Виробництво енергії з людських виділень з калом до біогазу Що на моїй тарілці
Утилізація фекалій у біогаз може забезпечити електроенергією 138 мільйонів будинків, що еквівалентно кількості будинків в Індонезії, Бразилії та Ефіопії разом, згідно з доповіддю Університету ООН, Інститут води, навколишнього середовища та здоров'я (UNU-INWEH).
За даними ВООЗ, близько 2,4 мільярда людей досі не мають туалету чи вигрібної ями. З них 946 мільйонів випорожнюються на відкритому просторі, наприклад у жолоби, за кущами або у водоймищах. Відкрита дефекація забруднює сусідні джерела води. Погана санітарія пов’язана з передачею різних захворювань, таких як холера, діарея, дизентерія, гепатит А, черевний тиф та поліомієліт. Діарея пов’язана з відсутністю чистої води, санітарії та гігієни. Дійсно, ця патологія залишається основним фактором смертності в країнах з низьким рівнем доходу.
Оновлення: за запитами, ні, я не інженер-будівельник, я не можу допомогти вам конкретно налаштувати ці системи трансформації
Як перейти з калу на біогаз ?
Людські відходи містять значну кількість органічних речовин та поживних речовин, а також теплову енергію, оскільки ці фекалії горючі при висиханні. Фекалії людини на 1 людину за 1 рік містили б приблизно 548 г нітратів, 183 г фосфору та 460 г калію на людину.
Органічна речовина, що міститься в екскрементах, може перетворюватися в газ, зокрема, метаногенними бактеріями. Близько 60 об.% Метану може бути отримано шляхом анаеробної (безкисневої) бактеріальної деградації фекалій з тепловою величиною 25 МДж/кг. Це анаеробне травлення також виробляє близько 40% СО2. Наприклад, це явище відбувається природним чином у септиках. Тому біогаз є сумішшю цих 2 газів. Метан може бути цінним джерелом енергії. Від 1,33 до 1,87 м 3 біогазу дорівнює 1 л бензину. Основним побутовим використанням біогазу є приготування їжі та освітлення. Він також може використовуватися як паливо в двигунах, коли з нього витягується CO2, оскільки вуглекислий газ зменшує потужність двигуна та займає місце в балонах для зберігання (CAM).
1 м 3 біогазу еквівалентно:
- Запалюйте лампочку потужністю 60-100 Вт протягом 6 годин
- Приготуйте 3 страви для сім’ї з 5-6 осіб
- 7 кг олії
- може виробляти 1,25 кВт-год електроенергії
Туалети можуть бути підключені до ферментера/біореактора, де бактерії виробляють біогаз, розкладаючи органічну речовину фекалій. Потім біогаз відновлюється, а залишки можна використовувати як добриво.
Джерело: Wikimedia Commons
Дослідники з Нанганського технологічного університету в Сінгапурі випробували його за допомогою вакуумного унітазу No-Mix. Ці унітази розділяють матеріали. З одного боку, є сеча, яка буде оброблятися, а нітрати, фосфати та калій перетворюватимуться на добрива. З іншого боку, фекалії направляються в біореактор для отримання метану, який потім можна спалити. Ці унітази використовують технологію, засновану на вакуумному всмоктуванні, і для всмоктування сечі їм потрібно лише 0,2 л води та 1 л для випорожнення калу замість 4-6 л для звичайних унітазів.
Фото: Фото новин Азії/Олівія Сіонг
Щоб стежити за іншими новинами в блозі або дізнатись більше про суперечки щодо їжі, здоров'я та навколишнього середовища, трохи схоже на:
Шустер-Уоллес C.J., Wild C. та Metcalfe C. (2015). Оцінка людських відходів як енергетичного ресурсу
Короткий опис оцінки глобального багатства відходів. Інститут водних ресурсів, навколишнього середовища та здоров'я ООН (UNU-INWEH). Доступно з: http://inweh.unu.edu http://inweh.unu.edu/wp-content/uploads/2016/01/Valuing-Human-Waste-an-as-Energy-Resource-Web.pdf
Vinnerås B. and Jönsson H. 2002. Ефективність та потенціал відділення фекалій та відведення сечі для переробки рослинних поживних речовин у побутових стічних водах
Джоан Колон, Аарон А. Форбіс-Стокс, Марк А. Дешусс - Анаеробне перетравлення нерозведених імітованих екскрементів людини для санітарії та відновлення енергії в менш розвинених країнах - Енергія для сталого розвитку 29 (2015) 57-64
Продовольча та сільськогосподарська організація ООН, Урі Мархайм - Процеси виробництва біогазу для розвитку технологій