МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ

УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ЛИПЕЦКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Естественно-географический факультет

Кафедра зоологии и экологии

Выпускная квалификационная работа

по специальности 020801.65 «Экология»

на тему:

«ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ И ЭКОНОМИЧЕСКАЯ

ЦЕЛЕСООБРАЗНОСТЬ БИОГАЗОВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

В ЛИПЕЦКОЙ ОБЛАСТИ»

Выполнил:

студент 5 курса Э (Б)

Терехов Артем Сергеевич

(подпись)__________________

Научный руководитель:

доцент, к. б. н

Шубина Юлия Эдуардовна

(подпись)__________________

«Работа допущена к защите в ГАК»

Зав. Кафедрой зоологии и экологии Овчинникова Н.А.

(подпись)__________

Липецк – 2013

	СОДЕРЖАНИЕ
	СПИСОК ТЕРМИНОВ И СПЕЦИАЛЬНЫХ СИМВОЛОВ	3
	ВВЕДЕНИЕ	4
1.	ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ БИОГАЗОВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ	6
	Биогазовые технологии в СССР и СНГ	7
2.	БИОМАССА КАК ИСТОЧНИК УГЛЕВОДОРОДНОГО СЫРЬЯ	8
	2.1. Использование биомассы в странах ЕС	8
	2.2. Потенциал ВЭР в РФ	9
	2.3. Характеристики и энергетический потенциал биогаза	12
3.	УСЛОВИЯ, ИСТОЧНИКИ И СУБСТРАТЫ ОБРАЗОВАНИЯ БИОГАЗА	14
	3.1. Благоприятная среда обитания бактерий	16
	3.2. Основные источники биоэнергетического топлива	18
	3.3. Субстраты и их влияние на процесс разложения	19
4.	НАПРАВЛЕНИЯ И ТЕХНОЛОГИИ ПЕРЕРАБОТКИ БИОМАССЫ	20
	4.1.Термохимические методы	20
	4.2. Биохимические методы.	22
5.	ПЕРСПЕКТИВЫ И ВОЗМОЖНЫЕ ВЫГОДЫ БИОГАЗА В РФ	24
	5.1. Законодательная база по ВИЭ в России	24
	5.2. Причины роста рынка биогаза в РФ	25
	5.3. Преимущества и выгоды использования биогазовых технологий	27
	5.4. Проблемы развития биоэнергетики и ее критика в РФ	29
6.	РЕСУРСЫ БИОМАССЫ ОТХОДОВ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ БИОГАЗА В ЛИПЕЦКОЙ ОБЛАСТИ	32
	6.1. Органические отходы населенных пунктов	32
	6.2. Отходы животноводства	35
	6.3. Отходы растениеводства	37
	6.4. Отходы перерабатывающей промышленности	41
	ВЫВОДЫ	47
	ЛИТЕРАТУРА	49
	ПРИЛОЖЕНИЕ	55

Список терминов и специальных символов

Биогаз – смесь газов, состоящая в основном из метана и углекислого газа, образующаяся в процессе метанового брожения органического вещества.

Биомасса – это все виды веществ растительного и животного происхождения, продукты жизнедеятельности организмов и органические отходы, образующиеся в процессах производства, потребления продукции и на этапах технологического цикла отходов.

Биогазовая установка (БГУ)– комплекс оборудования и устройств, предназначенный для подготовки и переработки биоотходов в биогаз, включающий в себя метантенк и агрегаты для переработки биоотходов [10, ст. 3].

ВИЭ – это источники энергии, образующиеся на основе постоянно существующих или периодически возникающих процессов в природе, а также жизненном цикле растительного и животного мира и жизнедеятельности человеческого общества [8, ст. 3].

Газгольдер – стационарное стальное сооружение для приёма, хранения и выдачи газов в распределительные газопроводы или установки по их переработке и применению.

Метантенк (ферментер, реактор) – резервуар, в котором осуществляется метановое брожение органического вещества биоотходов.

Нефтяной эквивалент (н.э.) – это условный вид топлива, низшая теплота сгорания которого принимается равной 10000 ккал/кг или 41870 кДж/кг, а высшая теплота сгорания – 45370 кДж/кг.

Тонна условного топлива (т у.т.) – единица измерения энергии, равная 2,93·10¹⁰ Дж, определяется как количество энергии, выделяющееся при сгорании 1 тонны топлива с теплотворной способностью 7000 ккал/кг (соответствует типичной теплотворной способности каменного угля) [11, ст. 3].

Введение

Согласно Федеральному закону от 26 марта 2003 г. № 35-ФЗ «Об электроэнергетике» - «возобновляемые источники энергии – энергия солнца, энергия ветра, энергия вод, энергия приливов … биомасса, включающая в себя специально выращенные для получения энергии растения, в том числе деревья, а также отходы производства и потребления, за исключением отходов, полученных в процессе использования углеводородного сырья и топлива, биогаз, газ, выделяемый отходами производства и потребления на свалках таких отходов, газ, образующийся на угольных разработках» [1, ст. 3].

Актуальность выбранной темы обусловлена тем, что конец двадцатого столетия и наступивший XXI век ознаменовались значительным переосмыслением стратегических принципов развития энергетики. На фоне развернувшегося энергетического, экологического и финансово кризиса можно с уверенностью говорить, что эпоха использования ископаемых источников энергии подходит к концу [15, с. 4]. Причиной тому являются:

- исчерпание ископаемых ресурсов - согласно экспертной оценке, при существующих темпах экспорта нефти и нефтепродуктов России истощение запасов наступит после 2025 года, а природного газа после 2035 года [17, с. 4];

- экологические проблемы, связанные с деятельностью топливно - энергетического комплекса. В одном из важнейших политических заявлений, принятом ООН «Повестка дня на XXI век» [11, с. 121], содержится в отношении энергетики четкое высказывание: «Энергетика имеет важное значение для экономического и социального развития и улучшения качества жизни... Сокращение атмосферных выбросов парниковых и других газов и веществ во все большей степени следует добиваться за счет повышения эффективности производства, передачи, распределения и потребления энергии, а также за счет использования экологически обоснованных энергетических систем, особенно действующих на основе новых и возобновляемых источников энергии…»;

- постоянный рост стоимости топлива – связанный с истощением эффективных месторождений, удлинением транспортных путей, увеличением затрат на ликвидацию вредных выбросов и т.п.

Поэтому неудивительно, что в мире наблюдается интенсивный рост мощности установок, использующих возобновляемые виды энергии [9, с. 1].

Цельювыпускной квалификационной работы: анализ возможности внедрения биогазовых установок на территории Липецкой области и возможный экономический эффект.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. анализ основных этапов становления и развития биогазовых технологий;

2. выявить источники биогаза и основные направления переработки биомассы;

3. показать выгоды использования биогазовых технологий;

4. вскрыть предпосылки развития биогазовой энергетики в России;

5. проанализировать перспективы внедрения биогазовых установок в Липецкой области.

Методологической основой исследования является метод теоретического анализа научной, нормативно-правовой и методической документации. В процессе исследования использовались такие общенаучные методы и приемы как изучение отечественной и зарубежной практик,математическая обработка полученных результатов, сравнение, классификация и обобщение полученных данных.