7. З чого починати.
Починати треба з роздумів. Про біогазових установках Ви можете прочитати в ЗМІ, в мережі Інтернет, побачити по телевізору, побачити «живцем», отримати інформацію при навчанні у вузі або на якихось курсах. І після цього у Вас може виникнути бажання створити таку біогазову установку. Бажання - це вже перша складова успіху.
Біогазова установка - це об`єкт, на вхід якого подаються різні матеріали і енергія, а на виході виникають інші матеріали і енергія. Значить, треба подумати, звідки брати те, що треба подати на вхід, і куди дівати те, що вийде на виході. Якщо Ви в змозі відповісти на ці питання, значить, друга складова успіху у Вас вже теж є.
Будівництво біогазової установки потребує значних витрат. Функціонування біогазової установки теж вимагає певних витрат. Але працює біогазова установка приносить дохід. Значить, потрібні фінансові розрахунки, які підтверджують окупність вкладених у будівництво коштів і подальшу економічну вигоду від експлуатації біогазової установки. Розрахунки ці дуже складні і базуються на багатьох інших розрахунках (вартості будівництва, вартості експлуатації, доходу від продажів енергії, непрямого доходу від заміщення покупної енергії одержуваної з біогазової установки, доходу від продажів біогумусу, доходу від заміщення мінеральних добрив біогумусом на власних посівних площах і т .п.). Проте, треба переконатися для початку хоча б, що у Вас вистачить власних коштів, або ж Ви зможете оперативно залучити інвестиційні або кредитні кошти, щоб без затримок побудувати і запустити біогазову установку. Хоч як цинічно це звучить, але в 99% випадків біогазова установка - не для бідних.
Відео: 7 Критичних Помилок Початківців Фрилансеров. З чого почати?
Якщо Ви думаєте про великий біогазову установку, такі розрахунки треба замовляти фахівцям. Попередні розрахунки для Вас можуть зробити безкоштовно, але уточнені розрахунки вимагають великих трудовитрат і тому коштують грошей. Малу установку можна розраховувати і самостійно, але будівництво її власними силами не завжди доцільно, і тому на якомусь етапі доводиться залучати фахівців. Далі ми покажемо, що ж і як можна підрахувати самостійно до того, як задавати питання фахівцям.
Бажання вважати не треба. Воно або є, або немає. Тому почнемо відразу з вхідних матеріалів і енергії. Для безперебійного функціонування біогазової установки необхідна безперебійна подача сировини. Сировиною повинна бути органіка, але не будь-яка. Не підходить сировину з високим вмістом лігніну, а це деревина, солома. Не підходить сировину, просочене смолами, а це сировина, що містить тирса хвойних дерев. Не підходить сировину з низьким вмістом органічної сухої речовини, тобто, з підвищеною вологістю. Вологість вихідної сировини не повинна бути більше 94%. Для переробки дуже вологого сировини застосовуються інші типи реакторів і впровадження нових технологічних процесів. Не підходить сировину з високим вмістом бактерицидних речовин. Це стічні води з синтетичними миючими речовинами, це відходи, інтенсивно покриті цвіллю. Не підходить сировину, в якому почався, інтенсивно йде або вже закінчився процес аеробного бродіння. Це, наприклад, гниючих гній.
В інших випадках сировину зазвичай годиться для анаеробної переробки. Ще буває обмеження, коли сировина не може бути перероблено самостійно без добавок іншої сировини. Наприклад, це жир. Він не гомогенізується з водою, дуже швидко з нею розшаровується, тому з нього неможливо приготувати субстрат. Але в якості добавки (коферменту) до рослинній сировині, гній або пометам він може істотно підвищити питому вихід біогазу.
Отже, необхідно визначити, які типи сировини є у Вас, скільки кожного типу сировини утворюється в середньому щодоби, яка вологість, зольність і густина у кожного типу сировини.
Відео: Бізнес або робота? | 7 причин кинути роботу і почати бізнес | # Бізнес в кризу 1
Якщо Ви - власник великих джерел сировини і у Вас є достатні кошти, Ви можете замовити відповідні дослідження властивостей сировини в лабораторії. Якщо Ви думаєте лише про малу установці, то в більшості випадків можна обійтися власними силами і античної методикою вимірювань.
Виміряти щільність можна методом Архімеда за допомогою відра і пружинних ваг. Для цього порожнє відро зважується. Потім відро заливається водою майже доверху і зважується. На місці рівня ставиться мітка. Оскільки щільність води становить 1000 кг / м3, то позначений рівень відповідає обсягу в літрах, рівному вазі відра з водою мінус вага порожнього відра в кілограмах. Потім воду з відра виливають і додають деяку кількість сировини і знову зважують відро. Різниця ваги сировини в відрі і відра - це вага сировини. Потім в відро доливається вода до мітки, і відро знову зважується. Різниця у вазі відра з водою і сировиною та відра з сировиною в кілограмах відповідає обсягу долитій води в літрах. Відповідно, обсяг сировини - це різниця виміряного раніше обсягу по мітці і обчисленого об`єму долитій води. Тепер залишається тільки розділити вага сировини на обсяг сировини, щоб отримати його щільність.
Вологість і зольність сировини просто визначити неможливо, тому ці параметри беруться зі статистичних таблиць. Свіжа рослинність зазвичай має вологість близько 70%. Гній без сечі має вологість 65-70%. Послід має вологість 75%. Гній з сечею має вологість 80-85%. Вологість і зольність потрібні для обчислення добового виходу біогазу майбутньої біогазової установки. Вологість і щільність потрібні для обчислення геометричних розмірів майбутньої установки. Знаючи їх, можна обчислити об`єм добової дози субстрату і розміри ємностей біогазової установки. Однак добову дозу субстрату можна обчислити приблизно експериментальним шляхом. Для визначення кількості води, яке потрібно додавати в сировину для приготування субстрату, не обов`язково потрібно знати вологість сировини. В субстраті нас цікавить, перш за все, в`язкість. Воду (або фільтрат) в субстрат додають, перш за все, для отримання потрібних механічних властивостей. Вологи, спочатку наявної в сировину, зазвичай вже досить для забезпечення процесу анаеробного бродіння. Але для ефективного протікання цього процесу в мезофільному або термофильном режимах, а також на стадії гідролізу, субстрат треба ретельно перемішувати. Тому субстрат повинен бути настільки плинним, щоб його можна було прокачати по трубах і перемішати механічними або гідравлічними мішалками. Зазвичай необхідну плинність має субстрат вологістю не менше 88%. Але ми можемо визначити це експериментально за допомогою того ж відра і ваг.
Зважимо відро. Додамо сировину в відро і зважимо. Отримаємо вага сировини. Невеликими порціями будемо додавати воду в цебро і ретельно перемішувати з сировиною. Процес додавання води припинимо, коли отриманий субстрат стане досить текучим для безперешкодного перемішування (консистенція рідкої сметани). Зважимо відро і віднімемо з отриманого ваги вага відра з сировиною. Отримаємо вага води. Розділимо його на вагу сировини і отримаємо співвідношення ваги води і ваги сировини для приготування субстрату. Тепер, знаючи добову порцію сировини, ми можемо порахувати і добовий вага субстрату. Щільність сировини ми виміряли в попередньому досвіді. Щільність води відома. Значить, ми можемо порахувати щільність субстрату. А, знаючи, добовий вага субстрату, ми можемо порахувати добовий обсяг субстрату.
Зазвичай, щільність субстрату близька до щільності води, і тому можна для приблизних розрахунків приймати щільність субстрату рівній щільності води. Але для розрахунку великих установок така похибка може мати помітний фінансове вираження.
Наприклад, щільність гною ВРХ вологістю близько 70% зазвичай становить близько 950 кг / м3. Щільність курячого посліду вологістю близько 75% становить близько 1100 кг / м3. Відповідно, щільність субстрату вологістю 90% з гною ВРХ становить 979, 38 кг / м3, а щільність субстрату вологістю 90% з курячого посліду становить 1045,63 кг / м3. Розкид невеликий, але іноді його варто враховувати.
Тепер візьмемо приклад початкового розрахунку для малої біогазової установки. Припустимо, у Вас щодоби утворюється 100 кг гною ВРХ. Його обсяг становить приблизно 105 л, що відповідає щільності 952 кг / м3. Для приготування субстрату треба додати воду в співвідношенні 3: 2 по вазі (це, як і щільність, визначається експериментально, як описано вище). Тобто, в добу вийде 250 кг субстрату. Добовий обсяг субстрату при цьому виходить 255 л.
Оптимальна тривалість циклу бродіння субстрату з гною ВРХ в мезофільному режимі становить 16 діб. Значить, з урахуванням 20% газового буфера, обсяг реактора складе 0,255 * 16 / (100-20) * 100 = 5,1 м3. Реактори малих біогазових установок зазвичай вибирають з готових ємностей стандартної лінійці обсягів. Тому знадобиться бочка об`ємом 5 куб.м. для основного реактора. Ємність для підготовки сировини повинна мати обсяг з запасом перекриває потребу в сировині між проміжками додавання свіжої порції. Зазвичай свіже сировину до малої біогазову установку доставляють один раз на добу. Тому для підготовчої ємності досить взяти бочку або корито об`ємом в 1,5 рази більше добової дози субстрату, тобто приблизно 400 літрів.
Зазвичай зольність гною ВРХ, що збирається методом соскребания, становить близько 22%. Це означає, що в сухій речовині гною знаходиться 78% органічного сухої речовини. Добова порція органічного сухої речовини складе 100 * (100-70) / 100 * 78/100 = 23,4 кг. Вихід біогазу з 1 кг ОСВ гною ВРХ становить 0,2-0,4 м3. Значить, наша установка на добу буде виробляти 4,68-9,36 м3 біогазу. Перша цифра частіше підтверджується на практиці. З огляду на щільність біогазу 1,13 кг / м3, добові втрати маси становлять 5,3 кг. Тобто, на виході вийде 245 кг або близько 250 л шламу щодоби. Для зберігання його протягом 120 діб знадобиться лагуна обсягом не менше 0,25 * 120 = 30 м3.
Тепер спробуємо підрахувати потенційний дохід. 5 м3 біогазу самі по собі практично нічого не варті, тим більше, що від 1 до 5 м3 біогазу у добу може піти тільки на підігрів субстрату в реакторі. Так що, в холодну пору року на біогаз від такої установки можна і не розраховувати. А ось шлам може представляти якусь цінність. В Європі роздрібна ціна біогумусу вологістю 40-60% становить приблизно 500 EUR за тонну. Вихідний шлам має вологість близько 92%. Якщо привести його до вологості 50% (середнє від 40% і 60%), то з 245 кг добового виходу шламу вийде 39,2 кг біогумусу, що відповідає 19,6 EUR за європейськими роздрібними цінами. Разом, за рік установка виробить біогумусу на 7154 EUR. Це максимум доходу, який можна вичавити з такої біогазової установки. До речі, приблизно стільки ж, або трохи менше складе її вартість.
Але можливість витягти саме такий дохід видається сумнівною, для цього повинен бути налагоджений власний роздрібний канал збуту. Швидше за все, в найкращому випадку буде канал збуту біогумусу за оптовою ціною в роздрібну мережу. А оптова ціна нижче, як мінімум, в 2 рази. А найбільш вірогідний сценарій - це коли весь шлам буде використаний на власних полях, садах і городах. У цьому випадку дохід буде складатися з приросту урожайності вирощеної продукції і суми заміщення мінеральних добрив і пестицидів.
Як бачимо, в залежності від організації застосування і збуту продукції біогазової установки, дохід може відрізнятися в рази, а терміни окупності - на роки. Тому можна зробити простий і логічний висновок про те, що біогазова установка сама по собі не представляє ніякої цінності, і тільки в комплексі і в складі певної інфраструктури може приносити дохід.
Відео: 7 маревні БІЗНЕС ІДЕЇ, які стали успішними стартапами. Як почати свій бізнес з нуля
Ще один неявний висновок з усього вищеописаного: собівартість і вартість обслуговування біогазової установки зростає нелінійно зі зростанням її пропускної здатності, а потенційний дохід - лінійно, а іноді і стрибкоподібно. Таким чином, потенціал окупності і прибутковості у великих біогазових установок вище, ніж у малих за рахунок більш високої питомої продуктивності на одиницю вкладених коштів і більшої різноманітності продукції, що випускається.
