Сайт Биотехнологии

Главная

Способы получения энергии из биомассы

Производство спиртов

Произвоство газов

   Биогаз, краткая информация
   История развития биогазовых технологий
   Биогазовые установки их типы и конструкции
   Строительство биогазовой установки
      Выбор размера реактора
      Реактор
      Системы загрузки и выгрузки сырья
      Системы сбора биогаза
      Газгольдеры
      Системы перемешивания
      Системы подогрева сырья
   Эксплуатация биогазовых установок
   Обслуживание биогазовой установки
   Выход газа и содержание метана
   Оптимизация процесса получения биогаза
   Тепловая энергия из отходов
   Навоз по современной технологии
   Биотехнология и энергетика
   От чего зависит получение биогаза?
   Биогаз своими руками (газетная статья)
   Получение биогаза на участке (газетная статья)

Применение биотоплива

Разное



Навоз по современной технологии

О.Сердюков

     Новые способы переработки органических отходов животноводства позволяют получать биогаз для отопления, энергоснабжения и выращивать кормовой белок.


      Хранилище навоза нежелательный сосед ни для кого и ни для чего. Навоз должен долго вылеживаться, прежде чем в нем погибнут вредные микроорганизмы и он станет пригоден для внесения его в почву. А до этого он разъедает конструкции, отравляет воды и грунт.

Существуют различные установки для переработки навоза а метантенках - емкостях, где он быстро обеззараживается, перебраживает и выделяет 30 кубометров метана с одного куба. Эти сооружения, как правило, делают из бетона, обваловывают их землей... А в результате процесс идет медленно, так как он неуправляем, выделяющийся метан откачивают в газгольдеры и трубопроводы, только когда его избыток. А ведь он ингибитор для вырабатывающих его микроорганизмов, подавляет их жизнедеятельность, поэтому, если его своевременно, порциями, не удалять, выработка газа резко падает. Кроме того, в ходе реакции появляются нитраты и другие вредные вещества, которые испортят навоз, сделают его опасным для употребления в качестве удобрения.

Некоторый эффект дает принудительное перемешивание массы с помощью механических устройств. Однако эти мешалки создают опасность утечки метана через какую-нибудь неплотность, и тогда любая искра может вызвать взрыв. Уж на что аккуратны немцы, а недавно и в ФРГ одна из таких установок сгорела. Ну а уж мы-то... Несколько лет назад на Люберецкой станции произошел взрыв метана. Созданный же во ВНИИКОМЖ утилизатор представляет собой абсолютно герметичную емкость, к которой подведены трубопроводы, подающие массу навоза и отводящие газ и переработанный продукт, который можно вывозить на поля. Перемешивание там идет без мешалок. На отводящем трубопроводе имеется насос, который автоматически включается, когда давление метана достигает нужной величины, откачивает его из -под купола емкости порциями. Сверху находятся слои более легкие, наполненные поднявшимися снизу пузырьками. Когда газ из них откачан, они тяжелеют и опускаются на дно, а на смену им поднимаются слои снизу, так что мешалка не требуется. Несложные реле и датчики управляют процессом, "руководствуясь" количеством выделившегося метана, которое соответствует определенному количеству готового навоза. Тут же он извлекается, и его замещает свежий исходный продукт. Процесс идет быстро: за 3,5 суток весь объем метантенка полностью обновляется. Для сравнения: в самых совершенных установках процесс длится 10 - 12 суток.

     Во время испытаний первой такой установки в совхозе "Рассвет" Запорожской области местные заподозрили обман: "Вы где-то запрятали баллон с газом, говорили зрители, и дуете в газгольдер. Не может дерьмо столько газу давать" Коль скоро процесс управляем, температура массы, давление в метантенке и прочие параметры постоянно контролируются, и сбраживание идет в режиме, искпючающем появпение нитратов и прочей гадости. Безопасность процесса достигается и тем, что разгрузка отработанной массы идет не снизу, а сверху, через сливные окна, так что переполниться емкость не может - масса сольется. Даже если автоматика выйдет из строя и насос будет качать навоз без остановки, авария исключена. И никаких датчиков уровня и прочей электроники не требуется.

     Процесс должен идти при температуре 40 градусов, причем часть этого тепла поступает от установленного теплообменника - в нем отработанная масса отдает тепло свежей порции. Другая часть тепла вырабатывается еще одним устройством. Разработчики посчитали, что расходовать газ только на энергетику нерасчетливо. Просто сжигать, как это делают в большинстве случаев, тем более. Разработали несложную энергоустановку, работающую на газу (вместо дизельного топлива). Попалось им на глаза сообщение о работах ВНИИ синтезбелка. Там уже давно получают кормовой белок, используя природный метан. Есть штаммы микроорганизмов, которые питаются метаном, окисляя его, и образуют питательные белки - отличные добавки в корм скоту. В них содержится 75% протеина - вшестеро больше, чем в зерне. Вместо природного метана, содержащего вредные добавки, которые необходимо удалять, авторы намерены воспользоваться чистым метаном, биологическим. Они изготовили специальные ферментеры, в которые подаются из метантенка метан, солевые растворы, кислород и т.д., в этой смеси штаммы образуют нужный белок. Утилизируется таким путем до 30% метана. Остаточный газ, выходящий из ферментера, дожигается, и тепло идет на обогрев помещений, выработку электроэнергии и т.д. Сам процесс образования белка также идет с выделением тепла (в результате окисления метана) Это тепло забирают у готового продукта и направляют назад, в метантенк, оно восполняет недостающее тепло для брожения навоза. Не пропадет даже стекающая от навоза сточная вода: она подвергается очистке и идет в метантенк, частично в навозопроводящие каналы. Процесс закрытый, никаких отходов и стоков в промканалиэацию. Продукт из метантенка выходит обеззараженным, пригоден дпя удобрения полей, а может пройти обезвоживание и грануляцию в сушильных устройствах. В таком виде его удобно хранить, продавать: килограмм сухого органического удобрения стоит 5 долларов.

     Такой комплекс на 800 голов по нынешним ценам стоит миллиона полтора-два рублей. По расчетам, он окупится за год только за счет утилизации отходов в собственном хозяйстве. И это без продажи кормов и удобрений. Если же появится избыток и удастся продать белковые добавки за рубеж, где они пользуются большим спросом, доходы заметно возрастут. На Западе установкой заинтересовались, она запатентована в ряда стран (например, патент Канады № 1161577, Франция № 2500990 и др.).

     Кроме мощного промышленного комплекса, предназначенного дпя крупных хозяйств любых ферм, содержащих крупный рогатый скот, свиней, птицу и т.д., изобретатели разработали более простую, неавтоматизированную, но работающую по тому же принципу очень удобную биогазовую установку для частных хозяев. Ее могут использовать даже владельцы садовых и дачных "соток". Она перерабатывает небольшое количество "вторичного продукта" как от животных, так и от их хозяев. Попучаются готовые удобрения и газ в количестве, достаточном для вашей плитки. Пока, однако, такими установками никто не занимается и о серийном выпуске их речи нет.