависимости от качества утрамбовывания.
Рыхлый способ подразумевает под собой неограниченный доступ кислорода. В таком случае его качество падает. А скорость ферментации и потери азота зависит от температуры воздуха. Кроме того, этот вид хранения не подразумевает утрамбовывания, из-за этого и разлагается неравномерно.
Комбинированный способ (рыхло-плотный) еще называю горячим. Сначала его укладывают рыхлым слоем высотой в один метр, и оставляют так максимум на неделю. А затем уплотняют в штабеля. За счет такой системы происходят очень быстрые потери азота, то есть готовый продукт можно использовать в кратчайшие сроки.
Чаще всего, такой вид заготовки используют в экстренных случаях, когда сырье крайне необходимо.
ФАКТ 5: Сырье влияет на количество биогаза
Наиболее популярным сырьем для биогазовой установки, во всем мире считается навоз крупного рогатого скота. Но также для переработки подходят и свиной и овечий навоз, птичий помет, отходы от мясопроизводства, трава, солома, лен и конопля, сорго, пивная дробина, овощной, свекольный и виноградный жмых, и просроченные продукты. Из одной тонны сырья можно получить от 40 до 50 куб.м. газа, а если перемешать его с соломой, то все 70 куб. м. Для сравнения, из одной тонны мясных отходов или картофельной ботвы можно получить 250-500 куб.м. биогаза, от тонны конопли — 360 куб. м., а от такого же количества свекольного жмыха — лишь 40 куб.м.
ФАКТ 6 : Даже один камешек или гайка могут напрочь вывести технику из строя, закупорить или перебить трубопровод
Даже один камешек или гайка могут напрочь вывести технику из строя, закупорить или перебить трубопровод.
Для того чтобы избежать проблем и как можно реже ремонтировать технику, старайтесь придерживаться основных правил. Так, необходимо соблюдать баланс жидкого и твердого сырья, сухого вещества в реакторе должно быть меньше 11%, а органического — из расчета до 6 кг на 1 куб м. На агрофермах необходимо избегать антибиотиков при кормлении скота и птицы и избегать обработки нитратами и фосфатами на полях.
ФАКТ 7: Навоз перерабатывают не только в биогаз, а и в естественное удобрение
Биологический газ образуется в результате метанового брожения органических веществ (по сути отходов) и является горючим газом. Но газ — всего лишь 10% от общей массы. Из 90% общей массы после брожения получается дигестат — естественное удобрение. Если минеральные удобрения усваиваются лишь на 35-50%, то биологические удобрения усваиваются практически на 100% и не откладываются в грунт в качестве нитратов.
ФАКТ 8: Биометан можно использовать для заправки сельхоз техники
Биометан, получаемый из биогаза, можно продавать на заправочные станции для нужд автомобилей и сельскохозяйственной техники, или пользователям газовой сети.
Но для этого необходима специализированная очистка.
*Когенерация (название образовано от слов Комбинированная генерация электроэнергии и тепла) — процесс совместной выработки электрической и тепловой энергии.
ФАКТ 9: Антибиотики тормозят образование метана
От того, чем кормят скот или опрыскивают растения, зависит конечный его состав. Не редко в свинине можно найти антибиотики, а на растениях — химикаты. Также на производстве необходимо следить за правильной дезинфекцией складских помещений и загонов. В последствии, именно моющие и чистящие вещества, которыми обрабатывают фермы, и антибиотики в свиных отходах тормозят образование метана.
ФАКТ 10: Биогазовая станция — проект с окупаемостью от 3 до 7 лет
Средняя окупаемость 5-7 лет для сухого/жидкого навоза. А установка, работающая от сахарного завода, окупается за чуть более чем три года.
Вaker Tilly опубликовала исследование консалтинговой компании NUSECO в феврале этого года просчитала окупаемость.
Так, проект, где 4000 голов дойного стада КРС, стоит 5 млн. евро. и окупится через 4 года. Сахарный завод с расходом в 150 000 тонн жома/год (после отжима) и стоимостью 12 млн. евро окупится за 3 года.
ФАКТ 11: Процесс подключения установки к общей сети занимает 6-8 месяцев
Процесс подключения к общей электросети занимает от 6 до 8 месяцев, поэтому его нужно начать параллельно со строительством биогазовой установки.
Для начала получи от энергокомпании договор о присоединении и технические условия, что займет от двух недель до месяца. Затем происходит разработка проектной документации и согласование ее с энергокомпанией (от 1 до 3 месяцев + 15-30 дней с момента подачи заявления). Строительство или реконструкция электрических сетей заберет еще 2-3 месяца. Выдача энергокомпанией договора на снабжение или использование электроэнергии и подключение объекта к электрическим сетям займут по пять рабочих дней. Технико-экономическое обоснование (ТЭО) на подключение будет стоить до 500 тыс.
грн. А инфрастуктурные расходы зависят от приближенности к объекта к линиям электропередач обойдутся приблизительно в 400 тыс. грн. за км. кабельной линии.
ФАКТ 12: Государство обязано выкупить «зеленое» электричество
Как правило, у предприятий остаются немалые излишки биогаза, и согласно Закону Украины «Об электроэнергетике» предприятия, производящие электроэнергию из альтернативных видов топлива могут ее продать, а государство обязано купить по т.н. «зеленым» тарифам, в 2,6 раз превышающим оптовые тарифы.
«Зеленый тариф» зафиксирован в евро до 2030 г. и рассчитывается путем умножения базовой ставки 0,05385 на соответствующий коэффициент. С 01.07.2015 г. он составляет 2,3 пункта, а с 01.01.2020 г. будет 2,07, и с 01.01.2025 г. — 1,84 пунтка.
На данный момент «зеленый тариф» в Украине установлен для 132 предприятий, для 7 из которых — на биогаз.
Получить «зеленый тариф» для предприятия не сложно. Необходимо пройти всего лишь несколько этапов, включающих в себя создание компании или использование действующей; оформление документов для строительства электростанции; подключение к сети; получение лицензии производителя электроэнергии; утверждение «зеленого тарифа» в Национальной комиссии регулирования электроэнергии и коммунальных услуг; подписание договора на продажу электроэнергии с ДП «Энергорынок».
Биогазовые установки могут поднять экономику Украины на новые высоты. В развитых странах их количество увеличивается с невероятной скоростью, а в самой большой стране Европы всего лишь двадцать станций. Кроме того, электричество, газ и топливо в нашей стране постоянно дорожает. И если с газом мы разобрались, то с электроэнергией дело обстоит немного иначе. В Германии и Швеции жителям доплачивают за пользование электричеством, и переплачивают за выработку «зеленого». А метан и вовсе считается топливом будущего! Так что биогазовые установки могут сделать украинцев частично независимыми от государства и позволить обеспечивать себя используя доступное сырье
Ученые: объемы выбросов сельскохозяйственного метана зависят от способов утилизации навоза
26 октября 2018, 14:57
Для достижения целей по сокращению выбросов метана, одного из парниковых газов, в штате Калифорния (США) производители молока должны изменить способ хранения и обработки навоза. Об этом сообщает новое исследование коалиции Dairy Cares и Фонда защиты окружающей среды США, о котором рассказывает Environmental Leader.
По данным Калифорнийской организации по изучению климата и сельского хозяйства (CalCAN), агрикультура отвечает за около 60% выбросов метана в Калифорнии, а государственные молочные хозяйства являются основным источником этих выбросов. Выбросы метана из коровьего навоза происходят в основном в результате «влажного» хранения. Различия в выбросах между молочными заводами в Калифорнии, согласно исследованию, связаны с количеством навоза, который хранится в анаэробных (влажных) и безвоздушных условиях. Авторы предполагают, что сокращение количества навоза, хранящегося в жидкой форме, или времени такого хранения, может значительно снизить выбросы метана.
В исследовании внимание было сфокусировано на выбросах двух молочных заводов в Калифорнийской долине. Оказалось, что количество метана в составе кишечных газов животных остается стабильным в течение всего года, тогда как выбросы от хранения навоза могут сильно варьироваться и зависят от погоды: летом их объем увеличивается в 3-6 раз по сравнению с зимним периодом.
К 2016 г. Калифорнии удалось достичь своих первоначальных целей сокращения выбросов парниковых газов (ниже уровня 1990 г. к 2020 г.). Это произошло во многом благодаря достижениям в секторе возобновляемых источников энергии. При этом продолжают расти выбросы от автомобилей и грузовиков — крупнейших источников выбросов парниковых газов в стране.
«Радикальные сокращения от производства электроэнергии компенсируют вялую работу в других секторах экономики, включая рост выбросов в транспортном секторе, где для нас есть самая подходящая работа», — прокомментировал Алекс Джексон, старший юрист в Совете по сохранению природных ресурсов.
С другой стороны, по данным CalCAN, метан составляет всего 6% от общего объема выбросов парниковых газов в Калифорнии. Закон, принятый в 2016 г., сделал Калифорнию первым в мире молокопроизводящим регионом, поставившим целью 40-процентное сокращение выбросов метана из коровьего навоза к 2030 г.
Существующие в настоящее время государственные программы по стимулированию сокращения выбросов нацелены на определенный источник: хранилища жидкого навоза.
Калифорния выделила $260 млн на проекты по сокращению выбросов метана. К ним относятся биореакторы, которые накапливают метан и превращают его в возобновляемую энергию и топливо, а также cистемы хранения навоза, позволяющие избежать выделения метана в анаэробных условиях. Ожидается, что в течение следующих четырех-пяти лет в Калифорнии будут работать от 100 до 120 биореакторов. Они считаются одной из наиболее рентабельных климатических инвестиций Калифорнии.
В октябре 2017 г. специалисты министерства сельского хозяйства США пересчитали известные ранее показатели выбросов метана. По новой оценке, объем выбросов составил 119 млн т и оказался на 11% больше объемов, представленных по итогам 2011 г. Межправительственной группой экспертов по изменению климата ООН (IPCC).
По оценкам экологов, три четверти глобальных выбросов парниковых газов приходятся на диоксид углерода, который выделяется во время горения ископаемого топлива. В 2015 г., по данным IPCC, доля метана составила 16%.
Однако в столетней перспективе метан может в 28 раз сильнее повлиять на климат, чем диоксид углерода. Резкий рост объемов метана может поставить под угрозу цель Парижского соглашения — не допустить повышения средней температуры на планете к 2100 г. более чем на 2°C по сравнению с доиндустриальной эпохой.
Материал предоставлен проектом +1.
Использование навоза для сокращения выбросов парниковых газов
Последнее обновление страницы: понедельник, 6 сентября 2021 г., 15:00
Моча и навоз домашнего скота являются значительными источниками метана и закиси азота при разложении в анаэробных условиях.
Закись азота образуется при нитрификации-денитрификации азота, содержащегося в отходах животноводства. Анаэробные условия часто возникают там, где навоз хранится в больших кучах или прудах-отстойниках для обработки отходов от большого количества животных, содержащихся на ограниченной территории (например, на молочных фермах, откормочных площадках, свинарниках и птицефабриках).
Потенциал глобального потепления у метана в 25 раз, а у закиси азота почти в 300 раз больше, чем у углекислого газа.
Жвачные животные выделяют 75–95% проглоченного азота. Жвачные животные на сочных весенних пастбищах обычно потребляют белок (содержащий азот) в избытке, но обычно имеют ограниченную энергию, что приводит к более высоким концентрациям аммиака в рубце, выделяемого с мочой в виде мочевины.
Выбросы закиси азота от жвачных животных можно свести к минимуму, сбалансировав соотношение белка и энергии в их рационе. В одном исследовании сообщается, что молочные коровы, потребляющие райграс пастбищный с высоким содержанием сахара, выделяют на 18 % меньше азота в целом и 29% меньше азота в моче.
Вернуться к началу
Меры по снижению содержания азота в моче скота
Меры включают:
- разведение животных для повышения эффективности использования азота
- использование кормов с более высоким соотношением энергии к белку энергетические добавки.
Сокращение выбросов парниковых газов из навоза скота
Меры включают:
- аэрация и компостирование хранилищ навоза снижает выбросы метана
- добавление ингибиторов уреазы в хранилища навоза может снизить выбросы закиси азота; Ингибиторы уреазы — это химические добавки, которые останавливают или снижают скорость превращения мочевины (содержащейся в моче и навозе животных) в закись азота.
Использование навоза для улавливания и использования метана на фермах
Животноводческие отрасли проявляют повышенный интерес к системам сбора и использования биогаза (метана), таким как крытые пруды и сжигание или сжигание уловленного биогаза для получения тепла или сила. Эти системы распространены в Европе, но не в Австралии, и могут быть прибыльными, независимо от компенсационного дохода, из-за производства энергии и торговли сертификатами возобновляемой энергии.
Системы производства биогаза могут сократить выбросы парниковых газов и повысить производительность ферм для интенсивных животноводов (в основном, для выращивания свинины и молока).
В рамках деятельности по сокращению выбросов Фонда сокращения выбросов предусмотрено 3 приемлемых вида деятельности.
В системе производства биогаза большие объемы навоза перерабатываются в условиях низкого содержания кислорода для получения биогаза, который впоследствии сжигается для разрушения метана и производства тепла или электроэнергии. Осадок отходов обычно возвращается на землю в качестве удобрения в виде навозной жижи или гранул.
Компания Australian Pork Ltd выпустила свод правил по биогазу: «Производство и использование биогаза на фермах (свинарники) для австралийских производителей». Кодекс ориентирован на крытые пруды сточных вод для свиноводства и обеспечивает основу для соответствующих и единых стандартов по всей Австралии для улучшения стандартов установок.
Биогазовые системы
Самая простая система представляет собой крытый бассейн для улавливания газа и его сжигания в факеле. Более сложные системы компенсируют затраты на энергию либо за счет сжигания газа для производства тепла, либо за счет его сжигания в генераторе для когенерации тепла и электричества.
Если произведенная энергия превышает потребности фермы, излишки могут быть экспортированы в сеть.
Установки для производства биогаза обычно добавляются к существующим прудам для хранения навоза. Процесс использования биогаза выглядит следующим образом:
- Отстойники накрывают, чтобы предотвратить выброс метана в атмосферу. Покрытие состоит из непроницаемой мембраны, натянутой поперек пруда. Он герметизирован по краям в анкерных траншеях с газосборными трубами, расположенными под крышкой. Должен быть установлен механизм для отвода дождевой воды, чтобы она не собиралась чрезмерно и не разрушала крышку.
- Биогаз собирается и отводится от пруда.
- Биогаз сжигается, превращая метан в углекислый газ и воду. Оставшиеся твердые отходы представляют собой концентрированную форму питательных веществ, которые можно использовать в качестве удобрения.
Для молочных фермеров эта технология превращает метан из коровьего навоза в деньги
Эми Майер, 21 июля 2021 г.
Услышано:
Слушайте сейчасПоделитесь сейчас на:
HTML EMBED:
HTML EMBED СкачатьСоединительный канал перед кукурузным полем ведет к трубопроводу метана. На заднем плане метантенк улавливает парниковый газ из навоза. Эми Майер
Эми Майер 21 июля 2021 г.
Слышано:
Соединительный канал перед кукурузным полем ведет к трубопроводу метана. На заднем плане метантенк улавливает парниковый газ из навоза. Эми Майер
Слушайте сейчасПоделитесь сейчас на:
HTML EMBED:
ВСТАВИТЬ HTML СкачатьНаш еженедельный информационный бюллетень «Экон Экстра Кредит» — это неожиданный способ узнать об экономике, по одному документальному фильму за раз. Зарегистрируйтесь, чтобы смотреть и учиться вместе с нами.
Джаред Фернандес управляет молочной фермой с 3 000 дойных коров, которые ежегодно производят около 45 000 тонн навоза.
Поэтому, когда государство потребовало, чтобы он сократил выбросы парниковых газов, таких как метан, выделяемый всеми этими фекалиями, «вы расстраиваетесь», — сказал он.
Калифорнийские правила требуют, чтобы фермы снижали выбросы парниковых газов. Но государство помогло заплатить за изменения на ферме, такие как новая технология, предназначенная для улавливания метана. С 2015 года в рамках программы переваривания молочных продуктов в Калифорнии было выделено почти 600 миллионов долларов в виде грантов и долевых фондов.
«Именно это привлекло эти компании, которые хотели построить эти штуки на возобновляемом топливе», — сказал Фернандес
Такие вещи, как черный резиновый купол, по которому он ходил. Он покрывает яму с жидким навозом и улавливает метан, не давая сильнодействующему парниковому газу попасть в атмосферу.
Установка такого варочного котла может стоить около 5 миллионов долларов.
Но все, что Фернандеш должен был заплатить, это немного земли и договор на поставку навоза, за который ему платят. Так что ему не пришлось тратить деньги. Но теперь, когда он увидел, как это работает, он сказал: «Я был бы готов инвестировать самостоятельно».
Его метан вместе с таким же материалом из других молочных заводов направляется на завод Calgren Renewable Fuels.
«Сейчас мы собираем навоз приблизительно от 75 000 коров, — говорит Сара Гонсалес из Calgren. Она сказала, что это удерживает 150 000 тонн парниковых газов в воздухе, что эквивалентно ежегодным выбросам около 30 000 автомобилей. К нам присоединяются другие молочные заводы.
«Что, вероятно, даст нам более 100 000 коров», — сказала она.
Калгрен очищает метан, помещает его в систему снабжения природным газом и накапливает углеродные кредиты. Покупатели хватают их, чтобы компенсировать свой углеродный след. Чикагская энергетическая компания Amp Americas строит варочные котлы для молочных заводов Среднего Запада.
Генеральный директор Грант Циммерман сказал, что два года назад местные фермеры поставили под сомнение весь этот трубопровод из навоза в метан. Уже нет.
Amp Americas теперь продается в Калифорнии. Циммерман сказал, что готов поставлять газ другим штатам, поскольку они развивают рынки низкоуглеродного топлива.
В мире много чего происходит. Несмотря на все это, Marketplace здесь для вас.
Вы полагаетесь на Marketplace, чтобы анализировать события в мире и сообщать вам, как они влияют на вас, основанным на фактах и доступным способом. Мы рассчитываем на вашу финансовую поддержку, чтобы сделать это возможным.