1.1. Перспективы и практические вопросы газовой отрасли
Современные технологии (производства), по возможности, должны быть связаны между собой таким образом, что конечный цикл одного из них становится началом другого цикла, благодаря чему достигаются практически полная безотходность и интенсификация производства на достаточном удалении от границ динамической устойчивости экосистем.
По мнению экспертов ООН, именно такой комплексный подход, когда осуществляется схема подбора предприятий и производств, работающих на одном виде сырья, а отходы и побочные продукты одного производства выступают в качестве сырья или полуфабрикатов для другого, может полностью решить проблему устойчивого развития общества.
В своей статье «Традиционные газовые установки и возможности их модернизации» инженер из Омска Г. Б. Осадчий справедливо замечает, что в условиях постоянного повышения цен на ископаемые энергоносители, а также истощение запасов нефти и газа все большее количество стран развивают альтернативные источники энергии.
Одним из таких видов топлива является газ. К слову, Г. Осадчий – автор 140 изобретений в СССР – аргументированно утверждает, что основными недостаткомами газовой энергетики являются значительный вес удельных капитальных затрат (в расчете на единицу мощности), невысокая рентабельность проектов, а также проблемы с организацией сбыта энергии посредством централизованных сетей.
Несмотря на это, в России наблюдается увеличение спроса на газовые установки (ГУ) – как для малых потребителей, так и для более мощных.
Газовые технологии вписываются в Доктрину ООН устойчивого развития общества. И многие в России привержены этой идее. Газ не загрязняет окружающую среду. При этом газ по сути своей становится возобновляемым источником энергии.
Необходим комплексный подход в производственной деятельности, когда «отходы», в том числе органические, тепловые, водные, газо-воздушные, перерабатываются в технологической цепочке производства, минимально отражаются на качестве окружающей среды, на продуктивности зональных экосистем. «Эволюционные» и «революционные» изменения, в том числе в сфере энергетики, взаимообусловлены, дополняют и нередко сменяют друг друга. Не исключаются и случаи возврата к «старым» техническим решениям на качественно новой технологической базе.
Обычно под газовой установкой (станцией) подразумевается комплекс инженерных сооружений, состоящий из устройств:
• подготовки сырья;
• производства газа;
• очистки и хранения газа;
• производства электроэнергии и тепла;
• трансляции газа к потребителю;
• автоматизированной системы управления газовым хозяйством.
Магистрали газового оборудования должны быть герметичны, в них не должно быть доступа кислорода и посторонних примесей.
Контрольно-измерительные приборы, устанавливаемые на газовых магистралях, должны обеспечивать контроль уровня газа, температуры и давления внутри него.
Современные технологии позволяют перерабатывать в газ любые виды органического сырья, однако наиболее эффективно использование газовых технологий очистки для выработки из газового сырья.
Однако не будем забывать и другой путь получения сырья – биогаз. Так, эффективную и стабильную работу биогазовой установки (БГУ) обеспечивает периодическое перемешивание субстрата в специальном метантенке. Цель перемешивания – высвобождение образованного биогаза, перемешивание свежего субстрата и бактерий (прививка), предотвращение образования корки и осадка, недопущение образования участков разной температуры внутри метантенка, обеспечение равномерного распределения популяции бактерий, предотвращение формирования пустот и скоплений, уменьшающих эффективную площадь метантенка.
Но и слишком частое или продолжительное перемешивание вредно. Рекомендуется медленное перемешивание субстрата через каждые 4–6 ч.
Оптимальное перемешивание сырья повышает выход биогаза до 50 %. К примеру, в термофильном режиме при температуре 52…56 °C органические отходы перерабатываются за 5–10 дней, при этом качество газа и удобрений по ряду показателей обычно ниже.
Такой режим подходит большего всего тем, у кого основная задача – переработать большое количество отходов. При оптимизации работы установки и состава отходов можно ускорить переработку даже до 3–4 дней. Выгода от работы в термофильном режиме – в том, что резко снижается стоимость 1 кВт установленной мощности БГУ.
Наиболее распространенной системой подогрева является внешняя система подогрева с водонагревательным котлом (котельной установкой), работающим на биогазе, электричестве или твердом топливе, где теплоносителем является вода с температурой около 60 °C. Более высокая температура теплоносителя повышает риск налипания взвешенных частиц на поверхности теплообменника – теплообменники рекомендуется располагать в зоне действия перемешивающего устройства.
