Chiqindilardan olinadigan energiya. Chiqindilarni energiyaga qayta ishlash va chiqindilardan energiya olish. Texnologiya bilan bog'liq mumkin bo'lgan ishlab chiqarishlar

Har kuni minglab tonna chiqindilar tashlanadi, bu esa sayyoramizni ifloslantiradi. Mavjud vaziyatni tuzatish uchun xomashyo chiqindilarini qayta ishlashning turli texnologiyalari yaratilmoqda. Ko'pgina mahsulotlar ikkilamchi ishlab chiqarishga yuboriladi, u erda ulardan yangi mahsulotlar yaratiladi. Bunday usullar yangi xom ashyoni sotib olishda xarajatlarni tejashga, sotishdan qo'shimcha daromad olishga, shuningdek, dunyoni axlat qismlaridan tozalashga imkon beradi.

Siz nafaqat qayta ishlanadigan materiallarni yaratishingiz mumkin bo'lgan usullar mavjud, ular chiqindilardan energiya olishga qaratilgan. Ushbu maqsadlar uchun maxsus mexanizmlar ishlab chiqilmoqda, buning natijasida issiqlik resurslari va elektr energiyasi yaratiladi.

Bir tonna eng zararli chiqindini qayta ishlanib, 600 kVt elektr energiyasiga aylantira oladigan qurilmalar ishlab chiqildi. Shu bilan birga 2 Gkal issiqlik energiyasi paydo bo'ladi. Hozirgi vaqtda ushbu birliklar katta talabga ega, chunki bu eng tejamkor va tez qoplanadigan investitsion hisoblanadi.

Bunday mexanizmlar yuqori xarajat bilan ajralib turadi, ammo investitsiya qilingan moliyaviy resurslar materiallarni qo'shimcha tejash va energiyani sotishdan olinadigan foydadan sezilarli daromad olishni ta'minlaydi. Sarmoya qilingan mablag' ko'p marta to'lanadi.

Chiqindilarni energiyaga aylantirishning bir necha usullari mavjud.

- Yonish

Bu 19-asrdan beri qo'llanilgan qattiq chiqindilarni yo'q qilishning eng mashhur usuli hisoblanadi. Bu usul nafaqat axlat miqdorini kamaytirishga imkon beradi, balki isitish tizimida, shuningdek, elektr energiyasini ishlab chiqarishda qo'llanilishi mumkin bo'lgan yordamchi energiya resurslarini ham beradi. Atrof-muhitga zararli tarkibiy qismlarni chiqarishdan iborat bo'lgan ushbu texnologiyaning kamchiliklari mavjud.

MSW yondirilganda, gaz mahsulotlari bilan 44% gacha kul hosil bo'ladi. Suv bug'lari va barcha turdagi aralashmalar bilan karbonat angidrid gazsimon moddalarga tegishli bo'lishi mumkin. Yonish 800-900 daraja harorat rejimida amalga oshirilganligi sababli, hosil bo'lgan gaz aralashmasida organik birikmalar mavjud.

— Termokimyoviy texnologiya

Ushbu usul oldingi versiyaga nisbatan juda ko'p afzalliklarga ega. Afzalliklar qatoriga, agar atrofdagi atmosferaning ifloslanishining oldini olish haqida gapiradigan bo'lsak, samaradorlikni oshirish mumkin. Buning sababi shundaki, ushbu texnologiyadan foydalanish biologik faol komponentlarni ishlab chiqarish bilan birga emas, shuning uchun atrof-muhitga hech qanday zarar etkazilmaydi.

Olingan chiqindilar yuqori zichlik indeksiga ega bo'lib, bu axlat massasi hajmining kamayishini ko'rsatadi, keyinchalik ular ushbu maqsadlar uchun maxsus jihozlangan poligonlarga yo'q qilinadi. Shuni ham ta'kidlash kerakki, texnika ko'proq turdagi xom ashyoni qayta ishlash huquqini beradi. Buning yordamida nafaqat qattiq o'zgarishlar bilan, balki uglevodorod elementlaridan kemalar uchun yoqilg'i mahsulotini olish imkoniyati bilan shinalar, polimer komponentlar va ishlatilgan moylar bilan ham o'zaro ta'sir qilish mumkin. Bu muhim afzallikdir, chunki ishlab chiqarilgan neft mahsulotlari yuqori likvidlik va katta narx yorlig'i bilan ajralib turadi.

Salbiy fazilatlar orasida texnologik birliklarni sotib olish xarajatlari va qayta ishlangan materiallarning sifat qiymatlariga bo'lgan talablarning ortishi mavjud. Qayta ishlangan mahsulotlarni qayta ishlash mumkin bo'lgan mexanizmlarning narxi yuqori, bu korxonani jihozlash uchun katta xarajatlarni anglatadi.

— Fizikaviy va kimyoviy usullar

Bu chiqindilardan energiya olinadigan yana bir jarayon. Ushbu manipulyatsiya tufayli chiqindi aralashmani biodizel yoqilg'isi mahsulotiga aylantirish mumkin. Hosil bo'lgan material sifatida chiqindi o'simlik moylarini ishlatish va hayvon yoki o'simlik kelib chiqishining turli xil yog'larini qayta ishlash odatiy holdir.

- biokimyoviy usullar

Ularning yordami bilan organik kelib chiqishi komponentlarini bakteriyalar tufayli issiqlik energiyasiga va elektrga o'zgartirish mumkin. MSWning tabiiy komponentlarini parchalash jarayonida paydo bo'ladigan biogazni qazib olish va utilizatsiya qilish ko'pincha to'g'ridan-to'g'ri poligonda amalga oshiriladi. Barcha harakatlar reaktorda amalga oshiriladi, bu erda organik massani biogaz bilan etanolga aylantiradigan bakteriyalarning maxsus navlari mavjud.

Chiqindidan energiyaga

Wasma xalqaro ko'rgazmasida barcha manfaatdor tomonlar qayta ishlash dunyosi bilan batafsilroq tanishishlari va o'zlari uchun tegishli uskunani sotib olishlari mumkin bo'ladi. Saytda energiya manbalarini chiqindilardan ajratib olish uchun ishlatilishi mumkin bo'lgan barcha turdagi qurilmalar taqdim etiladi.

Mehmonlar o'ziga xos xususiyatlarga ega:

• Nufuzli kompaniyalardan ajoyib takliflarni oling. Barcha savdo belgilari o'zaro manfaatli hamkorlikka va mijozlar bazasini kengaytirishga qaratilgan.
• Bir vaqtning o'zida mahsulotlarning bir nechta modifikatsiyalari bilan tanishing, ularning texnik xususiyatlarini o'rganing va ko'rsatkichlarni taqqoslang. Agar kerak bo'lsa, siz barcha yuzaga keladigan muammolar bo'yicha professional maslahat olishingiz mumkin.
• Ishga tushirish va texnik xizmat ko'rsatish bilan shug'ullanadigan xizmat ko'rsatish tashkilotlariga murojaat qiling.
• Yangi qurilmalarni sotib oling yoki mavjud uskunalar uchun kerakli komponentlarni toping. Tadbirda nafaqat jihozlar, balki normal faoliyat yuritish uchun barcha zarur komponentlar ham namoyish etiladi.

Sayt turli faoliyat sohalaridagi mehmonlarni qiziqtiradi, chunki energiya manbalari maishiy yoki sanoat chiqindilaridan olinadi, tibbiyot va neft-kimyo sanoati mahsulotlari bilan bir qatorda qishloq xo'jaligi chiqindilari ko'pincha ishlatiladi. Bunday axlat massasini yoqish jarayonida piroliz bilan birga biogaz hosil bo'ladi. Ko'rgazmada odatda piroliz komplekslari deb ataladigan bunday faoliyat uchun asboblar namoyish etiladi.

EKONATSPROJECT kompaniyalar guruhi energiya ishlab chiqarish va elektr stansiyalari texnologiyasi sohasida Germaniyaning yirik sanoat ishlab chiqaruvchisi Oschatz kompaniyasining rasmiy vakili hisoblanadi. Faoliyatimiz yo‘nalishlaridan biri ishlab chiqarish va iste’mol chiqindilaridan issiqlik va elektr energiyasini ishlab chiqarishning ekologik toza texnologiyalarini targ‘ib qilish bo‘lib, qo‘shimcha ma’lumot uchun “Chiqindilardan energiya ishlab chiqarish” risolamiz bilan tanishishingizni taklif qilamiz.

Qattiq maishiy chiqindilarni qayta ishlashning turli usullaridan eng ishlab chiqilgan va tez-tez ishlatiladigan termal ishlov berishdir. Ushbu usuldan foydalanish imkoniyati chiqindilarning morfologik tarkibiga asoslangan bo'lib, unda 70% gacha yonuvchi komponentlar mavjud.

Termal ishlov berishning asosiy afzalliklari quyidagilardan iborat:

• chiqindilar hajmini 10 baravarga kamaytirish;
• yuqori harorat ta'sirida (850 dan 1250 ° S gacha) chiqindilarni samarali yo'q qilish;
• chiqindilarning energiya salohiyatidan foydalanish.

Chiqindilardan yoqilg'i ishlab chiqaradigan issiqlik elektr stantsiyasi, Hagenow (Germaniya) 2009 yilda ishga tushirilgan.

Aralash maishiy chiqindilarda katta miqdordagi namlik va metallar, xlorli plastmassalar va boshqalar kabi kiruvchi komponentlar mavjud. Bunday chiqindilarni xavfsiz termik qayta ishlash va ularning issiqlik xususiyatlarini yaxshilash uchun chiqindilarni muqobil RDF - yoqilg'iga tayyorlash rejalashtirilgan.

Muqobil yoqilg'i - RDF.

RDF (inglizcha RefuseDerivedFuel dan) 18 000 KJ/kg gacha bo'lgan kaloriyali chiqindilar fraksiyalarining suvsizlangan va maydalangan aralashmasi, yangi muqobil energiya manbai. U rivojlangan mamlakatlarda tsement va energetika sanoatida yoqilg'i sifatida keng qo'llaniladi.

Bugungi kunda chiqindilarni termal qayta ishlash uchun turli texnologiyalar qo'llaniladi. Biroq, Evropada eng ko'p qo'llaniladigan texnologiya panjarali yonishdir. Ushbu texnologiya chiqindilarni saralashdan keyin qoldiqlarni yoqish uchun eng yaxshi ekanligini isbotladi, universal va yoqilg'i sifatiga eng kam talabchan. Texnologiya Yevropa Ittifoqining BAT hujjatida batafsil tavsiflangan "Atrof-muhit ifloslanishining oldini olish va kamaytirishni integratsiyalash - Chiqindilarni yoqishning eng yaxshi texnologiyalari bo'yicha qo'llanma".

Texnologiya tavsifi

Chiqindilarni panjarali pechda issiqlik bilan qayta ishlash texnologiyasining sxematik diagrammasi:

Aralash chiqindilar yoki RDF qabul qiluvchi bo'linmaga kiradi, u erda u birlamchi nazoratdan o'tadi, keyin saqlash idishiga kiradi. Bunkerdan yoqilg'i (chiqindi) panjarali qatlamli yonish pechiga dozalanadi, u erda 850 - 1000 ° S haroratda (chiqindining xususiyatlariga qarab) yonadi. Kul va cüruf ko'rinishidagi kuygan qoldiqlar keyinchalik utilizatsiya qilish uchun chiqariladi. Olingan issiq gazlar chiqindi issiqlik qozonining devorlarini va issiqlikni suv bug'iga aylantiradigan super isitgichlar tizimini isitadi, keyin suv bug'ining energiyasi elektr energiyasiga aylanadi yoki issiqlik sifatida ishlatiladi. Chiqarilgan gazlar sovutiladi va ohak suti, karbamid va faol uglerod bilan reaksiyaga kirishadi, azot va oltingugurt oksidlari, shuningdek, dioksinlar va og'ir metallar gaz oqimida neytrallanadi. Bundan tashqari, kul zarralari va reagentlar qop filtri tizimi tomonidan ushlanadi va utilizatsiya uchun chiqariladi. Shunday qilib, chiqish joyidagi gazlar ekologik va sanitariya me'yorlari doirasida zararli aralashmalarni o'z ichiga oladi, bunga misol sifatida aholi zich joylashgan Evropa shaharlarida joylashgan issiqlik utilizatsiya zavodlari hisoblanadi.

Qatlamli yonish uchun panjara

Oschatz markali panjara DanishEnergySystems gorizontal panjara texnologiyasining keyingi rivojlanishi bo'lib, u bir necha o'n yillar davomida ishlamoqda. Oshatz panjarasi past isitish qiymati (LCV), yuqori kul miqdori va namlik miqdori kabi chiqindi yoqilg'i xususiyatlarini o'z ichiga oladi.

Oschatz qatlamli yonish pechining qurilma sxemasi.

Grid konfiguratsiyasi va funksionalligi. Yonish jarayonini nazorat qilish uchun panjara bir nechta bo'limlarga bo'linadi. Panjara tezligi va zarba uzunligi alohida sozlanishi mumkin. Xuddi shunday, asosiy havoni yoqilg'ining yonish xususiyatlariga moslashtirish uchun panjara bir nechta havo zonalariga bo'linadi. Yoqilg'i doimiy ravishda maxsus mo'ljallangan oziqlantiruvchi tomonidan panjaraga uzatiladi. Panjara ustiga ketma-ket o'rnatilgan panjaralar tarkibida xrom, kremniy va nikel ko'p bo'lgan maxsus issiqlikka va aşınmaya bardoshli qotishma po'latdan yasalgan. Birlamchi havo gazning qayta aylanishi bilan birga pastdan panjaraga beriladi. Ikkilamchi havo o'choq panjarasi ustidagi bo'shliqqa beriladi va yoqilg'ining optimal yonishi uchun zarur bo'lgan kislorodni ta'minlaydi.

Qatlamli yonish, chiqindilar, RDF yoki biomassada o'choq orqasida o'ta qizdirish tizimiga ega chiqindi issiqlik qozoni, undan keyin zararli aralashmalarni, chang va gazni tozalash tizimlarini zararsizlantirish tizimi, shuningdek issiqlik va energiya generatori bloki joylashgan. EKONATSPROEKT vertikal, gorizontal yoki estrodiol tartibga solish bo'yicha eng so'nggi zamonaviy yutuqlardan foydalangan holda Oschatz tomonidan ishlab chiqilgan kontseptual suv quvurlari qozonlarini etkazib beradi.

Biz alohida birliklarni ham yetkazib beramiz, shuningdek, kalit taslim zavodlarni ishlab chiqish va qurish.

Mahsulotlar katalogi va qoʻshimcha maʼlumot uchun quyidagi telefon orqali murojaat qiling:

Chiqindilardan elektr energiyasi olish atrof-muhitni muhofaza qilish usullaridan biridir.

Keyinchalik, chiqindilardan energiya olishning turli usullari bilan tanishamiz. Yuqorida aytib o'tilganidek, qayta ishlash atrof-muhitni muhofaza qilish usullaridan biridir. Qayta ishlash jarayonini amalga oshirishda nafaqat ko'plab tabiiy resurslarni iste'mol qilishda, balki suv, havo va tuproqning ifloslanish darajasini kamaytirish ham mumkin. Bugungi kunda mamlakatlarning atrof-muhitni muhofaza qilish dasturlari chiqindilardan yoqilg'i ishlab chiqarishni o'z ichiga oladi. Bugun biz ushbu masalani ko'rib chiqmoqchimiz.

Aytilganidek "Tivilizatsiya yo'li axlat tog'lari bilan qoplangan" . Agar chiqindilar qayta ishlansa, qayta ishlashga o'tish mumkin bo'ladi, agar u butun holda va ko'milgan bo'lsa, u atrof-muhitni ifloslantiruvchi moddalar bo'lib qoladi. Jahon sog'liqni saqlash tashkiloti (JSST) tomonidan olib borilgan tadqiqotlarga ko'ra, chiqindilarni yig'ish va yo'q qilishga e'tibor bermaslik kamida 32 ta ekologik muammolarni keltirib chiqarishi mumkin. Shuning uchun bugungi kunda ko'plab mamlakatlar tomonidan qayta ishlashga jiddiy e'tibor qaratilmoqda. Chiqindilarni poligonning (MSW) atrof-muhitga salbiy ta'sirini kamaytirishning eng yangi usullaridan biri bu chiqindilarni yoqilg'iga qayta ishlashdir. Chiqindilarni yoqilg'iga qayta ishlash - bu foydasiz chiqindilar elektr yoki issiqlik sifatida ishlatilishi mumkin bo'lgan deyarli bepul issiqlik energiyasiga aylantiriladigan jarayon. Bu amaliyot qadim zamonlardan beri dunyoning ko'plab mamlakatlarida an'anaviy tarzda amalga oshirilgan. Masalan, bundan 400 yil avval Eronda eronlik olim Shayx Bahoiy kanalizatsiyadan chiqadigan gazdan quvvat oladigan hammom yaratgan. Hindistonda ham ba'zi odamlar hayvonlar chiqindilarini yopiq idishlarga yig'ib, 9 oy davomida yoqib yuborishgan. Bu jarayon dunyoning turli shaharlarida zamonaviy texnologiyalarda qo'llaniladi. Xususan, dunyoning ayrim shaharlaridagi chiqindilarni utilizatsiya qilish markazlaridan olingan gazdan foydalanishga e’tibor qaratilmoqda.

Poligonlarda chiqariladigan barcha gazlarning qariyb 55% ni tashkil etuvchi metan issiqxona effekti potentsiali bo'yicha karbonat angidridga teng va undan ham yuqori bo'lgan issiqxona gazlaridan biri bo'lib, atmosferadagi metan kontsentratsiyasi ortadi. yiliga 0,6 foizga. Atmosferadagi boshqa issiqxona gazlarining, jumladan, karbonat angidridning konsentratsiyasi atigi 0,4% ga oshadi. Metan, agar to'g'ri nazorat qilinmasa, er osti suvlarining ifloslanishiga olib kelishi mumkin. Shunday qilib, metanni qayta tiklash va undan to'g'ri foydalanish atrof-muhitni muhofaza qilishda muhim rol o'ynashi mumkin.

Qattiq maishiy chiqindilarning har bir tonnasidan yiliga 5 dan 20 kub metrgacha gaz olish mumkin va bu miqdorni resurslarni to‘g‘ri ishlab chiqish va boshqarish orqali oshirish mumkin. Ba'zi oddiy odamlar, bu gaz chiqindilardan olinganligi sababli, u xavfli va ifloslantiruvchi va uning yonishi ishonchsiz deb hisoblaydi. Biroq, olimlarning fikriga ko'ra, buning teskarisi va poligondan olingan gaz kamroq ifloslantiruvchi va olov harorati past bo'lganligi sababli, ifloslanish miqdori tabiiy gazni yoqish paytidagidan 60% kamroq bo'ladi. Shu sababli, ekologlarning fikriga ko'ra, axlatdan olinadigan gazni cheklash majburiydir. So'nggi yillarda energiya narxlari ko'tarilgach, ushbu turdagi yoqilg'iga ko'proq e'tibor qaratilmoqda. Statistik ma'lumotlarga ko'ra, hozir dunyoda yuzlab chiqindixonalar mavjud bo'lib, ularda chiqarilgan gaz elektr energiyasi ishlab chiqarish va hatto uni boshqa xaridorlarga sotish uchun ishlatiladi.

Ushbu turdagi gazni poligon markazida yig'ish juda oson. Buning uchun siz poligon atrofida vertikal quduqlarni qazishingiz kerak. Ushbu quduqlar gazni yig'ish uchun mo'ljallangan quvurlar tarmog'i orqali ulanadi. Albatta, tizimning ish faoliyatini oshirish uchun siz ularning yo'liga ezilgan tosh, beton va qum qatlamlarini qo'yishingiz mumkin. Bundan tashqari, bu quduqlarning barchasi markaziy suv omboriga ulangan. Kollektor kompressor yoki shamollatgichga ulanishi mumkin. Taxminan har 0,4 gektar poligon maydoni uchun gaz yig'ish qudug'i talab qilinadi. Oxir-oqibat, gazni olovga quyish yoki boshqa har qanday iste'mol uchun chiqarish, hatto uni tozalash va sifatini yaxshilash mumkin. Shunday qilib, issiqlik va elektr energiyasini birgalikda ishlab chiqarishda karbonat angidrid chiqindilarining keskin kamayishini va yoqilg'i samaradorligini oshirishni kuzatish mumkin. An'anaviy usullar bilan elektr va issiqlik energiyasini ishlab chiqarishga nisbatan ushbu texnologiyaning yuqori umumiy samaradorligi Evropada so'nggi yillarda ushbu turdagi texnologiya yuqori baholanishiga yordam berdi. Evropaning eng yirik biogaz zavodi Avstriyaning Vena shahrida joylashgan bo'lib, 8 MVt elektr energiyasi ishlab chiqarish uchun poligon gazidan foydalanadi. Xususiy va davlat sektorlari CHP texnologiyasini turli quvvatlarga ega tejamkor energiya manbai sifatida qadrlashi sababli, CHP zavodlarining ishga tushirilishi Yevropa Ittifoqi bo'ylab yashin tezligida tarqalmoqda.

Bu boradagi muvaffaqiyatli loyihalardan biri Kanadaning Edmonton shahrida amalga oshirilmoqda. Edmonton elektr korxonasi Clover Bar poligonidagi metandan foydalangan holda yirik elektr stansiyasini ishga tushirishga muvaffaq bo'ldi. 1992 yilda ushbu loyihaning ishga tushirilishi atmosferaga karbonat angidrid chiqindilarining taxminan 662 ming tonnaga qisqarishiga yordam berdi. Birgina 1996-yilning o‘zida ushbu loyiha issiqxona gazlari chiqindilarini 182 ming tonnaga kamaytirishga xizmat qildi va 1992-1996-yillarda 208 gigavatt-soatga yaqin elektr energiyasi ishlab chiqarildi. Hatto bu usul bilan olingan gaz ham tabiiy gazdan arzonroq narxda sotilgani bois tejamkorroq bo‘lib chiqdi. Osiyoda Janubiy Koreyaning poytaxti Seul chiqindilarni yoqish natijasida issiqlik energiyasini qisman ta’minlovchi shaharlardan biri hisoblanadi. Bu shaharda juda ko'p chiqindilar tashlanadi. Nashr qilingan hisobotlarga ko'ra, Seul so'nggi yillarda energiya ishlab chiqarish uchun yoqilg'i sifatida 730 ming tonna 1,1 million tonna yonuvchi maishiy chiqindilardan foydalangan. Bu shahardagi 190 ming xonadonning yillik isitish talabiga teng ekani aytiladi. Janubiy Koreya 2030 yilga borib energiyaga bo‘lgan ehtiyojining 10% dan ortig‘ini qayta tiklanadigan manbalar hisobidan qondirishni rejalashtirmoqda. "yashil iqtisodiyot" .

Chiqindilardan energiya ishlab chiqarishdan tashqari, chiqindilarni qayta ishlashning yana bir usuli - uni kompost o'g'itiga aylantirishdir. Kompostlash - bu organik moddalarning aerob mikroorganizmlar tomonidan parchalanishiga asoslangan maishiy, qishloq xo'jaligi va ayrim sanoat qattiq chiqindilarini zararsizlantirish usuli. Olingan kompost gumusga o'xshaydi va o'g'it sifatida ishlatiladi. Bu, ehtimol, qayta ishlashning eng qadimgi usuli. Kompostlash jarayoni juda oddiy, tajribali mutaxassislar tomonidan fermerlarning o'z uylarida yoki o'z erlarida yoki sanoatda amalga oshiriladi. Ushbu o'g'itlar qishloq xo'jaligi maqsadlari uchun eng yaxshi o'g'itlardan biri hisoblanadi va gullarni etishtirish uchun foydali bo'lishi mumkin. O'g'itlarda magniy va fosfat mavjudligining natijasi allyuviumning shakllanishi va tuproqdagi ozuqa moddalarining tez so'rilishi bo'ladi. Kompost, shuningdek, tabiiy tuproq pestitsidlari hisoblanadi. Kompostdan foydalanish kimyoviy o'g'itlarni iste'mol qilishda 70% gacha tejash imkonini beradi. Shaharda yashovchi har bir kishi kuniga yarim kilogrammdan ortiq axlat tashlaydi, uning uchdan bir qismi kompostga yaroqli. Agar biz shahar aholisini 30 million kishi deb hisoblasak, u holda shahar har kuni 15 million kg chiqindilarni ishlab chiqaradi, shundan 5 millionini kompostga aylantirish mumkin.

Shunday qilib, zamonaviy inson o‘tgan asrning achchiq tajribasidan so‘ng, Xudoning ne’matlarini qadrlab, atrof-muhitga ehtiyotkorona munosabatda bo‘lishga qaror qildi, chunki kelajak avlod va dunyoning mavjudligi aynan uning bugungi sa’y-harakatlariga bog‘liq.

Tirik mavjudotlardan energiya olish ko'pchilik uchun ibtidoiy uyushmalarni uyg'otadi - yuk ko'targan ot yoki g'ildiragidan kichik dinamoni aylantirayotgan hamster. Kimdir maktab tajribasini apelsinga yopishtirilgan elektrodlar bilan eslab qoladi va o'ziga xos "tirik batareya" ni tashkil qiladi ... Biroq, bizning ancha kichikroq "birodarlar"imizning ishi - bakteriyalar bu borada ancha samaraliroq!

Sayyora miqyosidagi "axlat muammosi" oddiy odamga ko'rinadiganidan ko'ra muhimroqdir, garchi ular turli xil "janjal-sensatsiyalar-tekshiruvlarda" gapirishni yoqtiradigan boshqa ekologik dahshatlar kabi aniq emas. ”. Yiliga 26 million tonna faqat Moskva va faqat maishiy chiqindilar! Va agar biz hamma narsani sinchkovlik bilan saralab, keyin qayta ishlasak ham, organik chiqindilar miqdori bundan kamaymaydi, chunki ular insoniyat tomonidan ishlab chiqarilgan barcha axlatning 70 foizini tashkil qiladi. Mamlakat iqtisodiyoti qanchalik rivojlangan bo'lsa, organik maishiy chiqindilar ham shunchalik ko'p. Bu dahshatli massani hech qanday qayta ishlash bilan engib bo'lmaydi. Ammo maishiy chiqindilardan tashqari, juda katta hajmdagi sanoat chiqindilari - kanalizatsiya, oziq-ovqat ishlab chiqarish chiqindilari mavjud. Ular, shuningdek, muhim miqdordagi organik moddalarga ega.

Sayyoramizni to'ldiradigan organik chiqindilarga qarshi kurashning istiqbolli yo'nalishi mikrobiologiyadir. Odamlar yemagan narsalarni mikroblar yeydi.Prinsipning o'zi ham uzoq vaqtdan beri ma'lum. Biroq, bugungi kunda muammo undan samarali foydalanishda bo'lib, olimlar bu borada ishlashni davom ettirmoqda. Yarim yeyilgan gamburgerni bankadagi mikroblarga “oziqlantirish” oson! Lekin bu yetarli emas. Bizga bakteriyalarga qimmat tuzilmalar va katalizatorlarsiz minglab va millionlab tonna chiqindilarni qo'shimcha xarajatlarsiz tez va samarali qayta ishlash imkonini beradigan texnologiya kerak, bu esa o'z narxi bilan bu jarayonning yakuniy samaradorligini bekor qiladi. Afsuski, bugungi kunda chiqindilarni qayta ishlash uchun bakteriyalardan foydalanadigan texnologiyalarning aksariyati foydasiz yoki samarasiz yoki miqyosni kengaytirish qiyin.

Masalan, chiqindini bakteriyalar yordamida qayta ishlash bo‘yicha ko‘pchilikka ma’lum va o‘rnatilgan texnologiyalardan biri ko‘plab xorijlik fermerlarga tanish bo‘lgan biogaz ishlab chiqarish usuli hisoblanadi. Chorvachilik go'ngi katta pufakchaga to'plangan metanni chiqaradigan mikroblar yordamida chirimoqda. Tizim ishlaydi va gaz turbinasi generatori yoki to'g'ridan-to'g'ri yonish orqali ishlab chiqarilgan elektr energiyasi orqali bir xil fermani isitish uchun mos gaz ishlab chiqaradi. Ammo bunday kompleksni faqat texnologik jihatdan kengaytirib bo'lmaydi. Katta shahar uchun emas, balki ferma yoki qishloq uchun mos keladi. Bundan tashqari, shahar chiqindilarida go'ngdan farqli o'laroq, juda ko'p toksik tarkibiy qismlar mavjud. Bu zaharli moddalar foydali metan bilan bir xil tarzda gaz fazasida tugaydi va oxirgi "aralashma" kuchli ifloslangan bo'lib chiqadi.

Biroq, ilm-fan hali ham to'xtamaydi - hozirda butun dunyo olimlarini (shu jumladan, mashhur Britaniyaliklarni) qiziqtirayotgan eng istiqbolli texnologiyalardan biri bu "elektron bakteriyalar" dan foydalanishdir. Eng yaxshi chiqindilarni iste'mol qiluvchilardan biri, bir vaqtning o'zida bu jarayonni ishlab chiqarish, inson nuqtai nazaridan yoqimsiz, elektr energiyasidir. Bunday bakteriyaning hujayra membranasi yuzasida sitoxrom oqsili bo'lib, uning ustida elektr zaryadi hosil bo'ladi. Metabolizm jarayonida bakteriya o'z hujayrasi yuzasiga elektronni "tashlaydi" va keyingisini hosil qiladi - va hokazo. Bunday xususiyatlarga ega bo'lgan mikroorganizmlar (masalan, geobakter) uzoq vaqtdan beri ma'lum, ammo ularning elektr qobiliyatlari amalda qo'llanilmagan.

Mikrobiologlar nima qilishadi? Bu haqda Computerra nashriga Moskva davlat universiteti biologiya fakulteti mikrobiologiya kafedrasi ilmiy xodimi, mikrob biotexnologiyasi laboratoriyasi mudiri Andrey Shestakov aytdi:

"Biz anod elektrodini olamiz, uning yuzasini elektroformatsiya qiluvchi mikroorganizmlar hujayralari bilan qoplaymiz, vodorod o'rniga biz qayta ishlashimiz kerak bo'lgan ozuqaviy muhitga joylashtiramiz (axlat, "axlat eritmasi" - biz oddiylik uchun tafsilotlarsiz qilamiz) va metabolizm paytida. bu hujayralardan biz ularning har biridan elektron va proton olamiz.

Bundan tashqari, hamma narsa an'anaviy yonilg'i xujayrasidagi kabi - hujayra elektron va protondan voz kechadi, protonlar proton almashinadigan membrana orqali katod kamerasiga ushbu batareyaning ikkinchi elektrodiga yuboriladi va havodan kislorod qo'shadi. egzozda" biz suv olamiz va elektrni tashqi kontaktlarning zanglashiga olib tashlaymiz. U "Mikrobial yoqilg'i xujayrasi", MFC, mikrobial yoqilg'i xujayrasi" deb ataladi.

Klassik vodorod-kislorod yonilg'i xujayrasi qanday tashkil etilgani va ishlashini eslash ortiqcha bo'lmaydi. Ikki elektrod, anod va katod (masalan, uglerod va katalizator bilan qoplangan - platina) proton almashinadigan membrana bilan ikki qismga bo'lingan ma'lum bir idishda joylashgan. Biz anodga vodorodni tashqi manbadan etkazib beramiz, u platinada ajraladi va elektron va protonlarni beradi. Membran elektronlarning o'tishiga yo'l qo'ymaydi, lekin boshqa elektrodga - katodga o'tadigan protonlarni o'tkazishga qodir. Shuningdek, biz kislorodni (yoki oddiygina havoni) tashqi manbadan katodga etkazib beramiz va u reaktsiya chiqindilarini - toza suvni ishlab chiqaradi. Elektr energiyasi katod va anoddan chiqariladi va o'z maqsadiga muvofiq ishlatiladi. Turli xil o'zgarishlar bilan ushbu dizayn elektr transport vositalarida va hatto smartfonlarni rozetkadan uzoqda zaryad qilish uchun portativ gadjetlarda ham qo'llaniladi (masalan, Shvetsiyaning Powertrekk kompaniyasi tomonidan ishlab chiqariladi).

Oziqlantiruvchi muhitdagi kichik idishda mikroblar bilan anod mavjud. U katoddan Nafiondan tayyorlangan proton almashinadigan membrana bilan ajratilgan - bu brend nomi ostida ushbu material BASF tomonidan ishlab chiqarilgan bo'lib, yaqinda o'zining audio kassetalari bilan hammaga ma'lum. Mana bu - elektr, aslida tirik mikroblar tomonidan yaratilgan! Laboratoriya prototipida bitta LED impuls konvertori orqali yonadi, chunki LEDni yoqish uchun 2-3 volt kerak - MFC chiqaradigandan kamroq. Moskva davlat universitetining mikrobial biotexnologiya laboratoriyasiga chuqur yerto'lada, chang va yovvoyi yo'laklardan o'tish uchun ancha vaqt kerak bo'lsa-da, bu ko'pchilikka o'xshab, antidiluviy sovet ilmiy jihozlari uchun joy emas. Rossiya ilm-fanining bugungi kunda, ammo zamonaviy import uskunalari bilan yaxshi jihozlangan.

Har qanday yoqilg'i yoki galvanik hujayra singari, MFC kichik kuchlanish hosil qiladi - taxminan bir volt. Oqim to'g'ridan-to'g'ri uning o'lchamlariga bog'liq - qanchalik katta bo'lsa, shuncha yuqori bo'ladi. Shu sababli, sanoat miqyosida batareyalarga ketma-ket ulangan juda katta o'lchamli qurilmalar qabul qilinadi.

Shestakovning so'zlariga ko'ra, bu sohadagi o'zgarishlar taxminan yarim asr oldin boshlangan:

"Mikrob generatorlari" 60-yillarda NASAda energiya ishlab chiqarish texnologiyasi sifatida emas, balki kosmik kemaning cheklangan maydonida chiqindilarni qayta ishlashning samarali printsipi sifatida jiddiy o'rganila boshlandi (hatto o'sha paytda ham, iloji boricha, ular uyatsizlarcha Yerni ifloslantirishda davom etib, kosmosni vayronalardan himoya qilishga harakat qilishdi ...!) Ammo texnologiya tug'ildi va shundan keyin, aslida, ko'p yillar davomida u komada edi, haqiqatda kam odam kerak edi. Biroq, bundan 4-5 yil oldin, u ikkinchi shamolni oldi - chunki sayyoramizni to'ldiradigan millionlab tonna chiqindilar nuqtai nazaridan, shuningdek, turli xil bog'liqliklarning rivojlanishi nuqtai nazaridan unga katta ehtiyoj bor edi. go'yo mikrobial yonilg'i xujayralarini laboratoriya ekzotik "ish stoli formati" emas, balki katta hajmdagi organik chiqindilarni qayta ishlashga imkon beradigan haqiqiy sanoat tizimlarini yaratishga imkon beradigan texnologiyalar.

Bugungi kunda MFC sohasidagi Rossiya ishlanmalari Moskva davlat universitetining Biologiya fakulteti va Skolkovo rezidenti M-Power World kompaniyasining birgalikdagi sa'y-harakatlari natijasidir, u bunday tadqiqotlar uchun grant olgan va mikrobiologik ishlanmalarni ixtisoslashgan mutaxassislarga topshirgan. ya'ni bizga. Bizning tizimimiz allaqachon ishlamoqda va haqiqiy oqim hosil qilmoqda - hozirgi tadqiqotning vazifasi MTC sanoat sharoitida muvaffaqiyatli kengaytirilishi va chiqindilarni qayta ishlash va qayta ishlash sanoatida qo'llanilishi mumkin bo'lgan bakteriyalar va sharoitlarning eng samarali kombinatsiyasini tanlashdir. ”

Hozircha MFC stantsiyalarining allaqachon tasdiqlangan an'anaviy energiya manbalari bilan teng bo'lishi haqida hech qanday gap yo'q. Endi olimlar birinchi navbatda energiya olish emas, balki biochiqindilarni samarali qayta ishlash vazifasidir. "Shunday bo'ldi"ki, bu elektroformatsiya qiluvchi bakteriyalar eng "ochko'z" va shuning uchun samarali. Va ular ishlayotganda ishlab chiqaradigan elektr energiyasi, aslida, qo'shimcha mahsulotdir. Uni bakteriyalardan olib tashlash va bioprotsessning iloji boricha jadal davom etishi uchun foydali ishlarni bajarish kerak. Hisob-kitoblarga ko'ra, mikrobial yoqilg'i xujayralari asosidagi chiqindilarni qayta ishlash korxonalari tashqi energiya manbalarisiz ishlashlari uchun etarli bo'ladi.

Biroq, Shestakov laboratoriyasida nafaqat "axlat" yo'nalishi, balki boshqa - sof energiya ham ta'qib qilinmoqda. Bir oz boshqacha turdagi biogenerator "bioreaktor yonilg'i xujayrasi" deb ataladi - u MFCdan boshqa printsiplarga asoslanadi, ammo tirik organizmlardan oqim olishning umumiy mafkurasi, albatta, saqlanib qoladi. Va endi u birinchi navbatda energiya ishlab chiqarishga qaratilgan.

Qizig'i shundaki, agar butun dunyo bo'ylab ko'plab olimlar hozirda mikrobial yonilg'i xujayralari ustida axlatni yo'q qilish vositasi sifatida ishlayotgan bo'lsa, yonilg'i xujayralari faqat Rossiyada. Shunday ekan, qachonlardir uydagi rozetkadagi simlar odatdagi gidroelektrik turbinaga emas, balki chiqindi bioreaktoriga olib borsa, hayron bo'lmang.

Biogaz sabzavot bog'ining unumdorligi manbai hisoblanadi. Sizning ekinlaringizni zaharlaydigan go'ngdagi nitritlar va nitratlar o'simliklar uchun zarur bo'lgan sof azotni ishlab chiqaradi. O'simlikdagi go'ngni qayta ishlashda begona o'tlarning urug'lari nobud bo'ladi va bog'ni metan bilan o'g'itlashda (o'simlikda qayta ishlangan go'ng va organik chiqindilar) siz begona o'tlarga kamroq vaqt sarflaysiz.

Biogaz - chiqindilardan olinadigan daromad. Fermer xo‘jaligida to‘planib qolgan oziq-ovqat chiqindilari va go‘ng biogaz qurilmasi uchun tekin xomashyo hisoblanadi. Axlatni qayta ishlagandan so'ng siz yonuvchan gazni, shuningdek, qora tuproqning asosiy tarkibiy qismlari bo'lgan yuqori sifatli o'g'itlarni (gumik kislotalar) olasiz.

Biogaz - bu mustaqillik. Siz ko'mir va gaz etkazib beruvchilarga qaram bo'lmaysiz. Va bu turdagi yoqilg'iga pul tejang.

Biogaz qayta tiklanadigan energiya manbai hisoblanadi. Metan dehqon va fermer xo'jaliklarining ehtiyojlari uchun ishlatilishi mumkin: ovqat tayyorlash uchun; suv isitish uchun; turar-joylarni isitish uchun (etarli miqdorda xom ashyo - biochiqindilar).

Bir kilogramm go'ngdan qancha gaz olish mumkin? Bir litr suvni qaynatish uchun 26 litr gaz sarflanishiga asoslanib:

Bir kilogramm qoramol go'ngi yordamida 7,5-15 litr suvni qaynatish mumkin;

Bir kilogramm cho'chqa go'ngi yordamida - 19 litr suv;

Bir kilogramm qush pardasi yordamida - 11,5-23 litr suv;

Bir kilogramm dukkakli somon yordamida 11,5 litr suvni qaynatish mumkin;

Bir kilogramm kartoshka tepalari yordamida - 17 litr suv;

Bir kilogramm pomidor tepasi yordamida - 27 litr suv.

Biogazning inkor etilmaydigan afzalligi elektr va issiqlik energiyasini markazlashtirilmagan holda ishlab chiqarishdadir.

Biokonversiya jarayoni energiyadan tashqari yana ikkita muammoni hal qilishga imkon beradi. Birinchidan, fermentlangan go'ng an'anaviy foydalanishga nisbatan hosildorlikni 10-20% ga oshiradi. Bu anaerobik ishlov berish jarayonida mineralizatsiya va azot fiksatsiyasi sodir bo'lishi bilan izohlanadi. Organik o'g'itlarni tayyorlashning an'anaviy usullari bilan (kompostlash orqali) azot yo'qotilishi 30-40% gacha. Go'ngni to'rt marta anaerob usulda qayta ishlash - fermentlanmagan go'ngga nisbatan - ammoniy azot miqdorini oshiradi (azotning 20-40% ammoniy shakliga aylanadi). Assimilyatsiya qilinadigan fosforning miqdori ikki barobar ortadi va umumiy fosforning 50% ni tashkil qiladi.

Bundan tashqari, fermentatsiya jarayonida har doim go'ng tarkibida bo'lgan begona o'tlar urug'lari butunlay nobud bo'ladi, mikroblar uyushmalari, gelmint tuxumlari yo'q qilinadi, yoqimsiz hid neytrallanadi, ya'ni. bugungi kunda dolzarb bo'lgan ekologik ta'sirga erishiladi.

3. Yoqilg'i yoqilg'isi bilan birgalikda chiqindi suvlarni tozalashdan energiyadan foydalanish.

20 yildan ortiq vaqt davomida G'arbiy Evropa mamlakatlari oqava suvlarni tozalash inshootlaridan chiqindilarni olib tashlash muammosini amaliy hal qilishda faol ishtirok etmoqda.

Chiqindilarni yo'q qilishning keng tarqalgan texnologiyalaridan biri bu ularni qishloq xo'jaligida o'g'it sifatida ishlatishdir. Uning WWS umumiy miqdoridagi ulushi Gretsiyada 10% dan Frantsiyada 58% gacha, o'rtacha 36,5% ni tashkil qiladi. Chiqindilarni yo'q qilishning ushbu turi ommalashganiga qaramay (masalan, Evropa Ittifoqining 86/278/EC qoidalari doirasida), u o'z jozibasini yo'qotmoqda, chunki fermerlar dalalarda zararli moddalar to'planishidan qo'rqishadi. Hozirgi vaqtda bir qator mamlakatlarda qishloq xo'jaligida chiqindilardan foydalanish taqiqlangan, masalan, Gollandiyada 1995 yildan beri.

Chiqindilarni tozalash bo'yicha uchinchi o'rinda chiqindi suvlarni yoqish (10,8%). Kelajakda prognozga muvofiq, ushbu usulning nisbatan yuqori narxiga qaramay, uning ulushi 40% gacha oshadi. Loyni qozonxonalarda yoqish uni saqlash bilan bog'liq ekologik muammoni hal qiladi, uni yoqish paytida qo'shimcha energiya oladi va natijada yoqilg'i-energetika resurslariga va investitsiyalarga bo'lgan ehtiyojni kamaytiradi. Issiqlik elektr stantsiyalarida energiya ishlab chiqarish uchun ko'mir kabi qazib olinadigan yoqilg'iga qo'shimcha sifatida yarim suyuq chiqindilardan foydalanish maqsadga muvofiqdir.

Chiqindilarni tozalash uchun ikkita eng keng tarqalgan G'arb texnologiyasi mavjud:

Alohida yonish (suyuq suyuqlikli qatlamda (LFB) va ko'p bosqichli pechlarda yonish);

Birgalikda yonish (mavjud ko'mir bilan ishlaydigan CHP zavodlarida yoki tsement va asfalt zavodlarida).

Alohida yonish usullari orasida suyuq qatlam texnologiyasidan foydalanish mashhur bo'lib, LCS bilan ishlaydigan pechlar eng muvaffaqiyatli ishlaydi. Bunday texnologiyalar tarkibida mineral komponentlar ko'p bo'lgan yoqilg'ining barqaror yonishini ta'minlash, shuningdek, yonish jarayonida yoqilg'i kulidagi ohaktosh yoki ishqoriy tuproq metallari bilan bog'lash orqali chiqindi gazlaridagi oltingugurt oksidi miqdorini kamaytirish imkonini beradi.

Biz Rossiya yoki Evropa tajribasi asosida ishlab chiqilgan va amaliy qo'llanilmaydigan yangi noan'anaviy texnologiyalarga, shuningdek, tugallangan tayyor texnologiyalarga asoslangan kanalizatsiya loyini yo'q qilishning ettita muqobil variantini o'rganib chiqdik:

1. Tozalash inshootlarining mavjud, lekin ishlatilmaydigan barabanli quritish pechlari (rus texnologiyasi - Tekhenergoximprom, Berdsk) asosida siklon pechida yoqish;

2. Tozalash inshootlarining mavjud, lekin ishlatilmaydigan barabanli qozonlari (rus texnologiyasi - Sibtehenergo, Novosibirsk va Biyskenergomash, Barnaul) asosida siklonli pechda yoqish;

3. Yangi turdagi ko'p bosqichli pechda alohida yonish (g'arbiy texnologiya - NESA, Belgiya);

4. Yangi turdagi suyuqlikli qatlamli pechda alohida yonish (g'arbiy texnologiya - "Segher" (Belgiya);

5. Yangi siklonli pechda alohida yonish (g'arbiy texnologiya - Steinmuller (Germaniya);

6. Mavjud ko'mir bilan ishlaydigan CHP zavodida birgalikda otish; quritilgan chiqindilarni saqlash joylarida saqlash.

7-variantda, namligi 10% gacha quritilganidan va issiqlik bilan ishlov berilgandan so'ng, yiliga 130 000 tonna oqava suvlarni tozalash chiqindilari biologik xavfsiz bo'lib, tozalash inshootlariga tutash hududlarda saqlanadi. Bunda suv tozalash inshootida qayta ishlangan chiqindilar hajmini oshirish hisobiga uni kengaytirish imkoniyati bilan yopiq suv tozalash tizimini yaratish, shuningdek, chiqindi taʼminoti tizimini qurish zarurligi hisobga olindi. Ushbu variantning xarajatlari chiqindilarni yoqish variantlari bilan taqqoslanadi.

XULOSA

Rivojlangan mamlakatlarning asosiy vazifalaridan biri energiyadan oqilona va tejamkor foydalanish hisoblanadi. Bu, ayniqsa, yoqilg‘i-energetika resurslari bilan bog‘liq murakkab vaziyat yuzaga kelgan davlatimizga taalluqlidir. Neft, gaz va ko'mirning yuqori narxlari va cheklangan zahiralari tufayli qo'shimcha energiya resurslarini topish muammosi paydo bo'ladi.

Kelajakda energiya ishlab chiqarishning eng samarali usullaridan biri qattiq maishiy chiqindilarni yoqilg'i sifatida ishlatish bo'lishi mumkin. Qattiq maishiy chiqindilarni yoqish natijasida olingan issiqlikdan elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun foydalanish ta'minlanadi.

Qishloq xoʻjaligi chiqindilariga asoslangan qayta tiklanadigan energiya manbalari orasida biomassa energiya ishlab chiqarishda mineral yoqilgʻining istiqbolli va ekologik toza oʻrnini bosuvchi vositalardan biridir. Biogaz qurilmalarida goʻng va chiqindilarni anaerob usulda qayta ishlash natijasida olingan biogaz chorvachilik binolarini, turar-joy binolarini, issiqxonalarni isitish, ovqat pishirish uchun energiya olish, qishloq xoʻjaligi mahsulotlarini issiq havo bilan quritish, suvni isitish, elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun ishlatilishi mumkin. gaz generatorlari. Biogaz ishlab chiqarishga asoslangan chorvachilik chiqindilaridan foydalanishning umumiy energiya salohiyati juda katta va qishloq xo'jaligining issiqlik energiyasiga yillik ehtiyojini qondira oladi.

Issiqlik elektr stansiyalarida energiya ishlab chiqarish uchun suvni tozalashning yarim suyuq chiqindilaridan ko'mir kabi qazib olinadigan yoqilg'iga qo'shimcha sifatida foydalanish maqsadga muvofiqdir.

ADABIYOTLAR RO'YXATI

1. Bobovich B.B., Ryvkin M.D. Hayvon chiqindilarini qayta ishlash uchun biogaz texnologiyasi / Moskva davlat sanoat universitetining axborotnomasi. № 1, 1999 yil.

2. Shen M. Compogas - biologik chiqindilarni fermentatsiyalash usuli / "Metronom", No 1-2, 1994 yil, 41-bet.

3. Novosibirsk viloyatida chiqindilarni boshqarishning energiya salohiyatini baholash: Energiya samaradorligi instituti. - http://www.rdiee.msk.ru.

4. Fedorov L., Mayakin A. Maishiy chiqindilar bo'yicha issiqlik elektr stantsiyasi / "Yangi texnologiyalar", 6-son (70), 2006 yil iyun.