Методика розрахунку показників емісії для отримання біогазу за допомогою анаеробного бродіння біомаси
Показник емісії парникових газів при енергетичному анаеробному використанні біомаси пов’язаний з викидами при спалюванні викопного палива на етапі збору, переробки й процесами бродіння біомаси. З огляду на, що біомаса придатна для енергетичного використання в Україні ставиться до відходів виробництва, викиди парникових газів пов’язані із заготівлею й збором біомаси не враховувалися, тому що витрати енергії повністю ставилися до виробництва основної продукції. У цьому випадку показник емісії для біогазу к^о2 складається із двох складових:
і БГ _ і БМ і БМ ІЧС()2 14 БІ’ОЖ т 141 Н І’ 5
де k ]’р|)Ж — показник емісії парникових газів пов’язаний із процесом бродіння (вивантаження й завантаження біомаси, а також витратами на перемішування), гС02-экв/(кг у. п. біогазу).
кшр — показник емісії парникових газів пов’язаний із процесом переробки та підготовки біомаси, гС02-экв/(кг у. п. біогазу).
Процеси отримання біопалива за допомогою анаеробного бродіння включають витрати на електроенергію для вивантаження, завантаження й перемішування біомаси, а також на теплоту для підготовки субстрату й термостабілізаціі реакторів. Витрати електричної енергії на дані види процесів зведені в табл. 9.1 [319].
|
Таблиця 9.1 — Питомі витрати електроенергії при анаеробному бродінні біомаси [319]___________________________________________________
|
Відповідно, показник емісії парникових газів пов’язаний зі здрібнюванням біомаси та анаеробному бродінні біомаси кИЗИ’БМ, кБРОЖ, БМ^ визначався по залежності
1 БГ _ 1 ПЕР, БМ р 1 БРОЖ. БМ р КС02 — °ЕЕ ‘^ЕЕ + °ЕЕ ’ ^ЕЕ ’
Процеси підготовки біомаси як енергетичного палива включають два альтернативних процеси: переробку здрібнювання й пресування (брикетування). Витрати енергії на здрібнювання залежать від скінченної величини часток біомаси й виду біомаси табл. 9.2 [319].
|
Таблиця 9.2 — Питомі витрати електроенергії при здрібнюванні біомаси [319]________________________________________________________
|
Відповідно, показник емісії парникових газів пов’язаний зі здрібнюванням біомаси кИЗИ БМ визначався по залежності
^.ИЗИ, БМ _ ^ИЗМ, БМ _ g
ЕЕ ЕЕ5
У випадку подальшого пресування й гранулювання біомаси може, здійснюється з використанням декількох відомих процесів, назва яких визначає тип використовуваного встаткування [457, 458]. Витрати електроенергії безпосередньо на пресування біомаси становлять 20.. .70 кВт-год/т (табл. 9.3) [459].
|
Таблиця 9,3 — Енерговитрати при брикетуванні й гранулювання біомаси
|
Відповідно показник емісії парникових газів при пресуванні біомаси е^с’БМ включає викиди зв’язані з використанням електричної енергії
і ПЕРС, БМ _ іПЕРС, БМ р КС02 — °ЕЕ ‘ ^ЕЕ ’
Тоді сумарний показник емісії парникових газів для підготовки й переробки біомаси дорівнює
і І)М _ і ПЕРС, БМ і ИЗИ, БМ КПЕР — К К 5
Наведена вище методика дозволила оцінити показники емісії парникових газів для різних видів натурального палива та біомаси, на підставі яких проведене порівняння різних варіантів технологій і встаткування енергетичного використання біомаси.