Научная статья на тему 'Исследование эффективности использования лиственной биомассы зеленых насаждений городов как источника энергии'

Исследование эффективности использования лиственной биомассы зеленых насаждений городов как источника энергии Текст научной статьи по специальности «Прочие технологии»

CC BY
46
6
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
УТИЛИЗАЦИЯ ОТХОДОВ / ЗЕЛЕНЫЕ НАСАЖДЕНИЯ / GREEN PLANTATIONS / ЛИСТВЕННАЯ БИОМАССА / БИОГАЗ / BIOGAS / НЕТРАДИЦИОННЫЕ ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ / UNCONVENTIONAL ENERGY SOURCES / UTILIZATION OF WASTES

Аннотация научной статьи по прочим технологиям, автор научной работы — Грубник А.В., Костогрыз А.П., Мартынюк Е.С.

В работе рассмотрена проблема утилизации опавших листьев в населенных пунктах. Показана возможность эффективного решения проблемы полезным использованием лиственной биомассы как источника энергоресурсов. Оценены ежегодные объемы ресурсной базы по лиственной биомассе для г. Херсона, которые могут быть использованы для производства энергии. На основе проведенного сравнительного исследования современных технологий переработки подобных отходов определен наиболее эффективный метод утилизации лиственной биомассы брожение с производством биогаза. Рассчитаны возможные объемы получаемого топлива и энергии для г. Херсона, оценен вклад в структуру энергопотребления города.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

RESEARCH OF EFFICIENCY OF THE USE OF LEAFY biomass OF GREEN PLANTATIONS OF CITIES AS ENERGY SOURCE

The problem of utilization of abscissed leaves is in-process considered in settlements. Possibility of effective decision of problem is shown by the useful use of leafy biomass as a source of energy. The annual volumes of resource base are appraised on leafy biomass for Kherson, that can be used for the production of energy. On the basis of undertaken a comparative study of modern technologies of processing of similar wastes the most effective method of utilization of leafy biomass is certain is fermentation with the production of biogas. The possible volumes of the got fuel and energy are expected for Kherson, a contribution is appraised to the structure of energy consumption of city.

Текст научной работы на тему «Исследование эффективности использования лиственной биомассы зеленых насаждений городов как источника энергии»

УДК 621.311

О.В. ГРУБНИК, О.П. КОСТОГРИЗ, КС. МАРТИНЮК

Херсонський нацюнальний техшчний ушверситет

ДОСЛ1ДЖЕННЯ ЕФЕКТИВНОСТ1 ВИКОРИСТАННЯ ЛИСТЯНО1 Б1ОМАСИ ЗЕЛЕНИХ НАСАДЖЕНЬ М1СТ ЯК ДЖЕРЕЛА ЕНЕРГП

У po6omi розглянута проблема утилгзацИ опалого листя у населених пунктах. Показана можливкть ефективного виршення проблеми корисним використанням листяног 6iомаси як джерела енергоресур^в. Оцтет щорiчнi обсяги ресурсног бази по листянш 6iомасi для м. Херсона, як можуть бути використан для виробництва енергИ. На основi проведеного порiвняльного до^дження сучасних технологш переробки подi6них вiдходiв визначений найбыьш ефективний метод утилгзацИ листяног 6iомаси - 6родiння з виробництвом бюгазу. Розрахованi можливi обсяги отримуваного палива та енергИ для м. Херсона, о^нена доля в структурi енергоспоживання мiста.

Ключовi слова: утилiзацiя вiдходiв, зеленi насадження, листяна 6iомаса, 6iогаз, нетрадицiйнi джерела енергИ.

А.В. ГРУБНИК, А.П. КОСТОГРЫЗ, E.C. МАРТЫНЮК

Херсонский национальный технический университет

ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЛИСТВЕННОЙ БИОМАССЫ ЗЕЛЕНЫХ НАСАЖДЕНИЙ ГОРОДОВ КАК ИСТОЧНИКА ЭНЕРГИИ

В работе рассмотрена проблема утилизации опавших листьев в населенных пунктах. Показана возможность эффективного решения проблемы полезным использованием лиственной биомассы как источника энергоресурсов. Оценены ежегодные объемы ресурсной базы по лиственной биомассе для г. Херсона, которые могут быть использованы для производства энергии. На основе проведенного сравнительного исследования современных технологий переработки подобных отходов определен наиболее эффективный метод утилизации лиственной биомассы - брожение с производством биогаза. Рассчитаны возможные объемы получаемого топлива и энергии для г. Херсона, оценен вклад в структуру энергопотребления города.

Ключевые слова: утилизация отходов, зеленые насаждения, лиственная биомасса, биогаз, нетрадиционные источники энергии.

A.V. HRUBNYK, A.P. KOSTOHRYZ, K.S.MARTYNUK

Kherson National Technical University

RESEARCH OF EFFICIENCY OF THE USE OF LEAFY BIOMASS OF GREEN PLANTATIONS OF CITIES AS ENERGY SOURCE

The problem of utilization of abscissed leaves is in-process considered in settlements. Possibility of effective decision of problem is shown by the useful use of leafy biomass as a source of energy. The annual volumes of resource base are appraised on leafy biomass for Kherson, that can be used for the production of energy. On the basis of undertaken a comparative study of modern technologies ofprocessing of similar wastes the most effective method of utilization of leafy biomass is certain is fermentation with the production of biogas. The possible volumes of the got fuel and energy are expected for Kherson, a contribution is appraised to the structure of energy consumption of city.

Keywords: utilization of wastes, green plantations, biogas, unconventional energy sources.

Постановка проблеми

На сьогодшшнш день одною з найгострших проблем не пльки Укра!ни, а й свиу, е проблема дефщиту енергоресурав. Промислово-технолопчний потенщал кра!ни багато в чому визначаеться енергоозброешстю. Доступшсть та низька варпсть енергИ е запорукою шдвищення р1вня життя населення. У зв'язку з нестачею власних традицшних енергоресурав (нафти, газу, вугшля) та низки проблем з !х 1мпортом, пошук можливостей та технологш використань нетрадицшних енергоджерел -актуальна задача. У зв'язку з бурхливим розвитком технологш спостертаеться тенденщя зниження 1х вартосп, що призвело до чергового сплеску штересу до розвитку технологш з застосуванням, зокрема, бюлопчного палива. Бюпаливо досить давно використовувалося людством для об1гр1ву i отримання тако! потрiбноl йому енергп. Все бшьше уваги багато дослщнишв та шдприемщв звертають на використання вирово! та сонячно! енергп. Однак одним з суттевих недолЫв цих нетрадицшних джерел е

нeмoжливicть регуляртаго i нeпepeдбaчyвaнoгo у 4aci режиму eнepгoгeнepaцiï, щo yнeмoжливлюe ïx викopиcтaння без статем aкyмyляцiï a6o peзepвyвaння. Мacoвa зaгoтiвля дepeвнoгo пaливa (icнyючa зapaз нaвiть у цiлкoм poзвинeниx ^aïrax) oзнaчae вирубку лiciв з yciмa нacлiдкaми, щo випливaють. Оcтaннiм чacoм знaчнa yвaгa пpидiляeтьcя тexнoлoгiям виpoщyвaння i пepepoбки тexнiчниx культур, тaкиx як paпc, кyкypyдзa, з метою ви^ри^ины^ ïx у якocтi пaливa (бioдизeль, бioeтaнoл тa iн.), aлe тaкий пiдxiд пoтpeбye викopиcтaння ciльгocпyгiдь, як1 мoжнa викopиcтoвyвaти для зaбeзпeчeння людcтвa 1'жею, якoï нa cьoгoднi не виcтaчae. Пpoтe icнyючi зелеш нacaджeння мicт тa iншиx га^лен^ пyнктiв щopiчнo вoceни cтвopюють згачш oбcяги бioмacи, якa, як пpaвилo не тiльки не викopиcтoвyeтьcя з rap^TO, aлe й cтвopюe пpoблeми з ïï пpибиpaнням i вивезенням нa cмiтгeзвaлищa.

Анaлiз оcтaннiх дослвджень i публiкaцiй

Ha cьoгoднiшнiй день пoнoвлювaнi джepeлa енергй' зaймaють згачне мicцe в eнepгoбaлaнci кpaïн cвiтy. Як cвiдчaть дaнi Мiжнapoднoгo eнepгeтичнoгo aгeнтcтвa [1] 13,1% пepвиннoï енергп в cвiтi в 2010 р бyлo виpoблeнo з вiднoвлювaниx джерел енергй', бiльшy чacтинy якиx cклaлa бioмaca - 9,9%. 3a перюд з 1991 р cпoживaння енергп з вiднoвлювaниx джерел в £С збiльшилacя в двa paзи i cклaлo в 2009 р 153 млн. т/piR, aбo 9% зaгaльнoгo eнepгocпoживaння GC-27. Внepгiя з бioмacи cклaлa 107,1 млн. т. (70% вщ вcix вiднoвлювaниx джерел) [2].

Виpoбництвo eлeктpoeнepгiï в £С в ocтaннi pora тpимaeтьcя нa piвнi 3200...3300 "ГОггод/рш. Ha чacткy вiднoвлювaниx джерел eнepгiï (ВДВ) пpипaдae близьюэ 21% зaгaльнoгo oбcягy виpoбництвa eлeктpoeнepгiï. У cтpyктypi виpoбництвa eлeктpoeнepгiï з пoнoвлювaниx джерел перше мicцe зaймae гiдpoeнepгeтикa (57% вcix ВДВ), m другому i тpeтьoмy мicцяx знaxoдятьcя eнepгiя вiтpy (21%) i бioмacи (19%). Вcьoгo зa paxyнoк вiднoвлювaниx джерел eнepгiï в £С в 2020 р. швинта бути зaбeзпeчeнo 34% зaгaльнoгo cпoживaння eлeктpoeнepгiï. Виpoбництвo eлeктpoeнepгiï з бioмacи (твepдa бioмaca, opгaнiчнi вiдxoди, бioгaз) мae пoтpoïтиcя i дocягти 300ТВт•гoд/piк [3].

Пpиpoднoю зaмiнoю викoпнoï пaливнoï cиpoвини бyлa i зaлишaeтьcя пaливнa cиpoвинa pocлиннoгo пoxoджeння. 3epнoвi тa oлiйнi культури cлyжaть cиpoвинoю для бioeтaнoлy i бюдизеля. пoбiчним же ^o^ra^ ïx виpoбництвa e бioгaз. Альтepнaтивoю твepдoмy пaливy - вугшлю - в poзвинeниx ^aïrax вже не перший рш e пелети - гpaнyльoвaнi вiдxoди дepeвooбpoбнoï' пpoмиcлoвocтi (тиpca, трюга) i ciльcькoгo гocпoдapcтвa (лузга ш^шнии, coлoмa зepнoвиx). Тeплoтa згopяння пелет близьга дo вyгiльнoï, aлe при ïx згopaннi викид СО2 в 10-50 paзiв менше, a зoли - в 15-20 paзiв. Вадшвадш дo тexнoлoгiï', в aльтepнaтивнi галивш брикети мoжнa пepeтвopювaти будь-яке cмiтгя: rapcy, кopy дерев, oчepeт, coлoмy, ciнo, вiдxoди кукурудзи i шняшнику [4].

Формулювaння мети дослвдження

Мeтoю poбoти e дocлiджeння мoжливocтeй викopиcтaння лиcтянoï' бioмacи якa га cьoгoднiшнiй день мaйжe не викopиcтoвyeтьcя з кopиcтю i пoтpeбye витpaт нa ïï збиpaння тa вивезення, у якocтi eнepгeтичнoгo pecypcy.

Виклaдення основного мaтерiaлу доcлiдження

Щooceнi перед томугальними cлyжбaми, мешганцями мicт тa iншиx нaceлeниx пyнктiв пocтae пpoблeмa пpибиpaння oпaлoгo лиcтя. Hecвiдoмi гpoмaдяни чacтo вдaютьcя дo нaйбiльш ^ocroro виpiшeння цieï пpoблeми - röro cпaлeння, не poзyмiючи вcieï шюэди вiд тaкиx дiй. Дим, щo yтвopюeтьcя при cпaлeннi, мicтить велику шлькють нeбeзпeчниx peчoвин. Ha гаш пoгляд, пpocтa зaбopoнa cпaлeння не виршить пpoблeмy. Опaлe лиcтя мoжнa poзглядaти як джepeлo eнepгopecypciв, щo мoжнa викopиcтoвyвaти з кopиcтю i в аль^тому гocпoдapcтвi, як дoбpивo, i як пaливo для твepдoпaливниx кoтлiв.

Щopoкy в Киeвi oпaдaють бiльшe 100 тиcяч тoн листя. Зaгaльнa плoщa зeлeниx raca^em в зaбyдoвaнiй чacтинi cтoлицi cтaнoвить 16,8 тиа гeктapiв. Ha oднoмy reraapi pocтe в cepeдньoмy 260 дерев. Пд чac ocипaння вaгa 1 ^a^araon) мeтpa лиcтoвoгo шapy в звoлoжeнoмy cтaнi cтaнoвить 100 гpaмiв. Вaгa лиcтя oднoгo дepeвa cepeдньoгo вiкy - 35 кг, мoлoдoгo - близькo 10 кг (мoлoдi зaймaють близькo 40% зaгaльнoï плoщi зeлeниx raca^em). Вaгa 1 куб. мeтpa вoлoгoгo лиcтя - 300 кг. Зaгaльнa вaгa лиcтoвoï мacи в cepeдньoвiкoвиx нacaджeнняx з 1 retapa - 9,1 т.; мoлoдиx - 2,6 т. Зaгaльнa ж вaгa вcieï лиcтoвoï мacи cтoлицi cтaнoвить близькo 100-110 тиcяч т. [4, 5].

У зв'язку з впутаю™ у нac дaниx ш плoщi зeлeниx нacaджeнь мicтa Xepcora, opieнтyючиcь нa нaвeдeнi пoкaзники для м. Киeвa, poзpaxyeмo пpиблизнi oбcяги pecypcнoï бaзи пo лиcтянiй бioмaci для м. Хepcoнa. Виxoдячи з пpoпopцiйнocтi плoщ Киeвa (847,7 км2) тa Хepcoнa (65,2 км2):

кпр = SKHïB/SxepcoR = 847,7км2 /65,2км2 = 13,0, opiernOTra плoщa зелент нacaджeнь м. Хepcoнa:

Ssn = Ssn киïв/kпp = 16,8 км2 /13 = 1,29 км2 = 1290 га.

Вpaxoвyючи гаведену вище cepeдню кiлькicть дерев нa re^api зeлeниx нacaджeнь - 260 шт. виpaxyeмo приблизну кiлькicть дерев у Xepcorn:

пдер = 1290*260 =336000-300 тиа дерев.

Тод^ виходячи з середньо! маси листви одного дерева 25 кг, можливий обсяг листяно! бюмаси у м. Херсонi

mл = 300 000 * 25 = 7 500 000 кг = 7,5 тис.т.

Якщо буде зiбрана i перероблена навiть лише половина всього обсягу опалого листя, то фактичний, доступний для переробки обсяг листяно! бюмаси може бути оцшений:

mлф = 7,5 * 0,5 = 3,75 тис.т.

Для визначення найбшьш доцiльного та ефективного методу переробки опалого листя проведено порiвняльне дослщження трьох, на нащ погляд, найбiльш привабливих сучасних технологш переробки подiбних вiдходiв, а саме:

1. Виробництво паливних брикепв та !х подальше спалення.

2. Спалення листяно! маси у пiролiзних котлах.

3. Виробництво бюгазу за допомогою технологи бродшня у бюгазових генераторах.

В основi технологи виробництва паливних брикетiв лежить процес пресування вiдходiв i дрiбно подрiбнених вiдходiв деревини (тирси) пiд високим тиском (при нагрiваннi або без нього). В альтернативш паливнi брикети можна перетворювати будь-яке смiття з використанням лише одного компоненту: тирсу, кору дерев, очерет, солому, сшо, опале листя, вщходи кукурудзи, i соняшнику. У складi брикетiв ввдсутнш клей або iншi сполучнi елементи. Мщтстъ i форму брикет набирае за рахунок сильного пресування i максимально! сушки. Iнодi додають один еколопчно чистий в'яжучий компонент, для полшшення якостi продукту. £ три головш форми паливних брикетiв: шш -кей, руф i нестро. 1х вiдмiннiсть в максимальнiй щiльностi, яко! можна досягти в кожнiй з форм [7].

Для вах видiв сировини оптимальна вологiсть повинна становити 8%. Дiапазон вологостi для устшного пресування становить 5-12%. При вологосп до 15% брикет пресуеться, але його як1сть погiршуеться до нетоварного вигляду, а процес можливий тшьки при мiнiмальнiй його продуктивность При вологостi менше 5% процес формування брикету ускладнюеться. Для полшшення якосп брикету додають тирсу. Паливш брикети, отриманi з рослинно! сировини, е еколопчно чистим продуктом. Сполучною речовиною е натуральний «живий» тгнш. Пiсля термiчно!' обробки сировини в процеа виробництва брикети не тддаються впливу грибков. У порiвняннi з природними дровами - брикети через бшьшу щiльнiсть довше горять. Тому тдкладати в пiч (котел) брикети - можна рщше в 2-4 рази. Вмют золи пiсля згоряння брикепв в межах 1-3%. Для порiвняння: вмiст золи пiсля згоряння кам'яного вугiлля: 30-40%, згоряння природних дров: 8 -16%, деревно! трюки: 11 - 18% [7]. При цьому золу можна використовувати як еколопчно чисте добриво. Паливш брикети мають високу теплотворнють - в середньому в 2 рази бшьше тепла, в порiвняннi зi звичайними дровами. 1х теплотворна здатнiсть порiвняна з теплотворнiстю кам'яного вугiлля i складае 14,51 МДж/кг (14510 МДж/т).

Але, як показали проведенi нами розрахунки для виробництва 1 тонни паливних брикепв, як1 мають волопсть 8% необхiдно переробити 2,3 тонни листяно! маси, якщо !! волопсть 60%. При цьому з не! необхщно буде видалити 1,3 тонни вологи. Таким чином теоретична паливна ефективнють 1 тонни листяно! маси (без урахування витрат енергi! на сушшня i виробництво брикетiв (подрiбнення маси, пресування) становитиме 6309 МДж/т, якщо ж врахувати витрати енерги на штучне випаровування 1,3 тонни вологи - 2933 МДж, отримаемо значення паливно! ефективностi при переробщ на паливнi брикети лише 3376 МДж на тонну листяно! маси. Наведеш мiркування не дозволяють рекомендувати цей метод для вирiшення поставлено! задача

Пiролiз - процес розпаду органiчних речовин пiд дiею високих температур. Для того щоб термiчний розпад не перетворився на звичайне спалювання, до матерiалу, який тддаеться пiролiзу, штучно обмежують доступ кисню. Пiролiзний котел мiстить камеру первинного спалювання або пiролiзну камеру, схожу на топку звичайно! печi. Тверде паливо (дрова, тирса, деревш або торф'яш брикети, пелетнi гранули) помщаеться на колосник, що забезпечуе приплив до палива первинного повiтря. Пюля виходу котла на режим доступ первинного повиря значно обмежують, в результата чого горiння практично припиняеться. Продовжуе горiти тiльки частина палива. Видшеного !м тепла вистачае для розкладання решти палива з видшенням пiролiзного газу - сумiшi летючих оргашчних речовин. Пiролiзний газ примусово, рiдше самопливом потрапляе у вторинну камеру - камеру згоряння або камеру допалювання, в яку здшснюеться подача достатньо! кiлькостi вторинного повиря. Вiд контакту з киснем нагргшй (понад 300 градусiв Цельсiя) газ горить з видшенням велико! кшькосп тепла.

Пiролiзнi твердопаливнi котли тривалого горiння, як правило, ефективнiше звичайних. Однак суттевою вимогою до палива для пiролiзних котлiв е низька волопсть (до 8-10%), що не дозволяе безпосередньо використовувати технологш пiролiзного спалення для листяно! маси, а потребуе попереднього висушування, яке е складним i дуже енерговитратним процесом. Крiм того централiзоване спалення листяно! маси потребуе виршення комплексу задач щодо штеграци вiдповiдного обладнання, яке буде завантажене протягом лише нетривалого перiоду, у iснуючу систему теплопостачання для ефективного використання отримано! теплово! енергi! та передачi !! споживачам. Вказанi обставини не дозволяють рекомендувати цей метод для виршення поставлено! задача

Бюгаз - газ, який утворюеться при мжробюлопчному розкладанш бiомаси чи бiовiдходiв (розкладання бюмаси вiдбуваеться пiд впливом трьох видiв бактерiй), твердих i рiдких оргашчних вiдходiв: на звалищах, болотах, канал1заци, тощо. Добувають iз вiдходiв тваринництва, харчово1 промисловостi, стiчних вод, твердих побутових вiдходiв, зi спецiально вирощених енергетичних культур, наприклад, силосно! кукурудзи, водоростей. Склад бюгазу нестабiльний i залежить вiд багатьох факторiв, здебшьшого це: 55-75% метану, 25-45 % вуглекислого газу, незначнi домiшки водню i сiрководню, азоту, ароматичних вуглеводшв, галогено-ароматичних вуглеводнiв. Його теплота згоряння складае вiд 21 до 27,2 МДж/м3. При переробцi 1 т трави, листя, силосу можна отримати вiд 200 до 400 м3 бiогазу (табл. 1). По теплоп згоряння 1 м3 бiогазу екывалентний 0,8 м3 природного газу, 0,7 кг мазуту або 0,6 кг бензину [6].

Загальними перевагами технологи переробки оргашчних вiдходiв шляхом виробництва бюгазу е

таш:

- кр1м газу на виходi з сухого залишку перероблено! сировини отримують високояшсш бiогумуснi добрива, що запобiгають ерозп грунту i збагачують родючий шар;

- економiчнi вигоди такого процесу полягають в ефективнiй i еколопчнш переробцi вiдходiв, з отриманням на виходi корисних в господарствi речовин;

- практично не виснажуеться сировинна база, завдяки «все1дност1» бiогазова установка може ефективно використовуватися у великих м1стах, як додаткове джерело енергп в комбiнованих екологiчно чистих системах з видобутку поновлюваних видiв енергп [8].

Таблиця 1

Вихiд бюгазу для рпних типiв сировини [6]_

Тип сировини Вих1д газу, м3 на тонну сировини

Гнш коров'ячий 38-52

Гн1й свинний 52-88

Посл1д пташиний 47-94

В1дходи б1йн1 250-500

Жир 1300

Зерно 400-500

Трава, бадилля, силос, водоросп 200-400

Гл1церин техн1чний 400-600

Дробина пивна 130-150

Добовий вихiд бiогазу залежить в1д типу сировини (табл. 1) i добово! порцп завантаження. Для роботи побутових газових кухонних та опалювальних приладiв в якостi сировини цшком придатний «натуральний» бiогаз, без будь-якого очищення. У Швецп, Фшляндп та Австрп бiогазом забезпечуеться до 20 % всього внутршнього споживання [6].

За розрахунками, при виходi бiогазу з 1 тонни листяно1 маси - 300 м3 з середньою теплотворною здатшстю 24 МДж/м3 отримувана питома енергоефективнiсть 1 тонни опалого листя при переробщ у бюгаз складе 7200 МДж/т, що бшьше нiж у попередньо розглянутих методiв.

Тому найбiльш ефективним та еколопчно безпечним методом утил1зацп листяно1 бiомаси нами визначений метод бродшня з виробництвом бiогазу, який забезпечить отримання близько v=300 м3 бюгазу з кожно1 тонни листяно1 бiомаси.

Проведемо розрахунки можливих обсяпв отримано1 енергп за такою технолопею при переробцi листя, що може бути зiбране в м. Херсон!

Враховуючи визначений вище доступний обсяг листяно1 бiомаси mлф = 3750 т., отримуваний об'ем бiогазу при продуктивносп v=300 м3 бiогазу з кожно1 тонни листяно1 бiомаси складе:

^югаз = mлф * V = 3750*300 = 1125000 м3 = 1,125 млн.м3.

Виходячи з теплотворних здатностей природного газу qпг =33,5 МДж/м3 та бiогазу 21-27 МДж/м3 (приймемо середне значення qбюгаз = 24 МДж/м3), перерахуемо отриманий обсяг бiогазу у рiвний по теплотворнш здатностi обсяг природного газу:

^пг л = Vбiогаз qбlогаз / qпг = 1,125*24/33,5 = 0,806 млн.м3, що в1дпов1дае шлькосп енергп

Q = Vпг л * qпг =0,806*106*33,5 ~ 27 ТДж = 7500 МВт*год = 7,5 ГВт*год.

За даними з1 зведеного енергетичного балансу м. Херсона [9, с.8] р1чне споживання природного газу житловим фондом у 2013 р. у натуральному вираженш склало 124997,9 тис. м3. Враховуючи, що чисельшсть населения м1ста на 01.01.2013р. становила 324256 ос1б, середньор1чне споживання природного газу на 1 особу в мютг

^ = V пг / N = 124997,9 / 324256 = 0,385 тис.м3/р1к = 385 м3/р1к.

Таким чином, отримуваний обсяг бюгазу здатний забезпечити щорiчну потребу у природному ra3i n = Vnr л / vj =806000/385 = 2091 жителя мюта.

Порiвнюючи також прогнозоване значения обсягу бюгазу, що може бути отриманий з листя у перерахуваннi на природний газ Vпг л = 806 тис.м3 з рiчною потребою природного газу на опалення будiвель бюджетно! сфери мiста за даними 2013р. Vm б = 7323,2 тис.м3 [9, c.8], робимо висновок, що запропоноваш заходи по утилiзацi! листяно! бiомаси шляхом бродiния з виробництвом бiогазу здатнi забезпечити 11,0% потреби будiвель бюджетно! сфери мюта Херсона у природному газi.

Висновки

Проблема прибирання опалого листя у мiстах та селах може бути ефективно виршена корисним використанням його як джерела енергп.

Щорiчнi обсяги ресурсно! бази по листянш бюмаа для м. Херсона, як1 можуть бути використанi для виробництва енергп оцiнюються у 3,75 тис.тонн.

На основi проведеного порiвияльного дослiджения сучасних технологш переробки подiбних вiдходiв визначений найбшьш ефективний метод утилiзацi! листяно! бюмаси - бродiния з виробництвом бюгазу.

Виходячи з розрахованого доступного обсягу листяно! бюмаси, отримуваний об'ем бюгазу складе 1,125 млн.м3, що по теплотворнш здатностi вiдповiдаe 0,806 млн.м3 природного газу та шлькосп енергп ~ 7,5 ГВт*год.

Запропоноваш заходи по утилiзацi! листяно! бюмаси шляхом бродшня з виробництвом бюгазу здатш забезпечити 11% рiчно! потреби будiвель бюджетно! сфери мiста Херсона у природному газг

Список використаноТ лiтератури

1. Renewables Information. IEA, 2010; Eurostat. Режим доступу:Ьйр://ерр.еш^а!ес.еигора.еи

2. Solid Biomass Barometer, 2010; EU energy and transport in figures, 2010; AEBIOM Annual Statistical Report , 2011.

3. Renewables Information. IEA 2010; Europe in figures - Eurostat Yearbook 2010:

4. Куфтов А.Ф., Кузьмина Ю.С. Перспективы применения твердых топлив из биомассы // Электоронное научно-техническое издание «Наука и образование». -2011. - № 8. С. 1-6.

5. Сайт бюбрикет [Електронний ресурс] - Режим доступу: http://www.biobriquette.com/news/brikety-iz-opavshix-listev-25.html.

6. Гелетуха Г.Г., Кучерук П.П., Матвеев Ю.Б. Перспективы производства и использования биогаза в Украине. Аналитическая записка БАУ №4. - 2013. С.3

7. Галяветдинов Г.Р. Технология получения древесных топливных гранул с повышенной енергетической эффективностью. // Вестник КГТУ, - 2010. - №9. - С.214-215.

8. Производсвенная и энергетическая эффективность использования биогазовой установки // Научный журнал КубГАУ. - 2012. - №7(02). - С. 1-2.

9. План дш сталого енергетичного розвитку м. Херсона на 2015-2030 рр. - Херсон: Еколопчш системи, 2015. - 110с.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.