ПРИМЕНЕНИЕ  БИОГАЗОВОЙ  ТЕХНОЛОГИИ  ДЛЯ  ПЕРЕРАБОТКИ  ОТХОДОВ

Андреева  Лидия  Семеновна

ассистент  Северо-Восточного  федерального  университета  им.  М.К.  Аммосова,  г.  Якутск

E-mail:  Lidiia_1955@mail.ru

APPLICATION  OF  BIOGAS  TECHNOLOGY  FOR  WASTE

Andreeva  Lidiia  Semeonovna

the  Assistant  of  Northeast  federal  university  named  after  M.K.  Ammosov,  Yakutsk

АННОТАЦИЯ

Проанализированы  основания  и  обоснована  целесообразность  применения  биогазовой  технологии  для  утилизации  отходов  кожевенно-мехового  производства

ABSTRACT

Analyzed  the  reasons  and  expediency  of  application  of  biogas  technology  for  recycling  waste  leather  and  fur  production

Ключевые  слова:  отходы,  утилизация,  совместное  сбраживание,  биогаз

Keywords:  waste,  utilization,  co-digestion  and  biogas

Технология  производства  продукции  кожевенно-меховой  промышленности  —  подотрасли  легкой  промышленности  -  является  экологически  небезопасной  за  счет  значительного  объема  водопотребления,  вредных  химических  материалов  (соли  тяжелых  металлов,  фенол-содержащие  соединения,  растворители,  кислоты,  красители  и  др.)  и  образования  большого  объема  твердых  отходов.  Эти  загрязняющие  вещества  в  больших  количествах  сбрасываются  со  сточными  водами  в  гидросферу,  накапливаются  на  свалках.

Поэтому  одной  из  важнейших  проблем  современного  этапа  развития  кожевенно-меховой  промышленности  является  разработка  способов  и  методов  очистки  сточных  вод,  переработки  и  утилизации  отходов,  позволяющих  исключить  попадание  загрязняющих  веществ  в  окружающую  среду

В  связи  с  вступлением  в  силу  закона  «Об  энергосбережении  и  о  повышении  энергетической  эффективности  и  о  внесении  изменений  в  законодательные  акты  Российской  Федерации»  деятельность  промышленных  предприятий  должна  стать  энергоэффективной.  Таким  образом,  перед  предприятиями  легкой  промышленности  стоит  задача  достижения  критериев  энергоэффективности,  ресурсосбережения  и  минимального  воздействия  на  состояние  окружающей  среды.

В  данном  аспекте  наибольший  интерес  представляют  технологии,  направленные  на  утилизацию  органических  отходов,  в  частности,  биогазовые  технологии.

Как  известно,  использование  данных  технологий  дает  возможность  получения  не  только  биогаза  —  источника  энергии,  но  и  улучшения  экологической  обстановки.  Вырабатываемый  с  помощью  установки  биогаз  в  основном  используют  как  автомобильное  топливо.  Некоторое  количество  используется  для  производства  электроэнергии  и  теплоснабжения.

Отходы,  получаемые  после  метанового  брожения  биомассы,  являются  качественными  удобрениями  и  кормовыми  биодобавками.  Немаловажный  фактор,  многолетним  опытом  зарубежных  стран  доказано,  что  производить  биогаз  можно  на  локальном  уровне,  без  необходимости  транспортировки  на  дальние  расстояния  и  импорта  первичного  сырья.  Маленькие  или  средние  компании  и  местные  власти  могут  устанавливать  биогазовые  установки  в  любом  месте  [8].  Благодаря  государственной  поддержке  биогазовые  установки  стали  средством  получения  дополнительной  прибыли  за  счет  выработки  биогаза  из  любых  ресурсов,  содержащих  органику  и  обеспечивающих  больший  выход  биогаза  [9].

Кожевенно-меховая  промышленность  потребляет  на  технологические  нужды  гораздо  больше  воды,  чем  другие  подотрасли  лёгкой  промышленности.  Это  связано  с  тем,  что  все  процессы  переработки  кожевенно-мехового  сырья  происходят  в  водной  среде,  что  приводит  к  образованию  большого  количества  сточных  вод,  содержащих  в  основном  растворимые  протеины  и  излишки  используемых  химических  материалов.  При  том,  что  мировая  кожевенная  промышленность  перерабатывает  в  год  4,8  млн.  тонн  крупных  шкур  при  среднем  расходе  воды  65  м3  на  1  тонну  сырья,  получим  общее  количество  потребляемой  воды  300  млн.  м.,  а  с  учетом  мелких  шкур  это  количество  воды  возрастает  до  450  млн.  м3.  Очистка  такого  объема  воды  является  сложнейшей  и  дорогостоящей  задачей  [6].

Переработка  отходов  кожевенно-мехового  производства  включает  и  утилизацию  осадков,  образующихся  при  очистке  сточных  вод  (осадки  и  шламы  после  очистки  обычно  составляют  6—10  %  их  объема.  Эта  проблема  стала  особенно  актуальной  в  связи  с  введением  во  многих  странах  ограничений  на  захоронение  токсичных  осадков,  в  том  числе  и  образующихся  на  кожевенно-меховых  заводах.  Токсичность  осадков  связана  как  с  высоким  содержанием  хрома,  так  и  белковых  веществ,  которые  являются  обильной  пищей  для  насекомых,  грызунов  и  других  представителей  биоты.  При  длительном  хранении  такие  отходы  необходимо  дезинфицировать,  что  связано  с  большими  затратами  [4]. 

Именно  из  желания  сократить  объемы  шлама  в  Швеции  с  60-х  годов  начали  производить  биогаз  на  муниципальных  очистных  сооружениях  и  до  настоящего  времени  биогаз  из  сточных  вод  занимает  первое  по  объемам  и  количеству  установок  в  данной  стране  [8].  В  1996  году  на  одном  из  заводов  Стокгольма  по  очистке  канализационных  вод  была  построена  опытная  установка  для  производства  биогаза.  Установка  позволяла  получать  1000  м³  газа  в  день,  что  эквивалентно  примерно  1000  л  бензина  [5].

В  процессе  выделки  кожи  и  меха  около  40  %  от  массы  сырья  переходит  в  отходы  [7].  Значительная  часть  органических  отходов  кожевенно-мехового  производства  (ежегодно  в  России  более  2,5  млн.  т)  [7],  которые  являются  отходами  животного  происхождения,  потенциально  подлежащими  биодеградации,  еще  не  нашла  применения  и  вывозится  на  свалки,  что,  помимо  материальных  потерь,  ведет  к  загрязнению  окружающей  среды  [3].

В  то  же  время,  как  показывает  мировой  опыт,  различные  органические  материалы  пригодны  в  качестве  субстрата  для  производства  биогаза,  такие  как  шламы  очистки  сточных  вод,  пищевые  отходы,  навоз,  промышленные  отходы  и  сточные  воды  пищевой  промышленности.  Coвместное  брожение  различных  материалов  часто  дает  более  высокий  выход  метана  [8].

Нашими  лабораторными  исследованиями  доказано,  что  если  смесь  волоса,  опилок,  навоза,  мездры  и  сточных  вод  подвергнуть  действию  анаэробных  бактерий  при  температуре  38°С,  получается  биогаз,  служащий  источником  энергии,  а  оставшиеся  твердые  вещества  могут  использоваться  как  удобрение.  Из  1  т.  таких  отходов  можно  получить  300  м³  биогаза.

Большинство  остатков  от  биогазовых  установок  совместного  брожения,  92  %,  и  около  25  %  от  брожения  из  станций  очистки  сточных  вод  используется  в  качестве  удобрения  (по  данным  2010  года).  Содержание  тяжелых  металлов  может  ограничить  использование  шлака  в  сельском  хозяйстве.  После  смешивания  с  конструкционными  материалами,  такими  как  опилки  и  песок,  осадок  процесса  брожения  обычно  используется  в  качестве  наполнителя  при  строительстве  дорог,  полей  для  гольфа  и  т.  д.,  или  в  качестве  покрывного  материала  на  свалках  [5].

С  учетом  вышеприведенных  данных  представляется  вполне  возможным  после  экономических  расчетов  применение  биогазовых  установок  для  утилизации  отходов  и  сточных  вод  кожевенно-мехового  производства  либо  на  территории  предприятия,  либо  сдавать  в  биогазовую  станцию  совместного  брожения,  так  как  потребность  в  сырье  для  производства  биогаза  будет  все  возрастать,  а  требования  к  снижению  отходов  производства  и  цены  на  энергию  из  углеводородного  сырья  все  возрастать.

Список  литературы:

1.Артемов  А.В.  Производство  изделий  из  кожи:  проблемы  экологии  Текст.  //  Экология  и  промышленность  России.  —  2004.  —  №  2.  —  32—35  с.

2.Вопросы  об  энергетическом  повороте  //  “de  —  magazineDeutschland”.  Берлин.  —  2011.  —  №  3.  —  51  с.

3.Вайсберг  Л.А.  Введение  //  Экология  и  промышленность  России.  М.  —  2012.  —  №  8.  —  4  с.

4.Гуторова  Н.В.  Оценка  и  моделирование  экологической  обстановки  на  предприятиях  легкой  промышленности:  Автореферат  дисс.к.т.н.  Москва.  2011.  —  7  с.

5.Региональная  экологическая  политика.  Будущее  без  разрушений:  нетрадиционные  источники  энергии  [Электронный  ресурс].  —  Режим  доступа.  —  URL:  http://nbra.ru/ecobook/budbezrazruch.pdf

6.Свищев  Г.А.,  Гуторова  Н.В.,  Седляров  О.И.,  Тихонова  Н.С.  Экологическая  обстановка  на  кожевенно-меховых  производствах  и  подходы  к  ее  оценке  //  Кожа  и  мех  в  XXI  веке:  технология,  качество,  экология,  образование:  материалы  VIII  Международной  научно-практической  конференции.  Улан-Удэ:  Изд-во  ВСГУТУ,  2012.  213—221  с.

7.Федоров  В.Е.  Разработка  интегральной  системы  оценки  влияния  кожевенных  и  меховых  предприятий  на  окружающую  среду:  Автореферат  дисс.к.т.н.  М.  2012.  —  7  с.

8.Ульф  Нордберг.  Приозводство  биогаза  в  Германии  и  Скандинавских  странах  //  Производство  биогаза  в  Республике  Беларусь  и  Швеции.  Обмен  опытом.  CSD  Uppsala  2012.  —  9  с.

9.Харитонова  Д.  Альтернатива  с  душком  //  Агропрофи.  —  2012.  —  №  38.  —  37  с.