Перспектива трансфера энергосберегающих технологий…
5
топлива, кг;
бн
G
— масса бионефти, получаемой в процессе перера-
ботки, кг.
Рассмотрим возможный вариант материального баланса процес-
са: 100 кг биомассы = 15 кг древесного угля + 20 кг биогаза + 65 кг
бионефти.
В результате несложных математических вычислений можно за
счет концентрации солнечной энергии подвести дополнительно теп-
лоту около 4 кВт
ч = 4 × 3600 = 14 400 кДж = 14,4 МДж.
Это теплота составляет 24 % общего расхода тепловой энергии.
Произведем расчет экономической эффективности применения
данной установки для фермерского хозяйства, имеющего 6–8 голов
крупного рогатого скота и ресурсы биомассы (стебли хлопчатника,
солома, полевые отходы овощных культур и т. п.).
Продолжительность технологического процесса (цикл) переработки
биомассы способом пиролиза с учетом загрузки и выгрузки реактора
составляет τ = 4 ч. Количество циклов в сутки
n
= 24 : 4 = 6. Установка
перерабатывает в сутки 100 × 6 циклов = 600 кг биомассы, а в месяц
600 × 30 циклов = 18 000 кг = 18 т (216 т в год).
При пиролизе 100 кг стеблей хлопчатника получено 15–20 кг
(15–20 %) древесного угля, 65 кг бионефти и 20 кг (или 28,57 м
3
) пи-
ролизного газа (биогаза). Теплота сгорания биогаза составляет около
18…20 МДж/кг.
Если учитывать, что расход тепловой энергии на переработку со-
ставляет 60,2 МДж, то полученный биогаз покрывает расход тепло-
вой энергии на собственное производство. С учетом неизбежных по-
терь энергии, например, тепловых в окружающую среду, расход био-
газа на собственное производство принимаем равным 5 кг (25 % по-
лученного биогаза).
Таким образом, при переработке биомассы в сутки получены
(с вычетом расхода топлива на собственное производство):
древесный уголь 15 кг × 6 цикл/сут = 90 кг;
бионефть 65 кг × 6 цикл/сут = 390 кг;
За год будут получены:
древесного угля 90 кг/сут × 365 сут = 32 850 кг = 32,85 т;
бионефти 390 кг/сут × 365 сут = 142,35 т ;
биогаза 90 × 365 = 32,85 т, или 32 850 кг, при плотности газа
0,7 кг/м
3
.
При использовании данных по стоимости угля, бионефти и пиро-
лизного газа в результате срок окупаемости капитальных затрат мо-
жет составлять около 4 месяцев.
Таким образом, использование альтернативного биотоплива из
отходов сельского хозяйства позволит создать экологически чистое,
безотходное производство, снизить себестоимость продукции, эко-
номически эффективно использовать растительные отходы, эконом-
но расходовать бюджетные средства, выделяемые на закупку топли-
