Сергей Полянский, инженер и химик о проблемах утилизации и способах переработки органических отходов. Митап "РастенияVSТехнологии" в поодержку Агрохакатона2

1. Утилизация и переработка
органических отходов
Сергей Полянский
Митап Агрохакатона2
Fablab НИТУ МИСиС
18.05.2017
ВШУП ВШЭ МОСКВА 2014

2. ОРГАНИЧЕСКИЕ ОТХОДЫ В ГОРОДЕ
Город сегодня это постоянный источник различных отходов. Если говорить
о отходах органических то можно выделить два основных вида. Это
канализационные стоки и отходы с кухни. В настоящее время в
большинстве случаев канализационные стоки попадают на станции очистки
сточных вод, то бытовой мусор в основном попадает на городские свалки. В
современном варианте все большее распространение получает подход
разделения мусора еще на стадии его образования, что у нас в стране
находится в зачаточном состоянии. Далее органические отходы либо
компостируют, либо сжигают, либо просто складируют на полигонах в виде
огромных курганов, которые медленно чадят и оставляют решение этого
вопроса для потомков.
МОСКВА 2017

3. Полигоны ТБО
1.Полигон без
предварительной
подготовки
2 Полигон после
прессования мусора
МОСКВА 2017

4. Очистные сооружения
Современные очистные
сооружения – сложный
технический объект
Москва 2017 г.

5. БИОЭНЕРГЕТИКА В ГОРОДЕ
Иллюстрации имели целью подчеркнуть острую необходимость
применения технологических приемов с целью сократить негативное
воздействие на окружающую среду от привнесения любых дополнительных
отходов от результатов нашей хозяйственной деятельности.
С давних пор люди старались решить задачу вывода органических отходов
за черту города и решить вопрос по переработке этих отходов. Родилась
технология переработки отходов с помощью сообщества микроорганизмов
и эта технология применяется теперь повсеместно в городах на станциях
очистки сточных вод. Очистные сооружения стали обязательным
компонентом современного градостроительства. В настоящее время все
чаще применяется дополнительный биогазовый модуль в составе очистных
сооружений. Такой подход позволяет не только очищать воду, но попутно
получать энергетическую составляющую для этого комплекса, что очень
важно для столь затратной по энергетике технологии очистных сооружений.
МОСКВА 2017

6. От простого к
сложному
Здесь можно видеть
переход от самого простого
варианта биогазовой
установки к современному
производству по
переработке органических
отходов
МОСКВА 2017

7. А у нас совсем не все так хорошо.
Россия. Худо-бедно биогазовая энергетика развивается и у нас. Время
от времени СМИ рапортуют о пуске очередного производства, в
интервью радостный учёный, проектировщик или директор хозяйства
сообщает, что срок окупаемости установки — один год. Но жизнь вносит
свои коррективы. Со временем оказывается, что при составлении
бизнес-плана не учли эксплуатационные расходы, на практике выход
газа намного ниже, чем планировалось, а сроки ферментации намного
выше. Те, кто поработал с полгодика, уже называют срок окупаемости
инвестиций в 5 лет. А по истечении этого времени люди вообще
стараются не давать интервью. К сожалению, биоэнергетикой у нас
занимаются разрозненные коллективы и заслуживающих доверия
данных по доходности в условиях России нет. В Западе, цен на
энергоносители и доступность местных видов топлива, производство
биогаза в целом можно предположить, что, с учётом меньших, чем на
нашей стране находится на грани рентабельности, что не способствует
её развитию без поддержки государства.
МОСКВА 2017

8. Биогазовая установка рассматривается как самый перспективный вид
энергообеспечения для будущих теплиц. Для сооружений закрытой почвы
целесообразно использовать биогаз, в первую очередь для отопления,
подогрева воды на технологические и хозяйственные потребности, и
обеспечение электроэнергией.
Очень хорошо развивать теплицы возле животноводческих комплексов, или
других мест большой концентрации биомассы, таких как спиртные заводы,
заводы по производству сахара и т.д. Также на самой теплице мы имеем
большой выход растительных остатков.
Уверен, что работая в направлении адаптации технологии к городским
условиям и тематике СИТИ ФЕРМЕРСТВА возможен и не за горами вариант
необходимого технологического решения.
МОСКВА 2017
Отопление теплиц и зимних садов

9. В своей работе мы постарались реализовать процесс таким
образом, чтобы максимально его интенсифицировать. Для
этого на всех этапах прохождения сырья максимально
учитывались наиболее благоприятные режимы для
жизнедеятельности сообществ микроорганизмов.
В конечном счете, это позволило ускорить первичный процесс
разложения органики до 24 часов со степенью биодеградации
исходного сырья 50%.
Это позволило сократить объем реакторов, а, следовательно, и
общие габариты установки.
Применение отечественных комплектующих во многом
определило снижение стоимости установки, а монтаж в
контейнерах, дал потенциальную возможность к быстрому
тиражированию.
МОСКВА 2017
Отличительные особенности нашего технологического
решения
Одним из самых продуктов технологии является биоорганическое
удобрение, которое поможет вырастить здоровые растения

10. Разделени
е биогаза
на СО2 и
метан
СТАДО
Подготовка
биомассы
Скоростной
биореактор
Производство
биогумуса
Разделение
биогаза на СО2 и
метан
Выращивание
биомассы
Генерация
электроэнергии и
тепла
Биомасса на
биогаз
Биомасса
на корм
НИВА
СН4
СО2
ЭНЕРГИЯ
Органо-минеральные
удобрения
ВЫХЛОП
КормаСбыт
ИННОВАЦИОННАЯ СОСТАВЛЯЮЩАЯ ПРОЕКТА
МОСКВА 2017

11. 11
КРАТКАЯ СПРАВКА ПО ПРОЕКТУ БИОЭНЕРГОКОМПЛЕКСА
Пилотный биогазовый комплекс для фермы на
200 голов КРС
Техническая характеристика:
Пульпа (95%) навоза КРС до 25 т/сут
Время обработки до 24 час (7-10 сут)
Рабочая температура - 50-55 С
Биогаз - до 600 м³/сут
Содержание метана - до 80% (65%)
Жидкие орг-мин. удобрения
- до 22 т/сут
Электроэнергия (~ 50 кВт) 1200 кВт-ч/сут
Тепло (~ 100 кВт) 2400 кВт-ч/сут
Капитальные затраты (6 млн. руб)
МОСКВА 2017

12. ПРЕДПОСЫЛКИ ПРОЕКТА
12
Во всем мире сейчас уделяется огромное внимание альтернативной
энергетике, в том числе переработке биомассы в топливо
С/х в РФ в связи с санкциями и курсом на импортозамещение
получило мощнейший стимул к развитию : нужно повышать
производительность земель, а также осваивать новые
В последние годы в с/х образовался острый дефицит
квалифицированных кадров,способных вывести его на мировой
уровень, молодежь потеряла связь с землей
Ключевыми характеристиками в с/х становятся : снижение стоимости
энергии, улучшение качества продукции, сокращение объемов
отходов, применение современных технологий, отвечающих
концепции устойчивого развития, формирование поколения
современных фермеров.
ПРОСТО ЭКОНОМНОПРАКТИЧНО ЭКОЛОГИЧНО
МОСКВА 2017

13. 13
ПОЧЕМУ ОБУЧАЮЩИЙ ПРОЕКТ ?
Эффект от реализации проектаЭкологический
эффект
Сокращение эмиссии
парниковых газов,
безотходная
утилизация
органических
отходов,
производство
экологически чистой
продукции
Инновационный
эффект
Получение топлива для
теплиц за счет
переработки органики
Социальный эффект
Обучение молодежи на
примере инновационного
энергоэффективного
комплекса, подготовка
кадров для с/х
Экономический
эффект
Снижение
себестоимости
продукции, введение
в оборот новых с/х
территорий,
независимых от
подачи
электроэнергии и
газа
Чумаков А.Н.
МОСКВА 2017

14. Спасибо за внимание!
Сергей Полянский
sergeygreenlab@rambler.ru
ВШУП ВШЭ МОСКВА 2014