EnglishНа русском

Переглянути у форматі pdf

РЕКОМЕНДАЦІЇ З ВИБОРУ ОПТИМАЛЬНОЇ СИРОВИНИ ДЛЯ ВИРОБНИЦТВА БІОГАЗУ НА ОСНОВІ ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНИХ ДАНИХ ЩОДО ЕНЕРГЕТИЧНОЇ ЦІННОСТІ ВІДХОДІВ
Н. В. Пришляк, Д. М. Токарчук, Я. В. Паламаренко

Назад

DOI: 10.32702/2306-6814.2020.24.58

УДК: 620.91:662.767.2:001.891.5

Н. В. Пришляк, Д. М. Токарчук, Я. В. Паламаренко

РЕКОМЕНДАЦІЇ З ВИБОРУ ОПТИМАЛЬНОЇ СИРОВИНИ ДЛЯ ВИРОБНИЦТВА БІОГАЗУ НА ОСНОВІ ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНИХ ДАНИХ ЩОДО ЕНЕРГЕТИЧНОЇ ЦІННОСТІ ВІДХОДІВ

Анотація

Серед сучасних підходів до утилізації органічних та рослинних відходів виділяють біоконверсію. Це екологічно безпечний напрям переробки біовідходів з метою отримання екологічно чистого біогазу. Вирішення проблеми утилізації відходів шляхом розробки сучасної технології біоконверсії сприятиме поліпшенню екологічного стану довкілля. Основними напрямами дослідження є визначення сировини, яку необхідно використовувати у подальшому для виробництва біогазу; теоретичне обгрунтування та експериментальний підхід до вибору відходів, які можуть використовуватися для отримання біогазу; статистична обробка експериментальних даних та визначення залежності виходу біогазу від ступеня підготовки сировини. Основними задачами цього дослідження є: визначення ефективності отримання біогазу на основі різних відходів сільського господарства; визначення чинників, що впливають на якість процесу метанового зброджування (кінетику і швидкість виходу біогазу) за отриманими результатами.

Ключові слова: сировина; біовідходи; біогазовий реактор; технологічні прилади та обладнання.

Література

1. Гармаш С. Мітіна Н., Зубарева І. Перспективи отримання біогазу в україні із відходів органічного походження. 2016. URL: http://www.zgia.zp.ua/gazeta/InternetKonf_2016_31.pdf
2. Гаценко К.В., Волошин М.Д. Хажмурадов М.А. Козловець О.А. Технологія отримання біогазу на основі харчових відходів. Збірник наукових праць Дніпровського державного технічного університету. 2019. № 1. С. 131—136. URL: http://nbuv.gov.ua/UJRN/Znpddtu_2019_1_28
3. Державне агентство з енергоефективності та енергозбереження України. URL: http://saee.gov.ua/en
4. Закон України "Про альтернативні види палива" від 14 січня 2000 р. Відомості Верховної Ради України (ВВР). 2000. № 1391-XIV (ст. 1).
5. Зелений газ: навіщо аграріям відправляти силос в топку. URL:http://profapk.org.ua/news/news_apk/1939.html
6. Кириленко І.В., Токарчук Д.М. Ефективна організація використання відходів аграрних підприємств у формуванні енергетичної та екологічної безпеки. Економіка. Фінанси. Менеджмент: актуальні питання науки і практики. 2020. № 2. С. 66—83.
7. Козловець О.А. Біотехнологія одержання біогазу при коферментації посліду птахів. — Кваліфікаційна наукова праця на правах рукопису. Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 03.00.20 — біотехнологія. — Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського" МОН України. — Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського" МОН України. Київ, 2017.
8. Паламаренко Я.В. Сучасний стан та перспективи розвитку біогазової галузі України. Інвестиції: практика та досвід. 2019. № 21. С. 54—62. DOI: 10.32702/2306-6814.2019.21.54
9. Пришляк Н.В., Токарчук Д.М., Паламаренко Я.В. Забезпечення енергетичної та екологічної безпеки держави за рахунок біопалива з біоенергетичних культур і відходів: монографія. Вінниця: Консоль, 2019. 248 с. Рек. ВР ВНАУ (Протокол № 3 від 10.10. 2019 р.).
10. Сакун Л.М., Різніченко Л.В., Вєлькін Б.О. Перспективи розвитку ринку біогазу в Україні та за кордоном. Економiка i органiзацiя управлiння. 2020. № 1 (37). С. 160—170.
11. Сировина для біогазу. ECOBUSINESS. Екологія підприємства. Новини. URL: https://ecolog-ua.com/news/syrovyna-dlya-biogazu
12. Скляр О.Г., Скляр Р.В. Біогазові станції як екологічно безпечний засіб переробки відходів. Біоенергетичні системи: Матеріали ІV міжнародної науковопрактичної конференції "Біоенергетичні системи", 29 травня 2020 р. Житомир: Поліський національний університет, 2020. 242 с.
13. Токарчук Д.М. Інвестиційне забезпечення виробництва біогазу сільськогосподарськими підприємствами України. Економіка. Фінанси. Менеджмент: актуальні питання науки і практики. 2016. № 12. С. 26—35.
14. Токарчук Д.М. Управління ефективним використанням сільськогосподарських відходів для виробництва біогазу. Облік і фінанси. 2018. № 3 (81). С. 133—139.
15. Хажмурадов М.А. Установка та технологія по утилізації біогазу. Наука та інновації. 2006. № 4. С. 19.
16. Berezyuk S., Tokarchuk D., Pryshliak N. Economic and Environmental Benefits of Using Waste Potential as a Valuable Secondary and Energy Resource. Journal of Environmental Management and Tourism. 2019. 10 (1), 149—160.
17. Findeisen C. Biogas — trends on the German and the international market / German Biogas Association. 2019. URL: https: // www.eclareon.com/sites/default/files/clemens findeisen-biogas-_trends_on_the german and international market.pdf
18. Kaletnik G. M., Pryshliak N. V. Bioenergy potential development of the agrarian sector as a component of sustainable development of Ukraine. Management mechanisms and development strategies of economic entities in conditions of institutional transformations of the global environment: col. monog./edited by M. Bezpartochnyi, in 2 Vol./ISMA University. Riga: Landmark SIA, 2019. P. 96—104. 2020.
19. Pryshliak N. Biogas production in individual biogas digesters: experience of India and prospects for Ukraine. Agricultural and Resource Economics: International Scientific E-Journal. 2019. Т. 5. №. 1. С. 122—136.
20. Гончарук І. В. Виробництво біогазу в аграрному секторі — шлях до підвищення енергетичної незалежності та родючості грунтів. Агросвіт. 2020. № 15. С. 18—29. DOI: 10.32702/2306-6792.2020.15.18.
21. Kaletnik G., Honcharuk I., Okhota Yu. The Waste-Free Production Development for the Energy Autonomy Formation of Ukrainian Agricultural Enterprises. Journal of Environmental Management and Tourism, Vol. XI, Summer, 2020, 3 (43): 513—522. DOI:10.14505/jemt.v11.3(43).02.
22. Пришляк Н.В., Токарчук Д.М., Гончарук І.В., Ємчик Т.В., Ходаківська О.В., Луцяк В.В., Паламаренко Я.В., Семчук І.А. Використання відходів сільського господарства в Україні. Інформаційно-аналітичний огляд. Вінниця: Консоль, 2019. 118 с.

N. Pryshliak, D. Tokarchuk, Y. Palamarenko

RECOMMENDATIONS FOR SELECTING THE OPTIMAL FEEDSTOCK FOR BIOGAS PRODUCTION ON THE BASIS OF EXPERIMENTAL DATA ON THE ENERGY VALUE OF WASTE

Summary

The problem of efficient waste recycling and disposal nowadays is one of the most acute in the world. Attention to the issues of rational waste management in Ukraine by both the authorities and the scientific community has significantly increased in recent years. The solution to the problem is possible through the implementation of effective measures for fast, safe waste processing and obtaining a positive economic and environmental effect from the disposal and reuse of feedstock. The aim of the article is to determine the optimal feedstock for biogas production based on the analysis of available theoretical data, as well as our own experimental data, taking into account the energy value of waste. Among the most commonly used methods of waste disposal in modern conditions are incineration and disposal. Since combustion is a rather expensive and dangerous process for the environment, the use of biomass to generate heat and electricity is quite promising today. At present, Ukraine produces about 1.6 billion tons of all types of waste annually. In many cases, the amount of waste generated exceeds the volume of output. Among modern approaches to the disposal of organic and plant waste, bioconversion is distinguished. This is an environmentally friendly direction for processing biowaste in order to obtain environmentally friendly biogas. Solving the problem of waste disposal through the development of modern bioconversion technology will improve the ecological state of the environment. The main areas of research are the definition of raw materials that must be used in the future for biogas production; theoretical justification and experimental approach to the selection of waste that can be used for biogas production; statistical processing of experimental data and determination of the dependence of the biogas yield on the degree of raw material preparation. The main objectives of this study are: determination of the efficiency of biogas production based on various agricultural waste; determination of factors affecting the quality of the methane digestion process (kinetics and rate of biogas yield) with the obtained results.

Keywords: feedstock; biowaste; biogas reactor; technological devices and equipment.

References

1. Garmash, S. Mitina, N. and Zubareva, I. (2016) "Prospects for obtaining biogas in Ukraine from waste of organic origin", URL: http://www.zgia.zp.ua/gazeta/InternetKonf_2016_31.pdf (Accessed 17 November 2020).
2. Gatsenko, K.V. Voloshin, M.D. Khazhmuradov M.A. and Kozlovets, O.A. (2019) "Technology of biogas production on the basis of food waste", Zbirnyk naukovykh prats Dniprovskoho derzhavnoho tekhnichnoho universytetu, vol. 1, pp. 131—136. URL: http://nbuv.gov.ua/UJRN/Znpddtu_2019_1_28 (Accessed 15 November 2020).
3. The official website of the State Agency for Energy Efficiency and Energy Saving of Ukraine (2020), available at: http://saee.gov.ua/en (Accessed 12 November 2020).
4. Verkhovna Rada of Ukraine (2000), Law of Ukraine "On Alternative Fuels, Information of the Verkhovna Rada of Ukraine (VVR), vol. 1391-XIV (Article 1).
5. Nataliia, H. (2017), "Green gas: why send farmers silage to the furnace", available at: http://profapk.org.ua/news/news_apk/1939.html (Accessed 15 November 2020).
6. Kirilenko, I.V. and Tokarchuk, D.M. (2020) "Effective organization of waste utilization of agricultural enterprises in the formation of energy and environmental security", Ekonomika. Finansy. Menedzhment: aktualni pytannia nauky i praktyky, vol. 2, pр. 66—83.
7. Kozlovets, O.A. (2017), "Biotechnology of biogas production during coenzyming of bird droppings. Abstract of Ph.D. dissertation, biotechnology, National Technical University of Ukraine, Kyiv, Ukraine.
8. Palamarenko, Y. (2019), "The current situation and prospects of development of the biogase industry of Ukraine", Investytsiyi: praktyka ta dosvid, vol. 21, pp. 54—62. DOI: 10.32702/2306-6814.2019.21.54
9. Pryshlyak, N.V. Tokarchuk, D.M. and Palamarenko Y.V. (2019), Zabezpechennia enerhetychnoi ta ekolohichnoi bezpeky derzhavy za rakhunok biopalyva z bioenerhetychnykh kultur i vidkhodiv [Ensuring energy and environmental security of the state through biofuels from bioenergy crops and waste], Console, Vinnytsia, Ukraine.
10. Sakun, L.M. Riznichenko, L.V. and Velkin, B.O. (2020), "Prospects for the development of the biogas market in Ukraine and abroad", Ekonomika i orhanizatsiia upravlinnia, vol. 1 (37), pp. 160—170.
11. ECOBUSINESS (2019), "Raw materials for biogas", available at: https://ecolog-ua.com/news/syrovyna-dlya-biogazu (Accessed 20 November 2020).
12. Sklyar, O.G. and Sklyar, R.V. (2020) "Biogas plants as an environmentally friendly means of waste processing". Bioenerhetychni systemy: Materialy IV mizhnarodnoi naukovo-praktychnoi konferentsii "Bioenerhetychni systemy" [Bioenergy Systems: Proceedings of the IV International Scientific and Practical Conference "Bioenergy Systems"], Polissya National University, Zhytomyr, Ukraine, 29 May.
13. Tokarchuk, D.M. (2016), "Investment support for biogas production by agricultural enterprises of Ukraine", Ekonomika. Finansy. Menedzhment: aktualni pytannia nauky i praktyky, vol. 12, pp. 26—35.
14. Tokarchuk, D.M. (2018) "Management of efficient use of agricultural waste for biogas production". Oblik i finansy, vol. 3 (81), pp. 133—139.
15. Khazhmuradov, M.A. (2006) "Installation and technology for biogas utilization", Nauka ta innovatsii, vol. 4, pp. 19.
16. Berezyuk, S. Tokarchuk, D. and Pryshliak, N. (2019), "Economic and Environmental Benefits of Using Waste Potential as a Valuable Secondary and Energy Resource". Journal of Environmental Management and Tourism, vol. X, Issue 1 (33), pp. 149—160.
17. Findeisen, C. (2019), "Biogas — trends on the German and the international market", German Biogas Association, available at: https://www.eclareon.com/sites/default/files/clemensfindeisen-biogas-_trends_on_thegerman and international market.pdf (Accessed 15 November 2020).
18. Kaletnik, G. and Pryshliak, N. (2019), "Bioenergy potential development of the agrarian sector as a component of sustainable development of Ukraine", Management mechanisms and development strategies of economic entities in conditions of institutional transformations of the global environment: collective monograph, vol. 2, pp. 96—104.
19. Pryshliak, N. (2019), "Biogas production in individual biogas digesters: experience of India and prospects for Ukraine", Agricultural and Resource Economics: International Scientific E-Journal, vol. 5, no. 1, pp. 122—136.
20. Goncharuk, I.V. (2020), "Biogas production in the agricultural sector — a way to increase energy independence and soil fertility", Ahrosvit, vol. 15, pp. 18—29. DOI: 10.32702 / 2306-6792.2020.15.18.
21. Kaletnik, G. Honcharuk, I. and Okhota, Yu. (2020), "The Waste-Free Production Development for the Energy Autonomy Formation of Ukrainian Agricultural Enterprises", Journal of Environmental Management and Tourism, vol. XI, Summer, no. 3 (43), pp. 513—522. DOI:10.14505/jemt.v11.3(43).02.
22. Pryshliak, N.V. Tokarchuk, D.M. Goncharuk, I.V. Yemchyk, T.V. Khodakivska, O.V. Lutsyak, V.V. Palamarenko, Y.V. and Semchuk, І.А. (2019), Vykorystannia vidkhodiv silskoho hospodarstva v Ukraini. Informatsiino-analitychnyi ohliad [Use of agricultural waste in Ukraine". Information and analytical review], Console, Vinnytsia, Ukraine.

№ 24 2020, стор. 58 - 66

Рубрика: Економіка

Дата публікації: 2021-01-06

Кількість переглядів: 32

Відомості про авторів

Н. В. Пришляк

к. е. н., доцент, Вінницький національний аграрний університет, м. Вінниця

N. Pryshliak

PhD in Economics, Associate Professor, Vinnytsia National Agrarian University, Vinnytsіa

ORCID:

0000-0002-0544-1441


Д. М. Токарчук

к. е. н., доцент, Вінницький національний аграрний університет, м. Вінниця

D. Tokarchuk

PhD in Economics, Associate Professor, Vinnytsia National Agrarian University, Vinnytsіa

ORCID:

0000-0001-6341-4452


Я. В. Паламаренко

к. е. н., старший викладач, Вінницький національний аграрний університет, м. Вінниця

Y. Palamarenko

PhD in Economics, Vinnytsia National Agrarian University, Vinnytsіa

ORCID:

0000-0001-9972-4313

Як цитувати статтю

Пришляк Н. В., Токарчук Д. М., Паламаренко Я. В. Рекомендації з вибору оптимальної сировини для виробництва біогазу на основі експериментальних даних щодо енергетичної цінності відходів. Інвестиції: практика та досвід. 2020. № 24. С. 58–66. DOI: 10.32702/2306-6814.2020.24.58

Pryshliak, N., Tokarchuk, D. and Palamarenko, Y. (2020), “Recommendations for selecting the optimal feedstock for biogas production on the basis of experimental data on the energy value of waste”, Investytsiyi: praktyka ta dosvid, vol. 24, pp. 58–66. DOI: 10.32702/2306-6814.2020.24.58

Creative Commons License

Стаття розповсюджується за ліцензією
Creative Commons Attribution 4.0 Міжнародна.