До недавнего времени скошенные травы, зеленые отходы ухода за ландшафтными парками и обрезки придорожных обочин рассматривались исключительно в качестве сырья для мульчирования или компостирования. На сегодня есть технические и технологические решения, которые позволяют производить биогаз из данных видов растительной биомассы.
Солома, водоросли и даже древесина — энергетическое сырье для биогазового производства. А преимущество их применения по сравнению с кукурузой, зерновыми культурами и т.д. заключается в том, что они не являются потенциальными продуктами питания и не конкурируют с ними за пашню.
Энергетическое использование травы и зеленых отходов
Процесс компостирования, как и биогазовое производство, осуществляется за счет ферментационных процессов. Разница между производством биогаза и производством компоста заключается в том, что компост формируется в условиях наличия воздуха, то есть аэробным способом. Между тем, как производство биогаза происходит в условиях отсутствия воздуха, то есть в анаэробных условиях. Биогазовое производство, кроме формирования высококачественных удобрений, сопровождается образованием и накоплением биогаза, чего не происходит при компостирования органического сырья.
Еще одним способом дальнейшего использования трав и зеленых отходов является преобразование их в энергию путем сжигания. Но, если после компостирования и биогазового производства, трава, зеленые отходы, солома, древесина, водоросли и т.д. превращаются в ценные удобрения, то процесс сгорания нивелирует данный аспект, поскольку побочный продукт сжигания не является ценным удобрением.
Газонная трава и солома
В качестве субстрата для биогазового производства подходит скошенная газонная трава из общественных парков, лугов, придорожных обочин, остатки ландшафтного и коммунального ухода. Недостатком, однако, является то, что газонная трава — сезонная сырье. Внимания заслуживает и вопрос логистики, поскольку транспортировка зеленых остатков на значительные расстояния не всегда экономически выгодны.
С целью обеспечения доступности и использования газонной травы в качестве субстрата для биогазового производства в течение года, ее силосуют. Использование свежей газонной травы может неудовлетворительно влиять на ферментационные процессы, поэтому в целях оптимизации биогазового производства рекомендуется предварительная подготовка субстрата.
Солома также подходит для сбраживания в биогазовых станциях. Используют солому любых культур, но чаще всего применяют солому кукурузы. Как и в случае с газонной травой, использованию соломы в биогазовом производстве должна предшествовать предварительная подготовка сырья, которая позволяет оптимизировать ее ферментационные свойства и, соответственно, выход метана/биогаза из соломы.
Целесообразность сбраживания водорослей исследуется
Водоросли, выращиваемые в качестве эффективной добавки в пищевой и фармацевтической промышленности, могут использоваться и в биогазовых производстве. На данный момент в различных исследовательских проектах из водорослей удается достичь среднего выхода биогаза с высоким содержанием метана — до 75%.
Однако холодные зимние месяцы в странах с умеренным климатом и высокие расходы на обеспечение водорослей питательными веществами затрудняют производство биогаза из данного сырья.
Древесина как источник добычи газа
Для производства газа подходят древесные обрезки ухода за ландшафтом, старая и промышленная древесина и т.п. Ферментация древесины возможна, но на данном этапе развития технологий — только в ограниченных объемах. Оптимальным методом энергетического использования древесины является ее химическая обработка с последующей газификацией при температуре 850 °C с получение синтетического газа (SNG).
Компост как моносубстрат?
Компост, за исключением нескольких случаев, не используется в биогазовой производстве в качестве моносубстрата в связи с имеющимися технологическими особенностями данного сырья. Наиболее эффективными и простыми в эксплуатации признаны биогазовые станции, генерирующие биогаз из смеси субстратов растительного и животного происхождения.