СРСР, СНД і Україна
У СРСР наукові основи метанового бродіння досліджувалися, починаючи з 40-х років XX століття. Протягом існування СРСР у теоретичних дослідженнях брали участь інститути системи Академії наук, а прикладні дослідження проводилися в Академії комунального господарства ім. Памфілова та дослідних і проектних інститутах сільськогосподарського напрямку, таких як: Всесоюзний інститут електрифікації сільського господарства (ВІЕСХ), Український науково-дослідний і проектний інститут агропромислового комплексу (УкрНІІгіпросільгосп) та інших [2].
Застосування технології метанового зброджування до сільськогосподарських відходів в СРСР було розпочато Г. Д. Ананіашвілі в 1948 р. в Тбіліському філії ВІЕСХ, згодом ЕрузНІІМЕСХ (ЕІМЕ). Там у 1948-1954 рр. була розроблена і побудована перша в СРСР лабораторна та виробнича біоенергетична установка. Виробничий варіант установки був розрахований на утилізацію гною від десяти корів. Переробка проводилася при мезофільною режимі (32…34 °С).Установка забезпечувала питома вихід 1 м газу з 1 м реактора. На основі цього досвіду в популярній літературі («Юний технік», 1959 р. № 6) з’явилося одне з перших повідомлень, що популяризує біогазову технологію, з рекомендаціями щодо її реалізації в умовах приватного господарства. Однак технологія не одержала широкого розповсюдження внаслідок дешевизни енергоресурсів і відсутність великих тваринницьких господарств.
У середині 70-х років, з настанням світової енергетичної кризи, керівництво СРСР вирішило проводити в країні політику енергозбереження. Крім того, у сільському господарстві стали застосовуватися інтенсивні технології, було створено багато великих тваринницьких комплексів, які зіткнулися з проблемою утилізації гнойових стоків. У зв’язку з цим інтерес до біогазових технологій зріс, і в 1981 р. при Держкомітеті з науки і техніки СРСР була створена спеціалізована секція за програмою розвитку біогазової галузі промисловості. Пропозиції з розвитку мікробіологічної анаеробної те-
29
хнології увійшли до директивні документи СРСР, але не були забезпечені належними грошовими і матеріальними ресурсами, багато хто з намічає заходи з освоєння технології анаеробної переробки біомаси залишилися невиконаними. Незважаючи на це, не можна назвати період 70-90-х років безрезультатним. За цей час була створена наукова основа технологій мікробіологічної анаеробної переробки біомаси. Було побудовано кілька дослідних установок, одна з яких — у радгоспі «Отре» Латвійської РСР (1982 р., 75 м3). Це були установки дослідницького характеру, на яких відпрацьовувався процес переробки біомаси [2].
Найбільшим центром з розробки конструкцій вітчизняних біо — газових установок (а також інших машин та устаткування для переробки відходів аграрного виробництва) був Запорізький конструкторсько-технологічний інститут сільськогосподарського машинобудування (КТІСМ). Зібрані вченими дані лягли в основу створення кількох лабораторних і досвідчених установок, проте до державних приймальних випробувань була допущена лише одна конструкція КТІСМ — Кобос-1.
Рисунок 1.7 — Біогазова установка КОБОС-1 |
Установка Кобос-1 була успішно випробувана на базі дослідної молочної ферми-лабораторії і схвалена для серійного випуску на заводі в м. Галас Курганської області (Північний Урал).Вона будувалася за програмою освоєння технології анаеробної переробки відходів як варіант серійних установок для тваринницьких господарств середньої величини — молочно-товарних ферм на 400 голів молочних корів або дрібних свинарських господарств на 4000 сви —
ней. Завод випустив 10 комплектів обладнання, однак після розпаду СРСР фінансування припинилося. З десяти випущених установок три були розподілені на Україні і в Білорусії, п’ять — відправлені до Середньої Азії (дві з яких — у Киргизстан), дві — до Росії. Але впроваджена була тільки одна з них — на фермі великої рогатої худоби в Кам’янецькому районі Брестської області Білорусі. Установка переробляє 50 м3 гною і виробляє 400… 500 м3 біогазу на добу.
Одна з установок, яка потрапила в Киргизстан, була переобладнана ОФ «Флюид» асоціації «Фермер» і встановлена на базі свинокомплексу ТзОВ «БЕКПР» на 4000 голів в селі Лебедіновка Чуйської області в 2003 році, інша використовується як водозбірника в приватному господарстві Ошської області. В даний час в країнах СНД зріс інтерес до отримання енергії та біодобрив шляхом переробки сільськогосподарських відходів. Цьому сприяють висока вартість енергоресурсів і добрив, а також погіршується стан навколишнього середовища. Проте через низьку інформованість фермерів про практичні шляхи запровадження біогазових технологій, а також високою початкової вартості біогазових установок, загальне число біогазових установок, у країнах СНД не перевищує кількох сотень. Аналіз результатів обстеження показав, що для успішної роботи установок в більшості випадків потрібні серйозні конструктивні доробки, забезпечення доступу до сервісного обслуговування, а також навчання фермерів правилам експлуатації та дотримання правил техніки безпеки.
Як за кордоном, так і в Україні проектуються біогазові установки. Вони мають різну мету роботи, режимні та конструктивні параметри, вартість та показники роботи. Аналіз та досвід експлуатації біогазових установок наведено у Додатку А.