Биогаз: доходный путь решения проблемы отходов LANDCO S. A. (Люксембург) ООО «Агробиотех» (Россия) Апрель 2012
Биогаз на Западе • • В большинстве западных стран переработка отходов в биогаз является в чистом виде энергетическим бизнесом. В Европе 3 -4% электроэнергии генерируется из биогаза. В Финляндии, Швеции и Австрии биогаз занимает 15 -20% в структуре потребления электроэнергии. Европейский рынок биогазовых установок составил около 2 млрд USD in 2011, и достигнет 25 млрд USD к 2020 Использование анаэробного сбраживания биомассы для производства тепла и электроэнергии в Европе в основном сконцентрировано в Австрии, Германии, Дании и Великобритании. В Германии существует около 9000 биогазовых станций, в том числе около 2000 крупных установок и более 6000 среднего размера. В перспективе 10 -20% используемого в стране природного газа может быть заменено биогазом. К 2020 г. прогнозируется увеличение числа установок до 20000. В Австрии в настоящее время работает более 120 установок с объемами реакторов более 2000 м 3 каждая , около 25 установок находятся в стадии планирования и постройки. С точки зрения интенсивности применения биогаза лидирует Дания: данный вид топлива обеспечивает почти 20% энергопотребления страны из 60 станций. Рынок биогаза в США развивается значительно медленнее, чем в Европе. Например, несмотря на наличие большого числа ферм, на территории страны действует всего около 200 биогазовых заводов, работающих на сельскохозяйственных отходах.
Биогаз в развивающихся странах • • Около 16 миллионов хозяйств по всему миру используют энергию для освещения, обогрева и приготовления пищи, производимую в биогазовых установках. В Китае работает 12 миллионов хозяйств, В Индии - 3, 7 миллиона хозяйств и 200 тысяч хозяйств в Непале, использующих биогаз. В сельских районах Китая в настоящее время производится около 7 млрд. м³. биогаза, который используют в качестве топлива более 50 миллионов человек. С 2002 года правительство Китая выделяет ежегодно около 200 миллионов долларов на поддержку строительства биогазовых установок. Дотация на каждую установку равняется примерно 50% средней стоимости. Таким образом, правительство добилось годового роста количества биогазовых установок до 1 миллиона в год. За время реализации программы в Непале возникли и развились 60 частных фирм-производителей установок, около 100 организаций микро-финансирования предоставляли средства на строительство установок, были приняты стандарты качества установок и создана организация по развитию рынка биогазовых технологий. В Китае действует “Национальная программа развития сельской биогазовой энергетики” – масштабный проект, призванный увеличить число семей использующих биогаз до 40 млн. В целом в Китае работает более 30 миллионов хозяйств, В Индии - 3, 7 миллиона хозяйств и 200 тысяч хозяйств в Непале, использующих биогаз. В сельских районах Китая в настоящее время производится около 16 млрд. м³. биогаза, который используют в качестве топлива более 50 миллионов человек.
Продукция биогазовой станции вода биогазовая станция электроэне ргия биогаз тепло удобрения моторное топливо 1 м 3 биогаза = 1, 5 – 2, 2 к. Втч электроэнергии и 2, 8 – 4, 1 к. Втч тепла или Эквивалент 0, 6 л дизельного топлива Биогазовые установки представляют собой комплексное решение утилизации органических отходов для получения тепло- и электроэнергии, удобрений и чистой воды, а также сокращения выбросов парниковых газов в атмосферу. Перечень отходов, которые можно использовать в качестве сырья: • отходы растениеводства и животноводства, • пищевой промышленности, • городских очистных сооружений, • органическая часть бытовых отходов
Преимущества биогазовой энергетики 1. Доступность сырья для работы установки, соответственно, полное отсутствие топливных затрат в структуре операционных расходов 2. Непрерывность технологического цикла и максимальный коэффициент использования установленной мощности, что сокращает окупаемость биогазовых установок и отличает их от прочих возобновляемых источников энергии 3. Технологическая гибкость: использование биогаза дает возможность получения одновременно нескольких видов ресурсов – газа, моторного топлива, электроэнергии, тепла, холода 4. Территориальная гибкость: при использовании системы компримирования и транспортировки сжатого газа когенерационные установки могут быть размещены в любом районе и не требуют строительства дорогостоящих газопроводов и сетевой инфраструктуры, а также позволяют потребителям энергии сэкономить на стоимости подключения к сетям
Составляющие положительного денежного потока биогазовых проектов Составляющая Доля в структуре выручки Производство электроэнергии 60 -75% Производство теплоэнергии или холода 10 -20% Снижение платы за присоединение к энергосетям (для новых и расширяющихся предприятий) Продажа удобрений 0 -40% Снижение расходов на утилизацию отходов Продажа углеродных квот до 60% 10 -30% 0 -10% 6
Традиционные биогазовые технологии не решают проблему отходов • Классические европейские биогазовые технологии главной целью ставят извлечение биогаза и производство электроэнергии • Вопросы дальнейшей переработки сброженного субстрата и соответствия процесса анаэробного сбраживания этим целям умышленно не принимаются в расчет, поскольку требуют удвоения капзатрат со стороны собственника биогазовой установки • В процессе брожения в субстрате увеличивается содержания аммония, ведущего к образованию нитратов и нитритов. В итоге в результате применения традиционной биогазовой технологии из одного вида отходов образуется еще более опасный для экологии продукт • Применение традиционных биогазовых технологий требует огромных инвестиций на хранение и вывоз отходов, при этом экологическая проблема не решается • Вывод: построенные по классическим технологиям биогазовые комплексы могут окупаться только в условиях государственных дотаций , при этом не решая проблемы отходов Agro. Bio. Tech. 7
Концепция Landco/Агробиотех: решение проблемы отходов без расходов со стороны агрокомплекса • Биогазовые комплексы – это новые, сложные и капиталоемкие для российских сельхозпредприятий технологии. Для эксплуатации установки потребуются знания, специалисты, механизмы привлечения финансирования, которых у российских предприятий нет • Существует несколько решений этой проблемы: • Один из возможных вариантов – реализация проектов в рамках энерго-экологической сервисной компании, которая на собственные и привлеченные средства строит биогазовую установку. С предприятиями-источниками отходов заключается долгосрочный контракт на поставку и утилизацию этих отходов и покупку энергии по ценам, привязанным к рыночным • Эта схема позволяет решить проблему утилизацию отходов и сократить расходы на энергию без вложений со стороны предприятия и позволяет ему высвободить средства для модернизации и развития • На сегодня Landco/Агробиотех запускает несколько пилотных проектов по энерго-эколого-сервисной схеме реализации • Второй вариант – лизинговая схема финансирования проекта. Возможность привлечения финансирования обсуждается в индивидуальном порядке Agro. Bio. Tech. 8
Технология Landco: типичная схема биогазового комплекса c модулем Landco и UASB ферментером Agro. Bio. Tech. 9
Модуль Landco : запатентованная технология переработки переброженной массы • Модуль Landco решает проблему обработки of partially-treated переброженной массы • Модуль позволяет разделить переброженную массу на несколько продуктов: – Компост (биогумус) – Концентрированное минеральное NPK удобрение – Чистая вода, которая может направляться в водоемы, использоваться в ирригационных целях или для технических нужд • Только небольшая часть тепло- и электроэнергии направляется на нужды модуля Landco. • Модуль Landco успешно опробован в работе на стоках сельскохозяйственных предприятий в Люксембурге, а также на городских очистных сооружениях в Монако
Запатентованные технологии «Landco-Агробиотех» обеспечивают ряд преимуществ: • • • Жидкая фракция, отделяемая в процессе производства сепараторами, направляется в UASB –реактор где процесс сбраживания происходит в восходящем потоке жидкости через слой анаэробного ила – самоорганизованной гранулированной биомассы состоящей из метаногенного микробного сообщества. Основные преимущества реакторов UASB - это высокий процент удаления ХПК (химическое потребление кислорода ), высокая нагрузка на биомассу, низкое производство избыточного ила, стабильность процессов и высокое производство биогаза (регенерация энергии), сокращение продолжительности сбраживания жидкой фракции с 25 -45 дней до 6 -8 часов. Рекуперацию тепловой энергии от всех технологических систем и механизмов, дающих такую возможность. Ультрафильтрацию жидкой фракции с образованием удержанного остатка и фильтрата, которая сопровождается обратной промывкой с изменением направления потока фильтрата через мембрану с последующей рециркуляцией удержанного остатка и продуктов образованных при обратной промывке в биореактор UASB. При этом, возвращаемые в цикл продукты активизированы метанообразующими бактериями, что ускоряет метанизацию и способствует более полной переработке органических остатков увеличивая производительность биогазовой установки на 10 -15%. Очистку фильтрата на установке обратного осмоса с получением удержанного остатка (ретентата) содержащего питательные вещества, соединения азота, фосфора и калия и очищенной воды соответствующую по ПДК условиям выпуска сточных вод в водоемы по «Санитарным правилам и нормам охраны поверхностных вод от загрязнения» . Возврат в цикл удержанного остатка и продуктов обратной промывки позволяет провести второй цикл метанизации для содержащегося в нем органического материала.
Landco Module
Модуль для переработки переброженной массы ЛАНДКО СА (Патент, опробован в Монако на сточных водах)
Биогазовая станция Landco на ферме, с модулем Landco
UASB - технология • Регламентированный гидродинамический режим и бактериальный состав активного ила и ферментов обеспечивают высокую производительность UASB – реакторов. • Удельная мощность анаэробного сбраживания реактора (без ферментов – ускорителей процессов брожения) составляет до 16 кг ХПК/м 3 в сутки с продолжительностью сбраживания растворенных органических загрязнений в течение 6 - 8 часов. • Этот технологический процесс позволяет удалить около 90% массы органического загрязнения, с концентрацией их по ХПК на выходе из биореактора в пределах 1, 5 - 3, 0 г/л. • Реактор возможно подразделить на три различные части: иловое основание, иловый слой, трёхфазный отделитель. • Изобретение UASB-реактора с потоком, восходящим через слой активного ила, существенно улучшило анаэробную метанизацию жидкой фракции. • Низкий прирост биомассы при анаэробной метанизации жидкой фракции объясняется малым энергетическим выходом реакций, осуществляемых метановым биоценозом. Лишь 8% энергии расходуется на прирост биомассы, 3% составляют тепловые потери и 89% переходит в метан.
О компании Группа компаний под управлением «LANDCO/Агробитех» (www. biogaz. ru) и партнеров является на сегодня наиболее авторитетным участником рынка биогазовой энергетики в России. Ведущую роль в группе компаний занимает основанная в 2005 г. в Европе компания LANDCO SA (Люксембург), основной задачей которой является инжиниринг, оптимизация технологической цепочки, лабораторные исследования, разработка и производства модуля по очистке переброженной массы. LANDCO SA имеет соглашения о сотрудничестве с ведущими европейскими инженерными компаниями в области биогаза и осуществлении совместных научноисследовательских проектов с национальными исследовательскими центрами в Люксембурге и Франции: LANDCO SA обладает обширным опытом по установке ряда биогазовых комплексов на территории Бельгии, Германии, Франции. В рамках участия менеджмента компании в реализации биогазовых проектов был проведен тщательный анализ имеющихся на рынке технологий в области биогазовой энергетики, выполнен внутренний аудит, отобраны наиболее конкурентоспособные компании и технологии. 16
О компании В 2008 г. в России при участии DR. REINHARD KOHLEICK (Др. Райнхард Кольайк), ЗМК, (Петербургского завода металлоконструкций) учреждена компания ООО «Агробиотех» — филиал LANDCO SA. Специализацией компании является реализация биогазовых проектов «под ключ» , поставка оборудования и его адаптация к российским условиям, шеф-монтаж, пусконаладочные работы и обучение персонала. Совместно с компаниями-партнерами ООО "Агро. Био. Тех" обеспечивает проектирование, строительство и эксплуатацию основных и второстепенных элементов биогазовых установок, теплиц, газозаправочных станций, проводит комплексную оценку потенциала производства биогаза и экономический анализ эффективности внедрения биогазовых технологий как для отдельных компаний, так и в рамках кластеров для регионов РФ. Компания составила технико-коммерческие предложения, включая расчет сроков окупаемости и варианты технологических схем. ООО «Агро. Био. Тех» обладает необходимыми технологическими и проектными возможностями для производства ферментеров на Петербургском заводе металлоконструкций. Возможности ООО «Агро. Био. Тех» позволяют осуществлять одновременную реализацию более 10 биогазовых проектов. С марта 2012 г. вступает в СРО и становится единственной в России компанией, специализирующейся на строительстве и проектировании биогазовых комплексов в России 17
Контактная информация Санкт-Петербург, Россия Ул. Караваевская 57 «Завод Металлоконструкций» Tel. +7(812)700 -32 -65 Fax +7(812)700 -82 -21 info@biogaz. ru www. biogaz. ru
Скачать презентацию Биогаз доходный путь решения проблемы отходов LANDCO S
9addf6e0474a4fb4aba83d6b673c1ec5.ppt