- •Список терминов и специальных символов
- •Введение
- •1. История развития биогазовых технологий
- •Биогазовые технологии в ссср и снг
- •2. Биомасса как источник углеводородного сырья
- •2.1. Использование биомассы в странах ес
- •2.2. Потенциал виэ в рф
- •2.3. Характеристики и энергетический потенциал биогаза
- •3. Условия, источники и субстраты образования биогаза
- •3.1. Благоприятная среда обитания бактерий
- •3.2. Основные источники биоэнергетического топлива
- •3.3. Субстраты и их влияние на процесс разложения
- •4. Основные направления и технологии переработки биомассы
- •4.1.Термохимические методы
- •4.2. Биохимические методы
- •5. Перспективы и возможные выгоды биогаза в рф
- •5.1. Законодательная база по виэ в России
- •5.2. Причины роста рынка биогаза в рф
- •5.3. Преимущества и выгоды использования биогазовых технологий
- •5.4. Проблемы развития биоэнергетики и ее критика в рф
- •6. Ресурсы биомассы отходов для получения биогаза в липецкой области
- •6.1.Органическик отходы населенных пунктов
- •6.2. Отходы животноводства
- •6.3. Отходы растениеводства
- •6.4. Отходы перерабатывающая промышленность
- •Литература
- •Приложение 1
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ
УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«ЛИПЕЦКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Естественно-географический факультет
Кафедра зоологии и экологии
Выпускная квалификационная работа
по специальности 020801.65 «Экология»
на тему:
«ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ И ЭКОНОМИЧЕСКАЯ
ЦЕЛЕСООБРАЗНОСТЬ БИОГАЗОВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
В ЛИПЕЦКОЙ ОБЛАСТИ»
Выполнил:
студент 5 курса Э (Б)
Терехов Артем Сергеевич
(подпись)__________________
Научный руководитель:
доцент, к. б. н
Шубина Юлия Эдуардовна
(подпись)__________________
«Работа допущена к защите в ГАК»
Зав. Кафедрой зоологии и экологии Овчинникова Н.А.
(подпись)__________
Липецк – 2013
|
СОДЕРЖАНИЕ |
|
|
СПИСОК ТЕРМИНОВ И СПЕЦИАЛЬНЫХ СИМВОЛОВ |
3 |
|
ВВЕДЕНИЕ |
4 |
1. |
ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ БИОГАЗОВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ |
6 |
|
Биогазовые технологии в СССР и СНГ |
7 |
2. |
БИОМАССА КАК ИСТОЧНИК УГЛЕВОДОРОДНОГО СЫРЬЯ |
8 |
|
2.1. Использование биомассы в странах ЕС |
8 |
|
2.2. Потенциал ВЭР в РФ |
9 |
|
2.3. Характеристики и энергетический потенциал биогаза |
12 |
3. |
УСЛОВИЯ, ИСТОЧНИКИ И СУБСТРАТЫ ОБРАЗОВАНИЯ БИОГАЗА |
14 |
|
3.1. Благоприятная среда обитания бактерий |
16 |
|
3.2. Основные источники биоэнергетического топлива |
18 |
|
3.3. Субстраты и их влияние на процесс разложения |
19 |
4. |
НАПРАВЛЕНИЯ И ТЕХНОЛОГИИ ПЕРЕРАБОТКИ БИОМАССЫ |
20 |
|
4.1.Термохимические методы |
20 |
|
4.2. Биохимические методы. |
22 |
5. |
ПЕРСПЕКТИВЫ И ВОЗМОЖНЫЕ ВЫГОДЫ БИОГАЗА В РФ |
24 |
|
5.1. Законодательная база по ВИЭ в России |
24 |
|
5.2. Причины роста рынка биогаза в РФ |
25 |
|
5.3. Преимущества и выгоды использования биогазовых технологий |
27 |
|
5.4. Проблемы развития биоэнергетики и ее критика в РФ |
29 |
6. |
РЕСУРСЫ БИОМАССЫ ОТХОДОВ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ БИОГАЗА В ЛИПЕЦКОЙ ОБЛАСТИ |
32 |
|
6.1. Органические отходы населенных пунктов |
32 |
|
6.2. Отходы животноводства |
35 |
|
6.3. Отходы растениеводства |
37 |
|
6.4. Отходы перерабатывающей промышленности |
41 |
|
ВЫВОДЫ |
47 |
|
ЛИТЕРАТУРА |
49 |
|
ПРИЛОЖЕНИЕ |
55 |
Список терминов и специальных символов
Биогаз – смесь газов, состоящая в основном из метана и углекислого газа, образующаяся в процессе метанового брожения органического вещества.
Биомасса – это все виды веществ растительного и животного происхождения, продукты жизнедеятельности организмов и органические отходы, образующиеся в процессах производства, потребления продукции и на этапах технологического цикла отходов.
Биогазовая установка (БГУ)– комплекс оборудования и устройств, предназначенный для подготовки и переработки биоотходов в биогаз, включающий в себя метантенк и агрегаты для переработки биоотходов [10, ст. 3].
ВИЭ – это источники энергии, образующиеся на основе постоянно существующих или периодически возникающих процессов в природе, а также жизненном цикле растительного и животного мира и жизнедеятельности человеческого общества [8, ст. 3].
Газгольдер – стационарное стальное сооружение для приёма, хранения и выдачи газов в распределительные газопроводы или установки по их переработке и применению.
Метантенк (ферментер, реактор) – резервуар, в котором осуществляется метановое брожение органического вещества биоотходов.
Нефтяной эквивалент (н.э.) – это условный вид топлива, низшая теплота сгорания которого принимается равной 10000 ккал/кг или 41870 кДж/кг, а высшая теплота сгорания – 45370 кДж/кг.
Тонна условного топлива (т у.т.) – единица измерения энергии, равная 2,93·1010 Дж, определяется как количество энергии, выделяющееся при сгорании 1 тонны топлива с теплотворной способностью 7000 ккал/кг (соответствует типичной теплотворной способности каменного угля) [11, ст. 3].
Введение
Согласно Федеральному закону от 26 марта 2003 г. № 35-ФЗ «Об электроэнергетике» - «возобновляемые источники энергии – энергия солнца, энергия ветра, энергия вод, энергия приливов … биомасса, включающая в себя специально выращенные для получения энергии растения, в том числе деревья, а также отходы производства и потребления, за исключением отходов, полученных в процессе использования углеводородного сырья и топлива, биогаз, газ, выделяемый отходами производства и потребления на свалках таких отходов, газ, образующийся на угольных разработках» [1, ст. 3].
Актуальность выбранной темы обусловлена тем, что конец двадцатого столетия и наступивший XXI век ознаменовались значительным переосмыслением стратегических принципов развития энергетики. На фоне развернувшегося энергетического, экологического и финансово кризиса можно с уверенностью говорить, что эпоха использования ископаемых источников энергии подходит к концу [15, с. 4]. Причиной тому являются:
- исчерпание ископаемых ресурсов - согласно экспертной оценке, при существующих темпах экспорта нефти и нефтепродуктов России истощение запасов наступит после 2025 года, а природного газа после 2035 года [17, с. 4];
- экологические проблемы, связанные с деятельностью топливно - энергетического комплекса. В одном из важнейших политических заявлений, принятом ООН «Повестка дня на XXI век» [11, с. 121], содержится в отношении энергетики четкое высказывание: «Энергетика имеет важное значение для экономического и социального развития и улучшения качества жизни... Сокращение атмосферных выбросов парниковых и других газов и веществ во все большей степени следует добиваться за счет повышения эффективности производства, передачи, распределения и потребления энергии, а также за счет использования экологически обоснованных энергетических систем, особенно действующих на основе новых и возобновляемых источников энергии…»;
- постоянный рост стоимости топлива – связанный с истощением эффективных месторождений, удлинением транспортных путей, увеличением затрат на ликвидацию вредных выбросов и т.п.
Поэтому неудивительно, что в мире наблюдается интенсивный рост мощности установок, использующих возобновляемые виды энергии [9, с. 1].
Цельювыпускной квалификационной работы: анализ возможности внедрения биогазовых установок на территории Липецкой области и возможный экономический эффект.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
1. анализ основных этапов становления и развития биогазовых технологий;
2. выявить источники биогаза и основные направления переработки биомассы;
3. показать выгоды использования биогазовых технологий;
4. вскрыть предпосылки развития биогазовой энергетики в России;
5. проанализировать перспективы внедрения биогазовых установок в Липецкой области.
Методологической основой исследования является метод теоретического анализа научной, нормативно-правовой и методической документации. В процессе исследования использовались такие общенаучные методы и приемы как изучение отечественной и зарубежной практик,математическая обработка полученных результатов, сравнение, классификация и обобщение полученных данных.