Энергообеспечение автономных потребителей с использованием биоресурсов на примере ООО «Равис - птицефабрика Сосновская»
|
Аннотация
ВВЕДЕНИЕ
1 СОСТОЯНИЕ И ОБОСНОВАНИЕ ТЕМЫ
1.1 Характеристика ООО «Равис - птицефабрика Сосновская»
1.2 Проблема утилизации отходов
2 СПОСОБЫ УТИЛИЗАЦИИ ОТХОДОВ ЖИВОТНОВОДСТВА И ПТЦЕВОДСТ-
ВА
2.1 Компостирование
2.2 Вермикомпостирование
2.3 Пеллетирование
2.4 Анаэробное сбраживание
2.5 Способы утилизации отходов на птицефабрике ООО «Равис»
3 БИОГАЗ
3.1 Биогазовая установка
3.2 Расчет биогазовой установки для ООО «Равис - птицефабрика Сосновская»
3.3 Выбор и характеристика потребителя вырабатываемого биогаза
4 ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЕ ШЛАМА
4.1 Методы обеззараживания шлама при получении биогаза
4.2 Обеззараживание в кавитационном поле
5 ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ
6 ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ
7 БЕЗОПАСНОСТЬ ТРУДА И ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
7.1 Молниеотвод. Расчет молниеотвода
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ВВЕДЕНИЕ
1 СОСТОЯНИЕ И ОБОСНОВАНИЕ ТЕМЫ
1.1 Характеристика ООО «Равис - птицефабрика Сосновская»
1.2 Проблема утилизации отходов
2 СПОСОБЫ УТИЛИЗАЦИИ ОТХОДОВ ЖИВОТНОВОДСТВА И ПТЦЕВОДСТ-
ВА
2.1 Компостирование
2.2 Вермикомпостирование
2.3 Пеллетирование
2.4 Анаэробное сбраживание
2.5 Способы утилизации отходов на птицефабрике ООО «Равис»
3 БИОГАЗ
3.1 Биогазовая установка
3.2 Расчет биогазовой установки для ООО «Равис - птицефабрика Сосновская»
3.3 Выбор и характеристика потребителя вырабатываемого биогаза
4 ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЕ ШЛАМА
4.1 Методы обеззараживания шлама при получении биогаза
4.2 Обеззараживание в кавитационном поле
5 ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ
6 ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ
7 БЕЗОПАСНОСТЬ ТРУДА И ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
7.1 Молниеотвод. Расчет молниеотвода
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
На сегодняшний день многочисленные отечественные предприятия стремительно разрабатывают и развивают производство биогазовых установок различной мощности и назначения.
Почти во всех странах мира биогазовые технологии стали стандартом очистки и использования муниципальных и промышленных сточных вод, а также переработки сельскохозяйственных и твердых бытовых отходов с целью производства биогаза для производства тепловой и электрической энергии и высокоэффективных органических удобрения.
Увеличение выбросов парниковых газов, увеличение потребления воды и ее загрязнения, снижение плодородия почв, неэффективная утилизация отходов и растущие проблемы загрязнения окружающей среды являются результатом нерационального использования природных ресурсов во всем мире. К 2023 году страны ЕС планируют увеличить вклад биомассы в общее потребление энергии в мире до 12%, а прогноз роста биомассы как источника возобновляемой энергии в мире предполагает достижение 23,8% к 2040 году [28].
Биогазовые технологии являются одним из важных компонентов в цепочке мер по борьбе с этими проблемами и обеспечивают прогнозы развития биоэнергетики.
По статистическим данным в России, общее количество органических отходов сельского хозяйства ежегодно составляет 773 млн т, из которых можно получить 66 млрд м 3 биогаза или около 110 млрд кВт-ч электроэнергии [28]. При этом ежегодный ущерб от отходов агропромышленного комплекса оценивается в 450 млрд рублей, например, загрязнение рек и озер сточными водами. К тому же в России большая часть почв - это малоурожайные почвы, требующие интенсивного внесения удобрений.
Развитие биогазовой промышленности должно идти в двух направлениях: создание крупных биоэнергетических станций и создание фермерских биогаз о- вых установок, что должно стимулировать развитие биогазовых технологий.
Использование новых технологий позволит решить в сельской местности:
• проблему отходов;
• помочь в энергообеспечении и энергосбережении;
• повысить плодородность почв, а соответственно, и урожая, что значительно увеличит рентабельность установок и сократит сроки окупаемости.
Энергообеспечение автономных потребителей с использованием биоресурсов гарантирует эффективную переработку животноводческих отходов, что обуславливает актуальность темы исследования.
Цель исследования - на примере ООО «Равис - птицефабрика Сосновская» показать возможность утилизации животноводческих отходов с получением источника тепловой и электрической энергии, а также, органического удобрения.
Объектом исследования являются биоресурсы. Предмет исследования - возможность утилизации отходов птицефабрики в условиях исследуемого региона.
Задачи исследования:
1 Оценка потенциальных энергоресурсов отходов птицефабрики.
2 Разработка схемы утилизации отходов птицеводства с целью получения биогаза.
3 Разработка схемы получения тепловой и электроэнергии.
4 Технико-экономическая оценка предлагаемого мероприятия.
В качестве методов исследования использовались обобщение теоретических знаний российских и зарубежных исследователей, методы инвестиционного анализа.
Информационной основой данной работы послужили статистические материалы, учебные пособия, материалы периодических изданий, источники интернет ресурсов по теме исследования.
Практическая значимость исследования заключается в том, что содержащиеся в исследовании предложения могут быть использованы в ходе практической работы ООО «Равис - птицефабрика Сосновская».
Почти во всех странах мира биогазовые технологии стали стандартом очистки и использования муниципальных и промышленных сточных вод, а также переработки сельскохозяйственных и твердых бытовых отходов с целью производства биогаза для производства тепловой и электрической энергии и высокоэффективных органических удобрения.
Увеличение выбросов парниковых газов, увеличение потребления воды и ее загрязнения, снижение плодородия почв, неэффективная утилизация отходов и растущие проблемы загрязнения окружающей среды являются результатом нерационального использования природных ресурсов во всем мире. К 2023 году страны ЕС планируют увеличить вклад биомассы в общее потребление энергии в мире до 12%, а прогноз роста биомассы как источника возобновляемой энергии в мире предполагает достижение 23,8% к 2040 году [28].
Биогазовые технологии являются одним из важных компонентов в цепочке мер по борьбе с этими проблемами и обеспечивают прогнозы развития биоэнергетики.
По статистическим данным в России, общее количество органических отходов сельского хозяйства ежегодно составляет 773 млн т, из которых можно получить 66 млрд м 3 биогаза или около 110 млрд кВт-ч электроэнергии [28]. При этом ежегодный ущерб от отходов агропромышленного комплекса оценивается в 450 млрд рублей, например, загрязнение рек и озер сточными водами. К тому же в России большая часть почв - это малоурожайные почвы, требующие интенсивного внесения удобрений.
Развитие биогазовой промышленности должно идти в двух направлениях: создание крупных биоэнергетических станций и создание фермерских биогаз о- вых установок, что должно стимулировать развитие биогазовых технологий.
Использование новых технологий позволит решить в сельской местности:
• проблему отходов;
• помочь в энергообеспечении и энергосбережении;
• повысить плодородность почв, а соответственно, и урожая, что значительно увеличит рентабельность установок и сократит сроки окупаемости.
Энергообеспечение автономных потребителей с использованием биоресурсов гарантирует эффективную переработку животноводческих отходов, что обуславливает актуальность темы исследования.
Цель исследования - на примере ООО «Равис - птицефабрика Сосновская» показать возможность утилизации животноводческих отходов с получением источника тепловой и электрической энергии, а также, органического удобрения.
Объектом исследования являются биоресурсы. Предмет исследования - возможность утилизации отходов птицефабрики в условиях исследуемого региона.
Задачи исследования:
1 Оценка потенциальных энергоресурсов отходов птицефабрики.
2 Разработка схемы утилизации отходов птицеводства с целью получения биогаза.
3 Разработка схемы получения тепловой и электроэнергии.
4 Технико-экономическая оценка предлагаемого мероприятия.
В качестве методов исследования использовались обобщение теоретических знаний российских и зарубежных исследователей, методы инвестиционного анализа.
Информационной основой данной работы послужили статистические материалы, учебные пособия, материалы периодических изданий, источники интернет ресурсов по теме исследования.
Практическая значимость исследования заключается в том, что содержащиеся в исследовании предложения могут быть использованы в ходе практической работы ООО «Равис - птицефабрика Сосновская».
ООО «Равис – птицефабрика Сосновская», специализирующаяся на переработке продукции животноводства, по объемам производимой и реализуемой сельскохозяйственной продукции является ведущим и основополагающим предприятием региона. Одной из основных проблем птицефабрики «Равис» является проблема утилизации птичьего помета.
В настоящее время на птицефабрике разработана технология производства органических удобрений методом биоферментации с использованием микробиологического препарата (используется метод компостирования).
Оценив потенциальные энергоресурсы отходов птицефабрики «Равис», был
сделан вывод о том, что к переработке больших объемов массы помета (750 тонн
в сутки) птицефабрика «Равис» оказалась не подготовлена, и, как следствие, птичий помет скапливается в неприспособленных местах, теряя свои ценные качества
как сырье, а во многих случаях и вовсе становится источником загрязнения окружающей среды.
При решении задачи, заключающейся в разработке схемы утилизации отходов
птицеводства с целью получения биогаза, наиболее перспективным способом
утилизации отходов является анаэробное сбраживание, данный способ позволяет
получать не только качественные минерализованные органические удобрения, но
и биогаз - как источник энергии.
При решении задачи, заключающейся в разработке схемы получения тепловой и электроэнергии, для ООО «Равис – птицефабрика Сосновская» была рассчитана биогазовая установка для 10% птиц от общего стада. Суточный выход
биогаза составил 2197,7
суточный выход биошлама - 171 кг. В качестве способа обеззараживания, после мезофильного процесса ферментации предлагается
кавитационный способ. Предложена биогазовая установка с когенерационной
установкой.
Технико-экономическая оценка мероприятия
Экономический расчет показал, что сумма общих затрат на биогазовую установку составит 41 752 390 рублей, окупаемость с учетом дисконтирования составит семь с половиной лет.
Таким образом, внедрение биогазовой установки на ООО «Равис – птицефабрика Сосновская» позволит:
- при использовании биоудобрений увеличить урожайность сельскохозяйственных культур;
- улучшить качество сельскохозяйственной продукции - производство экологически чистых продуктов.
- уменьшить выбросы в окружающую среду;
- также, переработка отходов улучшит санитарные и гигиенические условия
жизни населения.
В настоящее время на птицефабрике разработана технология производства органических удобрений методом биоферментации с использованием микробиологического препарата (используется метод компостирования).
Оценив потенциальные энергоресурсы отходов птицефабрики «Равис», был
сделан вывод о том, что к переработке больших объемов массы помета (750 тонн
в сутки) птицефабрика «Равис» оказалась не подготовлена, и, как следствие, птичий помет скапливается в неприспособленных местах, теряя свои ценные качества
как сырье, а во многих случаях и вовсе становится источником загрязнения окружающей среды.
При решении задачи, заключающейся в разработке схемы утилизации отходов
птицеводства с целью получения биогаза, наиболее перспективным способом
утилизации отходов является анаэробное сбраживание, данный способ позволяет
получать не только качественные минерализованные органические удобрения, но
и биогаз - как источник энергии.
При решении задачи, заключающейся в разработке схемы получения тепловой и электроэнергии, для ООО «Равис – птицефабрика Сосновская» была рассчитана биогазовая установка для 10% птиц от общего стада. Суточный выход
биогаза составил 2197,7
суточный выход биошлама - 171 кг. В качестве способа обеззараживания, после мезофильного процесса ферментации предлагается
кавитационный способ. Предложена биогазовая установка с когенерационной
установкой.
Технико-экономическая оценка мероприятия
Экономический расчет показал, что сумма общих затрат на биогазовую установку составит 41 752 390 рублей, окупаемость с учетом дисконтирования составит семь с половиной лет.
Таким образом, внедрение биогазовой установки на ООО «Равис – птицефабрика Сосновская» позволит:
- при использовании биоудобрений увеличить урожайность сельскохозяйственных культур;
- улучшить качество сельскохозяйственной продукции - производство экологически чистых продуктов.
- уменьшить выбросы в окружающую среду;
- также, переработка отходов улучшит санитарные и гигиенические условия
жизни населения.





