Существующие направления использования соломы

Сжигание в поле. Сжигание соломы в поле является наиболее простым и радикальным способом избавления от нее. Практическая польза от такого способа избавления низкая, при этом создается неблагоприятная экологическая обстановка в районе (задымленность).[14]

Использование для подстилки скоту. В результате такого направления получается прекрасный навоз, который с успехом используется в хозяйстве. Однако потребный объем соломы, который требуется на подстилку в два-три раза ниже объемов ее образования в хозяйстве, специализированном на выращивании зерновых.

Запахивание в почву. Этот способ утилизации соломы, с точки зрения поддержания в почве необходимого объема гумуса, является наиболее целесообразным. Для этой цели зерноуборочные комбайны снабжаются соломорезкой, в результате чего измельченная солома разбрасывается по полю, затем запахивается. Сбор соломы и ее использование в энергетических целях влияют на состояние почвы. Вместе с соломой из почвы удаляются питательные вещества и такие необходимые элементы, как Са, Mg, К, N. В результате этого замедляется рост следующих поколений растений, а во-вторых, усиливается опасность кислования почвы. Решаются указанные проблемы внесением удобрений, возвратом золы и известкованием почвы. На сегодняшний день проблема обеднения почв за счет энергетического использования соломы рассматривается как решаемая, однако требует дальнейшего всестороннего изучения.[15]

Использование соломы как топлива. Солому достаточно сложно использовать для сжигания в целях получения тепла. Это связано с неоднородностью соломы, малым объемным энергосодержанием, достаточно низкой температурой плавления золы. Объемы соломы и угля, равные по энергосодержанию, различаются примерно в 10-20 раз. В последнее время в Европе появились новые технические решения, которые позволяют использовать солому в качестве топлива. Применительно к соломе используется прямое сжигание (наиболее изучено и коммерчески развито), газификация (находится на демонстрационном уровне развития) и пиролиз (находится на исследовательском уровне развития). В настоящее время мировым лидером в использовании соломы в энергетических целях является Дания (8000 фермерских установок, 62 тепловые станции, 9 станций КТЭ) (рис.1.7.).[16]

Рис.1.7. Баланс использования соломы в Дании.

С целью получения тепловой энергии, солома используются в Австрии (несколько фермерских установок, 5 тепловых станций) и в Швеции (около 70 фермерских установок и 5 тепловых станций, применяющих солому в качестве дополнительного сырья). В Финляндии и Франции находятся по одной тепловой станции и несколько фермерских котлов, использующих солому, мощностью менее 1МВт. В Китае предполагается строительство первой ТЭЦ, работающей на соломе. Общие капиталовложения составят 34 млн. долл. Электростанция будет оборудована закупленным в Дании генератором, в качестве топлива использующим солому. Ее ввод в эксплуатацию обеспечит сжигание 200 тыс. тонн соломы в год, а годовая выработка электроэнергии составит 120 млн. кВт∙час, при этом ежегодно будет сэкономлено 160 тыс. тонн угля. В Польше эксплуатировалось 10 станций централизованного теплоснабжения, оснащенных соломосжигающими котлами мощностью 1-10 МВт, и 75 малых и средних соломосжигающих агрегатов мощностью от 30 до 500 кВт. Причем первый котел в Польше появился только в 1994 году, а сейчас на польском рынке работает около 10 производителей и поставщиков соломосжигающих установок. В Молдавии на соломенное отопление в порядке эксперимента, переводятся шесть сельских школ в различных районах республики. В одном из сельских лицеев при пользовании старого котла с КПД 40-50%, расходовали одну тонну угля в день, и он отапливался только в дневное время. Сейчас там расходуют так же одну тонну соломы в день и топят круглосуточно. В целом по миру солома является пока невостребованным топливным ресурсом и в отдельных странах начинается проявляться к ней практический интерес.[17]

1.4.3. Солома как сырье: форма, стоимость

Древесные отходы

Древесные отходы – это экологически чистый вид топлива. К ним относятся: кора, опилки, щепа и другие отходы лесозаготовки, а также отходы сельского хозяйства: отходы кукурузы, отходы крупяного производства, лузга подсолнечника и т.д.[20]

В результате работы деревообрабатывающих предприятий в Российской Федерации ежегодно образуется порядка 70 млн. тонн отходов деревообработки, основная часть которых, как правило, остается невостребованной, усугубляя пожарную безопасность и экологическую обстановку в местах расположения предприятий. Между тем отходы можно и нужно рационально использовать.[21]

Наиболее эффективное использование древесных отходов в качестве топлива для отопительных и производственных котельных. При росте цен на ископаемые топлива, древесные отходы становятся альтернативным топливом, снижающим расходы на производство тепловой энергии. К тому же это возобновляемый источник энергии, при производстве которой происходит минимальное воздействие на атмосферу.

В большинстве европейских стран реализовываются программы по переводу энергетики на использование альтернативных видов топлив. Наиболее актуальным в данном аспекте видится использование биотоплив, и в частности древесины, как основного вида возобновляемых энергетических источников. Его использование позволяет снизить экологически вредные выбросы процесса сжигания, так как выделяющийся при сгорании древесного топлива углекислый газ повторно используется в процессе прироста биомассы. Одной из важнейших задач развития энергетики России также, является частичная замена ископаемого топлива на возобновляемые биотоплива, что в свете Киотского протокола и квот на выбросы углекислого газа выглядит весьма целесообразным.

Лесные отходы являются наиболее легкодоступным, не требующим больших затрат на добычу и на специальные технические разработки источником энергии. Известно, что от 20 до 50% леса, поступающего на лесопилки, теряется в виде опилок, обрезков и коры, которые могут быть использованы в качестве топлива. Сжигание их в котлах сможет обеспечить серьезную экономию средств для предприятий лесозаготовительной отрасли. Кроме того, древесные отходы могут быть получены при экологическом прореживании лесов для улучшения лесостоя. Существует большое разнообразие видов отходов древесины, соответственно различаются и свойства этих отходов (таблица 1.5.).[22]

Характеристика древесных отходов.

Таблица 1.5.