CC BY
56
СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ НАУКИ
УДК 63
Б.Б. Идигенов
студент, специальность
«Энергообеспечение предприятий»,
ФГБОУ ВПО «Оренбургский
государственный университет»
А.В. Садчиков
канд. техн. наук, доцент, кафедра теплоэнергетики, ФГБОУ ВПО «Оренбургский
государственный университет»
ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ БИОГАЗОВЫХ УСТАНОВОК С КОМБИНИРОВАННОЙ ЗАГРУЗКОЙ ПУТЕМ ДОБАВЛЕНИЯ В КАЧЕСТВЕ КОМПОНЕНТА ПРЕДВАРИТЕЛЬНО ДИГЕРИРОВАННОГО ПТИЧЬЕГО ПОМЕТА
Аннотация. В данной статье рассмотрен способ повышения эффективности работы биогазовых уста-
новок с комбинированной загрузкой путем добавления в качестве компонента предварительно дигерированного птичьего помета.
B.B. Idigenov, Orenburg State University
A.V. Sadchikov, Orenburg State University
INCREASE OF OVERALL PERFORMANCE OF BIOGAS INSTALLATIONS WITH THE COMBINED
LOADING BY ADDITION AS A COMPONENT PREVIOUSLY DIGESTIONED BIRD'S DUNG
Abstract. In this article the way of increase of overall performance of biogas installations with the combined loading by addition as a component a digestioned bird's dung is considered previously.
Keywords: biogas, digestion, bioreactor, bioadditive.
Создание крупных птицеводческих хозяйств на промышленной основе вызывает значительные нарушения экологического равновесия, загрязнение окружающей среды территорий хозяйства и прилегающих районов, а также воздушного пространства, так как при хранении в чистом виде помет быстро слеживается и испускает зловонный запах, обусловленный выделением продуктов разложения. В помете развиваются патогенная микрофлора и яйца гельминтов.
Переработка и утилизация птичьего помета в биогазовых установках улучшает общую экологическую обстановку вокруг птицефабрики. Снижаются выбросы загрязняющих веществ в атмосферу.
Переработка в реакторе БГУ (биогазовой установки) чистого куриного помета представляет собой сложную задачу, до сих пор серийно не решаемую европейскими производителями биогазовых установок. Западноевропейские производители БГУ делают основной акцент на преимущественной доле силосной кукурузы в структуре закладываемого в БГУ сырья. В тоже время, у птицефабрик, как правило, нет достаточного объема посевных площадей для выращивания энергетических культур (например, силосной кукурузы). Таким образом, создание БГУ работающей на 100% курином помете является особо актуальной технологической проблемой.
Но существует ряд проблем возникающих при переработке в реакторе БГУ чистого куриного помета таких как:
- Ветеринарные мероприятия, направленные на предупреждение опасных инфекционных заболеваний, и санитарная обработка включают в себя обеззараживание вывозимого по-
Ключевые слова: биогаз, эффлюент, дигерирование, биореактор, биодобавка.
мета с целью уничтожения патогенной микрофлоры, яиц гельминтов и т.д. Это негативным образом отражается на активности микробиологического консорциума, входящего в состав птичьего помета, и, как следствие, на эффективности технологии утилизации (приводит к снижению метанообразования, увеличению длительности процесса ферментации и т.д.).
- Основная сложность, возникающая при переработке птичьего помета - необходимость двухстадийной обработки - отделения процесса гидролиза от последующих, а, следовательно, наличие двух последовательно соединенных биореакторов.
- Еще одной особенностью при переработке птичьего помета является достижение необходимой влажности 85%, для этого к птичьему помету следует добавить большое количество воды т.к. влажность исходного помета низкая 35-40%.
Решение проблем и устранение недостатков известных способов переработки птичьего помета возможно при использовании нового способа переработки птичьего помета, суть которого заключается в следующем: приведение исходных значений показателей к загрузочным путем разбавления и последующей микробиологической обработки эффлюентом в анаэробных условиях с последующим использованием его в БГУ с комбинированной загрузкой.
Микробиологическая обработка птичьего помета представляет собой укладку птичьего помета в емкости на расстоянии не менее 1-2 м друг от друга. Затем помет доводится до влажности, необходимой для предварительного дигерирования (65-70%). Далее осуществляется сам процесс предварительного дигерирования, включающий внесение жидкой фракции эффлюента с характеристиками, приведенными в таблице 1 в анаэробных условиях, в количестве 20% от общей массы птичьего помета. В качестве биодобавок используют эффлюент, образующийся в результате анаэробного сбраживания многокомпонентного сырья, в состав которого входят навоз КРС (крупного рогатого скота), опилки нехвойных пород деревьев, отходы мясной и молочной продукции (некачественные продукты питания), минеральные удобрения - ^Р:К в количестве 0,1:0,16:0,18 % соответственно и аборигенная микрофлора с плотностью по микроорганизмам 260*108 КОЕ/мл. Затем создают анаэробные условия и ферментируют в течение 7-9 дней. При этом происходит увеличение температуры субстрата, начальное расщепление (при влажности 70%) с образованием и выделением газов с присутствием в них СО2, водяных паров, H2S, меркаптанов в небольших количествах).
Таблица 1 - Характеристики эффлюента
Наименование показателей Значение характеристик в исходной влажности
% мг/кг мг/л
Азот общий 0,157 1570 1440
Фосфор общий 0,046 460 422
Калий общий 0,113 1130 1037
Нитратный азот 0,0096 96 88,11339
Аммонийный азот 0,146 1460
Влага 95,4
Органическое вещество 3,022
РН( кислотность. Ед. рН) 7,9
Сухой остаток 4,6
Подвижная медь 0,00001 0,1 0,09
Подвижный цинк 0,000086 0,86 0,79
Подвижный марганец 0,00611 6,11 5,61
Подвижное железо 0,00028 2,8 2,57
По завершению обработки птичий помет загружается в приемный резервуар в количестве 15% от общей массы загружаемого субстрата, перемешивается с остальными компонентами загрузочного сырья, полученная смесь подогревается, затем поступает в камеру гомогенизации, откуда дозировано подается в реактор, после чего выход биогаза увеличивается на 50%.
Таким образом, использование микробиологической обработки птичьего помета позволяет повысить эффективность работы БГУ с комбинированной загрузкой.
Список литературы:
1. Утилизация птичьего помета [Электронный ресурс]. ru.ru/per-prod-ptic/2125-utilizacija-pticego-pometa.html
2. Патент РФ: МПКC02F11/04 А01С3/00 C02F103/20. № опубл. 20.03.2009.
Режим доступа: http://ptica-2349556; заявл. 13.06.2007;
