5.5. Питання охорони довкілля за виробництва біодизелю

Біодеградабельність. Біодизель, як показали досліди, при потраплянні у воду не заподіює шкоди рослинам і тваринам. Крім того, він піддається практично повному біологічному розпаду: у ґрунті або у воді мікроорганізми за 28 днів переробляють 99% біодизелю , що дозволяє говорити про мінімізацію забруднення рік і озер.

Скорочення викидів у атмосферу. При згорянні биодизеля виділяється така ж кількість вуглекислого газу, що було спожито з атмосфери рослиною, що послужила сировиною для виробництва масла. Біодизель у порівнянні зі звичайним дизельним паливом майже не містить сірки.

Досить висока температура запалення биодизеля (вище 100 °C) дозволяє назвати цей вид біопалива відносно безпечною речовиною.

Запитаня для самоперевірки

1. Дайте визначення поняття «біодизель».

2. Охарактеризуйте сировинну базу для одержання біодизелю .

3. Зазначте технологічні особливості виробництва чистого та модифікованого біодизелю з ріпаку.

4. Дайте характеристику потенціалу України у виробництві біодизелю .

5. Зазначте переваги та недоліки біодизелю як пального.

6. Охарактеризуйте питання охорони довкілля, які виникають за виробництва біодизелю та запропонуйте заходи щодо їх вирішення.

6. Метаногенез як біоенергетичний процес

Метанова ферментація – класичний процес перетворення біомаси на енергію ананеробним розкладом органічних компонентів біомаси з утворенням великої кількості біогазу.

Біогаз – горючий газ, що утворюється у процесі анаеробної метанової ферментації біомаси і складається переважно з метану (55...75%), двоокису вуглецю (25...45%) і домішок сірководню, аміаку, оксидів азоту та інших (менше 1%).

Енергетичні показники біогазу:

• Енергія 28 м³ біогазу еквівалентна енергії 16,8 м³ природного газу, 20,8 л нафти, 18,4 л дизельного палива.

• Теплотвірна здатність біогазу як палива, становить 20,9...33,4 кДж/м³.

• Середня енергетична цінність 1 м³ біогазу становить 21 мДж, тоді як енергетична цінність 1 м³ природного газу - 34 мДж, 1 кг рідкого палива - 42 мДж.

Розкладання біомаси відбувається в результаті хіміко-фізичних процесів і симбіотичної життєдіяльності головним чином 3-х груп бактерій, при цьому продукти метаболізму одних є продуктами харчування інших в певній послідовності. Перша група – гідролізні бактерії, друга – кислотоутворюючі, третя – метаноутворюючі.

Швидкість розкладання органічних речовин залежить від характеристик і маси сировини, температури та оптимально обраного часу тривалості процесу. Оптимальна температура ферментації становить близько 30...35С для мезофільних бактерій і 50...60С – для термофільних. Для підтримання таких температур у ферментаційному середовищі використовується 20...50% від одержаного біогазу, оскільки метаногенез є ендотермічним процесом.

Біотехнологічні методи метанової ферментації

Біогаз можна отримувати двома основними біотехнологічними методами:

• за періодичним методом бродіння біомаси;

• за безперервним методом бродіння біомаси.

Типи ферментації

• за типом рідиннофазної ферментації;

• за типом твердофазної ферментації.

Метанову ферментацію переважно використовують:

• для очищення промислових стічних вод, стоків дріжджових заводів (без попередньої підготовки, при значній концентрації забруднень);

• для деградації твердих відходів сміттєзвалищ чи залишків технічних рослин агропромислового комплексу;

• для знешкодження рідких відходів тваринницьких ферм;

• частково для отримання електричної енергії чи біопалива при утилізації цих відходів.