В тематическом обзоре рассмотрен зарубежный опыт в области производства биогаза. В него включены материалы из электронных ресурсов с открытым доступом.
С полными текстами статей можно ознакомиться в зале информационно-справочной службы, комната 613, и в читальном зале периодических изданий, комната 614. Телефон для справок +375 17 226 61 88.
Household food waste to biogas in Västerås, Sweden: a comprehensive case study of waste valorization [Electronic resource] / T. Liu [et al.] // Sustainability (Switzerland). – 2022. – Vol. 14, iss. 19. – Article number: 11925. – Режим доступа: https://www.mdpi.com/2071-1050/14/19/11925. – Дата доступа: 18.01.2023.
Переведенное заглавие: Переработка бытовых пищевых отходов в биогаз (город Вестерос, Швеция): комплексное тематическое исследование валоризации отходов.
Сегодня проблема пищевых отходов носит глобальный характер. Представлен систематический и углубленный анализ опыта Вестероса (Швеция), где биогаз в течение многих лет производится из пищевых отходов и используется в качестве возобновляемого топлива для транспортных средств. В статье рассмотрены различные аспекты по теме: логистические потоки, рекуперация энергии, экологическая выгода, анализ затрат, социальное мнение. Так, в 2017 году в Вестеросе было собрано 8879 тонн пищевых отходов, из которых сгенерировали 590 000 Нм3 биометана и обслужили 21 автобус, работающий на биогазе. По экспертной оценке за счет замены ископаемого топлива на биогаз в транспортных средствах и централизованных установках для компостирования ТБО удалось сократить выбросы CO2-eq на 1052,9–1541,2 тонны в экв. Фактическая прибыль от этого процесса составила 6,604 млн. шведских крон, а максимальная экологическая выгода была оценена в 3,15–3,73 млн. шведских крон. Активное участие жителей в разделении отходов имело решающее значение для успеха данного проекта. В качестве движущих факторов были предварительно определены ценностная ориентация и удобство объекта.
Данное исследование можно считать справочным материалом для промышленных, академических и муниципальных образований, которые заинтересованы в подобной практике.
Study on biogas production from corn straw pretreated by compound microorganisms [Electronic resource] / R. Fu [et al.] // Energy Reports. – 2022. – Vol. 8. – P. 279–285. – Режим доступа: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2352484722009167. – Дата доступа: 18.01.2023.
Переведенное заглавие: Исследование получения биогаза из кукурузной соломы, предварительно обработанной сложными микроорганизмами.
Кукурузную солому предварительно обработали организмами Fomes fomentarius, Trichoderma adaptation и составным микробным агентом (Fomes fomentarius и Trichoderma adaptatum) в тех же условиях. Путем анаэробной ферментации из предварительно обработанной соломы был получен биогаз. Результаты эксперимента показали, что предварительная обработка соломы сложными микроорганизмами и микробиологическим агентом может не только способствовать улучшению процесса получения биогаза при анаэробном брожении соломы, но и улучшить газообразование и эффективность газопроизводства. По сравнению с необработанной соломой разложение лигнина и целлюлозы в соломе, предварительно обработанной сложным микробиологическим агентом, намного выше; содержание лигнина снизилось с 16,6% до 6,8%, а содержание целлюлозы – с 32,3% до 19,8%. Кроме того, газообразование при предварительной обработке составным микробиологическим агентом увеличилось на 14,86%, время газообразования составило 6 дней, пик газообразования пришёлся на 17 день, объемная скорость газообразования достигла 2,008 мл/(мЛ⋅сут), а скорость газообразования сырья достигла значения в 526,66 мл/г. Предварительная обработка соломы только одним микроорганизмом (Fomes fomentarius) также показала хороший эффект. Однако эффект предварительной обработки соломы только Trichoderma adaptatum был невыраженным, что указывает на важную роль предварительной обработки соломы штаммом, разлагающим лигнин, в повышении эффективности анаэробного брожения соломы.
Обработка пшеничной соломы сложными микробными организмами и микробными агентами – это перспективная технология получения биогаза из отходов сельскохозяйственного производства.
Thakur, H. Biogas production from anaerobic co-digestion of sewage sludge and food waste in continuously stirred tank reactor [Electronic resource] / H. Thakur, A. Dhar, S. Powar // Results in Engineering. – 2022. – Vol. 16, iss. 17. – Article number: 100617. Режим доступа: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2590123022002870. – Дата доступа: 18.01.2023.
Переведенное заглавие: Получение биогаза путем совместного анаэробного сбраживания осадка сточных вод и пищевых отходов в резервуарном реакторе с непрерывным перемешиванием.
Изучены возможности монтажа анаэробного варочного котла в децентрализованную муниципальную установку по очистке сточных вод для обработки бытовых отходов на месте. Целью данного исследования являлось выявление пригодности осадка сточных вод и пищевых отходов для производства биогаза. Оно было проведено в лабораторном резервуарном реакторе с непрерывным перемешиванием, имеющем рабочий объем 6,5 л при мезофильной температуре. Осадок сточных вод бумажной фабрики использовали в качестве инокулята и стабилизировали с использованием субстрата из пищевых отходов в течение первых 50 дней в периодическом режиме. Совместное сбраживание пищевых отходов и биофлокулированного осадка сточных вод проводили в течение 120 дней с использованием непрерывной подачи для поддержания скорости загрузки органических веществ 2,5 gVSL-1D−1at и времени задержи стоков продолжительностью в 4 дня. Два процента пищевых отходов и 98% биофлокулированного осадка сточных вод подавали в реактор на протяжении всего эксперимента. Самое высокое накопление летучих жирных кислот составило 1902 мг л−1, и было обнаружено, что максимальный выход биометана составляет 127,05 млч4 г−1. Уровень рН с текущим соотношением подачи был стабилен во время работы реактора без добавления внешнего источника щелочности.
Технология совместного анаэробного сбраживания осадка сточных вод и пищевых отходов для получения биогаза, будет способствовать решению экологических проблем и сократит количество пищевых отходов.
The potential for biogas production from autumn tree leaves to supply energy and reduce greenhouse gas emissions – a case study from the city of Berlin [Electronic resource] / A. de J. Vargas-Soplín [et al.] // Resources, Conservation and Recycling. – 2022. – Vol. 187. – Article number: 106598. Режим доступа: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0921344922004323. – Дата доступа: 18.01.2023.
Переведенное заглавие: Потенциал производства биогаза из осенних листьев деревьев для обеспечения энергией и сокращения выбросов парниковых газов: на примере Берлина.
Осенние листья деревьев – это отходы, которые образуются ежегодно и обычно компостируются, но они также могут быть использованы в качестве сырья для производства биогаза. Проанализированы три сценария для оценки использования листьев деревьев: а) компостирование (сценарий – развитие без существенных изменений); б) производство биогаза; в) предварительная обработка листьев перед производством биогаза. Для данных сценариев выбросы парниковых газов и потенциал производства энергии были рассчитаны с использованием модели воздействия на использование биологических ресурсов (BIORIM) и с учетом местоположения и мощности существующих сельскохозяйственных биогазовых установок. Особое внимание уделено гниению листьев перед их поступлением в биогазовую установку. Сравнительные исследования показали, что сценарии, связанные с биогазом, имели лучшие показатели с точки зрения выбросов парниковых газов (-140,1 кг CO2eq на тонну листьев для биогаза и -167,4 кг CO2eq для предварительной обработки перед производством биогаза), чем сценарий развития без существенных изменений (49,0 кг CO2eq для компостирования). Предварительно обработанные листья привели к самым низким чистым выбросам и самой высокой выработке энергии на тонну сырья. Меры по уменьшению гниения листьев, такие как увеличение загрузки биогазовой установки или силосование, привели к снижению чистых выбросов и повышению выработки энергии. Однако необходимы дальнейшие исследования в отношении затрат и логистической осуществимости для надлежащего внедрения данной концепции.
Использование листьев для производства биогаза может стать альтернативным источником энергии, который мог бы сократить долю импорта ископаемого топлива и электроэнергии для городов. Около 7,5 метрических тонн предварительно обработанных листьев могли бы покрыть среднюю потребность в электроэнергии для одного человека в год.