Исследовательская работа «Получение биогаза путем утилизации отходов»

Обеспечение производственных и бытовых потребителей энергией, соответствующей общественным потребностям, — важнейший фактор экономического роста. Однако этого трудно достичь, опираясь лишь на традиционные источники энергии (нефть, газ, уголь). Кроме того, органические отходы многих производств и сельского хозяйства обычно попадают в реки, загрязняя источники водоснабжения. При разложении этих отходов образуются вредные вещества, влияющие отрицательно на здоровье человека; поэтому утилизация отходов – одна из кардинальных проблем экологии (Тихонравов В. С., 2011; Шомин А. А., 2010; Современные научные исследования …, 2012).

Актуальность работы: Особенно важным становится использование автономных источников энергии, работающих на альтернативном топливе, например, биогазе, в маленьких бытовых хозяйствах. Именно этот момент и привлёк нас к изучению данной проблемы.

Таким образом, НВИЭ есть альтернатива использованию невозобновляемых видов топлива и загрязнению тем самым окружающей среды. Вопросы использования НВИЭ в городских и пригородных хозяйствах важны для нашего города. Их решение будет способствовать экономической независимости горожан от уровня цен на природный газ и нефть при ведении приусадебного хозяйства.

Актуальность использования НВИЭ обусловлена сложившимся противоречием между необходимостью их использования в современном хозяйстве и недостаточным уровнем информированности населения о способах использования энергии биомассы в качестве НВИЭ. Это противоречие актуализирует проблему исследования.

Цель работы: реализация способа получения биогаза из различных субстратов (растительные остатки, сухие листья деревьев, бумага) и сравнение их результативности.

Новизна работы: сочетание, применяемых нами в эксперименте субстратов, в изученных литературных источниках не встречалось.

Практическая значимость: проект рассчитан для дальнейшего практического внедрения с целью снижения загрязнения окружающей природной среды в сочетании с получением энергии из альтернативных источников.

Теоретическая значимость: Таким образом, биогазовая технология решает экологическую (обеззараживание, дезодорация, ликвидация отходов), энергетическую (получение топлива и энергии), агрохимическую (получение экологически чистых удобре­ний) и социальную (улучшение условий труда и быта) проблемы.

1. Среднее время «работы» биомассы составляет 2-3 недели, активная «работа» биомассы начинается на 6-8-е сутки и продолжается с ежесуточным выходом газа в объеме в среднем 10-15% от объема камеры с биомассой.
2. Наибольшей скоростью образования биогаза обладает субстрат из растительных остатков. Брожение становится заметным через 7 суток.
3. Начало образования биогаза из листьев приходится на 14 сутки, что говорит о меньшей скорости протекания процесса. Несмотря на то, что бумага является органическим веществом, нам не удалось наблюдать получение биогаза из бумаги.
4. Наибольшее количество образовавшегося биогаза происходит при использовании субстрата – растительные остатки, причем процесс протекает с наибольшей скоростью, по сравнению с другими вариантами опыта.