Нерационально использование древесины и древесных отходов в качестве топлива прямым сжиганием в топках паровых котлов. Наиболее эффективным является предварительная газификация древесины в предтопке, что уже применяется зарубежными энергетиками.

Это позволяет более полно использовать энергетический потенциал древесины; снижает потери тепла с уходящими газами, так как количество воздуха на горение требуется меньше, чем при прямом сжигании топлива; сокращает количество и концентрацию вредных веществ в выбросах в атмосферу. Представляет интерес использование предложений АГТУ по сжиганию в паровых котлах, работающих на жидком топливе, топливных композиций в составе до 50% к мазуту или дизтопливу древесных опилок, лигнина или угля. Технология предусматривает предварительное приготовление топливной композиции, что позволяет использовать установленное оборудование для распыления её в топках котлов, а нужная текучесть обеспечивается вводом понизителей вязкости.

В каждом конкретном случае необходимо оценить целесообразность (техническую и экономическую) замены дизельного топлива и бензина — генераторным газом для использования установок на автотракторной технике (например, при вывозке леса) и водном транспорте.

травяная биомасса в качестве
энергоносителя

В регионе весьма значительны объёмы ежегодно возобновляемых и неиспользуемых ресурсов травяной биомассы — около 300 тыс. тонн. Из некоторых источников известно об опыте использования биомассы трав в качестве энергоносителя в странах Северной Америки.

При биотрансформации биомассы луговых трав возможна выработка биогаза до 0,6-0,7 литра на 1 грамм сухого вещества. Ферментативная подготовка и далее биотрансформация травяной биомассы до биогаза с переработкой на поршневых двигателях-генераторах суммарно при объёме переработки 300 тыс. тонн травы в год позволяет обеспечить выработку около 25-30 МВт/ч электроэнергии; до 30 гкал/ч теплоэнергии; до 15-20 тыс. тонн в год кормовой биомассы, в том числе ряд биопродуктов с высокими потребительскими характеристиками (например, препараты витаминов В₂, В₁₂ и др.).

Такие установки целесообразно создавать мощностью 1-1,5 МВт/ч в местах богатых траво-стоев, в том числе в дельте Северной Двины и других рек. Важным фактором этого направления является наличие устойчивых, постоянных мест заготовки травяной биомассы. Это позволит создать рабочие места в ряде районов области с выработкой электроэнергии для этих районов и производством биопродуктов для нужд животноводства, в ряде мест организовать малые животноводческие комплексы с достаточной рентабельностью.

Целесообразно с участием кафедры биотехнологии разработать технико-экономическое обоснование реализации такого направления, технологию и аппаратурное оформление модуля по переработке травяной биомассы мощностью 1-1,5 МВт.

Отходы как источники энергии

Использование отходов города Архангельска, объёмы которых составляют около 300 тысяч тонн в год, в том числе около 50% органических, позволит минуя парогенерацию через биогазификацию с установкой двигателей- генераторов выработать до 15-20 МВт электроэнергии в час и до
20 Гкал теплоэнергии.

Известен большой зарубежный опыт биотрансформации городских отходов от самых простых вариантов — укрытия свалок городского мусора полиэтиленовой плёнкой и отбора биогаза через просверливаемые шурфы — до строительства специализированных предприятий. Затраты на реализацию таких решений по переработке городских отходов значительно ниже в сравнении с предполагаемым строительством мусороперерабатывающего завода, а по эффективности и экологическому влиянию несопоставимы. Аналогичный подход к решению проблемы отходов Северодвин-ска, Новодвинска, Коряжмы позволит наряду с утилизацией отходов выработать суммарно до 30-35 МВт электроэнергии и до 40 Гкал теплоэнергии в час.

Анаэробную биологическую очистку сточных вод и переработку осадков очистных сооружений (прежде всего крупных сооружений большой производительности) с установкой двигателей-генераторов следует рассматривать как оптимальное решение проблем очистки и утилизации активного ила с выработкой электро-
и теплоэнергии. В частности, при биологической анаэробной трансформации загрязнений сбрасы-ваемых сточных вод Соломбальским, Архангельским, Котласским ЦБК возможна выработка до 8-10 МВт электроэнергии и 12 Гкал теплоэнергии в час.

В. И. Каменный,
профессор кафедры
биотехнологии АГТУ,
кандидат технических наук.

(Продолжение в следующем
номере)