Получение биогаза из отходов животного происхождения

История человечества теснейшим образом связана с получением и ис­пользованием энергии. Издавна для получения тепла люди использовали дрова, уголь и нефть, энергию воды и ветра преобразовывали в механиче­скую работу. Рост численности населения и повышение уровня жизни спо­собствовали интенсивной добыче природного топлива и увеличению энерго­потребления. Дефицит энергии стал причиной изыскания альтернативных источников энергии: ядерной, солнечного излучения, внутреннего тепла Зем­ли, водородного топлива и др.

В классификации источников энергии в настоящее время существуют два направления: возобновляемые (энергия Солнца, внутренняя теплота Земли, ветер, вода, мускульная сила, водородное топливо, органические вещества растительных и животных сообществ, т.н. биомасса) и невозобновлнемые (нефть, газ, уголь, горючие сланцы, торф, ядерное топливо).

Ресурсы возобновляемых источников энергии достаточно велики и их ис­пользование практически не имеет технических ограничений.

Растения являются мощным генератором органического вещества. Био­масса образуется в результате фотосинтеза. Ежегодный прирост биомассы на Земле составляет примерно 200 млрд. тонн. Биологическая переработка био­массы с получением биогаза (основные компоненты - метан и диоксид угле­рода) представляется весьма перспективной. Физические особенности и от­носительная простота по.1гученин делают биогаз источником экологически чистого топлива и энергии. Для его производства можно использовать в ка­честве сырья дешевые и разнообразные отходы растениеводства, животно­водства и птицеводства, твердые бытовые и органические отходы промыш­ленности и коммунально-бытовых объектов.

Биогаз - это продукт разложения органических веществ растительного и животного происхождения под воздействием бактерий в анаэробных усло­виях, который представляет собой смесь газов с основным компонентом -метаном. Метан называется также болотным газом, так как выделяется со дна болот в результате разложения остатков растений при недостатке кисло­рода воздуха.

Газообразные выделения в природе известны с глубокой древности. Сис­тематические исследования в этой области были начаты только в конце XVIII и начале XIX веков. Впервые горение болотного газа описал в 1776 г. Вольта. В 1 785 г. Бертолле установил, что «горючий газ из болот» в действительно­сти представляет собой соединение углерода с водородом. В 1804 г. Дальтон установил количественный состав метана, а в 1808 г. Деви получил метан из навоза коров при отсутствии свободного кислорода. В 1895 г. в Англии была создана первая биогазовая установка, а полученный биогаз использовался для освещения улиц.

Практическое использование биогаза началось в XX веке. В 1911 г. в Анг­лии был построен первый крупный завод по переработке сточных вод и по­лучению биогаза, который применялся для выработки электроэнергии.

Наиболее широкое распространение и развитие производства биогаза бы­ло в Индии (с 1962 г.) и Китае (с 1972 г.). Китай является лидером по количе­ству использования биогазовых установок. На сегодняшний день в Китае эксплуатируется более 5 млн. семейных биогазовых реакторов, 600 крупных и средних биогазовых станций, 24 тыс. биогазовых очистительных реакторов по переработке городских отходов и около 190 биогазовых электростанций. Биогазовые технологии нашли широкое применение в Корее (29 тыс. устано­вок), Тайване (10 тыс. установок), а также в Японии, Таиланде, США, Канаде и др. С 1986 г. в Канаде действует компьютерная база данных действующих в стране биогазовых установок.

Биогазовые установки получили распространение и в странах Западной Европы. В таких странах, как Германия, Франция, Италия, Швейцария, Бель­гия, Швеция эксплуатируются примерно по 100 установок. В Дании работает 18 централизованных биогазовых заводов.

Первые научные разработки в области биогазовой технологии были сде­ланы в России более 70 лет назад, а фундаментальные исследования по про­блеме метаногенеза проведены в период с 1960 по 1990 гг.

Дата добавления: 2014-11-20