Энергия из органических удобрений

1.

Энергия из органических
удобрений
исследовательский

2.

Цель
Изучить возможности превращения органических удобрений в альтернативный источник энергии.
2

3.

Задачи
1. Исследование методов анаэробного сбраживания и их применения. 2. Анализ состава биогаза,
получаемого из различных типов органических удобрений. 3. Оценка энергетической ценности
биогаза и его применения в сельском хозяйстве. 4. Подготовка рекомендаций по внедрению
технологий получения биогаза.
3

4.

Проблема
Неэффективное использование органических удобрений и отсутствие решений для их утилизации,
что приводит к экологическим проблемам.
4

5.

Введение
Энергия из органических удобрений становится важным аспектом решения глобальных проблем,
таких как изменение климата и истощение ресурсов. Анаэробное сбраживание органической
биомассы в биогаз – эффективный метод переработки, способствующий утилизации
сельхозотходов и снижению выбросов парниковых газов. В работе будут рассмотрены принципы
анаэробного сбраживания, типы органических удобрений, состав биогаза, его применение и
экологические выгоды, что способствует устойчивому развитию и охране природы.
5

6.

Введение в анаэробное сбраживание
Температурные
режимы
Этапы сбраживания
Преимущества
технологии
Сбраживание происходит в
диапазоне от
психофильной (до 20°C) до
термофильной (до 70°C)
температур. Каждая
температура отвечает за
активность специфических
микроорганизмов.
Процесс включает 4 стадии:
гидролиз, ацидогенез,
ацетогенез и метаногенез,
каждая из которых влияет
на образование биогаза.
Анаэробное сбраживание
позволяет генерировать
биогаз, что делает его
привлекательным для
утилизации отходов и
производства энергии.
Контроль условий процесса
повышает его
эффективность.
6

7.

Схема фаз процесса сбраживания и пример
оборудования для анаэробного сбраживания
7

8.

Схема фаз процесса сбраживания и пример
оборудования для анаэробного сбраживания
8

9.

Типы органических удобрений и их влияние на
процесс
Сброженный навоз
Биоорганические
удобрения
Органоминеральные
удобрения
Высокое содержание
аммонийного азота
позволяет повысить
урожайность на 10-20%. Он
быстро усваивается
растениями, что делает его
эффективным удобрением.
Получаются из остатков
органического материала.
Они обогащают почву
питательными веществами
и улучшает ее структуру,
что важно для сельского
хозяйства.
Комбинируют анаэробные и
аэробные технологии,
сохраняя питательные
вещества. Это
обеспечивает
сбалансированное
снабжение растений
необходимыми
элементами.
9

10.

Типовая схема станции совместного
анаэробного сбраживания
10

11.

Состав биогаза: от метана до других
компонентов
Биогаз — это смесь газов, полученная в результате анаэробной ферментации, где метан (СН4)
составляет 40-75% объема, а углекислый газ (CO2) — 25-55%. Также присутствуют аммиак,
водород и азот. Этот газ является ценным ресурсом для энергетики. Биогазовые установки могут
перерабатывать различные отходы, обеспечивая высокий выход энергии и удобрений, что
способствует повышению урожайности и улучшению экологии.
11

12.

Энергетическая ценность биогаза
Биогаз, получаемый при анаэробном разложении органики, состоит из метана (50-75%) и
углекислого газа (25-50%). Энергетическая ценность 1 м³ биогаза с 60% метана достигает 6 кВт·ч,
что эквивалентно 0,6 литра liquid fuel. Теплота сгорания составляет 60-70% от природного газа.
Использование биогаза позволяет предотвращать выбросы до 8,3 тыс. тонн парниковых газов в
год и требует технологий захвата и очистки для повышения качества и эффективности.
12

13.

Экологические выгоды от использования
органических удобрений
Сокращение времени
переработки
Улучшение качества
удобрений
Снижение углеродного
следа
Анаэробное сбраживание
навоза занимает всего 12
дней, что значительно
быстрее традиционных
методов, уменьшая
воздействие на
окружающую среду.
Процесс повышает
содержание доступных
форм азота и позволяет
обеззараживать навоз,
улучшая его
агрономические свойства и
увеличивая урожайность.
Использование биогаза и
обновляемых источников
энергии из органических
удобрений поддерживает
принципы устойчивого
развития и способствует
сохранению экосистемы.
13

14.

Экономические аспекты внедрения технологий
Рост рынка биогаза
Экономические
преимущества
Поддержка местных
сообществ
Рынок биогаза оценивается
в 4,9 миллиарда долларов
в 2022 году и
прогнозируется рост до 8,5
миллиардов к 2030 году с
темпом 7,1% в год.
Внедрение технологий
биогаза снижает затраты на
утилизацию отходов и
сокращает выбросы
парниковых газов, улучшая
экосистемы.
Согласие и участие
местных жителей
критически важны для
успешных проектов, что
подчеркивает значимость
локальных инициатив в
переходе к устойчивой
экономике.
14

15.

Схема и фотография установки для
анаэробного сбраживания и производства
биогаза
15

16.

Схема и фотография установки для
анаэробного сбраживания и производства
биогаза
16

17.

Хронология изменений и прогнозов на рынке
биогаза
17

18.

Рекомендации по внедрению
Для успешного внедрения биогазовых технологий важно провести анализ ресурсов и источников
сырья. Фермерские хозяйства должны адаптироваться, провести оценку и обеспечить
необходимое оборудование. Учет требований к земле и труду поможет избежать увеличения
затрат. При наличии ресурсов срок окупаемости составляет 1-2 года, а остатки переработки могут
служить органическим удобрением. Рекомендуется ознакомиться с подробными спецификациями,
следить за монтажом для успешного использования биогаза и устойчивого развития.
18

19.

Схема процесса анаэробного сбраживания
для фермерских хозяйств
19

20.

Заключение
Потенциал
органических
удобрений
Органические удобрения
представляют собой
многообещающий источник
энергии, благодаря
переработке в биогаз. Этот
процесс помогает решать
проблемы современного
сельского хозяйства.
Анаэробное
сбраживание
Экономические и
экологические выгоды
Эффективный метод
преобразования
органической биомассы в
биогаз, что позволяет
утилизировать отходы и
снижать выбросы
парниковых газов, важный
шаг к экологической
безопасности.
Использование биогаза
снижает затраты на
утилизацию и открывает
новые возможности для
производства энергии,
поддерживая устойчивое
развитие и улучшение
экологии.
20

21.

Список литературы
1. Economic and Market Value of Biogas Technology // researchgate.net.
2. Biogas Handbook // lemvigbiogas.com.
3. Guide to Biogas // energypedia.info.
4. Anaerobic Digestion // tr-page.yandex.ru.
5. Биогаз из навоза // sovet-ingenera.com.
6. Биогазовые технологии // journal.ecostandard.ru.
7. Эффективные удобрения и биогаз // agroserver.ru.
8. Различные исследовательские статьи в открытом доступе.
21