Неге биогаз генераторлық орнатымдар ауыл шаруашылығы үшін пайдалы?

Биогаз генераторлық орнатымдары арқылы шаруашылықта өзіндік электр энергиясын өндіру

Шіріген мал малшылығы мен егістік қалдықтарын сенімді өзіндік электр энергиясына айналдыру

Биогаз генераторлары мал шаруашылығының әртүрлі қалдықтарын — мал көңінен бастап қалған дақылдарға дейін — орында-ақ электр энергиясына айналдырады. Бұл фермерлердің қуат желісіне соншалықты тәуелді болмауын қамтамасыз етеді, сондықтан сауым машиналары мен суыту қондырғылары сияқты тұрақты қуат қажет ететін құрылғыларды жұмыс істетуге өте көмегі тиеді. Егер фермалар өз қалдықтарын өздері өңдеп, оларды жерге тасымалдамаса, тасымалдауға кететін шығындарды үнемдейді және қалдықтар ашық құдықтарда жиналған кезде болатындан гөрі метан шығарылуын шамамен 90 пайызға азайтады. Осы жүйелерде қолданылатын қозғалтқыштар биогаздағы энергияның шамамен үш төрттен бірінен төрт бестен біріне дейінін ұстап алады, ал көпшілік орнатпаларда электр өндіру қарқыны дәстүрлі электр станцияларымен салыстырғанда шамамен екі есе төмен болады, бұл жалпы алғанда олардың өте тиімділігін көрсетеді.

Жылу мен қуатты біріктіріп өндіру (ЖҚӨ) тиімділігі және жұмыс істеу тұрақтылығы

Жылу мен электр энергиясын біріктіріп өндіретін (ЖЭӨ) жүйелері қоршаған ортаны жылытуда, жылытушы орындарды (мысалы, ауыл шаруашылығы құрылыстарын, жылы greenhouse-тарды немесе сіңіргіштерді қажетті температурада ұстауда) пайдалану үшін шамамен өндірілетін энергияның 30–50 пайызын құрайтын шығындалған жылу энергиясын қайта қолдану арқылы тиімділікті қатты арттырады. 2023 жылғы АҚШ Энергетикалық дәрежесінің есебіне сәйкес, бұл жүйелердің тиімділігі шамамен 85% құрайды. Бұл кәдімгі әдістерге қарағанда өте әсерлі көрсеткіш. Электр желілері дауылдар немесе басқа апаттар кезінде тоқтап қалған кезде ЖЭӨ орнатылымдары үзіліссіз жұмыс істей береді, сондықтан көптеген шаруашылықтар оған қаншалықты сенімді болса, соның арқасында олар оған қаншалықты сүйенеді. Қазіргі уақытта қолжетімді жаңа биогаз генераторлары модульді бөлшектерден жасалған, сондықтан оларды жөндеу оңайлау, ал шаруашылықшылар дұрыс қызмет көрсету кезінде 95%-дан астам уақыт ішінде жұмыс істеу көрсеткішін қамтамасыз етеді. Сонымен қатар, қайта қолданылатын жылу арқылы қозғалтқыштарға тиегі жеңілдейді, сондықтан көпшілік операторлар қозғалтқыштардың қызмет ету мерзімінің стандартты жабдықтарға қарағанда 15–20 жылға ұзақ екенін байқайды.

Биогаз генераторын орнатудың экономикалық артықшылықтары

Энергия шығындарын азайту және дизель отынын ығысу

Шаруашылықшылар биогаз генераторлары арқылы шаруашылық қалдықтарын пайдалы энергияға айналдырып, энергия шығындарын төмендетуге мүмкіндік алады. Бұл сырттан электр энергиясына тәуелділікті азайтады және қымбат тұратын дизельді резервтік жабдықтардың қажетін жоюға мүмкіндік береді. Мысалы, Fair Oaks Dairy фермасы шамамен 9 000 сиырдан шығатын мал қоңызын өңдейді. Greengas Inc. деректері бойынша, бұл жүйе жылына шамамен 1,5 миллион галлон дизель отынын алмастырады. Сонымен қатар, егер бұл жүйелер жылу мен электр өндіретін біріктірілген қондырғылар ретінде орнатылса, фермаларда жалпы энергия шығындары әдетте 30–50 пайызға төмендейді. Шығындардың төмендеуі инвестициялардың тез қайтарылуын және ауыл шаруашылығы кәсіпорындары үшін таза технологияларға көшу арқылы табыстылықты сақтауға мүмкіндік береді.

Қалдықтардан табыс табу және сіңірілген қалдық (дигестат) арқылы тыңайтқыш шығындарын азайту

Биогаздық жүйелер шығындарды қысқартумен ғана шектелмейді. Олар қосымша табыс көздерін де жасайды. Бұл жүйелерден артық электр энергиясы пайда болған кезде фермерлер әртүрлі жасыл энергия бағдарламалары арқылы ақы алады. Кейбір штаттарда фермерлер осы электр энергиясын арнайы шарттар бойынша коммуналдық компанияларға тікелей сатуға құқықты. Бұл жүйелерден шығатын тағы бір өнім — дигестат деп аталады. Оны табиғаттың өзі өндіретін, қоректік заттарға бай тыңайтқыш ретінде қарастыруға болады. Көптеген фермерлер бұл процесті бастағаннан кейін дүкеннен сатып алынатын тыңайтқышқа деген қажеттілікті әлдеқайда азайтады — кейде 90%-ға дейін! Бұл зат өсімдіктерге азотты оңай сіңіруге мүмкіндік береді және су жолдарына зиянды су ағысының пайда болу ықтималдығын азайтады. Нақты мысалдар көрсеткендей, бұл жүйеге көшкен фермалар жылдық шығындарын әдетте 20-40% аралығында қысқартады. Дегенмен, бұл тек ақша үнемдеуге ғана байланысты емес. Бұл — энергия қажеттіліктерін, сондай-ақ мал шаруашылығындағы көңіл білдіретін және басқа шаруашылық қалдықтарын қалай тиімді басқару керектігін біріктіріп қарастырудың маңызын көрсетеді.

Шаруашылықта биогаз генераторларының экологиялық артықшылықтары

Метанның ұстап алынуы, жылу өткізгіш газдардың азаюы және климатқа бағытталған шаруашылық

Биогаз генераторлары мал шаруашылығындағы саңырауқұлақтар мен басқа да ыдырайтын қалдықтардан атмосфераға метанның таратылуын тоқтатады. Метан шынында да көміртегі диоксидіне қарағанда климатқа 28 есе зиянды. Фермалар бұл биогазды ұстап алып, оны жағып тастаса, іс жүзінде үлкен экологиялық проблема болып табылатын затты пайдалы энергияға айналдырады. Бұл процесстің нәтижесінде қатысушы фермаларда жылу өткізгіш газдардың шығарылуы шамамен 60% азаюы мүмкін. Жылына жүйеге түсетін әрбір тонна мал шаруашылығы қалдығы үшін шамамен 2,5 тонна CO₂-ге парақ шығарылулардың алдын алуға болады. Бұл азаюлар әртүрлі климатқа бағытталған шаруашылық стандарттарын орындауға көмектеседі және EPA-ның AgSTAR бағдарламасында көрсетілген нормативтік талаптарға сай келуді жеңілдетеді.

Иіс бақылауы, патогендік микроорганизмдердің азаюы және органикалық қалдықтардың бағытталуы

Анаэробтық сіңіру табиғи түрде жаман иістерді азайтады, себебі ол иісі нашар майлы қышқылдар мен күкіртті заттарды ыдыратады. Сынақ нәтижелері көрсеткендей, бұл ашық сақтау резервуарларында өндірістік қалдықтарды қарапайым түрде сақтауға қарағанда, қажетсіз иістерді шамамен 80 пайызға азайтады. Егер біз өндірістік процесті 50–60 °C аралығында ұзақ уақыт бойы жоғары температурада ұстасақ, онда көптеген зиянды бактериялар да өледі. E. coli және Salmonella сияқты қауіпті микробтардың 90 пайызынан астамы жойылады, сонымен қатар қиындық туғызатын паразит жұмыртқалары да жойылады. Сонымен қатар, бұл органикалық материалдарды полигондарға тастап немесе су жүйелерін ластауға мүмкіндік бермей, анаэробтық сіңіру олардың құрамындағы қоректік заттарды өсімдіктерге нағыз қажетті затқа айналдырады. Бұл нитраттардың су көздерімізге жуылып кетуін болдырмауға көмектеседі және жергілікті су алабын жалпы алғанда денсаулығы жақсырақ ұстайды.

Дигестат: Топырақ денсаулығын арттыратын тұрақты қосымша өнім

Биогаз генераторларынан шығатын өнім — бұл тек қалдық материал емес, сонымен қатар құнарлы органикалық тыңайтқыш болып табылады, яғни басқаша айтқанда, бұрын тасталып жүрген заттар топырақ үшін пайдалы нәрсеге айналады. Бұл процестен қалатын сұйықтықта өсімдіктердің нақты пайдалануына болатын азоттың 60–80 пайызы, сонымен қатар фосфор мен калийдің да жеткілікті мөлшері болады. Дәстүрлі химиялық тыңайтқыштардың орнына осы затты қолданатын шаруашылықшылар өсімдіктердің өсуінің 10–30 пайызға жақсарғанын бақылайды. Сонымен қатар топырақ уақыт өте келе мықтырақ болады, себебі ол суды жақсы ұстайды және жалпы құрылымы жақсарып отырады. Бір ірі артықшылығы — анаэробты сіңіру процесінде шикі мал көңінің құрамындағы зиянды бактериялар мен иістер толығымен жойылады, сондықтан қалған сіңірілген масса (дигестат) өрістерге таратылған кезде ластану қаупінсіз қауіпсіз қолданылады. Көптеген шаруашылықшылар бұл дигестатты өздерінің бар техникаларымен қолдана алатынын анықтайды, яғни қымбат коммерциялық тыңайтқыштарға кететін шығындар азаяды. Дигестатты бірнеше маусым бойы реде қолданғаннан кейін топырақ гумус мазмұны бойынша байып, құрғақ кезеңдерде дәстүрлі әдістермен салыстырғанда 70 пайызға жоғары төзімділік көрсетеді. Осылайша, дигестат — табиғатқа қарсы емес, керісінше, табиғатпен үйлесімді қазіргі заманғы агротехникалық практиканың маңызды компоненті болып табылады.