Промислові відходи
Потенційними джерелами енергії можуть бути залишки тільки органічного характеру, тому з погляду можливого використання промислових відходів для отримання енергії найбільші інтереси представляють відходи харчової промисловості. При виробництві різних харчових продуктів утворюються різні відходи. Так, наприклад, у відходах фруктів міститься значна кількість цукру і пектину, у відходах продовольчого зерна — крохмаль і целюлоза. При цьому у відходах фруктів міститься більше клітковини, чим в відходах зерна, а у відходах м’ясної промисловості міститься значно більше протеїну, чим у фруктових і овочевих відходах.
У зв’язку з тим що продукти харчової промисловості транспортуються і вантажаться переважно з великим змістом вологи, значна частина твердих компонент суміші знаходиться у розчиненому і в зваженому стані. Тому для характеристики фізичного стану харчових відходів найбільш відповідним терміном є суспензія. У овочах, що переробляються, зміст твердих відходів, що не відносяться до зважених твердих речовин, коливається в межах від 100 кг/т при консервації помідор до 670 кг/т при консервації звичайного або ве — ликоплідного гарбуза [8] і від 150 кг/т при консервації вишні до 450 кг/т при консервації посівного ананаса [14]. У 1974 р. при переробці 11110750т семи видів фруктів і плодів було отримано 4244760 т твердих відходів, а у 1989 р. при переробці 10675390 т овочів (14 різних видів) — 3038450 т твердих відходів [8].
Наявність великої кількості вологи у відходах харчової промисловості істотно обмежує можливість отримання з них теплової енергії шляхом прямого спалювання відходів. Тому найбільш доцільно їх використовувати для отримання метану. Проте транспортні і економічні труднощі, що виникають при цьому, а також сильна конкурентоспроможність з боку сільського господарства, оскільки воно може використовувати харчові відходи як корм для тварин, призводять до того, що відходи харчової промисловості не представляють великого інтересу для виробництва енергії ні шляхом перетворення на метан, ні яким-небудь іншим способом. Виключення складають лише два види харчових відходів:
— відходи насіння звичайних і голоплідних персиків, слив, абрикос, маслин і вишень, лушпиння міндалю і різних горіхів;
— відходи цукрового очерету.
Велика увага приділяється енергетичному потенціалу відходів цукрового очерету [8], що виходять при витяганні цукру, котре складають приблизно ЗО % маси самого цукрового очерету. Кількість сухих відходів збираного в СІЛА цукрового очерету складає
1,1 млн. т в рік, і велика частина їх сконцентрована в штатах Луїзіана, Міссісіпі і Флорида [9]. Значні ресурси відходів цукрового очерету є в Пуерто-Ріко і на Гавайських островах. Про якість відходів цукрового очерету можна судити за даними табл. 2.5. За змістом вуглецю, водню і кисню відходи цукрового очерету подібні до органічної речовини рослин. Якщо допустити, що теплота згорання відходів цукрового очерету складає 18930 кДж/кг, то енергоємність відходів, що збираються в континентальній частині країни, буде рівна 4,54… 1013 кДж/год.
Таблиця 2,5 — Хімічний склад відходів цукрового очерету
|
В даний час на Гавайських островах за рахунок спалювання відходів цукрового очерету отримують приблизно 13 % всій електроенергії, яка виробляється в штаті. На острові Гавайї (найбільшому острові з групи Гавайських островів) частка електроенергії, вироблюваної на основі сільськогосподарських відходів, досягає 50 %. Після пуску на острові Кауаї електростанції потужністю 21650 кВт існуюча потужність електростанцій збільшиться на 20 %, що дозволить в свою чергу шт. Гавайських островів економити 15900 м3 нафти в рік [15].