Как правильно "обжечь" биомассу
Как превратить птичий помет, опилки и лузгу в электричество, экологически безопасное топливо или удобрение, придумали ученые Тамбовского государственного технического университета. Их технология "обжига" биомассы более эффективна, чем существующие аналоги. Опытную установку собирает индустриальный партнер в Ростове-на-Дону.
Новая разработка призвана решить проблему с утилизацией отходов на предприятиях аграрного комплекса, лесной и деревообрабатывающей промышленности, маслобойных заводах - словом, там, где образуются большие объемы биоотходов. Это может быть лузга подсолнечника, проса или риса, опилки, солома, птичий помет, сообщили в ТГТУ.
Основной упор в исследовании сделали как раз на использование помета - в связи со строительством крупных птицефабрик. Только на Тамбовщине их уже три.
- Птица содержится на подстилке из опилок или измельченной соломы, которую периодически меняют. На килограмм произведенного мяса получается один - три килограмма подстилочно-пометной массы. Допустим, птицефабрика, подобная тем, что построены в последние годы в Тамбовской области, дает 100 тысяч тонн курятины в год - значит, там может образовываться 100-300 тысяч тонн отходов. Куда их девать? В советское время помет понемногу вносили в почву как удобрение. Но тогда и птицефабрики были не такими большими, птиц держали в клетках, объемы образующегося помета были в разы меньше. Вывозить на поля нереально: в исходном помете много азота, который может "сжечь" все растения. Такую подкормку земля перерабатывает в течение двух-трех лет, - пояснил "РГ" руководитель проекта, директор научно-образовательного центра "Новые наукоемкие технологии эффективного использования продуктов переработки и утилизации техногенных образований и отходов для автономной энергетики" Рафаил Исьемин.
Можно компостировать помет в буртах. Но тогда процесс разложения идет не один месяц. Под воздействием атмосферных осадков часть едких веществ попадает в почву и загрязняет ее. При больших объемах производства это наносит серьезный ущерб экологии.
В добавок отходы, подобные помету, нужно обеззараживать перед использованием. Анализы, проведенные в рамках проекта совместно с Мичуринским агроуниверситетом, показали, что патогенная микрофлора (например, синегнойная палочка) активно размножается в помете, даже если птицы на фабрике ничем не болеют.
- Поэтому мы предложили использовать для предварительной обработки биомассы технологию торрефикации, которой занимаемся около десяти лет. Это прожаривание в среде с низким содержанием кислорода при температуре 200-300 градусов, - рассказал Исьемин. - Гигроскопичность сырья снижается, теплотворность - повышается. Повторное размножение бактерий исключено. На выходе мы имеем органическое удобрение. По составу оно уступает минеральным подкормкам, но превосходит "чистый" помет по содержанию калия, магния и азота, а вымываются эти питательные вещества в почву медленнее. Коллеги из Мичуринска установили, что благодаря внесению в почву таких гранул повышается урожайность зерновых и овощей.
После термообработки биологические отходы можно использовать и как топливо. Такие пеллеты производят и сегодня. Но технология, предложенная тамбовскими учеными, повышает "калорийность" гранул на 15-30 процентов.
- Комплексы переработки отходов в пеллеты, созданные ранее, малопроизводительны и требуют колоссальных затрат. Наша установка способна давать при обжиге одной тонны биомассы не менее 250 кВт*ч электрической и 1200 кВт тепловой энергии, - отметил один из авторов проекта кандидат технических наук Олег Милованов.
Сделанные по новой технологии топливные гранулы, в отличие от аналогов, не впитывают влагу, поэтому им не нужны особые условия хранения и транспортировки.
Демонстрационную установку на площади 1,5 тысячи квадратных метров уже собрали в Ростове-на-Дону. Местный завод "Продмаш" выступил индустриальным партнером ТГТУ. Сотрудничество идет в рамках постановления правительства РФ N 218. Из федерального бюджета на научную работу выделено 210 миллионов рублей, столько же вложил "Продмаш". Проект рассчитан до конца 2020 года. Предполагается, что ростовчане будут выпускать оборудование в разных комплектациях, исходя из потребностей конкретных заказчиков.
- Площадь установки невелика, а сам процесс в ней идет около часа, то есть мы относительно быстро подвергаем термообработке большие объемы биомассы, - подчеркнул Рафаил Исьемин. - Утилизация отходов все равно выходит недешевой, но от нее никуда не денешься. Можно применять и прямое сжигание помета - сейчас разрабатываем такой вариант, чтобы использовать тепловую энергию для обжига биомассы, а его побочные продукты - для получения электроэнергии. Это позволит снизить затраты на гранулирование.
Читать подробнее: В Тамбове создали новую технологию переработки сельхозотходов, «Российская газета»,11.03.2020
Награда присуждается за выдающиеся достижения, которые открывают новые перспективы для развития науки и технологий в стране
За разработку первой отечественной эндосистемы тазобедренного сустава, предназначенной для сложного протезирования и повторного протезирования, Центр инноваций в травматологии и ортопедии (ЦИТО) получил премию «Сила движения». Разработка выполнена в рамках реализации Постановления Правительства №218.
На АО «Решетнёв» изготовили и успешно испытали опытный образец нового отражателя параболической космической зеркальной антенны диаметром 2 метра. Его оригинальная конструкция создана из отечественных композиционных материалов.