CC BY
78
ПРИМЕНЕНИЕ БИОГАЗОВОЙ ТЕХНОЛОГИИ ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ
ОТХОДОВ
Андреева Лидия Семеновна
ассистент Северо-Восточного федерального университета им.
М.К. Аммосова, г. Якутск E-mail: Lidiia 1955@mail. ru
APPLICATION OF BIOGAS TECHNOLOGY FOR WASTE
Andreeva Lidiia Semeonovna
the Assistant of Northeast federal university named after M.K. Ammosov, Yakutsk
АННОТАЦИЯ
Проанализированы основания и обоснована целесообразность применения биогазовой технологии для утилизации отходов кожевенно-мехового производства
ABSTRACT
Analyzed the reasons and expediency of application of biogas technology for recycling waste leather and fur production
Ключевые слова: отходы, утилизация, совместное сбраживание, биогаз Keywords: waste, utilization, co-digestion and biogas
Технология производства продукции кожевенно-меховой промышленности — подотрасли легкой промышленности - является экологически небезопасной за счет значительного объема водопотребления, вредных химических материалов (соли тяжелых металлов, фенол-содержащие соединения, растворители, кислоты, красители и др.) и образования большого объема твердых отходов. Эти загрязняющие вещества в больших количествах сбрасываются со сточными водами в гидросферу, накапливаются на свалках.
Поэтому одной из важнейших проблем современного этапа развития кожевенно-меховой промышленности является разработка способов и методов очистки сточных вод, переработки и утилизации отходов, позволяющих исключить попадание загрязняющих веществ в окружающую среду
В связи с вступлением в силу закона «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в законодательные акты Российской Федерации» деятельность промышленных предприятий должна стать энергоэффективной. Таким образом, перед предприятиями легкой промышленности стоит задача достижения критериев энергоэффективности, ресурсосбережения и минимального воздействия на состояние окружающей среды.
В данном аспекте наибольший интерес представляют технологии, направленные на утилизацию органических отходов, в частности, биогазовые технологии.
Как известно, использование данных технологий дает возможность получения не только биогаза — источника энергии, но и улучшения экологической обстановки. Вырабатываемый с помощью установки биогаз в основном используют как автомобильное топливо. Некоторое количество используется для производства электроэнергии и теплоснабжения.
Отходы, получаемые после метанового брожения биомассы, являются качественными удобрениями и кормовыми биодобавками. Немаловажный фактор, многолетним опытом зарубежных стран доказано, что производить биогаз можно на локальном уровне, без необходимости транспортировки на дальние расстояния и импорта первичного сырья. Маленькие или средние компании и местные власти могут устанавливать биогазовые установки в любом месте [8]. Благодаря государственной поддержке биогазовые установки стали средством получения дополнительной прибыли за счет выработки биогаза из любых ресурсов, содержащих органику и обеспечивающих больший выход биогаза [9].
Кожевенно-меховая промышленность потребляет на технологические нужды гораздо больше воды, чем другие подотрасли лёгкой промышленности. Это связано с тем, что все процессы переработки кожевенно-мехового сырья происходят в водной среде, что приводит к образованию большого количества сточных вод, содержащих в основном растворимые протеины и излишки
используемых химических материалов. При том, что мировая кожевенная промышленность перерабатывает в год 4,8 млн. тонн крупных шкур при среднем расходе воды 65 м3 на 1 тонну сырья, получим общее количество потребляемой воды 300 млн. м., а с учетом мелких шкур это количество воды возрастает до 450 млн. м3. Очистка такого объема воды является сложнейшей и дорогостоящей задачей [6].
Переработка отходов кожевенно-мехового производства включает и утилизацию осадков, образующихся при очистке сточных вод (осадки и шламы после очистки обычно составляют 6—10 % их объема. Эта проблема стала особенно актуальной в связи с введением во многих странах ограничений на захоронение токсичных осадков, в том числе и образующихся на кожевенно-меховых заводах. Токсичность осадков связана как с высоким содержанием хрома, так и белковых веществ, которые являются обильной пищей для насекомых, грызунов и других представителей биоты. При длительном хранении такие отходы необходимо дезинфицировать, что связано с большими затратами [4].
Именно из желания сократить объемы шлама в Швеции с 60-х годов начали производить биогаз на муниципальных очистных сооружениях и до настоящего времени биогаз из сточных вод занимает первое по объемам и количеству установок в данной стране [8]. В 1996 году на одном из заводов Стокгольма по очистке канализационных вод была построена опытная установка для производства биогаза. Установка позволяла получать 1000 м газа в день, что эквивалентно примерно 1000 л бензина [5].
В процессе выделки кожи и меха около 40 % от массы сырья переходит в отходы [7]. Значительная часть органических отходов кожевенно-мехового производства (ежегодно в России более 2,5 млн. т) [7], которые являются отходами животного происхождения, потенциально подлежащими биодеградации, еще не нашла применения и вывозится на свалки, что, помимо материальных потерь, ведет к загрязнению окружающей среды [3].
В то же время, как показывает мировой опыт, различные органические материалы пригодны в качестве субстрата для производства биогаза, такие как шламы очистки сточных вод, пищевые отходы, навоз, промышленные отходы и сточные воды пищевой промышленности. ^вместное брожение различных материалов часто дает более высокий выход метана [8].
Нашими лабораторными исследованиями доказано, что если смесь волоса, опилок, навоза, мездры и сточных вод подвергнуть действию анаэробных бактерий при температуре 38°С, получается биогаз, служащий источником энергии, а оставшиеся твердые вещества могут использоваться как удобрение.
3
Из 1 т. таких отходов можно получить 300 м биогаза.
Большинство остатков от биогазовых установок совместного брожения, 92 %, и около 25 % от брожения из станций очистки сточных вод используется в качестве удобрения (по данным 2010 года). Содержание тяжелых металлов может ограничить использование шлака в сельском хозяйстве. После смешивания с конструкционными материалами, такими как опилки и песок, осадок процесса брожения обычно используется в качестве наполнителя при строительстве дорог, полей для гольфа и т. д., или в качестве покрывного материала на свалках [5].
С учетом вышеприведенных данных представляется вполне возможным после экономических расчетов применение биогазовых установок для утилизации отходов и сточных вод кожевенно-мехового производства либо на территории предприятия, либо сдавать в биогазовую станцию совместного брожения, так как потребность в сырье для производства биогаза будет все возрастать, а требования к снижению отходов производства и цены на энергию из углеводородного сырья все возрастать.
Список литературы:
1. Артемов А.В. Производство изделий из кожи: Экология и промышленность России. — 2004.
проблемы экологии Текст. // — № 2. — 32—35 с.
2. Вопросы об энергетическом повороте // "de — magazineDeutschland". Берлин. — 2011. — № 3. — 51 с.
3. Вайсберг Л.А. Введение // Экология и промышленность России. М. — 2012. — № 8. — 4 с.
4. Гуторова Н.В. Оценка и моделирование экологической обстановки на предприятиях легкой промышленности: Автореферат дисс.к.т.н. Москва. 2011. — 7 с.
5. Региональная экологическая политика. Будущее без разрушений: нетрадиционные источники энергии [Электронный ресурс]. — Режим доступа. — URL: http://nbra.ru/ecobook/budbezrazruch.pdf
6. Свищев Г.А., Гуторова Н.В., Седляров О.И., Тихонова Н.С. Экологическая обстановка на кожевенно-меховых производствах и подходы к ее оценке // Кожа и мех в XXI веке: технология, качество, экология, образование: материалы VIII Международной научно-практической конференции. Улан-Удэ: Изд-во ВСГУТУ, 2012. 213—221 с.
7. Федоров В.Е. Разработка интегральной системы оценки влияния кожевенных и меховых предприятий на окружающую среду: Автореферат дисс.к.т.н. М. 2012. — 7 с.
8. Ульф Нордберг. Приозводство биогаза в Германии и Скандинавских странах // Производство биогаза в Республике Беларусь и Швеции. Обмен опытом. CSD Uppsala 2012. — 9 с.
9. Харитонова Д. Альтернатива с душком // Агропрофи. — 2012. — № 38. — 37 с.
