Современные тенденции модернизации производства, комплексность в решении актуальных задач, креативный и творческий подход - так можно охарактеризовать прошедшую 22 - 23 мая в Ижевском государственном техническом университете научно-техническую конференцию докторантов, аспирантов, магистрантов и студентов теплотехнического факультета, посвященную вопросам энерго-, ресурсосбережения и охраны окружающей среды. Впервые в рамках ИжГТУ разрабатывается комплексная научно-практическая тема "Перспективы использования продуктов биогазовых технологий в Удмуртской Республике", к выполнению которой привлечены аспиранты, магистранты и студенты различных специальностей: аспирант Д. А. Плотников, ст. препод. кафедры теплогенерирующих установок и газоснабжения (ТГУиГ) (руководитель - д.т.н., проф., декан теплотехнического факультета В. Н. Диденко), М. В. Белоглазова, магистрантка 2-го года обуч. (руководитель - В. Г. Исаков, д.т.н., проф., зав. кафедрой водоснабжения и водоподготовки), В. О. Третьякова, магистрантка 2-го года обуч. (руководитель - Д. Н. Попов, к.т.н., доцент кафедры ТГУиГ), Д. Ф. Сатликова, магистрантка 1-го года обуч. (руководитель - О. П. Дружакина, к.т.н., доцент кафедры инженерной экологии), дипломантки Н. Г. Абашева, В. А. Новгородцева, студенты Г. Р. Сахабутдинова, М. Ю. Дягилев, Д. С. Шуклин, Р. З. Касимов.
Обострение экологических проблем, истощение запасов невозобновляемых энергоресурсов, рост цен на них обусловили мировой интерес к разработке и использованию технологии биоконверсии органических отходов для получения энергии.
В условиях повышения степени концентрации производства и его интенсивности перед производителями стоит задача минимизировать вред окружающей среде, которая решается при помощи различных очистных технологий и сооружений, создания полигонов для захоронения отходов. Затраты на перевозку отходов, на работу очистных сооружений дополнительно ложатся на стоимость основной продукции. Отходы сельскохозяйственного производства являются великолепным сырьем для производства вторичной продукции - биогаза и удобрений.
Одним из путей рациональной утилизации навоза и навозных стоков является их анаэробное сбраживание, которое обеспечивает обезвреживание навоза и сохранение его как удобрения при одновременном получении биогаза.
В ходе выполнения аспирантами, студентами и магистрантами теплотехнического факультета ИжГТУ комплексной научно-исследовательской работы проведен всесторонний обзор мирового, российского опыта и опыта Удмуртской республики в области промышленного внедрения биогазовых технологий и применения продуктов анаэробного сбраживания органических отходов агропромышленного комплекса. Отмечается низкий уровень освоения исследуемой технологии утилизации отходов АПК как в России в целом, так и в Удмуртии, в частности, по сравнению с мировыми тенденциями получения альтернативных энергоресурсов.
Проведенный анализ мирового опыта промышленного освоения биогазовых технологий показал, что на современном рынке доминируют готовые устройства и аппараты иностранных фирм-производителей, которые не адаптированы к природно-климатическим условиям и хозяйственно-производственным потребностям субъектов агропромышленного комплекса УР. Данный факт определяет актуальность вопросов адаптации технологий анаэробного сбраживания отходов АПК к конкретным условиям с/х регионов Удмуртии (утепление биореактора, подогрев биомассы и др.).
Исследованы вопросы использования биогаза в качестве газообразного топлива для газовых горелок, газовых двигателей, газотурбинных установок. Проведен комплексный обзор современного рынка производителей устройств, работающих на биогазе.
Проведены исследования процессов очистки биогаза от балластных примесей, в частности, диоксида углерода, перед сжиганием в газопоршневых и газовотурбинных установках. Очистка позволяет значительно повысить теплоту сгорания биогаза и увеличить ресурс газовопоршневых установок.
Проанализированы вопросы утилизации биошлама, как органического продукта биогазовых технологий. Рассмотрены перспективные для УР направления применения биошлама в технологиях производства сорбентов, строительных материалов и кормовых биодобавок. Отмечена перспективность и эколого-экономическая целесообразность использования сорбентов на основе биошлама для сбора нефти и нефтепродуктов при авариях на нефтедобывающих объектах, а также для последующей рекультивации нарушенных земель. Применение удобрений на основе биошлама обеспечивает увеличение урожайности от 20% до 350% по различным культурам, уменьшает необходимость применения минеральных удобрений (может полностью их заменить) и пестицидов, что позволяет вести процесс выращивания различных культур экономически более эффективно и получать продукцию с улучшенными потребительскими свойствами.
Разработана технология и блочная установка для производства твердого топлива из отходов АПК с характеристиками, не уступающими промышленным видам топлива, таким как бурый уголь и торф. В качестве источника энергии в разработанной технологии предлагается использовать излишки биогаза, которые с учетом климатических особенностей республики будут накапливаться в летнее время года. Произведенное твердое топливо может заготавливаться на зиму или идти на продажу.
Для обоснования организационно-экономических показателей разрабатываемого направления привлечены специалисты кафедры "Менеджмент" по разработке бизнес-плана при внедрении биогазовой технологии и утилизацией биошлама в качестве удобрений. Оценены рентабельность и сроки окупаемости.
Для получения указанных выше положительных эколого-экономических результатов необходимо разработать республиканскую концепцию использования биогазовых технологий. Это позволит решить вопросы внедрения производства биогаза в УР не только в масштабах отдельных агросубъектов, но и всего агропромышленного комплекса республики.
Результаты работы учащихся ТТ-факультета привлекли огромное внимание как со стороны представителей агросектора, так и государственных министерств и ведомств. В работе конференции принял участие министр топлива, энергетики и связи Удмуртии В. Преснухин, отметивший, что научно-практический задел, созданный на теплотехническом факультете ИжГТУ, может стать основой для разработки республиканской программы использования альтернативных видов топлива, разрабатываемой в этом году в Удмуртии.
В.Н. Диденко, д.т.н., проф. каф. ТГУиГ
О.П. Дружакина, к.т.н., доцент каф. ИЭ
